(三)基本振动的理论数 简正振动的数目称为振动自由度,每个振动自由度 相当于红外光谱图上一个基频吸收带。 N个原子组成分子,每个原子在空间具三个自由度 总的运动形式:3N=平动+转动+振动 振动=3N-(平动+转动) 非线型:振动形式应有(3N-6)种。 直线型分子:振动形式为(3N-5)种。 注: ·振动自由度反映吸收峰数量 ·并非每个振动都产生基频峰 。吸收峰数常少于振动自由度数
(三)基本振动的理论数 简正振动的数目称为振动自由度,每个振动自由度 相当于红外光谱图上一个基频吸收带。 N个原子组成分子,每个原子在空间具三个自由度 个原子组成分子,每个原子在空间具三个自由度 总的运动形式:3N=平动+转动+振动 振动= 3N-(平动+转动) 非线型:振动形式应有(3N-6)种。 直线型分子:振动形式为(3N-5)种。 9 注: • 振动自由度反映吸收峰数量 • 并非每个振动都产生基频峰 • 吸收峰数常少于振动自由度数
赤例 CO,分子— 线性分子 F=3×3-5=4 0C0 666 6g6 古 umg1388cm .2349cml A-o667cm-↓ ¥-o667cmI 不对你种缩 弯曲展动 4000cm-1 6)0cm=4 频率,cm” CO分子1R图 ,吸收峰数少于振动自由度的原因: ·发生了简并一即振动频率相同的峰重叠 ·红外非活性振动即没有偶极距的变化 仪器不能区别那些频率十分接近的振动,或吸收带 很弱,仪器检测不出;
示例 9 CO2分子 ——线性分子 F = × − = 4533 ¾ 吸收峰数少于振动自由度的原因: • 发生了简并——即振动频率相同的峰重叠 • 红外非活性振动即没有偶极距的变化 • 仪器不能区别那些频率十分接近的振动,或吸收带 很弱,仪器检测不出;
(四)特征峰与相关峰 1、特征峰: 可用于鉴别官能团存在的吸收峰。 2、相关峰: 由一个官能团引起的一组具有相互依存关系的 特征峰。 √注: ·相关峰的数目与基团的活性振动及光谱的波数范围 有关 ·用一组相关峰才可以确定确定一个官能团的存在
(四)特征峰与相关峰 1、特征峰: 可用于鉴别官能团存在的吸收峰。 2、相关峰: 由一个官能团引起的一组具有相互依存关系的 特征峰。 9 注: • 相关峰的数目与基团的活性振动及光谱的波数范围 相关峰的数目与基团的活性振动及光谱的波数范围 有关 • 用一组相关峰才可以确定确定一个官能团的存在 用一组相关峰才可以确定确定一个官能团的存在
30c0250020001500 1000 800 667em- CH,(CH2)CH, 7.25 1385 (1379) (722 (2)680 (1470) VC=N 2247cm (CH) -CH2 型.(CD (CH) CH(CH2)oCN -CHy -CH3 新aH用T% -C2 4.45 22470 CH 3090cm CH2 1639cm CH:(CH2)sCH=CH2 T% Y=CH2 990cm 7) 3.23 6.0 3090 101 Y-cH 909cm (1639例 (990y 110 99) 方6方902内141内 m 正十一烷、正十一骑及正十一烯」的红外吸收光谱
1 2247 − ≡ ν NC cm 1 3090 2 − = cm as ν CH 1 1639 2 − = cm s ν CH 1 990 2 − = γ CH cm 1 909 − = γ CH cm
四、一红外光谱的吸收强度 (一)吸收峰强的表示方法 强峰 e=20100 中强峰 e=10≈20 。 弱峰 e=1~10 。 极弱峰e<1 (二)影响峰强度的因素 ·基频峰高于泛频峰 ·振动过程中偶极矩的变化 ·跃迁几率:激发态分子占所有分子的百分数 注:△μ↑,跃迁几率↑,e↑
四、 红外光谱的吸收强度 (一)吸收峰强的表示方法 (二)影响峰强度的因素 • 强峰 ε=20~100 =20~100 • 中强峰 ε=10~20 • 弱峰 ε=1~10 • 极弱峰 ε<1 基频峰高于泛频峰 基频峰高于泛频峰 振动过程中偶极矩的变化 振动过程中偶极矩的变化 跃迁几率:激发态分子占所有分子的百分数 跃迁几率:激发态分子占所有分子的百分数 9 注: Δμ↑ ,跃迁几率↑, ε ↑