第2章红外光谱g

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1、第二章 红外光谱本章主要内容1. 红外光谱基本原理红外光谱基本原理2. 影响红外吸收频率的因素影响红外吸收频率的因素3. 红外光谱的分区红外光谱的分区4.各类化合物的红外特征光谱各类化合物的红外特征光谱5. 红外光谱仪红外光谱仪6. 红外的应用红外的应用2.1 红外光谱基本原理红外光谱基本原理红外吸收：一定波长的红外光照射被研究物质的分子，红外吸收：一定波长的红外光照射被研究物质的分子，若辐射能等于振动基态的能级与振动激发态的能级若辐射能等于振动基态的能级与振动激发态的能级之间的能量差时，之间的能量差时， 分子可吸收红外光能量，由基态向激分子可吸收红外光能量，由基态向激发态跃迁。发态跃迁。红外

2、的吸收也遵守红外的吸收也遵守Lamber-Beer定律。定律。近红外区：近红外区：12820 5000 cm-1 远红外区远红外区:40033cm-1 中红外区：中红外区：5000 400cm-12.1.1 红外光谱的产生红外光谱的产生 一个分子的总能量包括核能（一个分子的总能量包括核能（En）、分子的平动能）、分子的平动能（Et）、电子能（）、电子能（Ee）、振动能（）、振动能（Ev）、和转动能（）、和转动能（Er） E En+ Et + Ee + Ev + Er 分子在辐射作用下能量的变化分子在辐射作用下能量的变化E为为 E= Ee +E v+ Er分子的总能量123123振动能级转动能级

3、振动、转动跃迁示意图电子能级vj振动光谱选律的几点说明振动光谱选律的几点说明振动光谱选律的几点说明振动光谱选律的几点说明1. 简谐振动光谱选律为简谐振动光谱选律为V=1的跃迁发生地几率最大的跃迁发生地几率最大,吸吸 收强度也最强收强度也最强,为本征跃迁为本征跃迁,本征跃迁产生的吸收带为本征跃迁产生的吸收带为基频基频 峰峰。2. V=2或或3跃迁所产生的吸收带为跃迁所产生的吸收带为倍频峰，倍频峰，出现在强基频出现在强基频带频率的大约两倍处，为弱吸收。带频率的大约两倍处，为弱吸收。3. 合频带合频带：基频峰之间相互作用，形成频率等于两个基频之：基频峰之间相互作用，形成频率等于两个基频之 和或之差的

4、峰。和或之差的峰。 合频带和倍频峰统称泛频峰合频带和倍频峰统称泛频峰4. 费米共振费米共振：基频和它自己或与之相连的另一化学键的：基频和它自己或与之相连的另一化学键的某种振动的倍频或合频的偶合。某种振动的倍频或合频的偶合。5. 振动偶合振动偶合：当分子中两个或两个以上相同的基团与同：当分子中两个或两个以上相同的基团与同一原子连接时，其振动发生分裂，形成双峰，有伸缩一原子连接时，其振动发生分裂，形成双峰，有伸缩振动偶合，弯曲振动偶合，伸缩与弯曲振动偶合。振动偶合，弯曲振动偶合，伸缩与弯曲振动偶合。红外图谱 2.1.2 分子振动模型分子振动模型A：双原子分子：伸缩振动：双原子分子：伸缩振动K：化学

5、键的力常数；：化学键的力常数；v：伸缩振动的频率：伸缩振动的频率结论结论: (1)因K叁键K双键K单键，因此红外振动频率: 叁键 双键 单键 (2) 通常情况下,折合质量越大,红外波数越小. (3) 弯曲振动比伸缩振动容易,K值要小,因此弯曲振动吸收在低波数区,伸缩振动位于高波数区. （4）与氢原子相连的化学键的折合质量都小，红外吸收在高频区。如;VC-H:3000cm-1; VO-H:30003600cm-1;VN-H:3300cm-1B：多原子分子振动模型：多原子分子振动模型 多原子分子的振动要比双原子复杂，有多原子分子的振动要比双原子复杂，有3n-6（非线性分（非线性分子）或子）或3n-

6、5个振动（线性分子）自由度，对应于个振动（线性分子）自由度，对应于3n-6或或3n-5个振动，并不是每个振动都会产生红外吸收，只有个振动，并不是每个振动都会产生红外吸收，只有偶极距偶极距发生变化的振动发生变化的振动才会产生红外吸收，这样的振动为才会产生红外吸收，这样的振动为红外活性振红外活性振动动，振动过程中偶极距变化越大，吸收向高频移动，并且强度，振动过程中偶极距变化越大，吸收向高频移动，并且强度增加。偶极距不发生改变的振动为增加。偶极距不发生改变的振动为红外非活性振动红外非活性振动，不产生红，不产生红外吸收。外吸收。 非极性的同核双原子分子如：非极性的同核双原子分子如：O2，N2等无红外吸

7、收等无红外吸收偶极距偶极距偶极距偶极距在任何一个分子中都可以找到一个正电荷重心和一个负在任何一个分子中都可以找到一个正电荷重心和一个负电荷重心，正电荷重心和负电荷重心的距离称为偶极电荷重心，正电荷重心和负电荷重心的距离称为偶极长，偶极距为分子的偶极长和偶极上一端电荷的乘积。长，偶极距为分子的偶极长和偶极上一端电荷的乘积。+-HCl+-C=O+-H-O-多原子分子的振动分为伸缩振动和弯曲振动两类多原子分子的振动分为伸缩振动和弯曲振动两类多原子分子的振动分为伸缩振动和弯曲振动两类多原子分子的振动分为伸缩振动和弯曲振动两类 A伸伸缩缩振振动动B 弯曲振动弯曲振动面内弯曲振动的频率面内弯曲振动的频率面

8、外弯曲振动的频率面外弯曲振动的频率S = C = S+-+-+-S = C = S+-+-+ +-S = C = S+-+-+-S = C = S+-+-+-+-CS2的基本振动方式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小结小结 红外振动分为伸缩振动和弯曲振动，伸缩振动频率高于红外

9、振动分为伸缩振动和弯曲振动，伸缩振动频率高于弯曲振动，对称振动频率低于不对称振动频率，只有偶弯曲振动，对称振动频率低于不对称振动频率，只有偶极距变化的振动才有红外吸收，反之则无。键的振动频极距变化的振动才有红外吸收，反之则无。键的振动频率与键常数、折合质量有关。率与键常数、折合质量有关。2.2 红外光谱的吸收强度及其影响因素红外光谱的吸收强度及其影响因素摩尔吸光系数摩尔吸光系数强度强度符号符号200很强很强vs75200强强s2575中等中等m525弱弱w05很弱很弱vw强度与偶极距变化有关，偶极距变化越大，吸收强强度与偶极距变化有关，偶极距变化越大，吸收强度越大。一般来说，基团极性越大，在振

