（三）、红外光谱吸收频率
1. 基频
0→1振动能级的跃迁 v 0→1
2. 倍频 0 →2、3、4….振动能级
的跃迁 v 0→2、v 0→3 、v 0→4 3. 合频
基频的和
v
1 0→1
+
v
2 0→1
4. 差频：
基频的差
v
1 0→1
-
v
2 0→1
仪器分析
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第一节 红外吸收光谱分析法基础
仪器分析
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第一节 红外吸收光谱分析法基础
仪器分析
红外辐射 振-转能级跃迁
红外光谱 官能团 分子结构
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第一节 红外吸收光谱分析法基础
（二）、红外光谱的区的划分（0.75~1000m）
波谱区
近红外光 中红外光 远红外光
波长/m
0.75~2.5
2.5~50
50~1000
B、振动过程中偶极矩的变化
化学键两端连接原子的电负性相差越大， 或分子的对称性越差，伸缩振动时偶极矩的变 化越大，吸收峰也越强。
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第二节 红外吸收光谱与分子结构
一、基团特征频率 二、红外吸收光谱图的分区
三、常见有机化合物的红外光谱
四、影响频率位移的因素
仪器分析
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第一节 红外吸收光谱分析法基础
2、振动类型
振动时键长发生变化，键角不变
振动类型
伸缩振动 变形振动
对称性伸缩振动 V S 反对称性伸缩振动 V aS
面内变形振动
剪式振动δ S 平面摇摆ρ
面外变形振动
非平面摇摆ω 扭曲振动τ
仪器分析
振动时键角发生变化，键长不变
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第一节 红外吸收光谱分析法基础
第二节 红外吸收光谱与分子结构
一、基团特征频率
红外光谱吸收峰
分子中基团振动形式
不同的分子中，相同的基团或化学键 均有近似相同的振动频率。即具有明显的 特征性。（基团特征频率）
仪器分析
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第二节 红外吸收光谱与分子结构
二、红外吸收光谱图的分区
官能团区 4000~1300cm-1
X-H伸缩振动区 4000~2500cm-1 三键和积累双键区 2500~1900cm-1 双键伸缩振一节 红外吸收光谱分析法基础
一、红外吸收光谱法概述
（一）红外光谱的定义
利用物质的分子对红外辐射的吸收，并由其振 动或转动引起分子偶极矩的变化，产生分子的振 动能级和转动能级从基态到激发态的跃迁，所产 生的吸收光谱。又称分子振动-转动光谱。
作用：特征吸收频率 基团； 特征峰的强度 定量分析。
C-H ～ 2890 cm-1
w
判断化合物 中是否含有 饱和碳氢基
团依据。
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第二节 红外吸收光谱与分子结构
波数/ cm-1 13300~4000 4000~200
200~10
跃迁类型
分子振动
分子转动
中红外光谱区： 分子的振动、转动基频吸收光谱区
应用最为广泛的红外光谱区
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第一节 红外吸收光谱分析法基础
（三）、红外光谱表示方法
峰位置； 峰形状； 峰强度。
纵坐标：透射率(T%)或吸光度(A)， 横坐标: 波长 λ(m) 和波数1/λ 单位：cm-1
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第一节 红外吸收光谱分析法基础
（二）、分子振动类型
z
1、振动自由度
原子振动形式 简正振动的数目
y
x
简正振动
振动的自由度
振动自由度=3N-平动自由度-转动自由度
组成分子的原子个数
分子的总自由度
振动自由度
线性分子
(基频吸收带数目) 非线性分子
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N 3N 3N-5 3N-6
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第一节 红外吸收光谱分析法基础
三、分子振动类型
（一）、双原子分子振动模型
根据经典力学的虎克定律：
hκ
E振动 2
~
v(cm-1)
1
k
2c
k-- 化学键的力常数(N/cm) ，与键能和键长有关； μ -- 双原子的折合原子量: μ =m1m2/(m1+m2 )
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第一节 红外吸收光谱分析法基础
（二）、红外光谱吸收峰强度划分
摩尔吸光系数
ε~ 200 75 <ε< 200 25 <ε< 75 5 <ε< 25
0<ε<5
峰强度 非常强(vs)
强(s) 中强(m)
弱(w) 极弱(vw)
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第一节 红外吸收光谱分析法基础
（三）、红外光谱吸收峰强度影响因素 A、振动能级的跃迁几率 基频 ＞ 倍频
C-H、O-H、N-H、S-H 键的伸缩振动频率区。
1. C-H 键
A. 饱和碳原子上的 C-H （3000 2800 cm-1)
-CH3 ～2960 cm-1 ( as ) m ～ 2870 cm-1 ( s ) m
-CH2- ～ 2930 cm-1 ( as ) m
～ 2850 cm-1 ( s ) m
四、红外光谱吸收峰数目和强度
（一）、红外光谱吸收峰数目
红外光谱图上的峰数≤振动理论数
（1）存在没有偶极矩变化的振动模式； （2）存在能量简并态的振动模式； （3）仪器的分辨率分辨不出的振动模式； （4）振动吸收的强度小，检测不到； （5）某些振动模式所吸收的能量不在中红外光谱区。
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第八章 红外吸收光谱分析法
第一节 红外吸收光谱分析法基础 第二节 红外吸收光谱与分子结构 第三节 红外光谱仪结构流程 第四节 红外光谱的应用
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第一节 红外吸收光谱分析法基础
一、红外吸收光谱法概述 二、红外吸收光谱产生的条件 三、分子振动类型 四、红外光谱吸收峰数目和强度
仪器分析
指纹区 1300~400cm-1
C-X (X：O、N、F、P、S)、P-O、Si-O
伸缩振动区
1300~900cm-1
-CH2平面摇摆、苯环取代、-C-H面外变
形振动区
900~400cm-1
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第二节 红外吸收光谱与分子结构
（一）、X-H伸缩振动区（4000 2500 cm-1)
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第一节 红外吸收光谱分析法基础
红外吸收光谱峰形状
宽峰
尖峰 肩峰
双峰
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第一节 红外吸收光谱分析法基础
二、红外吸收光谱产生的条件
（一）、辐射能量与振动跃迁所需的能量相等
Ev Ev1 Ev2 h
（二）、产生偶极矩的变化
Δµ≠0
单原子分子、同核分子：He、Ne、N2、O2、 Cl2、H2 等。没有红外活性 。