红外光谱和紫外光谱的区别
请总结红外吸收光谱与紫外吸收光谱在原理以及应用上的共同点和区别
红外吸收光谱和紫外吸收光谱都是用来研究物质的光谱分析方法，它们在原理和应用上既有共同点，也有明显的区别。
共同点：
都是通过测量物质对特定波长光的吸收来研究物质的性质和结构。
都可以提供关于物质分子内部结构和化学键信息。
都可以用于研究分子振动、旋转等动态性质。
都是光谱分析方法，可以用于物质的定性和定量分析。
区别：
原理不同：红外吸收光谱是利用物质分子对红外光的吸收来研究物质的结构和化学键信息，而紫外吸收光谱则是利用物质分子对紫外光的吸收来研究物质的电子结构和化学键信息。
波长范围不同：红外吸收光谱的波长范围在0.7-50微米之间，而紫外吸收光谱的波长范围在0.1-3微米之间。
应用范围不同：红外吸收光谱主要用于研究有机化合物、聚合物、无机化合物等，而紫外吸收光谱则主要用于研究有机化合物、聚合物、金属配合物等。
灵敏度不同：红外吸收光谱的灵敏度较低，需要较大的样品量才能得到明显的谱图，而紫外吸收光谱的灵敏度较高，可以检测到较小的样品量。
分辨率不同：红外吸收光谱的分辨率较高，可以区分不同的化学键和官能团，而紫外吸收光谱的分辨率较低，难以区分不同的化学键和官能团。
总之，红外吸收光谱和紫外吸收光谱都是非常重要的光谱分析方法，它们在原理和应用上既有共同点，也有明显的区别。
核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区别
核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区别
核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区别
核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的主要不同有两点：
①原理不同
紫外可见吸收光谱是分子吸收200～700nm的电磁波，吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁，主要是引起最外层电子能级发生跃迁。
红外光谱是分子吸收2.5～50um（2500～50000nm）的电磁波，吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁。
核磁共振波谱则是在外磁场下，吸收60cm～300m 的电磁波，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁。
②测定方法不同。
紫外和红外等一般光谱是通过测定不同波长下的透光率（T%=出射光强/入射光强）来获得物质的吸收光谱。这种方法只适用于透过光强度变化较大的能级跃迁。
60cm～300m的电磁波穿透力很弱，故核磁共振无法通过测定透光率来获得核磁共振光谱，它是通过“共振吸收法”来测定核磁共振信号的。共振吸收法是指：在一定磁场强度下，原子核在一定频率的电磁波照射下发生自旋能级跃迁时引起核磁矩方向改变进而产生感应电流，通过放大、记录此感应电流便得到核磁共振信号。依次改变磁场强度（或电磁波的照射频率）使满足不同化学环境核的共振条件，收集共振引起的磁感应信号，经过数学处理，就获得核磁共振波谱图。
③谱图的表示方法不同：
紫外谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化。
红外谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化。
核磁谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化。
④提供的信息不同：
红外吸收光谱与紫外荧光的区别
单位：cm-1
=104/λm
习惯上将红外吸收光谱分为远、中、近红 外三个区，红外光谱一般用的是中红外区
中红外区：波 长 2.5~25 m
波 数 4000~400 cm-1
应用：
1.分子结构的基础研究： a.可测定分子键长、键角，以此推断出分子的立体
构型；
b.根据所得的力常数可以知道化学键的强弱；
§10-5 红外光谱的吸收强度
一、强度与偶极矩的关系 分子振动时偶极矩的变化不仅决定该分子能否吸收 红外光，而且还关系到吸收峰的强度。根据量子 理论，红外光谱的强度与分子振动时偶极矩变化 的平方成正比。 二、偶极矩与对称性：对同一类型的化学键，偶极 矩的变化与结构的对称性有关。对称性愈差，吸 收愈强。 三、氢键的影响：由于氢键的影响以及氢键强弱的 不同，使原子间的距离增大，偶极矩变化增大， 吸收增强。 四、谱带的强度还与振动形式有关。
O=C=O 对称伸缩
缩 无吸收峰
