红外光谱分析法
红外光谱分析法
第一节 基本理论
一、红外吸收光谱的测定与表示法
1. 测定方法 红外光谱测定时所需样品极少，一般为1～5mg。 *固体样品有三种处理方法：
1）配成溶液， 2）与饱和烃如医用石蜡油研成胡状 3）与粉状溴化钾压片，一般用1～2mg样品，与200mg溴化 钾压制成片，可避免溶剂干扰。 *液体样品处理方法： 若不配成溶液，一小滴就够，可直接放在两片吸收池窗板中 间进行测定，叫液膜法。
图2-5正辛烷的红外光谱 （Ⅰ）：2960～2850cm-1； （Ⅱ）－CH2－的剪式振动：1465cm-1； （Ⅲ）δ －CH3 (对称)：1380cm-1； （Ⅳ）的平面摇摆振动：～725cm-1
43
CH3
（21）375CcHm-1两CH个3：强度当接分近子的中吸出收现带异，丙基时，甲基的1380cm-1带分裂为1385、 （3） －C(CH3)3：叔丁基与异丙基相似，也使1380cm-1带发生分裂，
另一部分光透过，若将其透过的光用单色器进行色散，就可以得到
一带暗条的谱带。若以波长或波数为横坐标，以百分吸收率为纵坐
标，把这谱带记录下来，就得到了该样品的红外吸收光谱图,获得红
外振动信息。
14
红外吸收光谱的图谱多以波长（或波数 ）为横坐标，以表示吸收峰的位置；若 用吸收百分率（adsorption%)表示吸收 强度时，吸收峰向上，但是通常以透射 百分率（transmittance％）表示。
振动或称伸张振动），常用符号“S”或
“ν”表示。
H
H
H
H
C
C
对称伸缩振动（νSCH2）
非对称伸缩振动（νasCH2）
2、弯曲振动：
面内弯曲振动 面外弯曲振动 （1）面内弯曲振动：分为剪式和平面摇摆弯曲振动两种。
红外光谱分析方法
红外光谱分析方法红外光谱分析是一种常见的化学分析方法，它通过测量样品在红外光谱区域的吸收和散射来获取样品的结构信息和化学组成。
红外光谱分析方法的原理基于分子与红外光的相互作用，当样品中的化学键振动或分子转动产生能量变化时，会吸收相应波长的红外光。
通过分析吸收峰的位置、相对强度和形状，可以确定样品中的官能团、键的类型和化学结构。
1.样品制备：将待分析的样品制备成均匀的固体、液体或气体样品。
固体样品可以直接放置在红外光谱仪的样品夹中，液体样品则可以放置在透明的红外吸收池中。
2.光谱采集：根据样品状态的不同，选择合适的红外光源和检测器。
红外光源产生的光经过一个干涉仪，分为参考光束和样品光束。
参考光束和样品光束分别通过样品和参考样品后，进入探测器中进行测量。
测量得到的数据会被转换成光谱图形。
3.光谱解析：通过分析光谱图形，确定各吸收峰的位置、相对强度和形状，以确定样品中包含的官能团和化学键的类型。
常用的解析方法包括查找标准库、峰指认和功能组对比。
4.数据分析：对光谱数据进行进一步的处理和分析，可以使用数据分析软件进行峰面积计算、定量分析和比较分析。
此外，还可以进行谱图拟合、降噪处理和谱图修正等。
红外光谱分析方法广泛应用于有机化学、无机化学、生物化学和材料科学等领域。
它可以用于测定物质的纯度、鉴别不同化合物、判断化学键的类型和确定结构等。
例如，在有机化学中，红外光谱可以用于确定醇、酮、醛、羧酸等不同官能团的存在和位置；在无机化学中，红外光谱可以用于研究配位化合物的配位方式和金属氧化态等。
总之，红外光谱分析方法是一种简便、快速、无损的化学分析方法，通过测量样品在红外光谱区域的吸收和散射来获取化学信息和结构信息。
它在化学研究、材料分析和质量控制等方面具有重要的应用价值。
红外吸收光谱分析法FTIR
光谱解析难度大
红外光谱的复杂性较高，需要专业的 知识和技能进行解析，对分析人员的 要求较高。
仪器成本高
FTIR仪器的制造成本较高，使得其普 及和应用受到一定限制。
测试时间较长
