二倍频峰（V=0→V=2） 倍频峰
2.
三倍频峰（V=0→V=3）
泛
频 合频峰 ν1 + ν2、2ν1 + ν2……，
峰
差频峰 ν1－ν2、 2ν1－ν2……，
23
第二节 基本原理
2．特征峰与相关峰
能够用于鉴别官能团存 在并具有较高强度的吸 收峰。
由一个官能团 所产生的一组 具有依存关系 的特征峰称为 相关吸收峰。
红外光谱产生的条件： 分子中某基团的振动频率和照射的红外线频率一致 分子偶极矩发生变化
11
第二节 基本原理
分子振动频率的大小取决于化学键的强度和原子 的质量。
化学键越强，原子折合相对质量越小，振动频率 就越高。
物质不同，结构不同，振动时吸收的红外线频率 不同。
12
第二节 基本原理
课堂活动 1．阐述红外光谱产生的条件。 2．请说出不同的物质红外吸收光谱不同的原因。
1．简并
频率相同的不同振动形式吸收峰重叠的现象
2．红外非活性振动 3．仪器性能的限制
偶极矩不发生变化的振动
21
第二节 基本原理
课堂活动 请说出CO2的红外光谱只有2350cm-1和666cm-1
两个吸收峰的原因 。
22
第二节 基本原理
四、红外吸收峰的类型
(一）基频峰与泛频峰 1．基频峰： V=0→V=1
伸缩振动频率，伸缩振动的频率高于弯曲振动的频率。
15
第二节 基本原理
16
第二节 基本原理
17
第二节 基本原理
三、振动自由度与峰数
分子基本振动的数目，
即分子的独立振动数。
非线性分子为 3n－3－3
振动自由度
=3n－6
3n－平动自由度－转动自由度
线性分子为 3n－3－2 =3n－5
18
第二节 基本原理
1730
R-COCl
1800
R-COF
1920
R-CONH2
1928
26
第二节 基本原理
（2）共轭效应：常使吸收峰向低频方向移动。
O H3C C CH3
O C CH3
O
O
C CH3
C
1715cm-1 1685cm-1 1685cm-1 1660cm-1
1715cm-1 1685cm-1 1685cm-1
第九章红外分光光度法与检测技 术演示文稿
优选第九章红外分光光度法与检 测技术
第一节 概 述
红外分光光度法（IR）是基于物质对红外辐射的特征吸 收而建立起来的分析方法，又称红外吸收光谱法。
3
第一节 概 述
一、红外线及红外光谱
4
第一节 概 述
1．红外线 0.76～1000µm
红外线区域 近红外区 中红外区 远红外区
外层电子能级
别名
分子振-转光谱
电子光谱
适用范围 振动中伴随有偶极矩变化的有机 不饱和的，特别是具有
物及某些无机物
共轭体系的有机物
特征性 峰较密集，信息量多，特征性强 峰一般较少，较简单
主要用途 定性、结构 述
点滴积累
1．红外光谱（IR）主要由物质分子的振动能级跃迁产生。 由于分子的振动能级差大于转动能级差，分子发生振动 能级跃迁时必然同时伴随转动能级跃迁，故红外光谱又 称分子振-转光谱。
H3C
O
H3C
O CH3
H3C
O CH3
CH CH3
1663cm-1
1686cm-1
1693cm-1
29
第二节 基本原理
3．氢键 使伸缩振动频率降低。 ν C=O ～1760 ν O-H3500～3600
ν C=O ～1710 ν O-H3200～2500 4 ．互变异构、费米共振等
30
第二节 基本原理
H2O为非线性分子，有3种基本振动形式，即
as OH
3756cm-1
s OH
3652cm-1
s OH
1595cm-1
19
第二节 基本原理
CO2为线性分子，有4种基本振动形式，即
as CO
2350cm-1
s CO
1340cm-1
CO 666cm-1
CO
666cm-1
20
第二节 基本原理
红外光谱基本振动吸收峰数小于振动自由度的原因：
13
第二节 基本原理
二、振动形式
双原子：伸缩振动。
多原子分子
伸缩振动
弯曲振动
对称伸缩振动 （υs）
不对称伸缩振动 （υas）
面内弯曲振动 （β）
面外弯曲振动 （γ）
剪式弯曲振动 （δ）
扭曲振动 （τ）
平面摇摆振动 （ρ）
14
非平面摇摆振动 （ω）
第二节 基本原理
振动形式不同，吸收峰位置不同。 对同一基团而言，不对称伸缩振动频率要稍高于对称
(cm1)
1
10 4
(cm) (m)
纵坐标表示吸收峰的强度。
7
第一节 概 述
曲线“前疏后密”，吸收峰是向下的“谷”，且多、 尖，图谱复杂。
8
第一节 概 述
二、红外光谱与紫外-可见光谱的区别
相同点：同属分子吸收光谱。
区别
红外光谱
紫外-可见光谱
吸收辐射 红外辐射
紫外-可见光
跃迁类型 振-转能级
24
第二节 基本原理
五、吸收峰的位置及影响 因素
峰位：吸收峰的位置。 表示形式：吸收的红外光的 λmax（或σmax、νmax）。
25
第二节 基本原理
影响因素：（一）内部因素
1．电子效应 （1）吸电子基团的诱导效应：常使吸收峰向高频方向移动。
化合物 R-COR
（cm-1） CO1715
R-COH
波长 0.76～2.5µm 2.5～50µm 50～1000µm
5
第一节 概 述
2 ．红外吸收光谱（IR）
由物质分子吸收中红外区的电磁辐射得到。 又称分子振-转光谱。
6
第一节 概 述
3．红外光谱的表示方法
常用T-σ或T-λ表示。
横坐标表示吸收峰的位置。以2000cm-1为界，采用两
种比例。“前疏后密”。
1660cm-1
27
第二节 基本原理
2．空间效应 （1）环张力，使环内双键伸缩振动频率降低，环外双
键伸缩振动频率升高。
1576cm-1 1611cm -1
CH CH
CH
1781cm -1 16 78 cm -1 1657cm -1
1644cm -1
C H 1651cm-1
28
第二节 基本原理
（2）空间位阻，使吸收峰向高频方向移动。
（二）外部因素 1．物质的状态 同一化合物聚集状态不同，吸收频率和强度不同。 晶型不同，红外光谱不同。 2．溶剂效应 极性溶剂中，极性基团的伸缩振动频率常随溶剂极性的
2 ． 红 外 光 谱 由 吸 收 峰 的 位 置 （ 波 数 σ （ cm-1 ） 或 波 长 λ （μm），横坐标）和吸收峰的强度（百分透光率T%， 纵坐标）共同描述。
3．红外光谱与紫外-可见光谱的相同点是同属分子吸收光 谱，区别在于产生原因、适用范围、特征性和用途不同。
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第二节 基本原理
一、分子的振动和红外吸收