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1、Infrared and Ramanw参考文献参考文献: :w1 1）近代傅立叶变换红外光谱技术及其应用近代傅立叶变换红外光谱技术及其应用吴瑾光吴瑾光, ,科学技术文献出版社科学技术文献出版社w2 2）高分子结构研究中的光谱方法高分子结构研究中的光谱方法薛奇薛奇, ,高等教育出高等教育出版社版社w3 3）有机分子结构波谱解析有机分子结构波谱解析朱淮武朱淮武, ,化学工业出版社化学工业出版社 红外吸收光谱是一种分子吸收光谱。红外吸收光谱是一种分子吸收光谱。 分子中电子总是处在某一种运动状态中，每分子中电子总是处在某一种运动状态中，每一种状态都具有一定的能量，属一定能级。一种状态都具有一定的能量，
2、属一定能级。 电子受到光、热、电的激发，从一个能级转电子受到光、热、电的激发，从一个能级转移到另一个能级，称为移到另一个能级，称为跃迁跃迁。 由于分子内部运动所牵涉到能级变化较复杂，由于分子内部运动所牵涉到能级变化较复杂，分子吸收光谱也较复杂。分子吸收光谱也较复杂。 在分子内部除了电子运动状态之外，还有核在分子内部除了电子运动状态之外，还有核间相对运动，即核的振动和分子绕重心的转动。间相对运动，即核的振动和分子绕重心的转动。 一、概述一、概述 introduction分子中基团的振动和转动能级跃迁产生：振分子中基团的振动和转动能级跃迁产生：振- -转光谱转光谱辐射辐射分子振动能级跃迁分子振动能
3、级跃迁红外光谱红外光谱官能团官能团分子结构分子结构近红外区近红外区中红外区中红外区远红外区远红外区分子振动能量比转动能量大，当发生振动能级跃迁时，不可避免分子振动能量比转动能量大，当发生振动能级跃迁时，不可避免地伴随有转动能级的跃迁，所以无法测量纯粹的振动光谱，而只地伴随有转动能级的跃迁，所以无法测量纯粹的振动光谱，而只能得到能得到 分子的振动分子的振动-转动光谱，称为红外吸收光谱。转动光谱，称为红外吸收光谱。 红外光谱图：红外光谱图：纵坐标透射百分比纵坐标透射百分比T%T%，横坐标为波长横坐标为波长 （ m m ）和波数和波数 单位：单位：cmcm-1-1可以用可以用峰数，峰位，峰数，峰位，
4、峰形，峰强峰形，峰强来描述。来描述。应用：有机化合物的结构解析。应用：有机化合物的结构解析。定性：基团的特征吸收频率；定性：基团的特征吸收频率；定量：特征峰的强度；定量：特征峰的强度；红外光谱与有机化合物结构红外光谱与有机化合物结构红外光谱法的特点红外光谱法的特点 研究振动中伴有研究振动中伴有偶极矩变化偶极矩变化的化合物的化合物 除单原子和同核分子外，几乎所有化合物在红外区除单原子和同核分子外，几乎所有化合物在红外区均有吸收。除光学异构体，某些高分子量高聚物及分子量微小均有吸收。除光学异构体，某些高分子量高聚物及分子量微小差异的化合物外，结构不同两化合物不会有相同红外光谱。差异的化合物外，结构
5、不同两化合物不会有相同红外光谱。 波数位置、波峰数目及吸收谱带强度波数位置、波峰数目及吸收谱带强度反映分子结构反映分子结构特点，可鉴定未知物结构组成或确定其化学基团；谱带吸收强特点，可鉴定未知物结构组成或确定其化学基团；谱带吸收强度与分子组成或化学基团含量有关，可进行定量分析和纯度鉴度与分子组成或化学基团含量有关，可进行定量分析和纯度鉴定。定。 气、液、固体气、液、固体样都可测，用量少，速度快，不破坏样都可测，用量少，速度快，不破坏样品。样品。 能进行定性和定量分析，鉴定化合物和测定分子结构。能进行定性和定量分析，鉴定化合物和测定分子结构。二、红外吸收光谱产生的条件二、红外吸收光谱产生的条件
6、condition of Infrared absorption spectroscopy 满足两个条件：满足两个条件： (1)(1)辐射具物质产生振动跃迁所需能量；辐射具物质产生振动跃迁所需能量； (2) (2)辐射与物质间有相互偶合作用。辐射与物质间有相互偶合作用。 对称分子对称分子：没有偶极矩，辐射不能引起共振，无红外没有偶极矩，辐射不能引起共振，无红外活性。如：活性。如：N N2 2、O O2 2、ClCl2 2 等。等。 非对称分子：非对称分子：有偶极矩，红外活性。有偶极矩，红外活性。 一定频率红外光照射分子，如分子中某基团振动频一定频率红外光照射分子，如分子中某基团振动频率和它一致
7、，会产生共振，此时光的能量通过分子偶极矩变率和它一致，会产生共振，此时光的能量通过分子偶极矩变化传递给分子，基团吸收一定频率红外光，产生振动跃迁。化传递给分子，基团吸收一定频率红外光，产生振动跃迁。如用连续频率红外光照射样品，试样对不同频率红外光吸收如用连续频率红外光照射样品，试样对不同频率红外光吸收程度不同，通过试样的红外光在一些波数范围减弱或仍较强，程度不同，通过试样的红外光在一些波数范围减弱或仍较强，仪器记录该红外吸收光谱，进行样品定性和定量分析。仪器记录该红外吸收光谱，进行样品定性和定量分析。偶极子在交变电场中的作用示意图偶极子在交变电场中的作用示意图分子振动方程式分子振动方程式分子的
8、振动能级（量子化）：分子的振动能级（量子化）：E E振振= =（V+V+1/21/2）h h ：化学键的化学键的 振动频率；振动频率；V V ：振动量子数。振动量子数。双原子分子的简谐振动及其频率双原子分子的简谐振动及其频率化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧 任意两个相邻的能级间的能量差为：任意两个相邻的能级间的能量差为： K K化学键的力常数，与键能和键长有关，化学键的力常数，与键能和键长有关， 为双原子的为双原子的折合质量折合质量 = =m m1 1m m2 2/ /（m m1 1+ +m m2 2） 发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于发生振动能级跃
