红外分析实例复习进程
《红外光谱解析方法》课件
确定分子结构 鉴别化合物
反应机理研究 生物大分子研究
红外光谱能够提供分子中官能团 和化学键的信息，有助于确定分 子的结构。
红外光谱可以用于研究化学反应 机理，通过分析反应前后红外光 谱的变化可以推断出反应过程和 机理。
02
红外光谱解析方法分类
Chapter
基线校正法
基线校正法是一种常用的红外光谱解析方法，主要用 于消除基线漂移和噪声干扰，提高光谱的准确性和可
傅里叶变换法
傅里叶变换法是一种通过傅里 叶变换将时域信号转换为频域 信号，从而解析红外光谱的方
法。
傅里叶变换法能够将复杂的光 谱信号分解为多个简单的正弦 波和余弦波的叠加，便于解析
和识别各种成分的特征峰。
傅里叶变换法需要高精度的光 谱仪和计算机硬件，因此成本 较高。
傅里叶变换法的优点是能够准 确解析各种成分的特征峰，适 用于复杂混合物和生物样品的 分析。
《红外光谱解析方法》ppt课件
目录
• 红外光谱解析方法简介 • 红外光谱解析方法分类 • 红外光谱解析步骤 • 红外光谱解析实例 • 红外光谱解析的未来发展
01
红外光谱解析方法简介
Chapter
红外光谱的基本原理
红外光谱的产生
红外光谱是由于分子振动和转动能级跃迁而产生的 ，不同物质具有不同的能级分布，因此红外光谱具 有特征性。
生物大分子的红外光谱解析在研究其结构和功能方面具有 重要作用。通过分析生物大分子的红外光谱，可以了解其 分子结构和分子间的相互作用，进而研究其在生命过程中 的功能和作用机制。例如，在蛋白质的红外光谱中，可以 观察到蛋白质二级结构的信息，这对于研究蛋白质的结构 和功能具有重要意义。
05
红外光谱解析的未来发展
红外光谱法及其实例介绍
红外光谱法1. 试样的准备是整个光谱测定中极其重要的一步，因由杂质而引起的光谱吸收可以掩盖表面活性剂官能团的光谱吸收，或者导致吸收带的错误分布。
①试样中的无机盐、未转化的碱性物质、非表面活性剂物质、溶剂、水分（3300cm-1 1640cm-1）要设法去除②阴、阳离子和两性表面活性剂中含有金属、卤素反离子可能干扰分析，用离子交换树脂除去③阳离子表面活性剂中存在硫酸二甲酯或硫酸二乙酯或短链羧酸阴离子应尽量除去，否则会大大增大分析工作的复杂性④反离子可以从离子交换树脂柱上洗脱，并进行分析。
⑤混合活性物体系可用离子交换法进行分离注：在某些情况下(特别是在分子中可能存在羧酸时)，可以分别获得在酸性和碱性pH下试样的红外光谱图。
表面活性剂水溶液的pH用NaOH或HCl调节至适当值，将水分蒸发干，残渣在50℃真空烘箱中细心地干燥以后再用于分析。
2. 操作步骤如果试样不是低熔点固体，最好用KBr压片法测定。
将1份经仔细碾碎了的试样与大约20份碾碎了的KBr混合(在碾磨时，可以加几点氯仿，以保证内部混合均匀)。
如果试样是液体，则制成薄膜3. 光谱解析要从红外谱图中获得被测物的准确分子结构，还必须与标准物质或标准红外谱图进行对照。
(1) 肥皂肥皂在1568cm-1呈特征吸收。
近羧基的碳链上引入吸电性基团，则特征吸收移向高波数。
由羧酸盐水解为羧酸时，此吸收消失，而出现1710cm-1吸收。
硬脂酸钠（KBr法）（2）磺酸盐和硫酸(酯)盐十四烷基硫酸盐（KBr法）链烷磺酸钠（KBr法）月桂基聚氧乙烯醚（3EO)硫酸钠（液膜法）烷基硫酸酯(AS)以1245cm-1、1220cm-1的强吸收，1085cm-1和835cm-1的吸收为特征。
AES（月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠）：除1220cm-1附近吸收外，在1120cm-1附近有宽吸收，随着环氧乙烷(EO)加合数增加，1120cm-1吸收带增强。
壬基酚聚氧乙烯醚（5EO)硫酸钠（液膜法）支链和直链烷基苯磺酸除1180cm-1的强而宽的吸收外，还有1600cm-1、1500cm-1和900-700cm-1的芳香环吸收，1135cm-1和1045cm-1的-SO3吸收为特征支链烷基苯磺酸钠（KBr法）直链烷基苯磺酸钠（KBr法）支链烷基苯磺酸钠（KBr法）琥珀酸乙基己基二酯-2＇-磺酸钠（KBr法）C18-α-烯基磺酸钠（KBr法）(3) 磷酸(酯)盐烷基磷酸(酯)盐有1290~1235cm-1和1050~970cm-1 (主要在1030~1010cm-1）(p-o-c)两处宽而强的吸收。