10、动过程中度越大。一般来说，基团极性越大，在振动过程中偶极距变化幅度越大，吸收强度越大。偶极距变化幅度越大，吸收强度越大。诱导效应会影响基团极性，因此影响吸收。诱导效诱导效应会影响基团极性，因此影响吸收。诱导效应使基团极性增强应使基团极性增强 ，吸收增强，反之则降低。，吸收增强，反之则降低。氢键影响基团的极化程度，因此吸收峰变宽增强。氢键影响基团的极化程度，因此吸收峰变宽增强。振动偶合、费米共振振动偶合、费米共振影响红外吸收强度的因素影响红外吸收强度的因素2.3. 红外光谱的吸收频率及其影响因素红外光谱的吸收频率及其影响因素 化学键的振动频率不仅与其性质有关如成键原子的化学键的振动频率不仅与其性

11、质有关如成键原子的杂化方式，质量效应等，还受很多外部因素的影响。相同杂化方式，质量效应等，还受很多外部因素的影响。相同基团的特征吸收并不总在一个固定频率上。影响因素有关：基团的特征吸收并不总在一个固定频率上。影响因素有关： 1. 质量效应质量效应 2.电子效应电子效应内在因素内在因素 3.空间效应空间效应 4.氢键氢键 5.振动的偶合振动的偶合外在因素外在因素（1 1）质量效应）质量效应）质量效应）质量效应 分子中键的振动频率与化学键力常数成正比，与折合分子中键的振动频率与化学键力常数成正比，与折合质量成反比。质量成反比。 同一周期，从左到右同一周期，从左到右X基的电负性增大，基的电负性增大，

12、X-H键力常数键力常数增大，振动波数增高。增大，振动波数增高。 同一主族，至上而下，同一主族，至上而下，X-H键力常数依次下降，折合键力常数依次下降，折合质量增加明显，振动波数减小。质量增加明显，振动波数减小。HF，HCl，HBr，HIH-O，H-F，H-N，H-C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 力常数力常数 15 17 9.5 9.9 4.5 5.6峰位峰位 4.5 m 6.0 m 7.0 m 化学键键强越强（即键的力常数化学键键强越强（即键的力常数K越大）原子折合质量越大）原子折合质量越小，化学键的振动频率越大，吸

13、收峰将出现在高波数区。越小，化学键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区。X-HX-H键伸缩振动频率键伸缩振动频率键伸缩振动频率键伸缩振动频率键型波数键型频率B-H2400Al-H1750C-H2900Si-H2150N-H3400P-H2350O-H3600S-H2570F-H4000Cl-H2890键型波数键型波数CN22602220 C-O13001050CC22202060 C-N14001020C=O18501650 C-F14001000C=C16801600 C-Cl800600C-C1250-1150C-Br600500化学键的伸缩振动频率范围化学键的伸缩振动频率范围（2 2）

14、电子效应）电子效应）电子效应）电子效应a诱导效应诱导效应：吸电子基团使吸收峰向高频方向移动，供电子 基使吸收峰低频移动。R-COR C=0 1715cm-1 ; R-COH C=0 1730cm -1 ；R-COCl C=0 1800cm-1 ; R-COF C=0 1850cm-1 ; F-COF C=0 1928cm-1 ; R-CONH2 C=0 1680cm-1 ;供电子基：含供电子基：含N，S原子的官能团，烷基等原子的官能团，烷基等吸电子基：卤素原子、含氧原子官能团吸电子基：卤素原子、含氧原子官能团b b 共轭效应共轭效应共轭效应共轭效应 共轭效应共轭效应: 共轭引起共轭引起C=O双

15、键极性增强，双键性降低，双键极性增强，双键性降低，吸收吸收频率降低，强度提高，共轭体系中的苯环或双键的频率降低，强度提高，共轭体系中的苯环或双键的吸收频率也向低波数移动。吸收频率也向低波数移动。CH3CN，（CH3）2C=CH-C N22551637，2221（3 3）空间效应）空间效应）空间效应）空间效应a . 空间障碍空间障碍: 大基团或很多基团产生的位阻作用，迫使邻近基团间的键角变小或共轭体系之间单键键角偏转，使基团振动频率和峰形发生变化。1663 cm-1 1686 cm-1 1693 cm-1 b. b. 环张力环张力环张力环张力: : 环的减小导致张力变大，环内键变弱，频率降低，环

16、外环的减小导致张力变大，环内键变弱，频率降低，环外环的减小导致张力变大，环内键变弱，频率降低，环外环的减小导致张力变大，环内键变弱，频率降低，环外的振动频率升高的振动频率升高的振动频率升高的振动频率升高CHCHCHC H1576cm-11611cm-11644cm- 11781cm-11678cm-11657cm-11651cm-12222（4 4）氢键效应）氢键效应）氢键效应）氢键效应 (分子内氢键；分子间氢键分子内氢键；分子间氢键)：对峰位，峰强产生极明显影：对峰位，峰强产生极明显影响，使伸缩振动频率向低波数方向移动，峰型变宽。响，使伸缩振动频率向低波数方向移动，峰型变宽。 cm-1 cm

17、-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1(a) 1.4%(b) 3.4%(c) 7.1%(d) 14.3% 正正丁丁醇醇羟羟基基的的伸伸缩缩振振动动吸吸收收位位置置（氯氯苯苯中中）（5 5）振动的偶合）振动的偶合）振动的偶合）振动的偶合 分子内两基团位置很近并且振动频率相同或相近时分子内两基团位置很近并且振动频率相同或相近时, 它们它们之间发生强相互作用之间发生强相互作用, 结果产生两个吸收峰结果产生两个吸收峰, 一个向高频移一个向高频移动动, 一个向低频移动。一个向低频移动。外在因素外在因素样品的制备方法，溶剂的性质，样品的物样品的制备方法，溶剂的性质，样品的物态，结晶条件均会影响红外吸

18、收。态，结晶条件均会影响红外吸收。小结影响红外吸收的因素很多，电子效应，空间效影响红外吸收的因素很多，电子效应，空间效应，氢键主要通过影响键的键力常数，从而影响应，氢键主要通过影响键的键力常数，从而影响吸收频率。吸收频率。常见的有机化合物基团频率出现的范围：常见的有机化合物基团频率出现的范围：4000 1300（官能团（官能团区）区） 1300 650 cm-1（指纹区）依据基团的振动形式，分为四个（指纹区）依据基团的振动形式，分为四个区：区：(1)4000 2500 cm-1 XH伸缩振动区（伸缩振动区（X=O，N，C，S）(2)2500 2000 cm-1 三键，累积双键伸缩振动区三键，累