9、迁需要能量的大小取决于K 和和 ，即取决于分子的结构特征。即取决于分子的结构特征。表表 某些键的伸缩力常数（毫达因某些键的伸缩力常数（毫达因/ /埃）埃）键类型键类型 C C C C C C =C =C C C C C 力常数力常数 15 15 17 9.5 17 9.5 9.9 9.9 4.5 4.5 5.6 5.6峰位峰位 2222 2222 cmcm-1-1 1667 1667 cmcm-1-1 1429 1429 cmcm-1-1化学键键强越强（化学键键强越强（K K越大）原子折合质量越小，化学键的越大）原子折合质量越小，化学键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区。振动频率越大，吸收
10、峰将出现在高波数区。 例例: : 由表中查知由表中查知C=CC=C键的键的K K=9.5 =9.5 9.9 , 9.9 ,令令其为其为9.6, 9.6, 计算波数值。计算波数值。正己烯中正己烯中C=CC=C键伸缩振动频率实测值为键伸缩振动频率实测值为1652 1652 cmcm-1-1上述用经典方法来处理分子振动是宏观处理方法。上述用经典方法来处理分子振动是宏观处理方法。但真实分子的振动能量变化量子化；分子中基团间，基团中但真实分子的振动能量变化量子化；分子中基团间，基团中化学键间相互影响，除化学键两端原子质量、力常数影响基化学键间相互影响，除化学键两端原子质量、力常数影响基本振动频率外，还与
11、内部因素和外部因素（化学环境）有关。本振动频率外，还与内部因素和外部因素（化学环境）有关。三、分子中基团的基本振动形式三、分子中基团的基本振动形式简正振动简正振动 basic vibration of the group in molecular1 1两类基本振动形式两类基本振动形式伸缩振动伸缩振动 亚甲基：亚甲基：变形振动变形振动 亚甲基亚甲基振动状态是分子质心保持不振动状态是分子质心保持不变，整体不转动，每个原子变，整体不转动，每个原子在其平衡位置附近做简谐振在其平衡位置附近做简谐振动，振动频率和相位相同，动，振动频率和相位相同，即每个原子都在同一瞬间通即每个原子都在同一瞬间通过其平衡位置
12、，且同时达到过其平衡位置，且同时达到其最大位移值。分子中任何其最大位移值。分子中任何一个复杂振动都可以看成这一个复杂振动都可以看成这些简正振动的线性组合些简正振动的线性组合甲基的振动形式甲基的振动形式伸缩振动伸缩振动 甲基：甲基：变形振动变形振动 甲基甲基对称对称s s(CH(CH3 3)1380)1380-1-1 不不对称对称asas(CH(CH3 3)1460)1460-1-1对称对称 不对称不对称s s(CH(CH3 3) ) asas(CH(CH3 3) )2870 2870 -1 -1 2960 2960-1-1例水分子例水分子（非对称分子）（非对称分子）峰位、峰数与峰强峰位、峰数与
13、峰强（1）峰位）峰位 化学键的力常数化学键的力常数K越大，原子折合质量越小，越大，原子折合质量越小，键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区；反之，出现键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区；反之，出现在低波数区。在低波数区。（2）峰数）峰数 无瞬间偶极距变化时无红外吸收。无瞬间偶极距变化时无红外吸收。简正振动的数目称为振动自由度，每个振动自由度相当于简正振动的数目称为振动自由度，每个振动自由度相当于红外光谱图上一个基频吸收带。红外光谱图上一个基频吸收带。 分子由分子由n个原子组成，每个个原子组成，每个原子在空间有原子在空间有3个自由度，因此个自由度，因此n个原子组成的分子共有个原子组成的分
14、子共有3n个自个自由度，即由度，即3n种运动状态。种运动状态。 3n种运动状态，包括种运动状态，包括3个整个整个分子的质心沿个分子的质心沿x、y、z方向平方向平移运动和移运动和3个整个分子绕轴的转个整个分子绕轴的转动。这动。这6种运动不是分子振动，种运动不是分子振动，振动形式有（振动形式有（3n-6）种。种。 对直线型分子，若贯穿所对直线型分子，若贯穿所有原子的轴在有原子的轴在x方向，则整个分方向，则整个分子只能绕子只能绕y、z轴转动，直线性轴转动，直线性分子振动形式为（分子振动形式为（3n-5）种。种。 水水非线型分子的振动形式：非线型分子的振动形式： 3n-6=9-6=3 二氧化碳二氧化碳
15、线型分子的振动形式：线型分子的振动形式：3n-5=9-5=4例例2CO2分子分子（有一种振动（有一种振动无红外活性）无红外活性）（4）由基态跃迁到第一激发态，产生一个强的吸收峰，基）由基态跃迁到第一激发态，产生一个强的吸收峰，基频峰；频峰；（5）由基态直接跃迁到第二激发态，产生一个弱的吸收峰，）由基态直接跃迁到第二激发态，产生一个弱的吸收峰，倍频峰；倍频峰；（3）瞬间偶极距变化大，吸收峰强；键两端原子电负性相）瞬间偶极距变化大，吸收峰强；键两端原子电负性相差越大（极性越大），吸收峰越强；差越大（极性越大），吸收峰越强；比预期振动谱带数目少的影响因素比预期振动谱带数目少的影响因素（1）没有偶极矩
16、变化的振动，不产生红外吸收；）没有偶极矩变化的振动，不产生红外吸收；（2）相同频率的振动吸收重叠，即简并；）相同频率的振动吸收重叠，即简并；（3）仪器不能区别频率十分接近的振动，或吸收带很）仪器不能区别频率十分接近的振动，或吸收带很弱，仪器无法检测；弱，仪器无法检测；（4）有些吸收带落在仪器检测范围之外。）有些吸收带落在仪器检测范围之外。例例CO2分子分子比预期振动谱带数目多的影响因素比预期振动谱带数目多的影响因素1)泛频峰泛频峰 (Overtone) 或倍频峰的出现或倍频峰的出现2)组频峰组频峰 (Combination band)的出现的出现3)谐振耦合峰谐振耦合峰 (harmonic c
17、oupling band)的出现的出现4)费米共振峰费米共振峰 (Fermi Resonance)的出现的出现 （CH3）1460 cm-1，1375 cm-1。 （CH3）2930 cm-1，2850cm-1。C2H4O1730cm-11165cm-12720cm-1HHHHOCC四、红外吸收峰强度四、红外吸收峰强度 intensity of Infrared absorption bend C=O 强；强；C=C 弱；为什么？弱；为什么？吸收峰强度吸收峰强度跃迁几率跃迁几率偶极矩变化偶极矩变化吸收峰强度吸收峰强度 偶极矩的平方偶极矩的平方偶极矩变化偶极矩变化结构对称性；结构对称性；对称性差
