第一节 概述 振动转动跃迁、液体和固体中重原子的伸缩振动、某些 变角振动、骨架振动以及晶体中的晶格振动所引起的。 由于低频骨架振动能很灵敏地反映出结构变化,所以对 异构体的研究特别方便。此外,还能用于金属有机化合 物(包括络合物)、氢键、吸附现象的研究。但由于该 光区能量弱,除非其它波长区间内没有合适的分析谱带, 一般不在此范围内进行分析。 红外吸收光谱一般用T~,曲线或T~波数曲线表示。 纵坐标为百分透射比T%,因而吸收峰向下,向上则为谷; 横坐标是波长入(单位为um),或波数(单位为cml)。 6
6 第一节 概述 振动-转动跃迁、液体和固体中重原子的伸缩振动、某些 变角振动、骨架振动以及晶体中的晶格振动所引起的。 由于低频骨架振动能很灵敏地反映出结构变化,所以对 异构体的研究特别方便。此外,还能用于金属有机化合 物(包括络合物)、氢键、吸附现象的研究。但由于该 光区能量弱,除非其它波长区间内没有合适的分析谱带, 一般不在此范围内进行分析。 红外吸收光谱一般用T~曲线或T~ 波数曲线表示。 纵坐标为百分透射比T%,因而吸收峰向下,向上则为谷; 横坐标是波长(单位为µm ),或波数(单位为cm-1)
第一节 概述 波长入与波数之间的关系为: 波数/cml=104/(入/um) 中红外区的波数范围是4000~400cm1。 二、红外光谱法的特点 紫外、可见吸收光谱常用于研究不饱和有机物,特 别是具有共轭体系的有机化合物,而红外光谱法主要研 究在振动中伴随有偶极矩变化的化合物(没有偶极矩变 化的振动在拉曼光谱中出现)。因此,除了单原子和同 核分子如Ne、He、O2、H等之外,几乎所有的有机化合 物在红外光谱区均有吸收。除光学异构体,某些高分子
7 第一节 概述 波长与波数之间的关系为: 波数/ cm-1 =104 /( / µm ) 中红外区的波数范围是4000 ~ 400 cm-1 。 二、红外光谱法的特点 紫外、可见吸收光谱常用于研究不饱和有机物,特 别是具有共轭体系的有机化合物,而红外光谱法主要研 究在振动中伴随有偶极矩变化的化合物(没有偶极矩变 化的振动在拉曼光谱中出现)。因此,除了单原子和同 核分子如Ne、He、O2、H2等之外,几乎所有的有机化合 物在红外光谱区均有吸收。除光学异构体,某些高分子
第一节 概述 量的高聚物以及在分子量上只有微小差异的化合物外, 凡是具有结构不同的两个化合物,一定不会有相同的红 外光谱。通常红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强度, 反映了分子结构上的特点,可以用来鉴定未知物的结构 组成或确定其化学基团;而吸收谱带的吸收强度与分子 组成或化学基团的含量有关,可用以进行定量分析和纯 度鉴定。由于红外光谱分析特征性强,气体、液体、固 体样品都可测定,并具有用量少,分析速度快,不破坏 样品的特点。因此,红外光谱法不仅与其它许多分析方 法一样,能进行定性和定量分析,而且该法是鉴定化合 物和测定分子结构的最有用方法之一。 8
8 第一节 概述 量的高聚物以及在分子量上只有微小差异的化合物外, 凡是具有结构不同的两个化合物,一定不会有相同的红 外光谱。通常红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强度, 反映了分子结构上的特点,可以用来鉴定未知物的结构 组成或确定其化学基团;而吸收谱带的吸收强度与分子 组成或化学基团的含量有关,可用以进行定量分析和纯 度鉴定。由于红外光谱分析特征性强,气体、液体、固 体样品都可测定,并具有用量少,分析速度快,不破坏 样品的特点。因此,红外光谱法不仅与其它许多分析方 法一样,能进行定性和定量分析,而且该法是鉴定化合 物和测定分子结构的最有用方法之一
第二节基本原理 absorption transmission Erinal Efinal absorption Einitial Einitial 9
9 第二节 基本原理
第二节基本原理 、产生红外吸收的条件 1.辐射光子具有的能量与发生振动跃迁所需的跃迁能量 相等 红外吸收光谱是分子振动能级跃迁产生的。因为分 子振动能级差为0.05~1.0eV,比转动能级差,因此分子 发生振动能级跃迁时,不可避免地伴随转动能级的跃迁, 因而无法测得纯振动光谱。为了讨论方便,以双原子分 子振动光谱为例说明红外光谱产生的条件。若把双原子 分子(A-B)的两个原子看作两个小球, 10
10 第二节 基本原理 一、产生红外吸收的条件 1 . 辐射光子具有的能量与发生振动跃迁所需的跃迁能量 相等 红外吸收光谱是分子振动能级跃迁产生的。因为分 子振动能级差为0.05~1.0eV,比转动能级差,因此分子 发生振动能级跃迁时,不可避免地伴随转动能级的跃迁, 因而无法测得纯振动光谱。为了讨论方便,以双原子分 子振动光谱为例说明红外光谱产生的条件。若把双原子 分子(A-B)的两个原子看作两个小球