红外光谱分析法-58页文档资料
亚甲基
伸 缩 振 动
变 形 振 动
CO2分子 水分子
多原子分子振动总结
对同一基团，不对称伸缩振动频率稍高于对称 伸缩振动
变形振动的力常数比伸缩振动小，因此同一基 团的变形振动比伸缩振铎小
简正振动数目=振动自由度≠基频吸收峰数 每个振动自由度相应于红外光谱上一个基频吸收峰
分子由n个原子组成， 分子具有3n个自由度
I0：红外光入射强度；I： 红外光的透过强度。
4. 分子的吸收光谱。 分子的电子能级跃迁－－UV-Vis 分子的振动－转动跃迁－－IR
5. 偶极子和偶极矩
偶极子：分子由于构成它的各原子的电负性的不同而 显示不同的极性，称为偶极子。
偶极矩μ：描述分子极性的大小，它也可以用来判断 分子的空间构型。例如，同属于AB2型分子，CO2的 μ=0，可以判断它是直线型的；H2S的μ≠0，可判断它 是折线型的。
2. 波长 & 波数： 波长就是红外光区的波长范围，即0.78 mm ~ 1000 mm (780 nm~1000000 nm);
波数即波长的倒数。 (cm1 ) 10000 ( m)
3. 透过率（T%） & 吸光度（A）
T% I 100
…………………….(1)
I0
AlgI0 lg1lgT..……………….(2) IT
1429
双键 1667
叁键 大
2222
K (力常数)基本相同
公式
C–C
折合质量顺序
峰位置 （cm-1)
小 1430
C–O 大
1330
多原子分子的振动
简正振动 —— 分子质心保持不变，整体不转动，每
个原子都在其平衡位置作简谐振动，其振动频率和相 位相同，振幅不同。
红外图谱分析方法(简洁版)
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
一、基本概念
基团频率又分为四个区域： (1) 4000 2500 cm-1 X—H伸缩振动区（X=O，N ，C，S） (2) 2500 1900 cm-1 三键，累积双键伸缩振动区 (3) 1900 1200 cm-1 双键伸缩振动区C=O、C=N、 C=C等 (4) 1200 670 cm-1 C-O、C-X伸缩振动，C-H、NH弯曲振动等
2930 cm-1 反对称伸缩振动 2890 cm-1
3000 cm-1 以 下
（3）不饱和碳原子上的=C—H（ C—H ）
苯环上的C—H =C—H C—H 3030 cm-1 3010 2260 cm-1 3300 cm-1
3000 cm-1 以上
一、基本概念
2．双键伸缩振动区(1200 1900 cm-1 )
（3）查找基团频率，推测分子可能的基团； （4）查找红外指纹区，进一步验证基团的相关峰；
三、光谱分析举例 已知某化合物的分子式为C4H6O2，测 得红外光谱如图，试推测其结构。
三、光谱分析举例
解：1、由分子式计算不饱和度U = （2*4+2－6）/2= 2 2、分析特征区：a、3 070cm-1有弱的不饱和C—H伸缩振 动吸收，与1 650cm-1的vc=c 谱带对应表明有烯键存在， 谱带较弱，是被极化了的烯键。 b、1765cm-1强吸收谱带表明有羰基存在，结合最强吸收 谱带1 230cm-1和1 140cm-1的C-O-C吸收应为酯基。 这个化合物属不饱和酯，根据分子式有如下结构： （1） CH2=CH－COO－CH3 丙烯酸甲酯 （2） CH3－COO－CH=CH2 醋酸乙烯酯
指纹区(1350 650 cm-1 ) ,较复杂。 C-H，N-H的变形振动；
红外光谱谱图分析题解ppt课件
〔1〕r＋db＝4
〔2〕3470，3320，NH2 中 (NH2)
〔3〕3260，3200，-(O←)S(→O)-NH2
中的 (NH2); 902 (S-N)
〔4〕1630 (NH2), 699为 NH2 面外弯曲
〔900-650〕
〔5〕1317 as(-SO2-)〔与 C-N重〕，
1149 s(-SO2-) 〔6〕1599 1504苯骨架伸缩 ，