18、对称性差偶极矩变化大偶极矩变化大吸收峰强度大吸收峰强度大符号：符号：vs(极强极强)；s(强强)；m(中中)；w(弱弱)红外吸收峰强度比紫外吸收峰小红外吸收峰强度比紫外吸收峰小23个数量级；个数量级；五、红外吸收光谱的特征性五、红外吸收光谱的特征性 group frequency in IR 与一定结构单元相联系的、在一定范围内出现的化学键振与一定结构单元相联系的、在一定范围内出现的化学键振动频率动频率基团特征频率（特征峰）基团特征频率（特征峰）；例：例： 2800 3000 cm-1 CH3 特征峰特征峰； 1600 1850 cm-1 C=O 特征峰特征峰；基团所处化学环境不同，特征峰出现
19、位置变化：基团所处化学环境不同，特征峰出现位置变化：CH2COCH2 1715 cm-1 酮酮CH2COO 1735 cm-1 酯酯CH2CONH 1680 cm-1 酰胺酰胺红外光谱信息区红外光谱信息区常见的有机化合物常见的有机化合物基团频率基团频率出现的范围：出现的范围：4000 670 cm-1依据基团的振动形式，分为四个区：依据基团的振动形式，分为四个区：(1)4000 2500 cm-1 XH伸缩振动区（伸缩振动区（X=O，N，C，S）(2)2500 1900 cm-1 三键三键，累积双键累积双键伸缩振动区伸缩振动区(3)1900 1200 cm-1 双键双键伸缩振动区伸缩振动区(4
20、)1200 670 cm-1 XY伸缩，伸缩，XH变形振动区变形振动区常见基团的红外吸收带常见基团的红外吸收带特征区特征区指纹区指纹区500100015002000250030003500C-H，N-H，O-HN-HC NC=NS-HP-HN-O N-NC-FC-XO-HO-H（氢键）氢键）C=OC-C，C-N，C-O=C-HC-HC CC=C分子结构与吸收峰分子结构与吸收峰 molecular structure and absorption peaks1 XH伸缩振动区（伸缩振动区（4000 2500 cm-1 ）（1）OH 3650 3200 cm-1 确定确定 醇、酚、酸醇、酚、酸 在
21、非极性溶剂中，浓度较小（稀溶液）时，峰形尖锐，强在非极性溶剂中，浓度较小（稀溶液）时，峰形尖锐，强吸收；当浓度较大时，发生缔合作用，峰形较宽。吸收；当浓度较大时，发生缔合作用，峰形较宽。注意区分注意区分NH伸缩振动：伸缩振动：3500 3100 cm-1 （3）不饱和碳原子上的）不饱和碳原子上的=CH（ CH ） 苯环上的苯环上的CH 3030 cm-1 =CH 3010 2260 cm-1 CH 3300 cm-1 （2）饱和碳原子上的）饱和碳原子上的CH3000 cm-1 以上以上 CH3 2960 cm-1 反对称伸缩振动反对称伸缩振动 2870 cm-1 对称伸缩振动对称伸缩振动 CH
22、2 2930 cm-1 反对称伸缩振动反对称伸缩振动 2850 cm-1 对称伸缩振动对称伸缩振动 CH 2890 cm-1 弱吸收弱吸收3000 cm-1 以下以下2 叁键（叁键（C C）伸缩振动区伸缩振动区（2500 1900 cm-1 ）在该区域出现的峰较少；在该区域出现的峰较少；（1）RC CH （2100 2140 cm-1 ） RC CR （2190 2260 cm-1 ） R=R 时，无红外活性时，无红外活性w（2）RC N （2220 2260 cm-1 ） w 非共轭非共轭 2240 2260 cm-1 w 共轭共轭 2220 2230 cm-1 w仅含仅含C、H、N时：峰较
23、强、尖锐；时：峰较强、尖锐；w有有O原子存在时；原子存在时；O越靠近越靠近C N，峰越弱；峰越弱；3 双键伸缩振动区（双键伸缩振动区（ 1900 1200 cm-1 ）（1） 烯烃烯烃RC=CR 1620 1680 cm-1 强度弱，强度弱， R =R（对称对称）时，时，无红外活性。无红外活性。（2）单核芳烃的单核芳烃的C=C伸缩振动出现在伸缩振动出现在1600 cm-1和和1500 cm-1附近，有两个峰，是芳环的骨架结构，附近，有两个峰，是芳环的骨架结构，确认芳核的存在确认芳核的存在。苯衍生物的苯衍生物的C=C 苯衍生物在苯衍生物在 1650 2000 cm-1 出现出现 C-H和和C=C
24、键的面内变键的面内变形振动的泛频吸收（强度弱），可为判断取代基位置提供参形振动的泛频吸收（强度弱），可为判断取代基位置提供参考。考。20001600（3）C=O （1850 1600 cm-1 ） 碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。饱和醛饱和醛(酮酮)1740-1720 cm-1 ；不饱和醛；不饱和醛(酮酮)向低波移动；向低波移动；4. XY伸缩，伸缩，XH 变形振动区变形振动区 99%或符合商业规格，或符合商业规格，便于与纯物质标准光谱对照。多组份试样在测前尽量预先提便于与纯物质标准光谱对照。多组份试样在测前尽量预先提纯，否则各组份光谱重叠，难于判断。纯，否
25、则各组份光谱重叠，难于判断。（2）试样中）试样中不含游离水不含游离水。水有红外吸收，会严重干扰样品谱，。水有红外吸收，会严重干扰样品谱，且侵蚀吸收池的盐窗。且侵蚀吸收池的盐窗。（3）试样）试样浓度和厚度浓度和厚度选择适当，以使光谱图中的大多数吸收选择适当，以使光谱图中的大多数吸收峰的透射比处于峰的透射比处于10%80%范围内。范围内。制样方法制样方法 sampling methods1）气体气体气体池气体池2）液体液体：液膜法液膜法难挥发液体难挥发液体（BP80 C）溶液法溶液法液体池液体池溶剂：溶剂： CCl4 ，CS2常用。常用。3) 固体固体: KBr压片法压片法研糊法（液体石腊法）研糊