O=C=O 面内弯曲
O=C=O 面外弯曲
简并为一个吸收峰
O=C=O 反对称伸
吸收峰
（2）吸收峰增多原因
产生倍频峰（ 0 2、 3）和组频峰(各种 振动间相互作用而形成）——统称泛频
振动偶合—相邻的两个基团相互振动偶合使峰数 目增多
费米共振—当倍频或组合频与某基频峰位相近时， 由于相互作用产生强吸收带或发生峰的分裂，这 种倍频峰或组合频峰与基频峰之间的偶合称为费 米共振。
红外光谱
O
O
O
环张力越大，吸收峰 的波数越高：
1715
O CH3
1784
O CH3
1745
O CH3 CH3
CH(CH3)2
空间位阻： 邻位甲基的存在，使 羰基与苯环共轭程度变 小，振动频率升高
1663
1686
1693
五、影响基频峰位移的因素
• 2．外部因素：浓度效应、温度效应、制样 方法、极性溶剂等。 • (1)气态时，相互作用力弱，可以观察到转 动精细结构，液、固态时，易发生分子间 缔合，形成氢键，导致吸收峰改变。 • (2)溶剂效应：在极性溶剂中，溶质分子极 性基团的伸缩振动频率随着溶剂极性的增 加而向低波数方向移动，并且强度增加。
例题: 由表中查知C=C键的K=9.5 9.9 ,令其为 9.6, 计算波数值
1 k k 9.6 v 1302 1302 1650cm 1 2c 12 / 2
1
正己烯中C=C键伸缩振动频率实测值为1652 cm-1
一、红外吸收峰的位置
• 分子吸收红外辐射后，由基态振动能级（=0） 跃迁至第一振动激发态（=1）时，所产生的吸 收峰称为基频峰。因为△=1时，L=，所以 基频峰的位置（L）等于分子的振动频率。
（1）没有偶极矩变化的振动，不产生红外吸收； （2）相同频率的振动吸收重叠，即简并； （3）仪器不能区别频率十分接近的振动，或吸收 带很弱，仪器无法检测 （4）有些吸收带落在仪器检测范围之外。
紫外-可见吸收光谱与红外光谱.
紫外-可见吸收光谱与红外光谱
基本概念
紫外-可见吸收光谱：让不同波长的光通过待测物，经待测物吸收后，测量其对不同波长光的吸收程度(吸光度A)，以吸光度A为纵坐标，辐射波长为横坐标作图，得到该物质的吸收光谱或吸收曲线，即为紫外—可见吸收光谱。
红外光谱：又称为分子振动转动光谱，属分子吸收光谱。样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分子振动或转动引起偶极矩的净变化，使振-转能级从基态跃迁到激发态，相应于这些区域的透射光强减弱，记录百分透过率T%对波数或波长的曲线，即为红外光谱。
两者都是红分了的吸收光谱图。
区别－－起源不同
1.紫外吸收光谱由电子能级跃迁引起紫外线波长短、频率高、光子能量大，能引起分子外层电子的能级跃迁。电子跃迁虽然伴随着振动及转动能级跃迁，但因后者能级差小，常被紫外曲线所淹没。除某些化合物蒸气（如苯等）的紫外吸收光谱会显现振动能级跃起迁外，一般不显现。因此，紫外吸收光谱属电子光谱。光谱简单。
2.中红外吸收光谱由振—转能级跃迁引起? 红外线的波长比紫外线长，光子能量比紫外线小得多，只能收起分子的振动能级并伴随转动能级的跃迁，因而中红外光谱是振动—转动光谱，光谱复杂。
适用范围
紫外吸收光谱法只适用于芳香族或具有共轭结构的不饱和脂肪族化合物及某些无物的定性分析，不适用于饱和有机化合物。红外吸收光谱法不受此限，在中红外区，能测得所有有机化合物的特征红外光谱，用于定性分析及结构研究，而且其特征性远远高于紫外吸收光谱，除此之外，红外光谱还可以用于某些无机物的研究。
紫外光谱与红外光谱的区别
紫外光谱与红外光谱的区别
1）定义不同、
紫外可见吸收光谱：让不同波长的光通过待测物，经待测物吸收后测量其对不同波长光的吸收程度（吸光度A），以吸光度A为纵坐标，辐射波长为横坐标作图，得到该物质的吸收曲线，即为紫外可见吸收光谱。
红外光谱：又称为分子振动转动光谱，属分子吸收光谱。样品收到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分子振动或转动引起偶极矩的净变化，使振转能级从基态跃迁带激发态，相应于这些区域的投射光强减弱，记录百分透过率T%对波长或波数的曲线，即为红外光谱。两者都是分子的吸收光谱图。
2）
1）
•
核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区别
核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区别
核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的主要不同有两点：
①原理不同