12．某化合物没有分子离子峰，元素分析分子式 为C5H11NO4 请根据它的IR(图12A),UV (图12B) 1H NMR (图12C) 13C NMR (图12D) 推导能够的 构造式
〔1〕由于无分子离子峰，元素分析得 C5H11NO4，
〔2〕r﹢db=1， 没有苯环和双键. 〔3〕IR 无C=O；有 OH [3400，1060
〔1〕C14H14 r+db=8 〔2〕3060, 3040, 3020芳香族, 2938
2918，2860 为脂肪族 〔3〕无1660, 无脂肪族的 (C C) 〔4〕有1600，1584，1493苯环骨架
伸缩 〔5〕2000-1660区间的峰为单取代苯
特征〔倍频和合频〕 〔6〕二个单取代苯可满足r+db=8
1097苯中=CH 面内变角 八个氢中已有2 个NH2 ， 用去4个氢，只需4个氢在苯环上， (7) 839 828对位取代苯特征 〔苯中=CH面外变角〕 〔8〕如光谱图下面构造式, 满足r＋db＝4。
7.知IR图 (图7)及熔点29°，推导构造式
(1) 3020 苯 (=CH)， 1605, 1511苯环 骨架伸缩
〔6〕763，694单取代苯特征 〔7〕1533 (NH)+ (C-N) 酰胺Ⅱ 〔1550-
红外光谱解析例题
β≡CH 1268
γφ−H 763 ， （ 峰 694 双 ）
续前
2 + 2×9 +1− 7 = 7 ⇒可 含 苯 能 有 环 解： U = 2 1638cm−1强吸 ⇒为 C=O 收 ν 3270cm−1有 收⇒ν NH 吸
1533cm−1吸 ⇒βNH 收 1323cm−1 ⇒νC−N
3100 ~ 3000cm−1 无 =CH 吸收 ν ~1650cm−1 无 C=C吸收 ν
−1
⇒否 结 3 定 构
s 征 收 C(CH3 )3 特 吸
结 1 具 1395和 构 不 有 1363cm 双 →δ 峰
综 ， 归 如 ： 上 峰 属 下
⇒否 结 1 定 构
νOH 3360cm−1
as νCH3 2970cm−1， CH3 2874cm−1 νs as δCH3 1476cm−1， C(CH3 )3 1395和 cm−1 双峰） δs 1363 （
2 + 2×9 −10 U= = 5 ⇒可 含 苯 能 有 环 2
1690cm−1强 收⇒为 C=O 吸 ν
3080 ， 3040cm−1有 收⇒可 为 φ−H 吸 能 ν 1600 ， 1580 和 1500cm−1三 吸 ⇒可 为 C=（ 环 处 收 能 ν C 芳 ） 690 和 750cm−1 双 ） 可 为 φ−H 单 代 （ 峰⇒ 能 γ （ 取 ） 2980cm−1可 为 CH3 能 ν as
as νCH3 2925cm−1 较强） （ as δCH3 1442cm−1 s δCH3 1380cm−1
⇒为 胺 伯
⇒为− CH3
续前
⇒结 为 构
2920cm−1可 为 CH2 ⇒可 结 为C6 H5 − CO − C2 H5 能 νs 能 构 1370cm−1为 CH3 δs
红外分析复习
1. 红外分析基本原理
举 例
亚甲基（-CH2-） 的振动形式
对称伸缩振动
2853 2926
剪切弯曲振动
伸缩振动
不对称伸缩振动
振动
弯曲振动
1465 720 1300 1250
平面内弯曲振动 面内摇摆弯曲振动 面外摇摆弯曲振动
平面外弯曲振动
卷曲（扭曲）振动
3. 定性、定量与结构分析
结构分析 可以参考有机化合物（烷烃、烯烃、炔烃、芳 香烃、醇、酚、酯、酮、羧酸、酰胺以及硝基化合 物、有机硼化物、有机磷化物、有机卤化物、有机 硅化物等）的红外特征吸收频率进行分析。 红外识谱歌
1. 红外分析基本原理
红外分析的条件 (1) 辐射应具有刚好能满足物质跃迁时所需的能量；
(2) 辐射与物质之间有偶合(coupling)作用(相互作用)。
只有当辐射频率与偶极子频率相匹配时，分子才 与辐射发生相互作用(振动偶合)而增加它的振动能，使 振动加激(振幅加大)，即分子由原来的基态振动跃迁到 较高的振动能级。
概念与原理
红外吸收光谱又称为分子振动转动 重要 光谱，一种分子吸收光谱。 记录红外光的百分透射比与波数或 波长关系的曲线，就得到红外光谱。这 种分析方法就称为红外光谱分析.
