影响红外光谱吸收频率的因素
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2.2 影响红外光谱吸收频率的因素
吸收峰的位置与分子结构有关.从特征吸收 峰的波数与强度可以推测化合物的分子结构.
对于同一种官能团,吸收峰的位置不是固定 的,有一个波数范围.
吸收峰的位置受多种因素的影响,如质量效 应、电子效应、空间效应、氢键、振动的偶合及 外在因素等.
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1. 质量效应
由质量不同的原子构成的化学键,其振动 频率是不同的.X－H：
11
6. 外在因素测定条件
样品所处物态、制备样品的方法、溶剂的性质、 氢键、结晶条件、吸收池厚度、色散系统以及测试 温度等.
①物态效应 ②溶剂效应
12
①物态效应 正己酸的红外光谱
a 蒸气134℃ b 液体室温
13
②溶剂效应 双甲酮在不同溶剂中的羰基频率变化
由于含有孤对电子的原子的共轭作用,使 C=O上的电子云更移向氧原子,C=O双键的电 子云密度平均化,造成C=O键的吸收频率向低 波数位移.
6
3共轭效应
当双键之间以一个单键相连时,双键π电 子发生共轭而离域,降低了双键的力常数,从 而使双键的伸缩振动频率降低,但吸收强度 提高.
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2环张力
对于环烯,随着环的减小,环的张力变大,环 内各键削弱,伸缩振动频率降低,而环外的键却 增强,伸缩振动频率升高.
起的. 共轭效应
4
1诱导效应I效应
由于取代基具有不同的电负性,通过静电 诱导作用,引起分子中电子分布的变化,从而 使基团的特征频率发生了位移.
随着取代原子电负性的增大或取代数目 的增加,诱导效应越强,吸收峰向高波数移动 的程度越显著.
5
2中介效应
当 含 有 孤 对 电 子 的 原 子 O、S、N 等 与 具 有多重键的原子相连时,也可起类似的共轭作 用,称为中介效应.
当X是同族元素时,随质量增大频率明显 变小.如波数C-H>Si-H>Ge-H>Sn-H
当X是同周期元素时,随原子序数的增大 频率反而升高.如波数F-H比C-H大1000cm－1
当含氢基团的H原子被氘取代后,基团的 吸收频率会向低波数的方向变化.
3
2.电子效应
诱导效应
它们都是由于ห้องสมุดไป่ตู้
电子 效应
中介效应
化学键的电子 分布不均匀引
含有同原子的两个键,如果其单键的振动频 率相同或相近,它们之间即会发生较强的相互作 用,由于两谐振子的相位或偶合情况不同,出现分 别低于和高于单个谐振子位置的两个频率,此频 率含有两个谐振子的成分.
例如,异丙基的两个甲基同时和一个碳原子相连,由于 相互偶合作用引起甲基对称振动分裂为二,出现在5cm－1和 1365cm－1,对确认异丙基的存在是非常有用的.
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4.氢键
氢键的形成使电子云密度平均化,从而使伸缩 振 动 频 率 降 低 . 游 离 羧 酸 的 C=O 键 频 率 出 现 在 1760cm-1左右,在固体或液体中,由于羧酸形成二聚 体, C=O键频率出现在1700 cm-1 .
分子内氢键不受浓度影响,分子间氢键受浓度 影响较大.
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5.振动的偶合
2.2 影响红外光谱吸收频率的因素
吸收峰的位置与分子结构有关.从特征吸收 峰的波数与强度可以推测化合物的分子结构.
对于同一种官能团,吸收峰的位置不是固定 的,有一个波数范围.
吸收峰的位置受多种因素的影响,如质量效 应、电子效应、空间效应、氢键、振动的偶合及 外在因素等.
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1. 质量效应
由质量不同的原子构成的化学键,其振动 频率是不同的.X－H：
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6. 外在因素测定条件
样品所处物态、制备样品的方法、溶剂的性质、 氢键、结晶条件、吸收池厚度、色散系统以及测试 温度等.
①物态效应 ②溶剂效应
12
①物态效应 正己酸的红外光谱
a 蒸气134℃ b 液体室温
13
②溶剂效应 双甲酮在不同溶剂中的羰基频率变化
由于含有孤对电子的原子的共轭作用,使 C=O上的电子云更移向氧原子,C=O双键的电 子云密度平均化,造成C=O键的吸收频率向低 波数位移.
6
3共轭效应
当双键之间以一个单键相连时,双键π电 子发生共轭而离域,降低了双键的力常数,从 而使双键的伸缩振动频率降低,但吸收强度 提高.
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2环张力
对于环烯,随着环的减小,环的张力变大,环 内各键削弱,伸缩振动频率降低,而环外的键却 增强,伸缩振动频率升高.
起的. 共轭效应
4
1诱导效应I效应
由于取代基具有不同的电负性,通过静电 诱导作用,引起分子中电子分布的变化,从而 使基团的特征频率发生了位移.
随着取代原子电负性的增大或取代数目 的增加,诱导效应越强,吸收峰向高波数移动 的程度越显著.
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2中介效应
当 含 有 孤 对 电 子 的 原 子 O、S、N 等 与 具 有多重键的原子相连时,也可起类似的共轭作 用,称为中介效应.
当X是同族元素时,随质量增大频率明显 变小.如波数C-H>Si-H>Ge-H>Sn-H
当X是同周期元素时,随原子序数的增大 频率反而升高.如波数F-H比C-H大1000cm－1
当含氢基团的H原子被氘取代后,基团的 吸收频率会向低波数的方向变化.
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2.电子效应
诱导效应
它们都是由于ห้องสมุดไป่ตู้
电子 效应
中介效应
化学键的电子 分布不均匀引
含有同原子的两个键,如果其单键的振动频 率相同或相近,它们之间即会发生较强的相互作 用,由于两谐振子的相位或偶合情况不同,出现分 别低于和高于单个谐振子位置的两个频率,此频 率含有两个谐振子的成分.
例如,异丙基的两个甲基同时和一个碳原子相连,由于 相互偶合作用引起甲基对称振动分裂为二,出现在5cm－1和 1365cm－1,对确认异丙基的存在是非常有用的.
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4.氢键
氢键的形成使电子云密度平均化,从而使伸缩 振 动 频 率 降 低 . 游 离 羧 酸 的 C=O 键 频 率 出 现 在 1760cm-1左右,在固体或液体中,由于羧酸形成二聚 体, C=O键频率出现在1700 cm-1 .
分子内氢键不受浓度影响,分子间氢键受浓度 影响较大.
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5.振动的偶合