紫外可见吸收光谱是分子吸收200～700nm的电磁波，吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁，主要是引起最外层电子能级发生跃迁。
红外光谱是分子吸收2.5～50um（2500～50000nm）的电磁波，吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁。
核磁共振波谱则是在外磁场下，吸收60cm～300m 的电磁波，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁。
②测定方法不同。
紫外和红外等一般光谱是通过测定不同波长下的透光率（T%=出射光强/入射光强）来获得物质的吸收光谱。这种方法只适用于透过光强度变化较大的能级跃迁。
60cm～300m的电磁波穿透力很弱，故核磁共振无法通过测定透光率来获得核磁共振光谱，它是通过“共振吸收法”来测定核
磁共振信号的。共振吸收法是指：在一定磁场强度下，原子核在一定频率的电磁波照射下发生自旋能级跃迁时引起核磁矩方向改变进而产生感应电流，通过放大、记录此感应电流便得到核磁共振信号。依次改变磁场强度（或电磁波的照射频率）使满足不同化学环境核的共振条件，收集共振引起的磁感应信号，经过数学处理，就获得核磁共振波谱图。
③谱图的表示方法不同：
紫外谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化。
红外谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化。
核磁谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化。
④提供的信息不同：
紫外提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息。
核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区别
核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区别
核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的主要不同有两点：
①原理不同
紫外可见吸收光谱是分子吸收200～700nm的电磁波，吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁，主要是引起最外层电子能级发生跃迁。
红外光谱是分子吸收2.5～50um（2500～50000nm）的电磁波，吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁。
核磁共振波谱则是在外磁场下，吸收60cm～300m 的电磁波，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁。
②测定方法不同。
紫外和红外等一般光谱是通过测定不同波长下的透光率（T%=出射光强/入射光强）来获得物质的吸收光谱。这种方法只适用于透过光强度变化较大的能级跃迁。
60cm～300m的电磁波穿透力很弱，故核磁共振无法通过测定透光率来获得核磁共振光谱，它是通过“共振吸收法”来测定核
磁共振信号的。共振吸收法是指：在一定磁场强度下，原子核在一定频率的电磁波照射下发生自旋能级跃迁时引起核磁矩方向改变进而产生感应电流，通过放大、记录此感应电流便得到核磁共振信号。依次改变磁场强度（或电磁波的照射频率）使满足不同化学环境核的共振条件，收集共振引起的磁感应信号，经过数学处理，就获得核磁共振波谱图。
③谱图的表示方法不同：
紫外谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化。
红外谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化。
核磁谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化。
④提供的信息不同：
紫外提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息。
红外光谱和紫外光谱的区别
分子内基团的红外吸收会受到邻近基团及整个分子其他部
分的影响,也会因测定条件及样品的物理状态而改变.所以同一基
团的特征吸收会在一定范围内波动. 1. 成键轨道类型
例如:
CCH 2850-3000
CCH 3100-3000
CCH ~3300
2. 诱导效应: 由于邻近原子或基团的诱导效应的影响使基团中电
荷分布发生变化,从而改变了键的力常数,使振动频率发生变化.