与一些其他分析方法相比，FTIR的测 试时间可能较长，需要更多的时间来 完成分析。
未来发展前景
提高检测灵敏度和分辨率 通过改进仪器性能和技术，提高 FTIR的检测灵敏度和分辨率，使 其能够更好地应用于微量样品和 高精度分析。
环境监测
FT-IR可以用于环境监测领域， 如气体分析、水质分析、土壤
分析等。
02 ftir仪器组成
光源
光源是红外傅里叶变换红外光 谱仪（ftir）中的重要组成部分， 负责提供足够能量和合适波长 的红外辐射。
常见光源有硅碳棒、陶瓷气体 放电灯、远红外激光等。
光源的选择直接影响ftir的灵敏 度和分辨率，因此需要根据实 验需求选择合适的光源。
小型化和便携化 为了方便现场快速检测和实时监 测，FTIR仪器的小型化和便携化 成为一个重要的发展方向。
拓展应用领域 随着FTIR技术的不断成熟和普及， 其应用领域将会进一步拓展，包 括生物医学、环境监测、食品安 全等领域。
智能化和自动化 通过引入人工智能和自动化技术， 实现FTIR分析的智能化和自动化， 提高分析效率和准确性。
基频峰
分子振动能级跃迁产生的谱线，是红外光谱中最 强的峰。
特征峰
与分子中特定化学键或振动模式对应的峰，可用 于鉴定化合物结构。
谱图解析方法
峰位置分析
通过分析峰的位置，确定特定化学键或基团的存在。
峰强度分析
通过分析峰的强度，了解分子中特定化学键或基团的相对含量。
峰形分析
仪器分析 第四章--红外吸收光谱法
章节重点：
分子振动基本形式及自由度计算；
红外吸收的产生2个条件；
各类基团特征红外振动频率；
影响红外吸收峰位变化的因素。
第八章 红外吸收光谱分 析法
第三节 红外分光光度计
1. 仪器类型与结构
2. 制样方法
3. 联用技术
1. 仪器类型与结构
两种类型：色散型 干涉型（傅立叶变换红外光谱仪）
弯曲振动：
1.4 振动自由度
多原子分子振动形式的多少用振动自由度标示。
三维空间中，每个原子都能沿x、y、z三个坐标方向独 立运动，n个原子组成的分子则有3n个独立运动，再除 掉三个坐标轴方向的分子平移及整体分子转动。
非线性分子振动自由度为3n-6，如H2O有3个自由度。 线性分子振动自由度为3n-5，如CO2有4个自由度。
某些键的伸缩力常数：
键类型: 力常数: 峰位:源自-CC15 2062 cm-1
-C=C10 1683 cm-1
-C-C5 1190 cm-1
-C-H5.1 2920 cm-1
化学键键强越强（即键的力常数K越大），原子折合 质量越小，化学键振动频率越大，吸收峰在高波数区。
1.2 非谐振子
实际上双原子分子并非理想的谐振子！随着振动量子 数的增加，上下振动能级间的间隔逐渐减小！
（1）-O-H，37003100 cm-1，确定醇、酚、酸 在非极性溶剂中，浓度较小（稀溶液）时，峰形尖锐 ，强吸收；当浓度较大时，发生缔合作用，峰形较宽。
注意区分： -NH伸缩振动：3500 3300 cm-1 峰型尖锐
（2）饱和碳原子上的-C-H -CH3 2960 cm-1 2870 cm-1 反对称伸缩振动 对称伸缩振动
红外光谱分析方法
ν C O 1235 cm 1
该化合物为结构 2
练习
(书后P276题15) (书后P276题15)
ν φ H 3030
ν
as CH 3
ν C =(芳) 1588 , 和1471 1494 C
2925
as δ CH 3
s δ CH 3 1380 1442 ν C N 1303, 1268
γ φ H 748cm1 (单)
ν NH 3430 , (双) 3300
δ NH 2 1622
续前
解: U = 2 + 2 × 7 + 1 9 = 4 推测可能含苯环 2 3030 cm 1 可能为ν φ H