1. 红外分析基本原理
红外光谱
重要
ห้องสมุดไป่ตู้
红外吸收光谱 一般用百分透射比--波长或百分透射比-波数曲线来表示。纵坐标为百分透射比，用T%表示 ，因而向下是吸收峰，向上则为谷；横坐标为波长或 波数，常用波数表示。下图为水的红外光谱： 3756 3652 1595
3. 定性、定量与结构分析
定量分析 分析方法 1. 化学分离，测试分析 2. 按照原理进行分析红外光谱定量分析，是 根据物质组分的吸收峰强度来进行的，其 理论基础是Lambert-Beer定律。
红外光谱解析方法(含结构分析实例)
红外光谱解析方法
一、IR光谱解析方法 二、IR光谱解析实例
一、IR光谱解析方法
1．已知分子式计算不饱和度
2 2n4 n3 n1 U 2
不饱和度意义：
U 0 分子中无双键或环状结 构 U 1 分子中可能含一个双键 或一个环 U 4 分子中可能含苯环 U 5 分子中可能含苯环 一个双键
1 690 和 750 cm （双峰） 可能为 H （单取代） as 2980 cm 1可能为 CH 3
1600 ， 1580 和 1500 cm 1三处吸收 可能为 C （芳环） C
s 2920 cm 1可能为 CH 可能结构为 C 6 H 5 CO C 2 H 5 2 s 1370 cm 1为 CH 3
续前
此题三个化合物均具有 OH 解： 其中 1个含C C， 1个含 C (CH 3 ) 3， 1个为直链饱和醇
3100 ~ 3000 cm 1 无 CH 吸收 ~ 1650 cm 1 无 C C 吸收
否定结构 3
s 结构 1不具有 1395和1363cm1双峰 C (CH 3 )3 特征吸收
1622 cm 1 可能为 NH 2 1303cm 1， 1268 cm 1 可能为 C N
1 as 2925 cm （较强）可能为 CH 3 as s 1442 cm 1和1380 cm 1分别为 CH 和 CH 3 3
续前 故峰的归属如下：
H 3030 cm 1
该化合物为结构 2
练习 （书后P276题15）
H 3030
as CH 3
C （芳） 1588 ， 1494 和1471 C
红外光谱-实例
NHR C
H2 p
O
H
CC
H2
n
COOCH3
( OMMT-g-PMA )
11:38:22
11:38:22
NHR
OH OH NHR
NHR
OH
( OMMT )
NHR
H
O
CC
H2 q
COOCH3
RHN OH
H
CC
H2
m
COOCH3
H
NHR
CC
H2 p
COOCH3
O
H
CC
H2
n
COOCH3
( OMMT-g-PMA )
11:38:22
拉曼光谱与红外光谱的比较
1. 物理过程不同:拉 曼光谱为散射光 谱,而红外光谱为 吸收光谱
2. 分子结构变化不同:拉曼光谱源于 诱导偶机矩,与分子极化率的变化 相关,而后者与分子永久偶机矩的 变化相关.