醇
酚
醚
羰基化合物
羰基吸收峰的位置对官能团鉴定有特别重要的意义! ①不同羰基的大致吸收位置：
②－I效应、环张力等使νC＝O波数升高； 共轭效应使νC＝O波数波数降低
苯乙酮
O C CH3
C8H16O
CH3(CH2)6CHO
C8H8O2
O O C CH3
(2) 未知物分析的步骤
第一步，通过其他途径确定化合物的分子式，由分 子式计算不饱和度。
键的类型 K/1010N•cm-1
σ/ cm-1
C≡C 12～18 2100～2260
C=C 8～12 1620～1680
C―C 4～6 700～1200
②成键原子的质量m1或m2↓，则 ↑。例如：
化学键
C―H
C―N
C―O
σ/ cm-1
2853～2960
1180～1360
紫外-可见吸收光谱与红外光谱
紫外-可见吸收光谱与红外光谱
基本概念
紫外-可见吸收光谱：让不同波长的光通过待测物，经待测物吸收后，测量其对不同波长光的吸收程度(吸光度A)，以吸光度A为纵坐标，辐射波长为横坐标作图，得到该物质的吸收光谱或吸收曲线，即为紫外—可见吸收光谱。
红外光谱：又称为分子振动转动光谱，属分子吸收光谱。样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分子振动或转动引起偶极矩的净变化，使振-转能级从基态跃迁到激发态，相应于这些区域的透射光强减弱，记录百分透过率T%对波数或波长的曲线，即为红
外光谱。
两者都是红分了的吸收光谱图。
区别－－起源不同
1.紫外吸收光谱由电子能级跃迁引起紫外线波长短、频率高、光子能量大，能引起分子外层电子的能级跃迁。电子跃迁虽然伴随着振动及转动能级跃迁，但因后者能级差小，常被紫外曲线所淹没。除某些化合物蒸气（如苯等）的紫外吸收光谱会显现振动能级跃起迁外，一般不显现。因此，紫外吸收光谱属电子光谱。光谱简单。
2.中红外吸收光谱由振—转能级跃迁引起? 红外线的波长比紫外线长，光子能量比紫外线小得多，只能收起分子的振动能级并伴随转动能级的跃迁，因而中红外光谱是振动—转动光谱，光谱复杂。
适用范围
紫外吸收光谱法只适用于芳香族或具有共轭结构的不饱和脂肪族化合物及某些无物的定性分析，不适用于饱和有机化合物。红外吸收光谱法不受此限，在中红外区，能测得所有有机化合物的特征红外光谱，用于定性分析及结构研究，而且其特征性远远高于紫外吸收光谱，除此之外，红外光谱还可以用于某些无机物的研究。
红外光谱和紫外光谱的区别
３ 影响紫外光谱的因素
(1) 几个基本概念 生色基：能在某一段光的波长内产生吸收的基团，称 为 这 一 段 波 长 的 生 色 团 或 生 色 基 ， 如 ： C=C 、 C=O 、 NO2等。
助色基：本身在紫外或可见光区不显吸收，当它们连 在双键或共轭体系上时，使吸收向长波方向位移，颜色 加深。如：—OH、—NH2、—Cl等。
C-H弯曲
烯烃
>3000 （中） 3100-3010
1680-1620 强
1000-800
RCH=CH2
R2C=CH2 顺RCH=CHR 反RCH=CHR
1645（中） 910-905强 995-985强
1653（中） 1650（中） 1675（弱）
895-885强 730-650弱且宽 980-965强
２ 红外光谱的表示方法
1500cm－1
特征谱带区 (官能团区)
指纹区
苯乙酮的红外光谱
横坐标：以波数σ 表示频率，一般为4000~400cm-1； 纵坐标：用透射百分率表示吸收的强度。
红外光谱图，以1500cm-1为界分成两个区域：
①特征谱带区：波数在3800~1500cm-1间的高频区，吸收 峰大多由成键原子之间键的伸缩振动产生，与整个分子 的关系不大，不同化合物中的相同官能团的出峰位置相 对固定，可用于确定分子中含有哪些官能团。
紫外光谱与红外光谱
紫外光谱与红外光谱
一、相同点: 都是分子光谱，且同属吸收光谱（物质分子吸收光子能量，从低能
级跃迁到高能级）
二、不同点：
（1）产生原理：紫外（可见）吸收光谱是电子光谱【吸收能量较高的紫外（可见）光，价电子和分子轨道上的电子在电子能级间跃迁】，红外光谱是振转光谱【吸收能量较低的红外光，分子振动和转动能级跃迁】。
（2）研究对象：紫外可见光谱主要是不饱和有机化合物特别是具有共轭体系的有机化合物；红外光谱研究的是在振动中伴随有偶极矩变化的化合物（红外活性物质）。
（3）分析功能：紫外可见既可定性又可定量，有时是试样破坏性的；红外光谱可定性、定量和结构分析，属非破坏性分析。
（4）制样：紫外可见一般配成稀溶液测试，红外光谱对水敏感，最常见的是采用KBr压片制样。
紫外-可见分光度法和傅里叶变换红外光谱的区别
