Modern Instrumental Analysis 红外吸收光谱基本原理 1产生红外吸收的条件 红外光谱是由于分子振动能级(同时伴随转动能级) 跃迁而产生的,物质吸收红外辐射应满足两个条件: (1)辐射光具有的能量与发生振动跃迁时所需的能 量相等; (2)辐射与物质之间有偶合作用。 Tarim University 2009
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2009 红外吸收光谱基本原理 1 产生红外吸收的条件 红外光谱是由于分子振动能级（同时伴随转动能级） 跃迁而产生的，物质吸收红外辐射应满足两个条件： （1）辐射光具有的能量与发生振动跃迁时所需的能 量相等； （2）辐射与物质之间有偶合作用
Modern Instrumental Analysis 分子振动简介 (1)双原子分子振动 A 缩 k 2丌 Tarim University 2009
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2009 分子振动简介 (1) 双原子分子振动 谐振子振动示意图 p m k 2 c 1 = δ
Modern Instrumental Analysis 任何分子的原子总是在围绕它们的平衡位置附近作 微小的振动,这些振动的振幅很小,而振动的频率却很 高(v=1013~1014Hz),正好和红外光的振动频率在同 数量级。分子发生振动能级跃迁时需要吸收一定的能 量,这种能量通常可由照射体系的红外线供给。由于振 动能级是量子化的,因此分子振动将只能吸收一定的能 量,吸收能量后,从而使振动的振幅加大。这种吸收的 能量将取决于键力常数(k)与两端连接的原子的质量, 即取决于分子内部的特征。这就是红外光谱可以测定化 合物结构的理论依据 Tarim University 2009
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2009 任何分子的原子总是在围绕它们的平衡位置附近作 微小的振动，这些振动的振幅很小，而振动的频率却很 高（v = 1013～1014Hz），正好和红外光的振动频率在同 一数量级。分子发生振动能级跃迁时需要吸收一定的能 量，这种能量通常可由照射体系的红外线供给。由于振 动能级是量子化的，因此分子振动将只能吸收一定的能 量，吸收能量后，从而使振动的振幅加大。这种吸收的 能量将取决于键力常数（k）与两端连接的原子的质量， 即取决于分子内部的特征。这就是红外光谱可以测定化 合物结构的理论依据
Modern Instrumental Analysis 多原子分子的振动 多原子分子由于组成原子数目增多,组成分子的键 或基团和空间结构的不同,其振动光谱比双原子分子要 复杂的多。但是可以把它们的振动分解成许多简单的基 本振动,即简正振动 a简正振动 简正振动的状态是,分子的质心保持不变,整体不 转动,每个原子都在其平衡位置附近做简谐振动,其振 动频率和位相都相同,即每个原子都在同一瞬间通过其 平衡位置,而且同时达到其最大位移值。分子中任何 个复杂振动都可以看成这些简正振动的线性组合 Tarim University 2009
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2009 多原子分子的振动 多原子分子由于组成原子数目增多，组成分子的键 或基团和空间结构的不同，其振动光谱比双原子分子要 复杂的多。但是可以把它们的振动分解成许多简单的基 本振动，即简正振动。 a 简正振动 简正振动的状态是，分子的质心保持不变，整体不 转动，每个原子都在其平衡位置附近做简谐振动，其振 动频率和位相都相同，即每个原子都在同一瞬间通过其 平衡位置，而且同时达到其最大位移值。分子中任何一 个复杂振动都可以看成这些简正振动的线性组合
Modern Instrumental Analysis b振动的基本形式 分子振动一般分为伸缩振动和弯曲振动两大类 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ν表示。它 又分为对称(v)和不对称(ν)伸缩振动。对同 基团来说,不对称伸缩振动的频率要稍高于对 称伸缩振动 对称 非对称 亚甲基的伸缩振动 Tarim University 2009
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2009 b 振动的基本形式 分子振动一般分为伸缩振动和弯曲振动两大类。 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。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。 亚甲基的伸缩振动