红外与拉曼判断原则:
1. 相互排斥原则: 存在对称中心分子,若有拉曼活性,则红 外无活性;若有红外活性,则拉曼无活性.例如CO2
Heat flow (mw)
20.0
17.5
A
15.0
B
12.5
10.0
A: PMA B: OMMT-g-PMA
7.5
-40
-20
0
20
40
60
Temperature (oC)
DSC curve for PMA (A) and OMMT-g-PMA (B)
NHR OH OH NHR NHR OH
( OMMT )
11:38:22
DSC 测得的纯组分聚合物PC、PS 以及它们共混物的
红外光谱分析法习题(含答案)
红外光谱【2 】剖析法试题一.简答题1.产生红外接收的前提是什么?是否所有的分子振动都邑产生红外接收光谱?为什么?2．以亚甲基为例解释分子的根本振动模式.3.何谓基团频率?它有什么重要用处?4．红外光谱定性剖析的根本根据是什么？扼要论述红外定性剖析的进程．5．影响基团频率的身分有哪些?6．何谓指纹区？它有什么特色和用处？二.选择题1.在红外光谱剖析中,用 KBr制造为试样池,这是因为 ( )A KBr晶体在 4000～ 400cm -1 规模内不会散射红外光B KBr在 4000～ 400 cm -1 规模内有优越的红外光接收特点C KBr在 4000～ 400 cm -1 规模内无红外光接收D 在 4000～ 400 cm -1 规模内,KBr 对红外无反射2.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为 ( )A 玻璃B 石英C 卤化物晶体D 有机玻璃3.并不是所有的分子振动情势其响应的红外谱带都能被不雅察到,这是因为 ( )A 分子既有振动活动,又有迁移转变活动,太庞杂B 分子中有些振动能量是简并的C 因为分子中有 C.H.O以外的原子消失D 分子某些振动能量互相抵消了 4.下列四种化合物中,羰基化合物频率消失最低者为 ( )A IB IIC IIID IV5.鄙人列不同溶剂中,测定羧酸的红外光谱时,C＝O伸缩振动频率消失最高者为 ( )A 气体B 正构烷烃C 乙醚D 乙醇6.水分子有几个红外谱带,波数最高的谱带对应于何种振动? ( )A 2个,不对称伸缩B 4个,曲折C 3个,不对称伸缩D 2个,对称伸缩7.苯分子的振动自由度为( )A 18B 12C 30D 318.在以下三种分子式中C＝C双键的红外接收哪一种最强?(1) CH3－CH = CH2 (2) CH3－CH = CH－CH3（顺式） (3) CH3－CH = CH－CH3（反式）( )A（1）最强 B (2)最强 C (3)最强 D 强度雷同9.在含羰基的分子中,增长羰基的极性会使分子中该键的红外接收带( )A 向高波数偏向移动B 向低波数偏向移动C 不移动D 稍有振动10.以下四种气体不接收红外光的是( )A H2OB CO 2C HClD N211.某化合物的相对分子质量Mr=72,红外光谱指出,该化合物含羰基,则该化合物可能的分子式为( )A C4H8OB C3H4O 2C C3H6NOD (1) 或(2)12.红外接收光谱的产生是因为( )A 分子外层电子.振动.迁移转变能级的跃迁B 原子外层电子.振动.迁移转变能级的跃迁C 分子振动-迁移转变能级的跃迁D 分子外层电子的能级跃迁13. Cl2分子在红外光谱图上基频接收峰的数量为( )A 0B 1C 2D 314.红外光谱法试样可所以( )A 水溶液B 含游离水C 含结晶水D 不含水15.能与气相色谱仪联用的红外光谱仪为( )A 色散型红外分光光度计B 双光束红外分光光度计C 傅里叶变换红外分光光度计D 快扫描红外分光光度计16.试比较统一周期内下列情形的伸缩振动(不斟酌费米共振与生成氢键)产生的红外接收峰,频率最小的是( )A C-HB N-HC O-HD F-H17.已知下列单键伸缩振动中C-C C-N C-O键力常数k/(N•cm-1) 4.5 5.8 5.0接收峰波长λ/μm 6 6.46 6.85问C-C, C-N, C-O键振动能级之差⊿E次序为( )A C-C > C-N > C-OB C-N > C-O > C-CC C-C > C-O > C-ND C-O > C-N > C-C18.一个含氧化合物的红外光谱图在3600～3200cm -1有接收峰,下列化合物最可能的是( )A CH3－CHOB CH3－CO-CH3C CH3－CHOH-CH3D CH3－O-CH2-CH319.