19、积双键伸缩振动区(3)2000 1500 cm-1 双键伸缩振动区双键伸缩振动区(4)1500 600 cm-1 XY伸缩，伸缩， XH变形振动区变形振动区2.4. 红外光谱的分区红外光谱的分区 2.4.1. 第一峰区（第一峰区（40002500cm-1） XH 伸缩振动伸缩振动吸收范围。吸收范围。X代表代表O、N、C、S，对应醇、，对应醇、酚、羧酸、胺、亚胺、炔烃、烯烃、芳烃酚、羧酸、胺、亚胺、炔烃、烯烃、芳烃 及饱和烃类的及饱和烃类的 OH、NH、CH 伸缩振动。伸缩振动。 (1). OH 醇与酚醇与酚：游离态：游离态36403610cm-1，峰形尖锐中等强度，峰形尖锐中等强度 缔合缔合3

20、300cm-1附近，峰形宽而钝附近，峰形宽而钝 羧羧 酸酸：33002500cm-1，中心约，中心约3000cm-1,谱带宽谱带宽(2) . NH胺类：胺类： 游离：游离：35003300cm-1, 缔合缔合吸收位置降低约吸收位置降低约100cm-1 伯胺：伯胺： 3500，3400cm-1，（吸收强度比羟基弱），（吸收强度比羟基弱） 仲胺：仲胺： 3400cm-1（吸收峰比羟基要尖锐）（吸收峰比羟基要尖锐） 叔胺：无吸收叔胺：无吸收酰胺：酰胺： 伯酰胺：伯酰胺：3350，3150cm-1 附近出现双峰附近出现双峰 仲酰胺：仲酰胺：3200cm-1 附近出现一条谱带附近出现一条谱带 叔酰胺：无

21、吸收叔酰胺：无吸收中中等等强强度度吸吸收收中中等等强强度度吸吸收收铵盐铵盐: :铵盐铵盐中中N-H伸缩振动向低波数移动，位于更低波数伸缩振动向低波数移动，位于更低波数32002200cm-1，出现强、宽散吸收带。，出现强、宽散吸收带。伯铵盐：伯铵盐：32002250cm-1宽带宽带 26002500cm-1一个或几个中等强度吸收，泛频带一个或几个中等强度吸收，泛频带 22002100cm-1弱谱带，或不出现弱谱带，或不出现仲铵盐：仲铵盐：30002200cm-1强吸收，宽谱带强吸收，宽谱带 26002500cm-1有明显多重吸收带有明显多重吸收带叔铵盐：叔铵盐：27002200cm-1宽谱带宽

22、谱带 (3). CH 烃类：烃类：33002700cm-1范围，范围，3000cm-1是分界线是分界线。不饱和碳（三。不饱和碳（三键、双键及苯环）键、双键及苯环）3000cm-1, 饱和碳（除三元环）饱和碳（除三元环）3000 炔烃炔烃：3300 cm-1，峰很尖锐，峰很尖锐,烯烃烯烃、芳烃：、芳烃：31003000 cm-1 饱和烃基饱和烃基：30002700 cm-1，四个峰，四个峰 CH3：2960（s）、）、2870 cm-1（m） CH2：2925（s）、）、2850 cm-1（s） CH：2890 cm-1醛基醛基：28502720 cm-1，两个吸收峰，两个吸收峰 巯基巯基：26

23、002500 cm-1，谱带尖锐，容易识别，谱带尖锐，容易识别 2.4.2.第二峰区（第二峰区（25002000 cm-1） 叁键、累积双键（叁键、累积双键（CC、CN、CC C、 NCO、NCS）谱带为中等强度吸收或弱吸收。）谱带为中等强度吸收或弱吸收。CC: 22802100cm-1, 乙炔及全对称双取代炔在红外光乙炔及全对称双取代炔在红外光 谱中观测不到。谱中观测不到。 CN: 22502240cm-1，谱带较，谱带较 CC 强。强。CN 与苯环与苯环 或双键共轭，谱带向低波数位移或双键共轭，谱带向低波数位移2030cm-1。 此外，此外，XH（X=B，P，Se，Si）键的伸缩振动也出现

24、在）键的伸缩振动也出现在此区域。此区域。 2.4.3.第三峰区（第三峰区（20001500cm-1）双键的伸缩振动区双键的伸缩振动区,包括包括CO、CC、CN、NO，NH 。1) CO伸缩振动伸缩振动 19001650cm-1，峰尖锐或稍宽，其强度都较大。，峰尖锐或稍宽，其强度都较大。羰基的吸收一般为最强峰或次强峰。羰基的吸收一般为最强峰或次强峰。变化规律：变化规律：酰卤酰卤：吸收位于最高波数端，特征，无干扰。：吸收位于最高波数端，特征，无干扰。酸酐酸酐：两个羰基振动偶合产生双峰，波长位移：两个羰基振动偶合产生双峰，波长位移6080 cm-1。酯酯：脂肪酯：脂肪酯1735 cm-1，不饱和酸酯

25、或苯甲酸酯低波，不饱和酸酯或苯甲酸酯低波 数位移约数位移约20 cm-1 羧酸羧酸：1720 cm-1，若在第一区约，若在第一区约 3000 cm-1出现强、宽吸收。出现强、宽吸收。 醛醛：在：在28502720 cm-1 范围有范围有 m 或或 w 吸收，出现吸收，出现12条谱带，结合此峰，条谱带，结合此峰， 可判断醛基存在。可判断醛基存在。 酮：唯一的特征吸收带酮：唯一的特征吸收带 酰胺酰胺：16901630 cm-1 ，缔合态约，缔合态约 1650 cm-1 伯酰胺：伯酰胺：1690 cm-1（） ,1640 cm-1（） 仲酰胺：仲酰胺：1680 cm-1（），），1530 cm-1（

26、），）， 1260 cm-1 （） 叔酰胺：叔酰胺：1650 cm-1 2). CC伸缩振动伸缩振动 16701600 cm-1 ，强度中等或较低。，强度中等或较低。 烯烃烯烃： 16801600 cm-1 芳环骨架振动芳环骨架振动：苯环、吡啶环及其它芳环苯环、吡啶环及其它芳环 16501450 cm-1 范围范围 苯苯： 1600，1580，1500，1450 cm-1 吡啶吡啶：1600，1570，1500，1435 cm-1 呋喃呋喃：1600，1500，1400 cm-1 喹啉喹啉：1620，1596，1571，1470 cm-1 硝基、亚硝基化合物：强吸收硝基、亚硝基化合物：强吸收