1588 , 和1471cm 1 1494 (三峰) 可能为ν C =(芳环) C 748cm 1 (单峰) 可能为γ φ H (双取代)
否定结构 4
续前
综上所述,峰归属如下 :
ν φ H 3060 ,3040 和3020 cm 1
1584 和 1493 cm 1 ν C =(芳环) 1600 , C
γ φ H (单取代) 756 和 702 cm 1 (双峰) ν CH 2 2938 ,2918 和 2860 cm 1 δ CH 2 1452 cm 1
图示
图示
二,IR光谱解析实例 IR光谱解析实例
练习 : 某化合物C9H10O,其IR光谱主要吸收峰位为3080, 某化合物C ,其IR光谱主要吸收峰位为3080, 3040,2980,2920,1690( ),1600,1580,1500, 3040,2980,2920,1690(s),1600,1580,1500, 1370,1230,750,690cm1370,1230,750,690cm-1,试推断分子结构 解: U = 2 + 2 × 9 10 = 5 可能含有苯环 2 1 1690 cm 强吸收 为ν C =O 3080 ,3040 cm 1有吸收 可能为ν φ H
红外光谱解析方法
红外光谱解析方法红外光谱解析方法是一种常用的分析化学方法，可以用于对化合物的结构进行研究和鉴定。
红外光谱解析方法主要利用化合物在红外光的作用下，不同官能团的振动与转动引起红外光吸收的特性来分析化合物的结构。
本文将介绍一些常用的红外光谱解析方法，并给出一些结构分析实例。
首先，红外光谱解析方法通常是通过红外光谱仪测量化合物在特定波数范围内的光谱图像，然后根据不同官能团的振动频率和光谱峰的位置、强度等特征来进行结构分析。
以下是一些常用的红外光谱解析方法：1. 官能团峰位置分析法：不同官能团具有不同的红外光谱吸收特点，可以通过观察红外光谱图中各个官能团的吸收峰的位置来判断化合物中存在的官能团。
例如，羧酸官能团的C=O振动通常在1700-1725 cm^-1之间，酮和酰胺官能团的C=O振动通常在1650-1750 cm^-1之间。
2.官能团峰强度分析法：通过观察红外光谱图中各个官能团的吸收峰的强度可以推测化合物中该官能团的相对含量。
例如，苯环的C-H伸缩振动通常表现为较强的峰，而取代基的C-H伸缩振动通常较弱。
3.官能团复合分析法：化合物通常由多个官能团组成，各个官能团的振动频率和位置可以相互影响。
通过综合分析化合物中多个官能团的吸收峰的位置、强度等特征，可以进一步确定化合物的结构。
例如，当化合物同时含有羟基和羧基时，其红外光谱图中会出现OH和CO的吸收峰，它们的相对位置和强度可以提供更多的结构信息。
下面给出一个红外光谱解析的实例：假设有一个未知化合物，它的分子式为C5H10O，并测得其红外光谱图如下：(图略)根据红外光谱图，我们可以进行如下的结构分析：从红外光谱图中我们可以观察到两个很强的特征峰，一个位于2750-2850 cm^-1之间，一个位于1725-1740 cm^-1之间。
根据我们的经验，2750-2850 cm^-1之间的峰通常是C-H的伸缩振动，而1725-1740 cm^-1之间的峰通常是C=O的伸缩振动。
第四章 红外光谱分析法
第四章红外光谱分析法§4—1红外光谱简介红外辐射泛指位于可见光和微波段之间的那一部分电磁波谱．对有机化学家最有实际用处的是只限于4000—666厘米-1(2．5-15.0微米)之间的范围．最近，对近红外区14290—4000(0.7一2.5微米)和远红外区700—200厘米-1(14.3—50微米)的兴趣正在增加．在红外光谱分析中,一个十分简单的分子也可以给出一个非常复杂的红外光谱图．有机化学家就是利用这种光谱图的复杂性，将一个未知化合物的光谱图与一个可靠的标准品的光谱图相互比较，两张光谱图中峰对峰的完全一致对于鉴定就是最好的证据．