紫外-可见分光度法和傅里叶变换红外光谱的区别紫外-可见分光度法（UV-Vis Spectrophotometry）和傅里叶变换红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy，FTIR）是两种常见的光谱分析技术，它们在原理、应用和特点上有以下区别：
1. 原理：
- 紫外-可见分光度法：利用物质对紫外-可见光区（200-800nm）的吸收特性进行分析。当光线通过样品时，特定波长的光会被吸收，根据吸收程度可以确定样品中化合物的浓度或含量。
- 傅里叶变换红外光谱：通过测量样品对红外光（2.5-25μm）的吸收或反射情况来获取光谱信息。红外光与分子的振动和转动能级相互作用，不同的分子结构会产生独特的红外吸收光谱。
2. 应用领域：
- 紫外-可见分光度法：广泛应用于分析化学、环境监测、生物分析等领域，可用于测定化合物的浓度、纯度、反应动力学等。
- 傅里叶变换红外光谱：主要用于有机化合物、高分子材料、生物大分子等的结构鉴定、官能团分析、反应研究等。
3. 特点：
- 紫外-可见分光度法：操作相对简单，分析速度较快，但对复杂混合物的分析可能受到干扰。
- 傅里叶变换红外光谱：具有高分辨率、高灵敏度和广泛的光谱覆盖范围，可以提供更详细的分子结构信息，但对样品的要求较高。
紫外-可见分光度法和傅里叶变换红外光谱在分析物质的性质和结构方面各有优势，选择使用哪种技术取决于具体的分析需求和样品特性。
熟悉红外光谱与紫外光谱的区别-分析化学
第二节 基本原理
2．振动形式 大多数的物质分子为多原子组成的非线性分子， 振动形式较复杂。在红外光谱中的基本振动形式 可分为伸缩振动和弯曲振动两类。
15
第二节 基本原理
16
第二节 基本原理
每一种振动形式对应一个振动能级，在产生跃迁 时所需的能量不同，将选择吸收不同频率的红外 光，即在红外光谱图上出现相应的特征吸收峰。
能级的跃迁而形成，故称为电子光谱。 2．特征性不同 红外吸收光谱中峰较密集，光谱形状复 杂，信息量多，特征性强，与分子结构密切相关;紫外吸 收光谱的吸收峰一般较少，峰形比较简单，仅反映的是 少数官能团的的特性，而不是整个分子的特性。
10
第一节 概 述
3．应用范围不同 红外光谱提供的信息量很多， 对药物定性鉴定和结构分析具有重要意义。紫外 光谱只适用于研究不饱合化合物，特别是分子中 具有共轭体系的化合物,在有机物定性鉴定和结 构分析上仅是红外光谱的一种辅助工具。 因此在分析中紫外光谱常用于定量分析，而红 外光谱常用于定性鉴别和结构分析。
主要是由于形成氢键的影响，以及氢键强弱的不 同，使原子间距离增大，相应地偶极矩变化增大， 导致吸收强度增大。
24
第二节 基本原理
三、吸收峰的峰位及影响峰位的因素 （一）吸收峰的峰位 吸收峰的位置或称峰位，以 振动能级跃迁时所吸收的红外光的波长λmax或波数 σmax或频率νmax来表示。 （二）影响峰位移动的因素 分子振动的实质是化 学键的振动，它要受到分子中其他部分，特别是邻 近基团的影响，有时还要受到外部环境如溶剂、测 定条件的影响。
紫外光谱法与红外光谱法
部分一紫外光谱法与红外光谱法
摘要：光谱法是基于物质与辐射能作用时，测量由物质内部发生量子化的能级之间的跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射的波长和强度进行分析的方法，紫外光谱法(UV)，红外光谱法(IR)都是属于光谱法。
一、原理不同
1、紫外光谱(UV)
分子中价电子经紫外光照射时，电子从低能级跃迁到高能级，此时电子就吸收了相应波长的光，这样产生的吸收光谱叫紫外光谱。紫外光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。
紫外吸收光谱的波长范围是100-400nm(纳米), 其中100-200nm 为远紫外区，200-400nm为近紫外区, 一般的紫外光谱是指近紫外区。
2、红外光谱法（IR）
分子与红外辐射的作用，使分子产生振动和转动能级的跃迁所得到得吸收光谱，属于分子光谱与振转光谱范畴。利用样品的红外吸收光谱进行定性、定量分析及测定分子结构的方法称之红外光谱法。
红外光区的波长范围是0.76—500 μm，近红外0.76—2.5μm中红外
2.5—25μm远红外波长25—500μm 。
二、仪器对比
三、分析目的
1、紫外吸收光谱由电子能级跃迁引起紫外线波长短、频率高、光子能量大，能引起分子外层电子的能级跃迁。电子跃迁虽然伴随着振动及转动能级跃迁，但因后者能级差小，常被紫外曲线所淹没。除某些化合物蒸气（如苯等）的紫外吸收光谱会显现振动能级跃起迁外，一般不显现。因此，紫外吸收光谱属电子光谱。光谱简单。