27、脂肪族：脂肪族：15801540 cm-1，13801340 cm-1 芳香族：芳香族：15501500 cm-1，13601290 cm-1 亚硝基：亚硝基： 16001500 cm-1 3）N=O伸缩振动伸缩振动4）C-N伸缩振动：位于伸缩振动：位于16801640 cm-1 5）胺类化合物）胺类化合物弯曲振动也出现在此区域：弯曲振动也出现在此区域： NH2 位于位于16401560 cm-1，为，为 s 或或 m 吸收带。吸收带。 2.4.4. 第四峰区（第四峰区（1500600 cm-1） 指纹区指纹区 XC（XH）键的伸缩振动及各类弯曲振动）键的伸缩振动及各类弯曲振动 1）. CH

28、弯曲振动弯曲振动 烷烃烷烃： CH3 约约1450 cm-1、1380 cm-1 CH(CH3)2 1380 cm-1、1370 cm-1 C(CH3)3 1390 cm-1、1370cm-1 CH 1340 cm-1 （不特征）（不特征） 烯烃烯烃： 面内：面内：14201300 cm-1，不特征，不特征 面外：面外：1000670 cm-1，容易识别，可用于判断取代情况。，容易识别，可用于判断取代情况。 芳环芳环： 面内：面内：1250950 cm-1范围，应用价值小范围，应用价值小 面外：面外：910650 cm-1，可判断取代基的相对位置，可判断取代基的相对位置 一取代一取代77073

29、0 cm-1，710690 cm-1 二取代二取代 邻：邻：770735 cm-1 对：对：860800 cm-1 间：间：900800 cm-1，810750 cm-1， 725680 cm-12）. CO 伸缩振动：伸缩振动： 13001000 cm-1 醇、酚：醇、酚： 12501000 cm-1，强吸收带。，强吸收带。 醇醇：1200 cm-1，伯醇：，伯醇：1050 cm-1，仲醇：，仲醇：1100 cm-1 叔醇：叔醇：1150 cm-1 醚醚：COC伸缩振动位于伸缩振动位于 12501050 cm-1 ， 确定醚类存在的唯一谱带确定醚类存在的唯一谱带 酯酯：COC 伸缩振动位于伸

30、缩振动位于13001050 cm-1 ， 2 -3条谱带，强吸收条谱带，强吸收 酸酐酸酐：COC 伸缩振动吸收带位于伸缩振动吸收带位于 13001050 cm-1 ， 强而宽强而宽 3). 其它键的振动其它键的振动 C-C：伸缩振动一般很弱，无鉴定价值：伸缩振动一般很弱，无鉴定价值 C-X：伸缩振动：伸缩振动 F：14001000 cm-1 (ms) Cl: 800600 cm-1 (s) Br: 600500 cm-1 (s) I: 500 cm-1 (s) O-H：弯曲振动：面内（：弯曲振动：面内（1500-1300）面外（）面外（650cm-1） B-O：伸缩振动：伸缩振动 1500-1

31、300 cm-1 （ms）B-C：1435 cm-1 Si-O-Si：11001000cm-1 基基团团吸吸收收带带数数据据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=C3.3.1 红外光谱的八个峰区红外光谱的八个峰区2.5 红外光谱仪类型与结构红外光谱仪类型与结构 types and structure of instrumentstypes and struct

32、ure of instruments两种类型：色散型两种类型：色散型 干涉型（傅立叶变换红外光谱仪）干涉型（傅立叶变换红外光谱仪）1. 内部结构内部结构Nicolet公司的AVATAR 360 FT-IR2. 傅里叶变换红外光谱仪结构框图傅里叶变换红外光谱仪结构框图干涉仪干涉仪光源光源样品室样品室检测器检测器显示器显示器绘图仪绘图仪计算机计算机干涉图干涉图光谱图光谱图FTS3. 傅立叶变换红外光谱仪的原理与特点傅立叶变换红外光谱仪的原理与特点 光源发出的辐射经干涉仪转变为干涉光，通过试样后，光源发出的辐射经干涉仪转变为干涉光，通过试样后，包含的光信息需要经过数学上的傅立叶变换解析成普通的包含的

33、光信息需要经过数学上的傅立叶变换解析成普通的谱图。谱图。特点：特点：(1) 扫描速度极快扫描速度极快(1s)；适合仪器联用；适合仪器联用； (2)不需要分光，信号强，灵敏度很高；不需要分光，信号强，灵敏度很高； (3)仪器小巧。仪器小巧。傅里叶变换红外光谱仪工作原理图傅里叶变换红外光谱仪工作原理图 迈克尔干涉仪工作原理图迈克尔干涉仪工作原理图 4. 色散型红外光谱仪主要部件色散型红外光谱仪主要部件(1) 光源光源 (P 43) 能斯特灯：氧化锆、氧化钇和氧化钍烧结制成的中空或能斯特灯：氧化锆、氧化钇和氧化钍烧结制成的中空或实心圆棒，直径实心圆棒，直径1-3 mm，长，长20-50mm； 室温下

34、，非导体，使用前预热到室温下，非导体，使用前预热到800 C； 特点：发光强度大；寿命特点：发光强度大；寿命0.5-1年；年； 硅碳棒：两端粗，中间细；直径硅碳棒：两端粗，中间细；直径5 mm，长，长20-50mm；不需预热；两端需用水冷却；不需预热；两端需用水冷却；(2) 单色器单色器 光栅；傅立叶变换红外光谱仪不需要分光；光栅；傅立叶变换红外光谱仪不需要分光；(3) 检测器检测器 真空热电偶；不同导体构成回路时的温差电现象真空热电偶；不同导体构成回路时的温差电现象涂黑金箔接受红外辐射；涂黑金箔接受红外辐射； 傅立叶变换红外光谱仪采用热释电傅立叶变换红外光谱仪采用热释电(TGS)和碲镉汞和碲

35、镉汞(MCT)检测器；检测器； TGS：硫酸三苷肽单晶为热检测元件；极化效应与温度有：硫酸三苷肽单晶为热检测元件；极化效应与温度有关，温度高表面电荷减少关，温度高表面电荷减少(热释电热释电)； 响应速度快；高速扫描；响应速度快；高速扫描；二、制样方法二、制样方法 sampling methodssampling 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:研糊法（液体石腊法）研糊法（液体石腊法）KBR压片法压片法薄膜法薄膜法三、联用技术三、联用技术

36、hyphenated technologyhyphenated 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2.5 各类化合物的红外特征吸收饱和烃饱和烃不饱和烃不饱和烃醇酚醚醇酚醚含羰基化合物含羰基化合物含氮化合物含氮化合物其他含杂原子有机化合物其他含杂原子有机化合物金属有机化合物金属有机化合物高分子化合物无机化合物高分子化合物无机化合物2.5.1.2.5.1.饱和烃饱和烃