用红外接收光谱法测定有机物构造时,试样应当是( )A 单质B 纯物资C 混杂物D 任何试样20.下列关于分子振动的红外活性的论述中精确的是( )A 凡极性分子的各类振动都是红外活性的,非极性分子的各类振动都不是红外活性的B 极性键的伸缩和变形振动都是红外活性的C 分子的偶极矩在振动时周期地变化,即为红外活性振动D 分子的偶极矩的大小在振动时周期地变化,必为红外活性振动,反之则不是三.填空题1．在分子的红外光谱试验中,并非每一种振动都能产生一种红外接收带,常常是现实接收带比预期的要少得多.其原因是(1)_______; (2)________; (3)_______; (4)______.2．乳化剂OP-10的化学名称为:烷基酚聚氧乙烯醚,化学式:R谱图中标记峰的归属:a_____, b____, c______, d____.3．化合物的红外光谱图的重要振动接收带应为:(1)3500～3100 cm-1处,有___________________振动接收峰(2)3000～2700 cm-1处,有___________________振动接收峰(3)1900～1650 cm-1处,有___________________振动接收峰(4)1475～1300 cm-1处,有___________________振动接收峰4．在苯的红外接收光谱图中(1) 3300～3000cm-1处,由________________________振动引起的接收峰(2) 1675～1400cm-1处,由________________________振动引起的接收峰(3) 1000～650cm-1处,由________________________振动引起的接收峰5．在分子振动进程中,化学键或基团的不产生变化,就不接收红外光.6．比较C = C和C = O键的伸缩振动,谱带强度更大的是.7．氢键效应使OH伸缩振动谱带向波数偏向移动.8．一般多原子分子的振动类型分为振动和振动.9．红外光区位于可见光区和微波光区之间,习惯上又可将其细分为.和三个光区.10．在红外光谱中,平日把4000一1500 cm -1的区域称为区,把1500－400 cm -1的区域称为区.11．根据Frank一Condon道理,分子受到红外光激发时产生分子中能级的跃迁;同时必然伴随分子中能级的变化.12．红外接收光谱是地反应分子中振动能级的变化;而拉曼光谱是地反应分子中振动能级的变化.13．红外光谱仪可分为型和型两种类型.14．共扼效应使C =O伸缩振动频率向波数位移;引诱效应使其向波数位移.四.正误断定1．红外光谱不仅包括振动能级的跃迁,也包括迁移转变能级的跃迁,故又称为振转光谱.（）2．傅里变换叶红外光谱仪与色散型仪器不同,采用单光束分光元件.（）3．因为振动能级受分子中其他振动的影响,是以红外光谱中消失振动巧合谱带.（）4．肯定某一化合物骨架构造的合理办法是红外光谱剖析法.（）5．对称构造分子,如H2O分子,没有红外活性.（）6．水分子的H－O－H对称伸缩振动不产生接收峰.（）7．红外光谱图中,不同化合物中雷同基团的特点频率峰老是在特定波长规模内消失,故可以根据红外光谱图中的特点频率峰来肯定化合物中该基团的消失.（）8．不斟酌其他身分的影响,下列碳基化合物c=o伸缩频率的大小次序为：酰卤＞酰胺＞酸＞醛＞酯.（）9．醛基中C－H伸缩频率出如今2720 cm -1.（）10．红外光谱仪与紫外光谱仪在构造上的差别是检测器不同.（）11．当分子受到红外光激发,其振动能级产生跃迁时,化学键越强接收的光子数量越多.（）12．游离有机酸C＝O伸缩振动频率c=o一般出如今1760 cm -1,但形成多聚体时,接收频率向高波数移动.（）13．酮.羧酸等的羰基（＞C=O）的伸缩振动在红外光谱中的接收峰频率雷同.（）14．拉曼光谱与红外光谱一样都是反应分子中振动能级的变化.（）15．对统一物资,随人射光频率的转变,拉曼线频率转变,但拉曼位移与人射光频率无关.（）红外光谱剖析法试题解答一.简答题1.产生红外接收的前提是什么?是否所有的分子振动都邑产生红外接收光谱?为什么?解:前提:激发能与分子的振动能级差相匹配,同时有偶极矩的变化.并非所有的分子振动都邑产生红外接收光谱,具有红外接收活性,只有产生偶极矩的变化时才会产生红外光谱.2.以亚甲基为例解释分子的根本振动模式.