26、法（液体石腊法）薄膜法薄膜法ATR八、联用技术八、联用技术 hyphenated technologyGC/FTIR（气相色谱红外光谱联用）气相色谱红外光谱联用）LC/FTIR（液相色谱红外光谱联用）液相色谱红外光谱联用）PAS/FTIR（光声红外光谱）光声红外光谱）MIC/FTIR（显微红外光谱）显微红外光谱）微量及微区分析微量及微区分析TGA/FTIR（热红光谱联用）热红光谱联用）九、红外谱图解析九、红外谱图解析 analysis of infrared spectrograph1 1烷烃烷烃（CH3，CH2，CH）(CC,CH )-（CH2）n-nasas14601460 cm-1 s
27、s13801380 cm-1CH3 CH2 s s14651465 cm-1CH2 r r 720 cm720 cm-1-1（水平摇摆）水平摇摆）重重叠叠CH2 对称伸缩对称伸缩2853cmcm-1-11010CH3 对称伸缩对称伸缩2872cmcm-1-11010 CH2不对称伸缩不对称伸缩2926cmcm-1-11010 CH3不对称伸缩不对称伸缩2962cmcm-1-11010 3000cm-1 HC1385-1380cm-11372-1368cm-1CH3CH3CH3 s s CCCC骨架振动骨架振动 1:11:111551155cmcm-1-111701170cmcm-1-1CCH3
28、CH31391-1381cm-11368-1366cm-14:5 4:5 1195 1195 cmcm-1-1 CCH3CH3CH31405-1385cm-11372-1365cm-11:21:21250 1250 cmcm-1-1a)由于支链的引入，使由于支链的引入，使CH3的对称变形振动发生变化。的对称变形振动发生变化。b)b)CCCC骨架振动骨架振动明显明显c) CH2面外变形振动面外变形振动(CH2)n n，证明长碳链的存在。证明长碳链的存在。n=1 770785 cmcm-1-1 （中中 ） n=2 740 750 cmcm-1-1 （中中 ） n=3 730 740 cmcm-1-
29、1 （中中 ） n n 722 cmcm-1-1 （中强中强 ） d) CH2和和CH3的相对含量也可以由的相对含量也可以由1460 cmcm-1-1和和1380 1380 cmcm-1-1的峰的峰 强度估算强度估算cmcm-1-115001400 1300正二十八正二十八烷烷cmcm-1-1150014001300正十二正十二烷烷cmcm-1-11500 1400 1300正庚烷正庚烷2. 2. 烯烃，炔烃烯烃，炔烃伸缩伸缩振动振动变形变形振动振动a)C-H 伸缩振动伸缩振动( 3000 cmcm-1-1) ) 3080 cmcm-1-1 3030 cmcm-1-1 3080 cmcm-1-
30、1 3030 cmcm-1-1 3300 cmcm-1-1 （C-HC-H）3080-3030 cmcm-1-1 2900-2800 cmcm-1 -1 3000 cmcm-1 -1 b)C=C 伸缩振动伸缩振动(1680-1630 cmcm-1-1 ) )1660cmcm-1-1 分界线分界线（C=CC=C）反式烯反式烯三取代烯三取代烯四取代烯四取代烯1680-1665 cmcm-1-1 弱，尖弱，尖顺式烯顺式烯乙烯基烯乙烯基烯亚乙烯基烯亚乙烯基烯1660-1630cmcm-1-1 中强，尖中强，尖 分界线分界线1660cmcm-1-1 顺强，反弱顺强，反弱 四取代（不与四取代（不与O，N等
31、相连）无等相连）无（C=CC=C）峰峰 端烯的强度强端烯的强度强 共轭使共轭使（C=CC=C）下降下降20-30 cmcm-1-1 2140-2100cmcm-1-1 （弱）（弱） 2260-2190 cmcm-1-1 （弱）（弱）总结总结c)C-H 变形振动变形振动(1000-700 cmcm-1-1 ) )面内变形面内变形 （=C-H）1400-1420 cmcm-1-1 （弱）弱）面外变形面外变形 （=C-H） 1000-700 cmcm-1-1 （有价值）有价值） （=C-H）970 cmcm-1-1（强）强） 790-840 cmcm-1-1 （820 cmcm-1-1） 610-7
32、00 cmcm-1-1（强）强） 2：1375-1225 cmcm-1-1（弱）弱） （=C-H）800-650 cmcm-1-1（ 690 690 cm-cm-1 1）990 cmcm-1-1910910 cmcm-1-1 （强）强） 2：1850-1780 cmcm-1-1 890 cmcm-1-1（强）强） 2：1800-1780 cmcm-1-1 谱图谱图对比对比烯烃顺反异构体烯烃顺反异构体3.醇（醇（OH） OH，COa)-OH 伸缩振动伸缩振动(3600 cmcm-1-1)b)碳氧伸缩振动碳氧伸缩振动(1100 cmcm-1-1) )c c)-OH弯曲振动弯曲振动（14201420
33、，920920 cm-1）游离醇，酚伯-OH 3640cmcm-1-1仲-OH 3630cmcm-1-1叔-OH 3620cmcm-1-1酚-OH 3610cmcm-1-1（OH） （C-OC-O） 1050 cmcm-1-11100 cmcm-1-11150 cmcm-1-11200 cmcm-1-1支化支化：-15 -15 cmcm-1-1不饱和不饱和：-30 -30 cmcm-1-1OH基团特性基团特性 双分子缔合（二聚体）双分子缔合（二聚体）3550-3450 cmcm-1-1多分子缔合（多聚体）多分子缔合（多聚体）3400-3200 cmcm-1-1分子内氢键：分子内氢键：分子间氢键
34、：分子间氢键：多元醇（如多元醇（如1，2-二醇二醇 ） 3600-3500 cmcm-1-1螯合键（和螯合键（和C=O，NO2等）等）3200-3500 cmcm-1-1多分子缔合（多聚体）多分子缔合（多聚体）3400-3200 cmcm-1-1 分子间氢键随浓度而变，分子间氢键随浓度而变，而分子内氢键不随浓度而变。而分子内氢键不随浓度而变。水（溶液）水（溶液）3710 cmcm-1-1水（固体）水（固体）33003300cm-1cm-1结晶水结晶水 3600-3450 3600-3450 cmcm-1-13515cm-10 00101M M01M025M10M3640cm-13350cm-1