37、饱和烃饱和烃振动类型：（振动类型：（CH3，CH2，CH）(CC,CH )，C-H伸缩、弯伸缩、弯曲振动，曲振动，C-C伸缩振动伸缩振动C-H伸缩振动：伸缩振动：30002800，反对称频率大于对称。，反对称频率大于对称。C-H弯曲振动：弯曲振动：1475700，1375，1450两峰可作为两峰可作为CH3存在的存在的依据，依据， CH2的剪式振动峰为的剪式振动峰为1450，CH2的面外振动吸收出现在的面外振动吸收出现在780-720，当当4个以上的亚甲基直线相连时，吸收在个以上的亚甲基直线相连时，吸收在722，随着数随着数目的增多向高频移动目的增多向高频移动,可通过此峰判断亚甲基的数量，可通

38、过此峰判断亚甲基的数量，环烷烃变形振动：环烷烃变形振动：1020960之间，亚甲基的伸缩振动频率大于之间，亚甲基的伸缩振动频率大于直链烷烃，并裂分为两个峰。直链烷烃，并裂分为两个峰。14501440。 见见P48表表2-4HC1385-1380cm-11372-1368cm-1CH3CH3CH3 s s CCCC骨架振动骨架振动 1:11:11155cm1155cm-1-111701170cmcm-1-1CCH3CH31391-1381cm-11368-1366cm-14:5 4:5 1195 cm1195 cm-1-1 CCH3CH3CH31405-1385cm-11372-1365cm-1

39、1:21:21250 cm1250 cm-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)CCb)CC骨架振动明显骨架振动明显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 ） n=2 740 750 cmcm-1 -1 （中 ） n=3 730 740 cmcm-1-1 （中 ） n 722 cmcm-1-1 （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 cm1380 cm-1-1的峰

40、的峰 强度估算强度估算强度强度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A.A.正辛烷正辛烷B B、2-2-甲基庚烷甲基庚烷2,2-2,2-二甲基己烷二甲基己烷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-1-1 3030 cmcm-1-1 3300 cmcm-1-1 （C-HC-H）3080-3030 cmcm-1-1 2900-2

41、800 cmcm-1 -1 3000 cmcm-1 -1 2.5.2. 2.5.2. 不饱和烃：烯烃、炔烃不饱和烃：烯烃、炔烃不饱和烃：烯烃、炔烃不饱和烃：烯烃、炔烃b) C=C 伸缩振动伸缩振动(1680-1630 cmcm-1 -1 ) )1660cmcm-1-1 （C=CC=C）分界线分界线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等相连）无等相

42、连）无（C=CC=C）峰峰 端烯的强度强端烯的强度强，双键越向中心移动吸收强度越低，完全对，双键越向中心移动吸收强度越低，完全对 称的反式化合物无双键的伸缩振动吸收称的反式化合物无双键的伸缩振动吸收 共轭使共轭使（C=CC=C）下降下降20-30 cmcm-1 -1 2140-2100cmcm-1 -1 （中强）（中强） 2260-2190 cmcm-1 -1 （弱）（弱）c) C-H 变形振动变形振动(1000-700 cmcm-1 -1 ) )面内变形 （=C-H）1400-1420 cmcm-1-1 （弱）（弱）面外变形 （=C-H） 1000-700 cmcm-1-1 （有价值）见（有

43、价值）见P50P50表表2-62-6 （=C-H）970 cmcm-1-1（强）（强） 790-840 cmcm-1 -1 （820 cmcm-1-1） 610-700 cmcm-1-1（强）（强） （=C-H）800-650 cm-1（ 690 cm-1）990 cm-1910 cm-1 （强）（强）890 cmcm-1-1（强）（强）谱图举例谱图举例1-己炔己炔2-己炔己炔2.5.3 2.5.3 芳烃芳烃芳烃芳烃苯环骨架（苯环骨架（C=C）振动，）振动，C-H伸缩、弯曲振动伸缩、弯曲振动C-H伸缩振动：伸缩振动：30503010C=C伸缩振动伸缩振动:16001450 cm-1，于，于16

44、00，1580，1500， 1450附近出现附近出现34条谱带。条谱带。C-H面内弯曲面内弯曲:1250-950 cm-1，在此范围干扰大，价值小。，在此范围干扰大，价值小。C-H面外弯曲：面外弯曲：900-650 cm-1 ，出现，出现1-2条强吸收谱带，泛频出条强吸收谱带，泛频出现在现在20001660。芳烃上基团的频率随取代基的不同而不同。见芳烃上基团的频率随取代基的不同而不同。见P52表表2-8判断苯环的存在首先看判断苯环的存在首先看31003000及及16501450两个区域的两个区域的吸吸收峰是否同时存在，再观察收峰是否同时存在，再观察900650区域，以推测取代形式区域，以推测取

45、代形式 4. 芳烃芳烃 C=C 16501450cm-1 （芳环碳碳骨架伸缩振动）（芳环碳碳骨架伸缩振动） 24个中强峰：个中强峰：1500(强强)、1600(中中) =CH 31103010cm-1 C-H弯曲振动弯曲振动910650cm-1 2.5.4. 醇（醇（OH） a) -OH 伸缩振动伸缩振动(强吸收强吸收3600 cmcm-1-1) b) C-O伸缩振动伸缩振动(最强吸收最强吸收12001100 cmcm-1-1) )C）OH弯曲振动（面内：弯曲振动（面内：15001250 cm-1 ），），650 cm-1 （面外）（面外）游离醇，酚伯-OH 3640cmcm-1-1仲-OH

46、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-1-11230 cmcm-1-1OH基特性基特性 双分子缔合（二聚体）3550-3450 cmcm-1-1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：分子间氢键：多元醇（如1，2-二醇 ） 3600-3500 cmcm-1-1螯合键（和C=O，NO2等）3200-3500 cmcm-1-1多分子缔合（多聚体）3400-3200 cmcm-1-1分子间氢键随浓

47、度而变，而分分子间氢键随浓度而变，而分 子内氢键随浓度变化小。子内氢键随浓度变化小。水（溶液）水（溶液）3710 cm-1水（固体）水（固体）3300cm-1结晶水结晶水 3600-3450 cm-13515cm-10 001M01M01M025M10M3640cm-13350cm-1 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举例举例2.5.5. 醚（醚（COC）asas 1275-1010cmcm-1 -1 （1250cmcm-1-1 ）脂肪族环的脂肪族环的C-O-C asas 1250-1060cmcm-1-1 两条谱带两条谱带s 芳族