2、中红外吸收光谱由振—转能级跃迁引起，红外线的波长比紫外线长，光子能量比紫外线小得多，只能收起分子的振动能级并伴随转动能级的跃迁，因而中红外光谱是振动—转动光谱，光谱复杂。
红外光谱和紫外可见光谱的异同点
红外光谱和紫外可见光谱的异同点
红外光谱和紫外可见光谱是两种分析化学物质的常用方法，它们的异同点如下：
1.波长范围：红外光谱通常涵盖在700纳米以上，而紫外可见光谱则在400纳米以下，因此波长范围不同。
2.能量和频率：红外光谱对应的能量较低，适用于分子振动和转动的能级；紫外可见光谱对应的能量较高，适用于分子电子能级跃迁。
3.提供的信息：红外光谱可以提供有关分子中功能团和键的信息，如C-H键、O-H键等，可用于确定分子结构；而紫外可见光谱则提供有关分子的电子结构和共轭系统的信息。
4.应用领域：红外光谱常用于确定物质的化学成分和结构，适用于有机化合物、高分子材料等的分析；紫外可见光谱在分析颜色、光学活性化合物和过渡金属配合物等方面有较广泛的应用。
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红外光谱
❖红外光谱的作用：确定化合物中官能团的存在，确定 两个化合物是否相同。红外光谱和紫外光谱的区别
１ 分子的振动与红外吸收
(1) 分子的振动 ❖近似的用弹簧连接小球的机械模型来表示；
❖用Hooke定律来近似的描述。
1 2
k( 1 m1
+
1 m2)
❖键能增大，键长缩短，力常数k增大。
分的影响,也会因测定条件及样品的物理状态而改变.所以同一基
团的特征吸收会在一定范围内波动. 1. 成键轨道类型
例如:
CCH 2 8 5 0 -3 0 0 0
CCH 3 1 0 0 -3 0 0 0
CCH ~ 3 3 0 0
2. 诱导效应: 由于邻近原子或基团的诱导效应的影响使基团中电
荷分布发生变化,从而改变了键的力常数,使振动频率发生变化.
1653（中） 1650（中） 1675（弱）
895-885强 730-650弱且宽 980-965强
三取代
1680（中-弱）
840-790强
四取代 无 四取代
1670（弱-无）
无
共轭烯烃 与烯烃同
向低波数位移，变宽
与烯烃同
红外光谱和紫外光谱的区别
吸收峰
振 动
化合物
炔烃
C-H拉伸 C=C，CC，C=C-C=C （或伸缩） 苯环
C=C 8～12 1620～1680
C―C 4～6 700～1200
②成键原子的质量m1或m2↓，则 ↑。例如：
化学键
C―H
C―N
C―O
σ/ cm-1
2853～2960
1180～1360
1080～1300
红外光谱和紫外光谱的区别
影响峰位置变化的因素
分子内基团的红外吸收会受到邻近基团及整个分子其他部
红外光谱和紫外光谱的区别
吸收 振 峰动
化合物
C-H拉伸 （或伸缩）
C=C，CC，C=C-C=C
苯环(拉伸或伸缩)
C-H弯曲
1680-1620 强
1000-800
烯烃
>3000 （中） 3100-3010
RCH=CH2
R2C=CH2 顺RCH=CHR 反RCH=CHR
1645（中） 910-905强 995-985强
❖横坐标：以波数σ表示频率，一般为4000~400cm-1； ❖纵坐标：用透射百分率表示吸收的强度。
红外光谱和紫外光谱的区别
❖红外光谱图，以1500cm-1为界分成两个区域：
①特征谱带区：波数在3800~1500cm-1间的高频区，吸收 峰大多由成键原子之间键的伸缩振动产生，与整个分子 的关系不大，不同化合物中的相同官能团的出峰位置相 对固定，可用于确定分子中含有哪些官能团。
红外光谱和紫外光谱的区别
❖分子的振动方式 ①伸缩振动：
对称伸缩
红外光谱和紫外光谱的区别
不对பைடு நூலகம்伸缩
②弯曲振动： 面内弯曲
面外弯曲
剪式振动
平面摇摆
非平面摇摆 红外光谱和紫外光谱的区别
扭曲振动
❖每一种振动方式，都有固定的吸收频率。 ❖当E2-E1 = hν时，红外线才能被吸收，因此同一基团 总是在一个特定的范围内产生吸收峰。
3310-3300
较强
一取代 2140-2100弱 非对称二取代2260-2190弱
对称 无
C-H弯析
700-600 强
芳烃 取代芳烃
3110-3010中
同芳烃
1600中 1500强
1580弱 1450弱-无
同芳烃
红外光谱和紫外光谱的区别
670弱 倍频 2000-1650
一取代770-730， 710-690强
例如:
O
O
RCR
1715 cm-1 红外光谱和紫外光谱的区别
R C Cl
1780 cm-1
3. 共轭效应
由于邻近原子或基团的共轭效应使原来基团中双键性质减弱,从 而使力常数减小,使吸收频率降低.