35、 乙醇在四氯化碳中不同浓度的乙醇在四氯化碳中不同浓度的IR图图2950cm-12895 cm-1脂族和环的脂族和环的C-O-C asas 1150-1070cmcm-1-1 芳族和乙烯基的芳族和乙烯基的=C-O-Casas 1275-1200cmcm-1 -1 （1250cmcm-1-1 ）s s 1075-1020cmcm-1-14. 醚（醚（COC）脂族脂族 R-OCH3 s s (CH3) 2830-2815cmcm-1 -1 芳族芳族 Ar-OCH3 s s (CH3) 2850cmcm-1 -1 5醛、酮醛、酮醛醛酮酮6 6羧酸及其羧酸及其衍生物衍生物酰胺的红外光谱图酰胺的红外光谱图
36、不同酰胺吸收峰数据不同酰胺吸收峰数据酸酐和酸酐和酰氯的酰氯的红外光红外光谱图谱图氰基化合氰基化合物红外光物红外光谱图谱图CNCN=2275-2220cm=2275-2220cm-1-1硝基化合物的硝基化合物的红外光谱图红外光谱图AS AS （N=ON=O）=1565-1545cm=1565-1545cm-1-1S S （N=ON=O）=1385-1350cm=1385-1350cm-1-1脂肪族脂肪族芳香族芳香族S S （N=ON=O）=1365-1290cm=1365-1290cm-1-1AS AS （N=ON=O）=1550-1500cm=1550-1500cm-1-1定性分析重要用途。如
37、未知物不是新化合物，可通过两方式查定性分析重要用途。如未知物不是新化合物，可通过两方式查对：对：（1）查阅标准谱图谱带索引）查阅标准谱图谱带索引,找试样光谱吸收带相同标准谱；找试样光谱吸收带相同标准谱；（2）进行光谱解析，判断试样的可能结构，然后在由化学分）进行光谱解析，判断试样的可能结构，然后在由化学分类索引查找标准谱图对照核实。类索引查找标准谱图对照核实。 定性分析中，定性分析中，获得清晰可靠图谱获得清晰可靠图谱，对谱图作正确解析对谱图作正确解析。 根据红外光谱图吸收峰位、强度和形状，利用基团振动频根据红外光谱图吸收峰位、强度和形状，利用基团振动频率与分子结构的关系，确定吸收带归属，确认基
38、团或键，进而率与分子结构的关系，确定吸收带归属，确认基团或键，进而推定分子的结构。需结合分子量、物理常数、紫外、核磁及质推定分子的结构。需结合分子量、物理常数、紫外、核磁及质谱等数据才能正确判断其结构。谱等数据才能正确判断其结构。未知物结构确定未知物结构确定structure determination of compounds准备工作准备工作 进行未知物光谱解析前，对样品了解进行未知物光谱解析前，对样品了解,来源、外观，来源、外观，据据样品形态样品形态，选择适当制样方法；，选择适当制样方法； 视察样品颜色、气味等，结构佐证。视察样品颜色、气味等，结构佐证。 样品的纯度、元素分析及其它常数测定
39、结果。样品的纯度、元素分析及其它常数测定结果。元素元素分析分析是推断未知样品结构的另一依据。是推断未知样品结构的另一依据。 样品的相对分子量、沸点、熔点、折光率、旋光率样品的相对分子量、沸点、熔点、折光率、旋光率等等物理常数物理常数，可作光谱解释的旁证，并有助于缩小化合，可作光谱解释的旁证，并有助于缩小化合物的范围。物的范围。1. 1. 未知物未知物2.推测推测C4H8O2的结构的结构解：解：1） =1-8/2+4=1 2）峰归属峰归属 3）可能的结构）可能的结构3.推测推测C8H8纯液体纯液体解：解：1） =1-8/2+8=52）峰归属峰归属 3）可能的结构）可能的结构 4. C8H7N，确
40、定结构确定结构解：解：1） =1-（1-7）/2+8=6 2）峰归属峰归属 3）可能的结构）可能的结构定量分析定量分析 通过对特征吸收谱带强度的测量求出组份含量。通过对特征吸收谱带强度的测量求出组份含量。依据朗伯依据朗伯-比耳定律。比耳定律。A=ckl= lgI0/I 红外光谱的谱带较多，选择余地大，能方便地对红外光谱的谱带较多，选择余地大，能方便地对单一组份和多组份进行定量分析。单一组份和多组份进行定量分析。 此外，该法不受样品状态限制，能定量测定气体、此外，该法不受样品状态限制，能定量测定气体、液体和固体样品液体和固体样品,应用广泛。应用广泛。 一一 基本原理基本原理1. 选择吸收带的原则
41、选择吸收带的原则（1）须被测物质）须被测物质特征吸收带特征吸收带。分析酸、酯、醛、。分析酸、酯、醛、酮时，须选择酮时，须选择C=O基团的振动有关特征吸收带。基团的振动有关特征吸收带。（2）所选择的吸收带的吸收强度应与被测物质浓）所选择的吸收带的吸收强度应与被测物质浓度有度有线性关系线性关系。（3）所选择的吸收带应有较大的吸收系数且周围）所选择的吸收带应有较大的吸收系数且周围尽可能没有其它吸收带存在，尽可能没有其它吸收带存在，以免干扰以免干扰。2 . 吸光度的测定吸光度的测定（1）一点法：一点法：不考虑背景吸收，直接从谱图中读取谱图纵坐标不考虑背景吸收，直接从谱图中读取谱图纵坐标的透过率，再由公
42、式的透过率，再由公式lg1/T=A计算吸光度。计算吸光度。（2）基线法：基线法：通过谱带两翼透过率最大点作光谱吸收的切线，通过谱带两翼透过率最大点作光谱吸收的切线，作为该谱线的基线，则分析处的垂线与基线的交点，与最高吸作为该谱线的基线，则分析处的垂线与基线的交点，与最高吸收峰顶点的距离为峰高，其吸光度收峰顶点的距离为峰高，其吸光度A=lg（I0/I）。）。二二 定量分析方法定量分析方法 a a 直接计算法直接计算法：C=A/C=A/klkl=(lgI=(lgI0 0/I)/kl/I)/kl 只适于浓度与光密度成线性关系，分析峰不被其他成只适于浓度与光密度成线性关系，分析峰不被其他成分干扰，吸收