48、和乙烯基的芳族和乙烯基的=C-O-Cs s 1075-1020cmcm-1-1甲氧基：甲氧基：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 C-O-C伸缩振动：伸缩振动：12751060cm-1 ，强峰，强峰丙醚丙醚2-二甲基二甲基-2-丙醚丙醚对甲基苯甲醚对甲基苯甲醚2.5.6 酚类化合物的红外光谱酚类化合物的红外光谱C-O伸缩振动，伸缩振动，OH伸缩振动，苯环骨架振动伸缩振动，苯环骨架振动苯酚苯酚2.5.7. 含羰基化合物含羰基化合物 VC=O 1720 cm-1 ，不饱和酮不饱和

49、酮 VC=O 1675cm-1 VC=O 1725cm-1 VC-H 2850-2720cm-1 12条谱带条谱带 （鉴别（鉴别-CHO）1) 醛醛 2）酮）酮C=O伸缩振动吸收出现在：伸缩振动吸收出现在：19001600丁醛丁醛丁酮丁酮 VC=O 1740cm-1 VC-O-C 13001150（鉴定酯）（鉴定酯） VC=O 17701750cm-1（单体）（单体） ， 1710cm-1 （二聚体）（二聚体）VO-H 30002500 （二聚体）（二聚体）3）酯）酯4）羧酸）羧酸920附近一宽峰是两分子缔合体附近一宽峰是两分子缔合体O-H非平面摇摆振动吸收非平面摇摆振动吸收羧酸盐：羧酸盐：1

50、400，1610-1500两个峰，对称、不对称峰两个峰，对称、不对称峰VC=O 18601800cm-1 ， 18001750cm-1 两个偶合峰（特征）两个偶合峰（特征） VC-O-C 11701050 (开链酸酐开链酸酐) , 13101210cm-1 (环状酸酐环状酸酐) 脂肪族酰卤：脂肪族酰卤： VC=O 1800cm-1 芳香族酰卤芳香族酰卤 ：VC=O 17851765cm-1 5）酸酐）酸酐 6）酰卤）酰卤酸酐和酰氯的红外光谱图酸酐和酰氯的红外光谱图7) 酰胺酰胺N-甲基丙酰胺甲基丙酰胺乙酰胺乙酰胺8 8）胺（铵）类）胺（铵）类）胺（铵）类）胺（铵）类N-H伸缩、弯曲振动，伸缩、

51、弯曲振动，C-N伸缩振动伸缩振动特征吸收化合物吸收峰位置吸收峰特征N-H伸缩振动伯胺类3500-33002个峰，m仲胺类3500-33001个峰，m亚胺类3400-33001个峰，mN-H弯曲振动伯胺类1650-1590m or s仲胺类1650-1550vwC-N伸缩振动伯芳香胺1340-1250s仲芳香胺1350-1280s叔芳香胺1360-1310s脂肪胺1220-1020，1410m, ww氰基化合物的红外光谱图氰基化合物的红外光谱图CN=2275-2220cm-1硝基化合物的红外硝基化合物的红外 光谱图光谱图AS AS （N=ON=O）=1565-1545cm=1565-1545cm

52、-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其它化合物的红外吸收其它化合物的红外吸收其它化合物的红外吸收其它化合物的红外吸收1）含杂原子有机化合物（）含杂原子有机化合物（P69，表，表2-12）2）金属有机化合物（）金属有机化合物（P70）3）高分子化合物（）高分子化合物（P71）4）无机化合物（）无机化合物（P73）3.3.2 重要官能团的红外特征吸收重要官能团的

53、红外特征吸收振振动动吸收吸收峰峰化合物化合物C-H拉伸（或伸缩）拉伸（或伸缩）C-H弯曲弯曲烷烃烷烃2960-2850cm-1-CH2-, 1460cm-1 -CH3 , 1380cm-1 异丙基，两个等强度的峰异丙基，两个等强度的峰三级丁基，两个不等强度的峰三级丁基，两个不等强度的峰振振动动吸收吸收峰峰化合物化合物C-H拉伸拉伸（或伸缩）（或伸缩）C=C，C C，C=C-C=C苯苯环环(拉伸或伸缩拉伸或伸缩)C-H弯曲弯曲烯烃烯烃1680-16201000-800 RCH=CH2 1645（中）（中） R2C=CH2 1653（中）（中） 顺顺RCH=CHR 1650（中）（中） 反反RCH

54、=CHR 1675（弱）（弱）3000 （中）（中）3100-3010三取代三取代 1680（中（中-弱）弱）四取代四取代 1670（弱（弱-无）无）四取代四取代 无无共轭烯烃共轭烯烃与烯烃同与烯烃同向低波数位移，变宽向低波数位移，变宽与烯烃同与烯烃同910-905强强995-985强强895-885强强730-650弱且宽弱且宽980-965强强840-790强强无无强强吸收峰吸收峰化合物化合物振振动动C-H拉伸拉伸（或伸缩）（或伸缩）C=C，C C，C=C-C=C苯环苯环C-H弯析弯析炔烃炔烃3310-3300一取代一取代 2140-2100弱弱非对称二取代非对称二取代2260-2190弱

55、弱700-6003110-3010中中1600中中670弱弱倍频倍频 2000-1650邻邻- 770-735强强间间- 810-750强强 710-690中中对对- 833-810强强泛频泛频 2000-1660取代芳取代芳烃烃较强较强对称对称 无无强强同芳烃同芳烃同芳烃同芳烃1580弱弱1500强强1450弱弱-无无一取代一取代770-730， 710-690强强二取代二取代芳烃芳烃类类 别别拉拉 伸伸说说 明明R-XC-F C-Cl C-Br C-I1350-1100强强750-700 中中 700-500 中中 610-685 中中游离游离 3650-3500缔合缔合3400-3200

56、宽峰宽峰不明显不明显醇、酚、醇、酚、醚醚-OHC-O1200-1000不特征不特征胺胺RNH2R2NH3500-3400（游离）缔合降低（游离）缔合降低1003500-3300（游离）缔合降低（游离）缔合降低100键和官能团键和官能团类别类别拉拉 伸伸 (cm-1)说说 明明1770-1750（缔合时在（缔合时在1710）醛、酮醛、酮C=OR-CHO1750-16802720羧酸羧酸C=OOH酸酐酸酐酰卤酰卤酰胺酰胺腈腈气相在气相在3550，液固缔合时在，液固缔合时在3000-2500（宽峰）（宽峰）C=OC=OC=OC=O酯酯18001860-1800 1800-17501735NH2169