例如:
O R C R 1715cm-1
O C C C R 1665-1685
4. 键张力的影响
主要是环状化合物环的大小不同影响键的力常数,使环内或环上 基团的振动频率发生变化.具体变化在不同体系也有不同. 例如:
❖红外吸收峰产生的条件 必要条件：辐射光的频率与分子振动的频率相当；
充分条件：必须是能引起分子偶极矩变化的振动。
OCO
HCCH
无红外吸收
无红外吸收
红外光谱和紫外光谱的区别
(2) 红外光谱仪
红外光谱和紫外光谱的区别
２ 红外光谱的表示方法
1500cm－1
特征谱带区 (官能团区)
指纹区
苯乙酮的红外光谱
电磁波谱
红外光谱和紫外光谱的区别
２ 分子运动与电磁辐射
❖用电磁波照射有机分子时，分子便会吸收那些与分子 内的能级差相当的电磁波，引起分子振动、转动或电子 运动能级跃迁。 ①转动光谱：彼此分开的谱线，在远红外-微波区域内。 ②振动光谱：谱带，在中红外区域内。 ③电子光谱：互相重叠的谱带，在可见-紫外区域内。
不同分子的结构不同，化学键的力常数不同，成键原 子的质量不同，导致振动频率不同。
用红外光照射有机分子，样品将选择性地吸收那些与 其振动频率相匹配的波段，从而产生红外光谱。
红外光谱和紫外光谱的区别
①键能↑，k↑，则ν或 ↑。例如：
键的类型 K/1010N•cm-1
σ/ cm-1
C≡C 12～18 2100～2260
②指纹区：波数在1500~650cm-1间的低频区，吸收峰主 要是C—C、C—N、C—O单键的伸缩振动和各种键的弯 曲振动产生的。指纹区吸收峰大多与整个分子的结构密 切相关。
红外光谱和紫外光谱的区别
若将频率采用波数表示，Hooke’s rule则可表示为：
(2)
式中： k— 化学键的力常数； m —成键原子的质量。
二取代
邻- 770-735强 间- 810-750强
红外与紫外光谱
１ 电磁波
❖电磁波是电磁场的一种运动形态，这种运动以光速C 在空间行进。具有波粒二象性。
❖波动性：可用波长λ、频率ν或波数σ来描述。
ν=
C λ
= Cσ
❖微粒性：可用光量子的能量来描述。
E = hν
普朗克常数h = 6.62红外6光×谱1和紫0外－光3谱4的区J别·s。
❖波长不同的电磁波性质不同，根据电磁波的波长划分 为几个不同的区域。
*环丙烷的C-H伸缩频率在3030 cm-1，而开链烷烃的C-H伸缩频 率在3000 cm-1以下。
红外光谱和紫外光谱的区别
重要官能团的红外特征吸收
吸收 振 峰动
化合物
C-H拉伸（或伸缩）
烷烃
2960-2850cm-1
C-H弯曲
-CH2-, 1460cm-1 -CH3 , 1380cm-1
异丙基，两个等强度的峰 三级丁基，两个不等强度的峰