除了光学对映体外的任何两个化合物均不可能给出相同的红外光谱图．虽然，红外光谱图是整个分子的特性，但是不管分子其余部分的结构如何，结果是某一特定的原子基团总是在相同的或者几乎是相同的频率处产生吸收谱带．正是这种特征谱带的不变性使化学家可以，通过简单的观察并参考有关特征基团频率的综合图嵌来获得有用的结构信息．我们将主要依靠这些特征基团频率．由于我们并不单纯依靠红外光谱图进行鉴定，因此，并不需要对红外光谱图进行详细的分析．根据我们的总的计划，在这里将提出为达到下列目的，所必需的理论：即把红外光谱图与其它的光谱数据一起用来确定分子结构．因为大多数大学的和工业的实验室都把红外分光光度计作为有机化学家的一种常备的基本工具，在这一章中将比其它各章较详细地叙述仪器和样品制备．红外光谱法作为实用有机化学家的一种工具，从已经出版书籍的数目可以明显地看到．在这些书中，有的是全部地、有的是部分地讨论了红外光谱法的应用。
.一、红外光的表征近红外（泛频区）0.75-2.5微米；13334-4000波数中红外（基频区） 2.5 -25 微米4000-400 波数远红外（转动区）25-1000微米400-10 波数由于中红外区能最深刻地反映分子内部所进行的各种物理过程以及分子结构方面的各种特性，对于解决分子结构和化学组成各种问题最为有效。
化学反应的红外光谱分析
化学反应的红外光谱分析红外光谱分析是一种基于分子振动和转动引起的光吸收现象的分析技术。
它在化学研究和应用领域中具有广泛的应用，尤其是在化学反应研究中。
本文将介绍化学反应的红外光谱分析原理、方法和应用。
一、红外光谱分析原理红外光谱是指在红外区域（波长为0.78-1000微米）的电磁辐射。
当红外光通过样品时，与样品中的化学键振动和分子转动相互作用，产生共振吸收，从而形成红外光谱图。
在红外光谱图中，吸收峰的位置和强度与样品的化学组成和结构有关。
红外光谱分析原理可以分为两个方面：分子振动和转动。
1. 分子振动分子振动包括键伸缩、弯曲、扭转和振动组合等。
不同化学键的振动频率和强度不同，因此可以通过测量特定频率范围内的红外吸收峰来确定样品中的化学键的存在和类型。
例如，羟基和甲基的振动频率范围分别为3300-3600 cm^-1和2800-3000 cm^-1。
2. 分子转动分子转动指的是分子整体的旋转运动。
红外光谱分析中主要研究微弱转动光谱，即转动光谱中的维尔南图(Villain)峰或高分辨转动光谱中的S或R支。
通过对分子转动的研究，可以确定样品中分子结构的平面和对称性。
二、红外光谱分析方法红外光谱分析主要有三种常用方法：透射法、反射法和全反射法。
1. 透射法透射法是将样品放置在透明的红外吸收窗格中，通过红外光线透射样品后在探测器上检测红外光的强度。
此方法适用于固体、液体和气体样品。
2. 反射法反射法是将样品放置在反射金属片上，通过红外光线反射后在探测器上检测红外光的强度。
此方法适用于固体和液体样品。
3. 全反射法全反射法是将样品放置在内部反射元件（例如晶体或纤维）上，通过全反射现象，使红外光在样品与空气之间多次反射，增强了样品的吸收信号。
此方法适用于固体和液体样品。
三、红外光谱分析应用红外光谱分析在化学反应研究中有广泛的应用。
1. 样品鉴定红外光谱可以用于鉴定化合物的结构和组成，特别是有机化合物。
通过与已知化合物的光谱比对，可以确定未知化合物的结构和功能基团。
有机物的红外光谱分析方法
有机物的红外光谱分析方法随着科学技术的发展，红外光谱分析方法在有机化学领域中的应用越来越广泛。
本文将介绍有机物的红外光谱分析方法，并探讨其在化学研究和工业生产中的重要性。
一、红外光谱分析原理红外光谱分析是利用有机物分子在红外光的作用下，吸收或发射特定的光谱带来进行分析的一种方法。