57、0-16503520，3380（游离）缔合降低（游离）缔合降低100C N2260-2210键和官能团键和官能团2.8 红外光谱图解析步骤红外光谱图解析步骤 (1)确定分子式和计算不饱和度确定分子式和计算不饱和度; (2)解析前应了解尽可能多的信息解析前应了解尽可能多的信息;红外标准谱图可通过网红外标准谱图可通过网站查询站查询(P76)(3)确定所含的化学键或基团确定所含的化学键或基团 ;(4) 先观察官能团区，找出存在的官能团，再看指纹区。先观察官能团区，找出存在的官能团，再看指纹区。如果是芳香族化合物，应定出苯环取代位置，确定所含如果是芳香族化合物，应定出苯环取代位置，确定所含的化学键或基

58、团的化学键或基团. (5)(4) 根据频率位移值考虑邻接基团及其连接方式根据频率位移值考虑邻接基团及其连接方式 ;(6) 根据官能团及化学合理性，列出几种可能的结构；根据官能团及化学合理性，列出几种可能的结构； (7)(5) 与标准谱图对照分析与标准谱图对照分析;(8)(6) 配合其它分析方法综合解析配合其它分析方法综合解析 .不饱和度不饱和度不饱和度不饱和度： 不饱和度是指分子结构中达到饱和所缺一价元不饱和度是指分子结构中达到饱和所缺一价元素的素的“对对”数。如：乙烯变成饱和烷烃需要两个氢原子，不数。如：乙烯变成饱和烷烃需要两个氢原子，不饱和度为饱和度为1。 计算：计算： 若分子中仅含一，二

59、，三，四价元素（若分子中仅含一，二，三，四价元素（H，O，N，C），则可按下式进行不饱和度的计算：），则可按下式进行不饱和度的计算： = （2 + 2n4 + n3 n1 ）/ 2 n4 ， n3 ， n1 分别为分子中四价，三价，一价元素数目。分别为分子中四价，三价，一价元素数目。 作用：作用： 由分子的不饱和度可以推断分子中含有双键，三键，由分子的不饱和度可以推断分子中含有双键，三键，环，芳环的数目，验证谱图解析的正确性。环，芳环的数目，验证谱图解析的正确性。 例：例： C9H8O2 = （2 +2 9 8 ）/ 2 = 61. 某化合物分子式某化合物分子式C8H7N，熔点为，熔点为29；

60、试根据；试根据如下红外谱图推测其结构。如下红外谱图推测其结构。 1）不饱和度）不饱和度2）峰归属）峰归属 U=1-7/2+1/2+8=6分子式分子式: C8H7N,波数（波数（cm-1 ）归属归属结构信息结构信息30303030苯环上苯环上=C-H=C-H伸缩振动，伸缩振动， （= =C-H）C=C=C-H29202920是是-CH2-CH2或或-CH3-CH3的的C-HC-H非对称伸缩振动峰，此峰很非对称伸缩振动峰，此峰很弱，可能是芳环上连的烃基。弱，可能是芳环上连的烃基。 （CH3）和）和 （CH2）CH322172217CNCN的特征吸收峰，的特征吸收峰， （C N）C N1607,15

61、081607,1508芳环芳环C=CC=C伸缩振动，伸缩振动，（C=C）苯环苯环14501450芳环芳环C=CC=C伸缩振动和伸缩振动和CHCH3 3的的C-HC-H变形振动的迭合。变形振动的迭合。 13841384CHCH3 3的的C-HC-H对称变形振动对称变形振动 （CH3）。）。 CH3特征特征11701170C-CC-C伸缩振动吸收峰。伸缩振动吸收峰。 （C-C）817817苯环上苯环上=C-H=C-H的面外变形振动。的面外变形振动。 苯环苯环对位取代对位取代3）官能团）官能团CH3CN苯环苯环4）确定结构）确定结构5）验证结构）验证结构不饱和度与计算结果相符；并与标准谱图对照证明结

62、构正确。不饱和度与计算结果相符；并与标准谱图对照证明结构正确。 2 2某化合物分子式某化合物分子式C C4 4H H8 8O O2 2，试根据如下红外光谱图，试根据如下红外光谱图，推测其结构。推测其结构。 1）不饱和度）不饱和度2）峰归属）峰归属 U=1-8/2+4=1分子式分子式: C4H8O2,波数（波数（cm-1 ）归属归属结构信息结构信息300030002800cm2800cm-1-1 是是-CH2-CH2或或-CH3-CH3的的C-HC-H伸缩振动峰，伸缩振动峰，（CH3）和）和 （CH2）CH3, , CH21740 cm1740 cm-1-1 强强峰峰,C,CO O伸伸缩振振动峰

63、峰, , （C=O）酯C=O1460cm1460cm-1-1甲基不甲基不对称称变形振形振动峰和峰和CHCH2 2剪式振剪式振动的迭合。的迭合。CH2,CH31380cm1380cm-1-1 CHCH3 3的的C-HC-H对称变形振动，对称变形振动， （CH3）甲基特征。）甲基特征。 CH31249cm1249cm-1-1 C-O-CC-O-C不不对称伸称伸缩振振动峰，峰， asas（C-O-C）酯的特征的特征1049cm1049cm-1-1 C-O-CC-O-C对称伸缩振动峰。对称伸缩振动峰。 s s（C-O-C） 酯的特征的特征1180cm1180cm-1-1 asas（C-O-C）1240

64、cm1240cm-1-1 1160cm1160cm-1-1 3）官能团）官能团CH3CH2C=OC-O4）可能的结构）可能的结构5）确定结构）确定结构3 3某化合物分子式某化合物分子式C C8 8H H8 8，试根据如下红外光谱图，试根据如下红外光谱图，推测其结构。推测其结构。 1）不饱和度）不饱和度2）峰归属）峰归属 U=1-8/2+8=5分子式分子式: C8H8,波数（波数（cm-1 ）归属归属结构信息结构信息310031003000cm3000cm-1-1 苯环和双键苯环和双键(=C-H)(=C-H)伸缩振动，伸缩振动， （= =C-H）= =C-H,AR-H1630 cm1630 cm

65、-1-1 C CC C伸伸缩振振动峰峰, , （C=C）C=C1600 ,1580,1500,1450芳环芳环C=CC=C伸缩振动，伸缩振动，（C=C）苯环苯环991,909991,909不饱和不饱和碳氢碳氢变形变形振动振动（=C-H）-CH=CH2776,691776,691 苯环上苯环上=C-H=C-H的面外变形振动和环变形振动。的面外变形振动和环变形振动。 苯环苯环单取代单取代3）官能团）官能团-CH=CH2苯环苯环4）确定结构）确定结构4某液体化合物分子式某液体化合物分子式C8H8O2，试根据其根据其红外光外光谱图，推，推测其其结构。构。 解：不饱和度不饱和度U=1+8+1/2（0-8