43、池厚度可精密测定的情况分干扰，吸收池厚度可精密测定的情况b b 工作曲线法工作曲线法：测定试样浓度变化大，或极性溶剂影响。：测定试样浓度变化大，或极性溶剂影响。 先用标准样品配成不同浓度标准溶液，逐一在分析峰先用标准样品配成不同浓度标准溶液，逐一在分析峰处测吸光度。以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制工处测吸光度。以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制工作曲线。后测待测溶液吸光度，在工作曲线上找对应值。作曲线。后测待测溶液吸光度，在工作曲线上找对应值。红外光谱技术1 . 1 . 衰减全反射光谱衰减全反射光谱 ATR 入射光投射到样品表面，入射角大或等于临界角时，入射光投射到样品表面，入射角大或等
44、于临界角时，入射光将透过样品一定深度后发生衰减全反射。入射光将透过样品一定深度后发生衰减全反射。 特别粘稠液体、普通溶剂中不溶的固体和弹性体及特别粘稠液体、普通溶剂中不溶的固体和弹性体及不透明表面上的图层，均可，要求固样表面光滑平整。不透明表面上的图层，均可，要求固样表面光滑平整。 操作简单、灵敏度高。可测高聚物光学系数、高聚操作简单、灵敏度高。可测高聚物光学系数、高聚物薄膜表面添加剂和溶剂的侵蚀、表面吸附、表面取向物薄膜表面添加剂和溶剂的侵蚀、表面吸附、表面取向等表面结构及高聚物表面的氧化、降解等化学反应。等表面结构及高聚物表面的氧化、降解等化学反应。2. 2. 光声光谱光声光谱 FTIR-
45、PAS 样品被周期性调制光照射时，若对某波长的光有吸收，会样品被周期性调制光照射时，若对某波长的光有吸收，会产生跃迁，退激时，能量以热的形式被释放，放热也是周期性产生跃迁，退激时，能量以热的形式被释放，放热也是周期性的，造成样品池中气体介质周期性的扰动，产生的，造成样品池中气体介质周期性的扰动，产生声音声音，一，一高灵敏度高灵敏度耳机耳机检测出来转化为光谱信号。检测出来转化为光谱信号。 FTIR-PASFTIR-PAS对样品物特殊要求，气、固、液均可。尤其是：对样品物特殊要求，气、固、液均可。尤其是：1.1.强吸收、高分散的样品，如深色催化剂，常规测试困难。强吸收、高分散的样品，如深色催化剂，
46、常规测试困难。2.2.制样困难样品，如橡胶和一些高聚物，不能被粉碎因而不能制样困难样品，如橡胶和一些高聚物，不能被粉碎因而不能溴化钾压片或石蜡油调糊，又不能溶解以制膜或溶液池测定。溴化钾压片或石蜡油调糊，又不能溶解以制膜或溶液池测定。3.3.必须进行无损分析的样品，如生物样品或古文物。必须进行无损分析的样品，如生物样品或古文物。3. 3. 时间分辨光谱时间分辨光谱 TRS 研究瞬态变化的方法，可研究样品动态物理和化学变研究瞬态变化的方法，可研究样品动态物理和化学变化。化。 采用时间分辨光谱可以研究样品动态物理和化学变化采用时间分辨光谱可以研究样品动态物理和化学变化过程。物理过程如高聚物薄膜在周
47、期性拉伸下的分子滑动，过程。物理过程如高聚物薄膜在周期性拉伸下的分子滑动，微晶再取向，基团弛豫等。化学变化主要是可逆性化学变微晶再取向，基团弛豫等。化学变化主要是可逆性化学变化，可研究瞬变中间体。时间分辨率可以是化，可研究瞬变中间体。时间分辨率可以是msms，s s，nsns。4. 4. 二维红外光谱二维红外光谱 2D IR 能提供高聚物的形变机理，确认高聚物共混体系亚分能提供高聚物的形变机理，确认高聚物共混体系亚分子结构相互作用的位置和分辨重叠谱带的功能。子结构相互作用的位置和分辨重叠谱带的功能。 与二维核磁相比，二维红外解析更容易，实验更容易，与二维核磁相比，二维红外解析更容易，实验更容易
48、，对于相互重叠的振动峰具有很强的分辨能力。对于相互重叠的振动峰具有很强的分辨能力。2D IR Correlation Spectra系列系列蛋白质分子微弱结构变化的光谱学研究蛋白质分子微弱结构变化的光谱学研究FTIR在有机化学中的应用在有机化学中的应用w化合物的鉴定与表征化合物的鉴定与表征*w鉴别化合物的异同鉴别化合物的异同w鉴别光学异构体鉴别光学异构体w区分几何（顺、反）异构体区分几何（顺、反）异构体w区分构象异构体区分构象异构体鉴别化合物的异同鉴别化合物的异同：红外光谱图同熔点、沸点、折射红外光谱图同熔点、沸点、折射率和比旋度等物理常数一样是该化合物的一种特征。且红外光率和比旋度等物理常数
49、一样是该化合物的一种特征。且红外光谱较其他物理分析手段可靠性更强。谱较其他物理分析手段可靠性更强。 -联苯双脂同质异晶体固相光谱，联苯双脂同质异晶体固相光谱， KBr 压压片：片： （a) 低熔点方低熔点方片状结晶体片状结晶体 (b)高熔点棱柱状晶体。高熔点棱柱状晶体。*鉴别光学鉴别光学异构体异构体：旋光性化合物旋光性化合物在左、右对应在左、右对应体的红外光谱体的红外光谱是相同的，是相同的，(R) 和和(S)- -氨基酸氨基酸的固相红外光的固相红外光谱是例。谱是例。但对映体和外但对映体和外消旋体由于晶消旋体由于晶格中分子排布格中分子排布不同，固性红不同，固性红外光谱不同。外光谱不同。 但在但在
50、溶液和熔融状态下的溶液和熔融状态下的IR光谱是完全相同的。光谱是完全相同的。图图. 樟柳碱氢溴酸盐樟柳碱氢溴酸盐 (a) 左旋体左旋体 ；(b)消旋体消旋体区分几何（顺、反）异构体区分几何（顺、反）异构体：对称反式异构体中的双键处于分子对称中心，分子振动中偶对称反式异构体中的双键处于分子对称中心，分子振动中偶极距变化小，为红外非活性；而顺式异构体无对称中心，偶极距变化小，为红外非活性；而顺式异构体无对称中心，偶极矩有变化，有明显的双键特征峰，以此可区分顺、反异构极矩有变化，有明显的双键特征峰，以此可区分顺、反异构体。体。图不对称分子由于反式结构的对称性比顺式高，因此双键的特不对称分子由于反式结
51、构的对称性比顺式高，因此双键的特征峰前者弱，后者强。如：二氯丙烯顺、反异构体。征峰前者弱，后者强。如：二氯丙烯顺、反异构体。区分构象异构体区分构象异构体：1.同一化学键在不同构象异构体中振动频率不同同一化学键在不同构象异构体中振动频率不同。构象固定的。构象固定的六元环上六元环上C-Y键为例，平铺键为例，平铺C-Y键键伸缩振动频率高于直立键，伸缩振动频率高于直立键，原因是直立键垂直于环平面，其伸缩振动作用于原因是直立键垂直于环平面，其伸缩振动作用于C上的复位力上的复位力小；小；Y若在平面，若在平面， C-Y的的伸缩振动使环扩张，复位力大，所以伸缩振动使环扩张，复位力大，所以振动频率高。振动频率高
