不同状态水的红外吸收频率（cm-1）
水的存在状态
游 吸 结 结 离 附 晶 构 水（H2O） 水（H2O） 水（nH2O） 水（羟基水OH） O—H伸缩 振动 3756 3435 3200-3250 3640
弯曲振动
1595 1630 1670-1685 1350-1260 1590-1690cm-
5、吸收谱带的强度
基态分子中的很小一部分，吸收某种频率的红 外光，产生振动的能级跃迁而处于激发态。跃迁过 程中激发态分子占总分子的百分数，称为跃迁几率， 谱带的强度即跃迁几率的量度。 红外光谱的吸收带强度是用于化合物定性分析 和定量分析的重要依据。
6、IR谱带强度的划分
摩尔吸光系数 谱带强度 表示符号
亚甲基
对同一基团来说，不对称伸缩振动的频率要稍高于对 称伸缩振动。
变形振动（或弯曲振动）：基团键角发生周期变
化而键长不变的振动称为变形振动，弯曲振动又分 为面内和面外弯曲振动。
亚甲基 +、-分别表示垂直纸面向上和向下的运动
3、基本振动的理论数
每个原子在空间都可以沿着x、y、z轴方向运动， 如果分子由n 个原子组成，其运动自由度就有3n 个， 这3n个运动自由度中，包括3个分子整体平动自由度， 3个分子整体转动自由度，剩下的是分子的振动自由 度。
红外吸收光谱分 析与红外光谱仪
内容摘要
4.1.1 4.1.2 概述 红外吸收光谱基本原理
4.1.3
4.1.4
红外吸收光谱与分子结构关系
红外分光光度技术
4.1.5
红外吸收光谱法的应用
电磁波谱是将电磁波（电磁辐射）按波长（或频率、 或能量）顺序排列得到的。
不同波长的电磁波按照其波长范围分为不同的区 域，不同区域的电磁波，是由不同的机理的产生。


4000-2500cm-1为O-H、N-H、C-H的伸缩振动区。
2500-1900cm-1为叁键和累计双键区 1900-1200cm-1为双键伸缩振动区。
2、指纹区： 频率范围在1300-600cm-1区域的峰。 1800-1000cm-1区域主要是C-O、C-N等单键的伸缩振 动吸收及C—C单键骨架的振动。
谱图出现吸收峰：3000-3800cm-1, 1 说明可能含水!!
例2：CO2分子的振动自由度＝3×3－5＝4
2330cm-1
667cm-1
4、红外光谱图上的实际峰数 红外光谱图上的峰数≤基本振动理论数
Ⅰ.当振动过程中分子不发生瞬间偶极矩变 化时，不引起红外吸收； Ⅱ.频率完全相同的振动彼此发生简并； Ⅲ.强宽峰往往要覆盖与它频率相近的弱而 窄的吸收峰； Ⅳ.吸收峰有时落在中红外区域（4000400cm-1）以外； Ⅴ.吸收强度太弱，以致无法测定。
对于非线性分子振动自由度为3n－6；
对于线性分子，其振动自由度是3n－5。 每个振动自由度相应于红外光谱图上一个基频吸 收带。当△V =1时，0→ 1振动能级的跃迁，称 为基本振动频率或基频吸收带。
分子平动示意图
线性分子转动
非线性分子转动
例1：水分子的振动自由度＝3×3－6＝3
3300cm-1
1369cm-1
电磁波谱
其中，中红外区（2.5-25μm即4 000-400cm-1） 是研究和应用最多的区域，通常说的红外光谱就是指 中红外区的红外吸收光谱。
4.1.1
概 述
1.不同区域红外光的作用 （1）近红外区：0.78-2.5μm（12820-4000cm-1）， 主要用于研究分子中的O-H、N-H、C-H键的振动倍频 与组频。
4、影响基团频率位移的因素
影响基团频率位移的因素大致可分为内部因素 和外部因素。 1）外部因素 试样状态、测定条件的不同及溶剂极性的影响 等外部因素都会引起频率位移。一般气态时 C=O伸 缩振动频率最高，非极性溶剂的稀溶液次之，而液 态或固态的振动频率最低。 同一化合物的气态和液态光谱或固态光谱有较 大的差异，因此在查阅标准图谱时，要注意试样状 态及制样方法等。
>100
20~100 10~20 1~10 <1
非常强峰
强峰 中等强度峰 弱峰 非常弱峰
vsபைடு நூலகம்
s m w vw
4.1.3 红外吸收光谱与分子结构关系
1、基团频率区 红外光谱区可分成4000-1300cm-1和1300-400cm-1 两个区域。第一个区内的峰是由伸缩振动产生的吸 收带，常用于鉴定官能团。 基团频率区又可分为三个区域：

1000-650cm-1区域主要是C-H的弯曲振动吸收。其吸 收峰可用来确定化合物的顺反构型或苯环的取代类型。

烯烃的δ=C-H吸收谱带出现于1000-700cm-1
芳香环的δ=C-H振动吸收在900-650cm-1出现1-2个 强度相当大的谱带，它们的位置取决于苯环的取代类 型
3、重要化学键的特征吸收带小结
4.1.2
红外吸收光谱基本原理
1、产生红外吸收的条件 物质吸收红外辐射应满足两个条件： （1）辐射与物质之间有相互作用； （2）辐射光具有的能量与物质分子发生振 动跃迁时所需的能量相等； E振=0.05~1.0 eV >> E转=0.0001~0.05 eV
2、分子的振动的基本类型
伸缩振动：原子沿键轴方向伸缩，键长发生变化 而键角不变的振动称为伸缩振动。用符号v表示。 它又分为对称（vs）和不对称（vas）伸缩振动。 振动时键长发生 变化，键角不变。
（2）中红外区：2.5-25μm（4000-400cm-1），主要 用于研究大部分有机化合物的振动基频。
（3）远红外区：25-300μm（400-33cm-1），主要用 于研究分子的转动光谱及重原子成键的振动。
2、什么是红外吸收光谱？
红外吸收光谱又称为分子振动—转动光谱。 当样品受到频率连续变化的红外光照射时，样品 中的分子吸收某些频率的辐射，产生分子振动和转 动能级从基态到激发态的跃迁，使相应于这些吸收 区域的透射光强度减弱。记录红外光的百分透射比 与波数或波长关系的曲线，就得到红外光谱。
10 (cm ) (m)
1
4
3、典型的红外光谱图
T-λ曲线 → 前密后疏
T -σ曲线 → 前疏后密 横坐标可用波长λ 和波数σ表征。 纵坐标为百分透射 比T%。
常用的红外光谱术语 1.频峰：由基态跃迁到第一激发态，产生的强吸 收峰，称为基频峰(强度大)； 2.倍频峰：由基态直接跃迁到第二、第三等激发 态，而产生的弱吸收峰，称为倍频峰； 3.合频峰：两个基频峰频率相加而形成的峰;