66、）=5可能含有苯环和含有可能含有苯环和含有CO、C=C或环。或环。谱峰归属谱峰归属（1）3068cm-13044cm-1苯环上苯环上=C-H伸缩振动，说明可能是芳香族化合物。伸缩振动，说明可能是芳香族化合物。（2）2943cm-1饱和碳氢饱和碳氢C-H伸缩振动。伸缩振动。（3）1765 cm-1C=O伸缩振动吸收峰，波数较高，可能为苯酯（伸缩振动吸收峰，波数较高，可能为苯酯（=C-O-COR，1760 cm-1）。）。 （4）1594 cm-11493 cm-1芳环芳环C=C骨架伸缩振动。没有裂分，说明没有共轭基骨架伸缩振动。没有裂分，说明没有共轭基团与苯环直接相连。团与苯环直接相连。（5）1

67、371 cm-1CH3的对称变形振动，波数低移，可能与羰基相连。的对称变形振动，波数低移，可能与羰基相连。（6）1194 cm-1C-O-C不对称伸缩振动，酯的特征。不对称伸缩振动，酯的特征。（7）1027 cm-1C-O-C对称伸缩振动。对称伸缩振动。（8）750cm-1692cm-1苯环上相邻苯环上相邻5个个H原子原子=C-H的面外变形振动和环骨架变的面外变形振动和环骨架变形振动，苯环单取代的特征。形振动，苯环单取代的特征。推测结构推测结构结构验证结构验证其不饱和度与计算结果相符；并与标准谱图对照证明结构正确。5 化合物C4H8O，根据如下IR谱图确定结构，并说明依据。 例例5解：解：1）

68、不饱和度）不饱和度2）峰归属）峰归属 U=1-8/2+4=1分子式分子式: C4H8O,波数（波数（cm-1 ）归属归属结构信息结构信息33363336羟基伸缩振动，羟基伸缩振动， （O O-H）OH30783078 不饱和碳氢不饱和碳氢(=C-H)(=C-H)伸缩振动，伸缩振动， （= =C-H）= =C-H2919,2866不饱和碳氢不饱和碳氢(C-H)(C-H)伸缩振动，伸缩振动， （C-H)C-H16221622C CC C伸伸缩振振动峰峰, , （C=C）C=C1450甲基不甲基不对称称变形振形振动峰和峰和CHCH2 2剪式振剪式振动的迭合。的迭合。CH2,CH310361036C-

69、OC-O伸伸缩振振动峰峰, , （C-O）C-O896896 不饱和不饱和碳氢碳氢变形变形振动振动（=C-H）C=CH23）官能团）官能团C=CH2OH4）确定结构）确定结构CH3CH26 化合物C4H8O，根据如下IR谱图确定结构，并说明依据。 1）不饱和度）不饱和度2）峰归属）峰归属 U=1-8/2+4=1分子式分子式: C4H8O,波数（波数（cm-1 ）归属归属结构信息结构信息2981,29402883饱和碳氢饱和碳氢(C-H)(C-H)伸缩振动，伸缩振动， （C-H)CH2,CH317161716C CO O伸伸缩振振动峰峰, , （C=O）C=O1365甲基甲基对称称变形振形振动峰

70、峰 （CH3）O=C-CH311701170C-CC-C伸伸缩振振动峰峰, , （C-C）3）官能团）官能团C=O4）确定结构）确定结构CH3CH2波数（波数（cm-1 ）归属归属结构信息结构信息3030芳环芳环碳氢伸缩振动碳氢伸缩振动（AR-H）AR-H2800-3000甲基伸缩振动甲基伸缩振动asas（CH3）CH31718羰基伸缩振动羰基伸缩振动（C=O）酮酮C=O1686羰基伸缩振动羰基伸缩振动（C=O）酮酮Ar-C=O1600；1580;芳环骨架芳环骨架C=CC=C伸缩振动伸缩振动（C=C）芳环芳环1360甲基对称变形振动甲基对称变形振动ss（CH3） O=C-CH31260酮酮C-

71、C伸缩振动伸缩振动（C-C）C-C750芳环芳环碳氢碳氢变形变形伸缩振动伸缩振动 （=C-H）芳环单取代特征芳环单取代特征700环变形振动环变形振动ss（环环） 78.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9 . C8H8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 10.10.异构体的鉴别异构体的鉴别 CCCH2HH2CHCCHH2CHHCCHHCH2HCCH2顺顺式式1 1，4 4聚聚丁丁二二烯烯反反式式1 1，4 4聚聚丁丁二二烯烯1 1，2 2聚聚丁丁二二烯烯11. 烯烃顺反

72、异构体：烯烃顺反异构体：12 C8H7N，确定结构，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）可能的结构拉曼光谱定义：当用一定频率的激发光照射分子时，当无碰撞能定义：当用一定频率的激发光照射分子时，当无碰撞能量损失时，一部分散射光的频率和入射光的频率相当，量损失时，一部分散射光的频率和入射光的频率相当，这种散射为这种散射为瑞利散射瑞利散射；还有一部分散射光的频率和激发；还有一部分散射光的频率和激发光的频率不等，这种散射成为光的频率不等，这种散射成为拉曼散射拉曼散射。拉曼散射的几。拉曼散射的几率远远高于瑞利散射的几率。率远远高于瑞利散射的几率。Lam

73、an选律选律：在分子振动过程中，只有分子极化率有变：在分子振动过程中，只有分子极化率有变化的振动才有能量转移，产生拉曼散射，这种振动称拉化的振动才有能量转移，产生拉曼散射，这种振动称拉曼活性振动，极化率（电子云）无改变的称为拉曼非活曼活性振动，极化率（电子云）无改变的称为拉曼非活性振动。性振动。红外与拉曼光谱的比较红外与拉曼光谱的比较红外与拉曼光谱的比较红外与拉曼光谱的比较1.红外：偶极距变化；拉曼：极化率的变化。红外：偶极距变化；拉曼：极化率的变化。2.极性基团可用红外测定，非极性基团的红外吸收弱，可极性基团可用红外测定，非极性基团的红外吸收弱，可 用拉曼光谱。用拉曼光谱。3.凡具有对称中心的分子，如果红外是活性的，则拉曼散凡具有对称中心的分子，如果红外是活性的，则拉曼散 射是非活性的，反之，如果红外吸收是非活性的，则拉射是非活性的，反之，如果红外吸收是非活性的，则拉 曼散射是活性。曼散射是活性。4.化合物往往同时具有红外活性和拉曼活性，但强度可能化合物往往同时具有红外活性和拉曼活性，但强度可能 不同不同总结总结红外光谱和拉曼光谱是测定物质结构非常有用的手段，红外光谱和拉曼光谱是测定物质结构非常有用的手段，往往结合其它谱对物质进行综合分析。往往结合其它谱对物质进行综合分析。