解:( 1)对称与否决称伸缩振动:(2)面内曲折振动:(3)面外曲折振动:3.何谓基团频率?它有什么重要用处?解:与必定构造单元相接洽的振动频率称为基团频率,基团频率大多分散在4000 -1350 cm-1,称为基团频率区,基团频率可用于判定官能团．4.红外光谱定性剖析的根本根据是什么？扼要论述红外定性剖析的进程．解：根本根据：红外对有机化合物的定性具有光鲜的特点性,因为每一化合物都有特点的红外光谱,光谱带的数量.地位.外形.强度均随化合物及其集合态的不同而不同.定性剖析的进程如下：(1)试样的分别和精制;(2)懂得试样有关的材料;(3)谱图解析;(4)与标准谱图对比;(5)联机检索5.影响基团频率的身分有哪些?解:有内因和外因两个方面.内因: (1)电效应,包括引诱.共扼.偶极场效应;（2）氢键;（3）振动耦合;（4）费米共振;（5）立体障碍;（6）环张力.外因：试样状况,测试前提,溶剂效应,制样办法等.6.何谓指纹区？它有什么特色和用处？解：在IR光谱中,频率位于1350 -650cm-1的低频区称为指纹区．指纹区的重要价值在于表示全部分子的特点,因而实用于与标准谱图或已知物谱图的对比,以得出未知物与已知物是否雷同的精确结论,任何两个化合物的指纹区特点都是不雷同的．二.选择题C.D.B.D.A.C.C.A.B.D.D.B.A.A.C.A.A.C.B.C三.填空题1．某些振动方法不产生偶极矩的变化,长短红外活性的;因为分子的对称性,某些振动方法是简并的;某些振动频率十分接近,不能被仪器分辩;某些振动接收能量太小,旌旗灯号很弱,不能被仪器检出.2．a峰为νOH,b峰为νCH,c峰为νC＝C,d峰为νC－O－C.3．N-H伸缩 C-H伸缩 C=O伸缩 C-H伸缩4．Ar-H伸缩 C=C伸缩(苯的骨架) Ar-H曲折5．偶极矩6．C=C键7．低8．伸缩;变形9．近红外;中红外;远红外10．特点;指纹11．振动;迁移转变12．直接;间接13．色散;傅立叶变换14．低;高四.正误断定√.⨯.√.⨯.⨯.⨯.√.⨯.√.⨯.√.⨯.⨯.√.√。
红外光谱图解析例题
红外光谱图解析例题
红外光谱图是利用特定波段的红外线，通过电离能级来分析不同物质的组成细节，它是一种非常有用的物质认识和结构分析工具。
本文将以一个例题来解析红外光谱图，从而加深对其解析原理和步骤的理解。
红外光谱图的解析步骤
1.集资料：首先，我们需要收集红外光谱图的数据，以及实际的样品，并把它们分别记录下来。
2.比对比：然后，将观测到的红外图像和实际样品的光谱进行对比，搜索两者的差异。
3.作光谱图：可以制作出观测到的红外光谱图，并标出不同的波段。
4.析光谱图：可以分析红外光谱图中产生的差异，确定样品中不同物质组成。
5.结结论：最后，可以总结出根据红外光谱反映的组成物质的情况，推出相应的结论。
红外光谱图的解析例题
为了更加直观的理解红外光谱图的解析过程，本文以一个例题作为说明：
实验目的：分析365nm处的光谱线
实验样品：甲苯和乙苯
实验结果：从实验测得的数据中，在365nm处，甲苯的吸收光强
为4300，乙苯的吸收光强为2500。
分析方法：通过将这两个样品的吸收光强分别绘制出光谱线，我们就可以得出实验结论：在365nm处，甲苯的吸收光强要比乙苯的强。
总结：本文通过一个例题的分析，解释了如何应用红外光谱图来分析不同物质的组成。
在实验中，我们可以看出，在365nm处，甲苯的吸收光强要比乙苯的强。
结论：红外光谱图分析是一种非常有效的物质组成分析方法，可以用来从分子结构的角度准确地研究物质的性质。
综上所述，红外光谱图分析是非常有用的，它可以帮助我们更为深入地了解物质的内在结构与性质。
红外光谱谱图解析实例
例： C9H8O2 = （2 +29 – 8 ）/ 2 = 6
主要官能团旳吸收频率范围
多种官能团旳吸收频率范围
从第一区域到第四区域，4000cm-1到400cm-1多种官能团旳特征吸收频 率范围。
区 域
基团
—OH（游离）
—OH（缔合）
—NH2，—NH（游离）
第
—NH2，—NH（缔合） —SH
C—H伸缩振动
不饱和C—H
一 ≡C—H（叁键）
═C—H（双键） 苯环中C—H
饱和C—H
区
—CH3
多种官能团旳吸收频率范围
C—O
C—O—C
四 —CH3，—CH2
—CH3
区 —NH2 C—F C—Cl C—Br C—I
域 =CH2 —（CH2）n—,n>4
1 3 0 0 — 伸缩