红外光谱分析仪器主要由光源、光学组件、光谱仪和检测器等部分组成。
有机物分子中存在许多共振式结构，当红外光波长和化学键振动频率匹配时，分子将吸收红外光，并产生特定的光谱峰。
这些光谱峰的位置和强度能够提供有机物分子结构和功能团信息。
二、红外光谱仪的原理和操作红外光谱仪是分析有机物红外光谱的关键设备。
它通过使用红外光源发射红外光束，经过样品后，光学组件将红外光束分解为不同波长的光，然后使用检测器检测吸收或发射的光信号。
操作时，需要将待测样品放置在红外光谱仪中，并进行光谱扫描和数据分析。
三、红外光谱分析方法的应用3.1 结构确定有机物的红外光谱分析方法可以用于确定分子的结构。
利用红外光谱仪测得的光谱图谱，通过对比光谱峰的位置和强度，可以确定有机物中存在的功能团和官能团，从而推断出分子的结构。
这对于有机化学研究和新药物的研发具有重要意义。
3.2 定量分析红外光谱分析方法还可以进行定量分析。
在标定好的条件下，可以利用红外光谱仪对待测样品的红外光吸收进行定量测定。
通过建立标准曲线或使用专用分析软件，可以快速准确地确定有机物在混合物中的含量。
3.3 质谱联用分析红外光谱分析方法还可以与质谱等其他分析方法联用，来进行复合分析。
通过将红外光谱仪与质谱仪等设备连接，可以同时获得有机物的红外光谱和质谱信息，进一步提高分析的准确性和可靠性。
四、红外光谱分析方法的优势和局限性红外光谱分析方法具有以下优势：非破坏性、快速、灵敏、可靠、简便等。
同时，红外光谱仪的设备成本也越来越低，适用于各种实验室和工业生产环境。
然而，红外光谱分析方法也存在一定的局限性，比如在某些特殊情况下，有机物的红外光谱会受到其他因素的影响，导致分析结果的准确性下降。
红外图谱分析方法大全
红外图谱分析是光谱分析技术中的一种，它利用红外光作为光源，检测样品的吸收、反射、散射等特性，从而得到样品的分子结构和化学组成。
下面是红外图谱分析方法的详细步骤：一、准备工作在进行红外图谱分析之前，需要准备好相应的仪器和样品。
红外光谱仪通常由光源、光阑、干涉仪、样品室、检测器等部分组成。
在采集样品红外光谱时，需要使用专门的样品制备技术，如样品压制、样品溶液制备等。
二、样品制备样品制备是红外图谱分析中非常重要的一步，因为只有样品中的分子在红外光的作用下产生吸收、反射、散射等特性，才能得到样品的分子结构和化学组成。
样品制备需要根据样品的性质和所用光谱仪的类型来选择不同的制备方法，如固体样品需要进行研磨和压片，液体样品需要进行溶液制备等。
三、谱图解析在采集到样品的红外光谱后，需要通过谱图解析来得到样品的分子结构和化学组成。
谱图解析需要掌握一定的方法技巧，例如：1. 确定光谱类型：根据光谱中出现的特征峰，确定光谱的类型。
例如，如果是伸缩振动，则可以判断出样品的分子结构中存在这种键。
2. 确定基团：根据特征峰的位置和形状，确定样品中存在的基团。
例如，如果出现了苯环的振动吸收峰，则可以判断出样品中含有苯环结构。
3. 确定分子结构：通过确定基团和键的类型，可以得到样品的分子结构。
例如，如果一个化合物的红外光谱中出现了C-H键的振动吸收峰，则可以判断出这个化合物的分子结构中存在C-H键。
四、定量分析除了定性分析外，红外光谱还可以用于定量分析。
通过测量特征峰的强度和宽度等参数，可以计算出样品中某种物质的含量。
例如，可以利用红外光谱技术测定高聚物中某种单体的含量。
五、应用领域红外光谱在多个领域都有广泛的应用，例如：1. 化学领域：用于研究有机化合物、无机化合物的分子结构和化学反应机理等。
2. 材料科学领域：用于研究高聚物、无机非金属材料、金属材料的结构和化学组成等。
3. 环境科学领域：用于监测大气、水体、土壤等环境中的有害物质和污染物的含量等。
红外光谱分析法范文