52、。2. 固态结晶物通常只有一种构象，而液态样品大多是多种构固态结晶物通常只有一种构象，而液态样品大多是多种构象异构体的混合物象异构体的混合物，因此两种相的，因此两种相的IR光谱不尽相同。若相同，光谱不尽相同。若相同，则表明该化合物只有一种构象。则表明该化合物只有一种构象。FTIR在高分子结构研究中的应用在高分子结构研究中的应用高分子结构研究特点高分子结构研究特点: 结构变化通常非常微小结构变化通常非常微小.FTIR灵灵敏敏度度高高、信信噪噪比比好好，还还可可以以进进行行差差示示光光谱谱、谱谱带带分分离离、去去卷卷积积、因因子子分分析析、最最小小二二乘乘法法纯纯谱谱带带拟合，以及二维相关红外分析
53、等手段。拟合，以及二维相关红外分析等手段。1.1.高分子光谱的分离方法：差示光谱高分子光谱的分离方法：差示光谱 改变聚合温度分离出结构缺陷光谱改变聚合温度分离出结构缺陷光谱在在高高分分子子某某种种主主要要结结构构形形态态之之外外，可可能能存存在在少少量量结结构构缺缺陷陷。可可以以用用差差减减法法消消去去主主结结构构光光谱谱的的干干扰扰，得得到到不不规规则则结构的红外光谱结构的红外光谱图中图中a、b分别为分别为-20 C及及-40 C 时时聚合的氯丁橡胶的聚合的氯丁橡胶的红外光谱；（红外光谱；（ b-a）则为）则为它们的差减谱。它们的差减谱。A=A-f*B2 2、 通过端基分析计算数均分子量通过
54、端基分析计算数均分子量 依数法依数法 两种不同相对分子质量的两种不同相对分子质量的PBT红外光谱。红外光谱。分子链两端端基是醇或酸，其分子链两端端基是醇或酸，其相对分子质量为；相对分子质量为；Mr=2/(E1+E2)E1、E2分别为醇或酸端基物质分别为醇或酸端基物质的量的量(假设样品中不存在支链假设样品中不存在支链及其它端基官能团及其它端基官能团)。-COH: 3535 cm-1-COOH 3290 cm-1通过测定：吸光系数分别为：通过测定：吸光系数分别为： OH=113 18 （mol.cm)-1; COOH=150 18 （mol.cm)-1计算得出的分子质量与粘度法计算得出的分子质量与
55、粘度法的结果一致。的结果一致。适用高适用高分子在室温下能溶分子在室温下能溶解于有机溶剂，线性解于有机溶剂，线性 上图为固化上图为固化83 min后的后的环氧树脂光谱；中图为固化环氧树脂光谱；中图为固化37 min后的光谱；下图为后的光谱；下图为两者的差简谱。两者的差简谱。3 3、聚合固化过程的红外光谱、聚合固化过程的红外光谱测反应体系测反应体系反应级数及化学过程反应级数及化学过程。若用可加热样品池，可模拟工业生若用可加热样品池，可模拟工业生产条件研究反应过程。产条件研究反应过程。环氧树脂与环氧酸酐共聚固化过程，环氧树脂与环氧酸酐共聚固化过程，检测检测1860 cm-1酸酐中羰基强度变化，酸酐中
56、羰基强度变化，测定反应动力学。测定反应动力学。芳环在芳环在1608和和1511 cm-1的吸收峰被的吸收峰被抵消。抵消。基线上方代表反应后生成的基线上方代表反应后生成的脂基，而下方倒峰表示反应过程中脂基，而下方倒峰表示反应过程中消失的酸酐或环氧官能团。消失的酸酐或环氧官能团。4 4、高分子的化学变化、高分子的化学变化高分子在氧化、还原或水高分子在氧化、还原或水解等化学反应过程中谱带解等化学反应过程中谱带变化微弱变化微弱，差减法得到仅，差减法得到仅包含反应信息的谱。差简包含反应信息的谱。差简谱放大，看反应过程。谱放大，看反应过程。差谱中，差谱中，10801110 cm-1的的正峰是氧化产物中正峰
57、是氧化产物中C-O键的振动峰，键的振动峰，975 cm-1归归属于反式次甲基谱带。位属于反式次甲基谱带。位于于3007 cm-1及及740 cm-1的的负峰，表示顺式次甲基官负峰，表示顺式次甲基官能团发生了氧化反应。能团发生了氧化反应。若氧化时间更长，差减谱若氧化时间更长，差减谱看到生成羰基位于看到生成羰基位于1727 1727 cmcm-1-1及及1700 cm1700 cm-1-1。 (a)氧化后氧化后 及及 (b)氧化前的顺式聚丁二烯红外光谱氧化前的顺式聚丁二烯红外光谱图；上方为扩展后的图；上方为扩展后的 (a-b)5 5、共聚物的结构分析、共聚物的结构分析乙烯（乙烯（E）- 丙烯丙烯
58、(P) 共聚物共聚物 (54.3%)亚甲基摇摆振动的红外光谱图。亚甲基摇摆振动的红外光谱图。定量判断：定量判断：头头- 尾结构的尾结构的P-P序列序列810-815 cm-1;751 cm-1归属于归属于n=2 的的(CH2)n摇摆震动吸收。摇摆震动吸收。731 cm-1谱带归属于谱带归属于E-P序序列结构。列结构。722 cm-1归属于归属于(PE)n (n 4)的序列。的序列。6 6、共混高聚物的相容性、共混高聚物的相容性 差谱技术得到相互作用谱带，可研究共混高聚物内差谱技术得到相互作用谱带，可研究共混高聚物内分子间相互作用的位置和特性，进而判断共混体系的相分子间相互作用的位置和特性，进而
59、判断共混体系的相容性或微相分离。若两种均聚物相容，则可观察到频率容性或微相分离。若两种均聚物相容，则可观察到频率位移、强度变化甚至峰的出现或消失。若不相容，则观位移、强度变化甚至峰的出现或消失。若不相容，则观察到的仅仅是两种均聚物光谱的简单相加。察到的仅仅是两种均聚物光谱的简单相加。聚乙烯醇（聚乙烯醇（ PVPh）聚醋酸乙烯）聚醋酸乙烯（PVAc）在）在THF溶液中浇铸得溶液中浇铸得到共混物红外。到共混物红外。激光拉曼光谱激光拉曼光谱principle of Raman spectroscopyRayleigh散射：散射： 弹弹性性碰碰撞撞；无无能能量量交交换换，仅仅改变方向；改变方向；Ram
