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2.红外吸收光谱法的特点
1. 红外光谱是分子的振动、转动光谱即振转 光谱。 2. 除了单原子和同核分子等外，几乎所有的 有机化合物及许多无机物在红外区均有吸收。 3. 红外光谱分析对气体、液体、固体样品均 可测定.
具有用样量少、不破坏试样、分析速度快、 操作简便等特点。
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第二节 红外吸收光谱的产生
一、红外吸收光谱的产生条件 （1）红外辐射应具有刚好满足分子振动能级跃
迁时所需要的能量； （2）分子必须发生偶极矩的改变。
极性的大小用偶极矩μ来衡量： μ＝q·d
+q、-q为正、负电中性的电荷，d为相距。
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二.分子振动方程式
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
倍频峰，合频峰，差频峰通称泛频峰。
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（3）红外活性 infrared active
分子振动引起偶极矩的变化，从而产生红外吸 收的性质，称为红外活性。其分子称为红外活性分 子。相关的振动称为红外活性振动。
如H2O ，HCl ，CO为红外活性分子。
（4）非红外活性 infrared inactive
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Qualitative information from IR Spectra
Infrared spectra can be obtained on samples as small as a few μg (although it is easier with mg samples).In this manner, IR spectra are used in qualitative analysis of solid, liquids, and gases. With the exception of enantiomers (optical isomers), no two compounds have the same infrared spectrum,that is, bandwidth. As a result, infrared spectra can be used to identify molecular components of samples by matching the spectrum of an unknown to a library spectrum.
伸缩振动 ： 不对称伸缩 对称伸缩
变形振动： 面内变形in plane 面外变形out-of-plane
(动画)
亚甲基
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甲基的振动形式
伸缩振动
Stretching vibration
对称 υs(CH3) 2870 ㎝-1
变形振动 Deformatio n vibration
（1）基频峰 分子吸收红外辐射后，由基态振动能级 （υ＝0 ）跃迁至第一激发态（υ ＝1 ） 时所产生的吸收峰。 即△υ=1 所产生 的 吸收峰。
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在倍频峰中，二倍频峰还比较强，三倍 频峰以上，因跃迁的几率很小，一般都 很弱，常常观测不到。 4000～400cm-1间主要测基频峰，既使有 倍频峰也很弱。
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表 某些键的伸缩力常数（毫达因/埃）
键类型 力常数 峰位
—CC — > —C =C — > —C — C —
15 17 9.5 9.9
4.5 5.6
4.5m
6.0 m
7.0 m
化学键键强越强（即键的力常数 K 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。
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例题: 由表中查知C=C键的K=9.5 9.9 ,令其为 9.6, 计算波数值。
v 12 1c k13 k 0 7 131 0 9./6 2 2 716c5 m 10
正己烯中C=C键伸缩振动频率实测值为1652 cm-1
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三、分子中基团的基本振动形式
1．bas两ic类vib基rat本ion振of动th形e g式roup in molecule
第二章 红外吸收光谱
分析
英文表示：Infrared absorption Spectrometry 简称IR
红外吸收光谱又称为分子 振动转动光谱
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重点部分：
红外光谱产生的基本原理 试样的制备 红外光谱图的解析
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基本概念
基团频率 相关峰 官能团区 指纹区 红外活性振动 非红外活性振动
纵坐标一般用透光率T表示，
横坐标采用波数σ（cm-1）表示。
λ与σ之间的关系为：
cm1
1
104
cm m
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红外光谱图 纵坐标为透过率%，横坐标为波长λ （ m ）或波数1/λ( 单位 ：cm-1 )。可以用峰数，峰位，峰形，峰强来描述。
定性：基团的特征吸收频率；进行有机化合物的结构解析。 定量：特征峰的强度；
分子的振动能级（量子化）
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任意两个相邻的能级间的能量差为：
E h h k 2
1 1 k 1307 k
2c
K 化学键的力常数（force constant），与键能和键长有关，
为双原子的折合质量（reduced mass） =m1m2/(m1+m2）
发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端 原子的折合质量和键的力常数，即取决于分子的结 构特征。
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第一节 概 述
红外吸收光谱是由 分子中的振动能级 跃迁产生的。
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1.红外光区的划分
红外光谱波长范围：0.78~1000μm 红外区三个区： 近红外区: 0.78~2.5μm 中红外区: 2.5~25μm 远红外区: 25~1000μm
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红外吸收光谱图:
对称δs(CH3)1380㎝-1
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不对称 υas(CH3) 2960㎝-1
不对称δas(CH3)1460㎝-1
四、分子振动的形式
由n个原子组成的分子 n个原子组成的分子振动形式: 3n－6种 对于直线型分子的振动形式: 3n－5种
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