红外光谱分析法范文一、原理：红外光谱分析法基于不同物质的分子结构和化学键存在不同的振动和旋转模式。
当物质处于固态、液态或气态时，红外辐射可以激发物质中的振动、转动等运动，而这些运动会导致物质吸收或发射特定的红外辐射。
红外光谱仪可以通过测量样品在不同波长或波数下对红外光的吸收量，得到样品的红外光谱。
二、仪器设备：红外光谱仪是进行红外光谱分析的重要设备。
它由光学系统（包括光源、样品室、检测器等），数据采集系统和数据处理系统组成。
常见的红外光谱仪有红外分散型光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪等。
三、应用：1.化学领域：红外光谱分析法可以用于分析有机化合物的组成和结构。
通过观察不同化学键特征峰的出现和强度变化，可以推断出化合物的分子结构和官能团。
2.药学领域：红外光谱分析法可以用于药物的质量控制和药物配方研究。
通过红外光谱的特征峰，可以确定药物的纯度、含量和相关物质的存在。
3.材料科学领域：红外光谱分析法可以用于分析材料的成分及结构。
对于聚合物材料，红外光谱可以帮助确定其化学结构和杂质的存在。
4.环境监测领域：红外光谱分析法可以用于监测大气污染物、水质分析和土壤污染物分析等。
通过测量样品中的特定红外光谱峰，可以确定样品中各种污染物的存在和浓度。
四、优势：1.非破坏性：样品在分析过程中不需要破坏，可以保留原始样品。
2.无需预处理：红外光谱分析法无需对样品进行特殊处理，能够直接测量。
3. 高灵敏度：红外光谱分析法可以检测浓度低至10-6mol/L的物质。
4.多组分分析：红外光谱分析法可以同时分析多个组分，可以提高分析效率。
5.快速准确：红外光谱分析法可以在短时间内获得样品的红外光谱，并且结果准确可靠。
总结：红外光谱分析法是一种广泛应用于化学、药学、材料科学、环境监测等领域的分析方法。
它基于物质的分子结构和化学键的的振动和旋转模式，通过测量样品在不同波长或波数下对红外光的吸收，可以得到样品的红外光谱。
红外光谱分析法具有非破坏性、高灵敏度和多组分分析等优点，因此成为许多领域中不可或缺的分析工具。
红外图谱分析方法大全
红外光谱图解析一、分析红外谱图（1）首先依据谱图推出化合物碳架类型，根据分子式计算不饱和度。
公式：不饱和度＝F+1+(T-O)/2其中：F：化合价为4价的原子个数（主要是C原子）；T：化合价为3价的原子个数（主要是N原子）；O：化合价为1价的原子个数（主要是H原子）。
F、T、O分别是英文4,3 1的首字母，这样记起来就不会忘了举个例子：例如苯（C6H6），不饱和度＝6+1+（0-6）/2＝4，3个双键加一个环，正好为4个不饱和度。
（2）分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收，以3000 cm^-1为界，高于3000cm^-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收，有可能为烯、炔、芳香化合物吗，而低于3000cm^-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收。
（3）若在稍高于3000cm^-1有吸收，则应在2250~1450cm^-1频区，分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰，其中：炔—2200~2100 cm^-1烯—1680~1640 cm^-1芳环—1600、1580、1500、1450 cm^-1若已确定为烯或芳香化合物，则应进一步解析指纹区，即1000~650cm^-1的频区，以确定取代基个数和位置（顺反，邻、间、对）。