60、an散射：散射： 非非弹弹性性碰碰撞撞；方方向向改改变变且且有有能能量交换；量交换；Rayleigh散射散射Raman散射散射E0基态，基态， E1振动激发态；振动激发态； E0 + h 0 ， E1 + h 0 激发虚态激发虚态；获得能量后，跃迁到激发虚态获得能量后，跃迁到激发虚态.（1928年印度物理学家年印度物理学家Raman C V 发现；发现；1960年快速发展年快速发展） h E0E1V=1V=0h 0h 0h 0h( 0 + )E1 + h 0E0 + h 0h( 0 - )激发虚态基本原理1 1. . RamanRaman散射散射Raman散散射射的的两两种种跃迁能量差：跃迁能
61、量差： E=h( 0 - )产产生生stokes线线；强强；基态分子多；基态分子多； E=h( 0 + )产产生生反反stokes线线；弱；弱；Raman位移：位移：Raman散散射射光光与与入入射光频率差射光频率差；ANTI-STOKES 0 - RayleighSTOKES 0 + 0h( 0 + )E0E1V=1V=0E1 + h 0E2 +h 0 h h 0h( 0 - )2. 2. Raman位移位移以以单单色色 性性极极好好的的激激光光作作光光源源，在在入入射射光光的的直直角角方方向向精精确确测测定定散射光频率的位移。散射光频率的位移。 对不同物质：对不同物质： 不同；不同； 对对
62、同同一一物物质质： 与与入入射射光光频频率率无无关关；表表征征分分子子振振-转转能能级的特征物理量；定性与结构分析的依据；级的特征物理量；定性与结构分析的依据； Raman散射的产生：光电场散射的产生：光电场E中，分子产生诱导偶极距中，分子产生诱导偶极距 = E 分子极化率；分子极化率；3.3.红外活性和拉曼活性振动红外活性和拉曼活性振动红外活性振动红外活性振动 永久永久偶极矩；极性基团；偶极矩；极性基团； 瞬间偶极矩；非对称分子；瞬间偶极矩；非对称分子；红外活性振动红外活性振动伴有伴有偶极矩变化的振动可以产生红外吸收谱带偶极矩变化的振动可以产生红外吸收谱带. .拉曼活性振动拉曼活性振动 诱导
63、诱导偶极矩偶极矩 = E 非极性基团，对称分子；非极性基团，对称分子；拉曼活性振动拉曼活性振动电磁辐射（光）场与分子诱导偶极相互作用电磁辐射（光）场与分子诱导偶极相互作用 对称分子对称分子： 对称振动对称振动拉曼活性。拉曼活性。 不对称振动不对称振动红外活性红外活性 Eeer红外活性和拉曼活性振动红外活性和拉曼活性振动w相互排斥规则相互排斥规则凡有对称中心的分子，若有拉曼活性，则无红外活性，反凡有对称中心的分子，若有拉曼活性，则无红外活性，反之亦然。之亦然。w相互允许规则相互允许规则凡无对称中心分子，除个别点群分子外，既能在拉曼散射凡无对称中心分子，除个别点群分子外，既能在拉曼散射中出现，也能
64、在红外光谱中出现跃迁。若分子无任何对称中出现，也能在红外光谱中出现跃迁。若分子无任何对称中心，其红外和拉曼光谱非常相似。中心，其红外和拉曼光谱非常相似。w相互禁止规则相互禁止规则少数分子振动模式，既非拉曼活性也非红外活性。如乙烯少数分子振动模式，既非拉曼活性也非红外活性。如乙烯分子的扭曲振动。分子的扭曲振动。4. 4. 红外与拉曼谱图对比红外与拉曼谱图对比红外光谱：基团；红外光谱：基团；拉曼光谱：分子骨架测定；拉曼光谱：分子骨架测定；红外与拉曼谱图对比红外与拉曼谱图对比 有对称中心分子有对称中心分子CO2，CS2等，选律不相容。等，选律不相容。 无对称中心分子，三种振动既是红外活性振动，又是拉
65、无对称中心分子，三种振动既是红外活性振动，又是拉曼活性振动。曼活性振动。 少数分子振动在红外和拉曼中都是非活性的（乙烯）。少数分子振动在红外和拉曼中都是非活性的（乙烯）。5.5.选律选律 1 2 3 4拉曼活性拉曼活性红外活性红外活性红外活性红外活性振动自由度：振动自由度：3N- 5 = 4拉曼光谱拉曼光谱源于极化率变化源于极化率变化红外光谱红外光谱源于偶极矩变化源于偶极矩变化6. 拉曼光谱与红外光谱分析方法比较拉曼光谱与红外光谱分析方法比较拉曼光谱的应用 applications of Raman spectroscopy 由拉曼光谱可以获得有机化合物的各种结构信息：由拉曼光谱可以获得有机化
66、合物的各种结构信息：2）红外光谱中，由红外光谱中，由C N，C=S，S-H伸缩振动产生的谱带一伸缩振动产生的谱带一般较弱或强度可变，而在拉曼光谱中则是强谱带。般较弱或强度可变，而在拉曼光谱中则是强谱带。3）环状化合物的对称呼吸振动常常是最强的拉曼谱带。环状化合物的对称呼吸振动常常是最强的拉曼谱带。1）同种分子的非极性键同种分子的非极性键S-S，C=C，N=N，C C产生强拉曼产生强拉曼谱带，谱带， 随单键随单键双键双键三键谱带强度增加。三键谱带强度增加。4）在拉曼光谱中，在拉曼光谱中，X=Y=Z，C=N=C，O=C=O-这类键的对这类键的对称伸缩振动是强谱带，反对称伸缩振动是弱谱带。称伸缩振动
67、是强谱带，反对称伸缩振动是弱谱带。红外光红外光谱与此相反。谱与此相反。5）C-C伸缩振动在拉曼光谱中是强谱带。伸缩振动在拉曼光谱中是强谱带。6）醇和烷烃的拉曼光谱是相似的：醇和烷烃的拉曼光谱是相似的：I. C-O键与键与C-C键的力常键的力常数或键的强度没有很大差别。数或键的强度没有很大差别。II. 羟基和甲基的质量仅相差羟基和甲基的质量仅相差2单位。单位。 III.与与C-H和和N-H谱带比较，谱带比较，O-H拉曼谱带较弱。拉曼谱带较弱。2941，2927cm-1 ASCH22854cm-1 SCH21029cm-1 （C-C）803 cm-1环呼吸环呼吸 1444，1267 cm-1 CH
68、23060cm-1 r-H)1600,1587cm-1 c=c)苯环苯环1000 cm-1环呼吸环呼吸787 cm-1环变形环变形1039, 1022cm-1单取代单取代拉曼光谱技术具非破坏性、几乎不需样品制备，可直拉曼光谱技术具非破坏性、几乎不需样品制备，可直接测定气、液和固样品，可用接测定气、液和固样品，可用水作溶剂水作溶剂，在含水溶液、，在含水溶液、不饱和碳氢化合物、药品、聚合物结构、生物和无机不饱和碳氢化合物、药品、聚合物结构、生物和无机物质等的分析方面比红外光谱法优越。物质等的分析方面比红外光谱法优越。两种技术包含的信息通常是互补的两种技术包含的信息通常是互补的,两种方法互相配合，可作两种方法互相配合，可作为判断化合物结构的重要手段。为判断化合物结构的重要手段。