（4）碳骨架类型确定后，再依据其他官能团，如C=O，O-H，C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团。
（5）解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来，以准确判定官能团的存在，如2820、2720和1750~1700cm^-1的三个峰，说明醛基的存在。
解析的过程基本就是这样吧，至于制样以及红外谱图软件的使用，一般的有机实验书上都有比较详细的介绍的。
二、记住常见常用的健值1.烷烃3000-2850 cm-1C-H伸缩振动1465-1340 cm-1C-H弯曲振动一般饱和烃C-H伸缩均在3000 cm-1以下，接近3000 cm-1的频率吸收。
2.烯烃3100~3010 cm-1烯烃C-H伸缩1675~1640 cm-1C=C伸缩烯烃C-H面外弯曲振动（1000~675cm^1）。
红外光谱分析法
伸缩振动
弯曲振动 面内弯曲振动
弯曲振动 面外弯曲振动
3. 分子振动形式的个数(分子振动自由度 f=3N-6(5)) 分子振动自由度 意义：估算红外吸收峰个数 估算红外吸收峰个数 实际观察到的红外吸收峰的数目，往往少于振动形式的数目， 减少的原因主要有： (1)不产生偶极矩变化的振动 不产生偶极矩变化的振动没有红外吸收，不产生红外吸收峰。 不产生偶极矩变化的振动 （红外非活性振动，CO2分子的 s 1388cm-1） 红外非活性振动， 分子的v 红外非活性振动 分子的 cm (2)有的振动形式不同 振动形式不同，但振动频率相同 振动频率相同，吸收峰在红外光谱 振动形式不同 振动频率相同 图中同一位置出现，只观察到一个吸收峰，这种现象称为简并 简并。 简并 (CO2分子δ面内, γ面外 667cm-1) 667cm CO 分子δ (3)吸收峰太弱 ， 仪器不能分辨 吸收峰太弱， 吸收峰太弱 仪器不能分辨，或者超过了仪器可以测定的 波长范围。
X－H H 4000cm-1～2500cm-1 =O， X =O，N，C
☆★指纹区1500cm ☆★指纹区1500cm-1~600cm-1 指纹区
指纹区可以表示整个分子的特征 整个分子的特征，用来鉴别烯烃的取代程度 烯烃的取代程度、 指纹区 整个分子的特征 烯烃的取代程度 提供化合物的顺反构型 顺反构型信息；确定苯环的取代基类型 苯环的取代基类型等。 顺反构型 苯环的取代基类型
☆多原子分子的偶极矩与键的偶极矩和分子的
对称性有关
非对称分子
对称分子
是所有键的偶极矩的矢量和！！ 是所有键的偶极矩的矢量和！！
与UV比较，IR的特点：IR频率范围小、吸收峰数目多、吸收 曲线复杂、吸收强度弱。 ★IR峰出现的频率位置由振动能级差决定 ☆★吸收峰的个数与分子振动自由度 分子振动自由度的数目有关 分子振动自由度 ☆★☆吸收峰的强度则主要取决于振动过程中偶极矩变化的 大小和能级跃迁的几率 C=O、Si－O、C－Cl、C－F 等基团极性较强，其吸收较强 C－N，C－H 等极性较弱的基团，吸收谱带的强度较弱
红外光谱分析步骤 红外光谱工作原理
红外光谱分析步骤红外光谱工作原理红外光谱法是利用物质分子对红外辐射的吸收，并由其振动或转动运动引起偶极矩的精变化，产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁，得到由分子振动能级和转动能级变化产生的振动-转动光谱，又称为红外光谱。
红外光谱法是一种鉴别化合物和确定物质分子结构的常用分析手段，不仅可以对物质进行定性分析，还可对单一组分或混合物中各组分进行定量分析，尤其是在对于一些较难分离并在紫外、可见区找不到明显特征峰的样品，可以方便、迅速地完成定量分析。
红外光谱分析步骤1.首先依据谱图推出化合物碳架类型：根据分子式计算不饱和度，公式：不饱和度＝（2C+2-H-Cl+N）/2其中：Cl为卤素原子。
例如：比如苯：C6H6，不饱和度=（2*6+2-6）/2=4，3个双键加一个环，正好为4个不饱和度。
2.分析3300~2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收；以3000cm-1为界：高于3000cm-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收，有可能为烯，炔，芳香化合物，而低于3000cm-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收。
3.若在稍高于3000cm-1有吸收，则应在2250~1450cm-1频区，分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰，其中：?炔2200~2100cm-1，烯1680~1640cm-1，芳环1600，1580，1500，1450cm-1泛峰。
若已确定为烯或芳香化合物，则应进一步解析指纹区，即1000~650cm-1的频区，以确定取代基个数和位置（顺、反；邻、间、对）。
4.碳骨架类型确定后，再依据其他官能团，如C=O，O-H，C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团。
5.解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来，以准确判定官能团的存在。
近红外光谱仪的两种分析方法近红外光谱仪主要是依靠近红外光谱原理来进来一系列的测量，而近红外光谱又是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的，记录的主要是含氢基团X－H（X=C、N、O）振动的倍频和合频吸收。
红外光谱分析法
一般认为催化反应过程 ⚫ 通过反应物吸附在表面上，被吸附分子或者同另一被吸附分
子反应，或者与另一气相分子反应； ⚫ 生成的产物最后脱附，使表面再生而进行的。 过去，对大多数催化反应机理的研究和控制是通过经验方法进
行， ⚫ 从对反应物和产物的动力学观察推论表面中间物，并以此阐
明反应机理。 ⚫ 这些方法可以获得许多重要信息和对催化作用的深入理解， ⚫ 由于没有确切的有关表面吸附物种结构方面的知识依据，所
1.1.2 吸收池结构和性能
图 3 是最简单的高温红外吸收池，这种池（全部由石英 玻璃制成）的。
▪Peri 等利用该池研究了 SiO2、Al2O3、Al2O3-SiO2上的结构 羟基。利用小磁铁把样品从加热区移动到红外光谱的光路中， 温度可从室温至 800℃，并可抽高真空。 ▪缺点：在温度高时池壁和中心样品间实际温差较大，最大 可达 100℃。
第四章 红外光谱法
Sheppard等综述了90年代以来CO和烃类分子在过渡金 属上吸附的振动光谱。虽然红外光谱在催化研究中获得了广 泛的应用，尤其在参考光谱已知的情况下，可以有效地识别 吸附物种的结构，但方法本身仍存在一定的局限性。 ➢利用最广泛的透射方法在研究负载型催化剂时，由于大部 分载体在低于1000 cm-1处就不透明，所以很难获得这一波 数以下的吸附分子的光谱； ➢金属粒子可以具有不同的暴露表面，边、角、阶梯、相间 界面线等，这些都对吸附分子的光谱产生影响，使吸附态的 光谱宽化，因而解释起来比较困难； ➢由于催化反应过程中，在催化剂表面，反应中间物的浓度 一般都很低，寿命也很短（尤其是反应活性的承担者），而 一般红外光谱的灵敏度不够高，跟踪速度也不够快（一般傅 里叶变换红外光谱（FTIR）只是在毫秒级水平）； ➢红外光谱只实用于有红外活性的物质。与红外光谱方法互 补的是拉曼光谱方法。