s
1000
s
伸缩
900—1150
m
1460±10
—CH3反对称 变形，CH2变
s m,s
形
s
1 3 7 0 — 对称变形
—CH3
域
—CH2 —CH2
吸收频 率
（cm-1 ）
3650— 3580 3400— 3200 3500— 3300 3400— 3100 2600— 2500
振动形式
伸缩 伸缩 伸缩 伸缩 伸缩
伸缩 伸缩 伸缩
3300附近 3010— 3040 3030附近
红外吸收光谱分析法培训教程
第一节 红外光谱分析基本原理Basic principle of IR
一 分子振动方程式——弹簧谐振子模型
双原子分子的简谐振动及其频率
化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧
分子的振动能级（量子化）：
E振=（V+1/2）h V ：化学键的 振动频率； ：振动量子数。
能级跃迁产生：振-转光谱 辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构
应用：有机化合物的结构解析。
定性：基团的特征吸收频率；
定量：特征峰的强度；
第二节 红外吸收光谱仪器
Infrared absorption spectrophotometer
一、仪器类型与结构 Types and structure of instruments
两种类型：色散型 干涉型（傅立叶变换红外光谱仪）
近红外区 中红外区 远红外区
任意两个相邻的能级间的能量差为：
E h h k 2
1 1 k 1307 k
2c
K化学键的力常数，与键能和键长有关，
为双原子的折合质量 =m1m2/（m1+m2）
发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的折合质 量和键的力常数，即取决于分子的结构特征。
(2)辐射与物质间有相互偶合作用。
对称分子：没有偶极矩，辐射 不能引起共振，无红外活性。 如：N2、O2、Cl2 等。
非对称分子：有偶极矩，红外活性。
偶极子在交变电场中的作用 示意图
三、分子中基团的基本振动形式 Basic vibration of the group in molecular
1．两类基本振动形式
例１ 水分子 （非对称分子）
（2）峰数 峰数与分子自由度有关。无瞬间偶基距变化时， 无红外吸收。
红外光谱定性分析示例
红外光谱定性分析示例红外光谱法无论是在科学技术方面，还是结构关系的研究方面都比较成熟，因此，应用也相当广泛，是现代物质研究的重要工具之一。
红外光谱的最大特点是具有特征性，谱图上的每个吸收峰代表了分子中某个基团的特定振动形式。
基于这一点我们可以通过红外光谱图对物质进行定性和定量分析。
1．定性分析1.1鉴定化合物在鉴定是否为已知的化合物时，通常又有这二种情况：一种是用已知的标准样品与样品在同样条件下测试，所得的红外光谱图，如果官能团区和指纹区的吸收峰及其相对强度完全吻合，则样品即被认为与该标准品为同一化合物。
另一种情况是没有标准样品时，可查阅有关的红外光谱的标准图谱。
一般来说官能团区和指纹区的吸收峰及其相对强度都完全吻合，则可以认为是同一化合物。
对于一个文献上没有的全新化合物的鉴定工作，则是一项很复杂的工作，仅凭一种红外光谱图是不能完全解决的，但是红外光谱图可以给我们提供一些很有用的官能团信息。
再用其他波谱方法，经典化学法，以及各项物理常数的测定等配合，然后经过多方面判断、推理综合考虑后才能下结论。
1.2．判断有机化合物的结构用红外光谱图判断化合物的结构通常是用的较多的。
下面我们将应用一些实例来讨论应用红外光谱判断化合物结构的方法：计算有机物的不饱和度不饱和度表示有机物中碳原子的饱和程度。
通过不饱和度的计算，可以缩小判断结构的范围。
提供可能结构的线索。
所以在测定结构时非常有用。
计算不饱和度u的经验公式为：u=1+n4+(n3–n1)/2式中n1，n3，n4分别表示分子中一价，三价和四价原子的数目。
通常规定双键（如C＝C，C＝O等）和饱和环的不饱和度为1；（Ｃ≡Ｃ，Ｃ≡Ｎ）的不饱和度为２，苯环的不饱和度为４（可理解为一个环加三个双键），但是应注意式中对二价原子不做考虑。
红外谱图解析根据不饱和度的计算，估计可能的基团，在谱图的不同区域查找该基团特征吸收峰存在的佐证。
下图是C7H9N的红外光谱图，我们根据该图谱可推断出该化合物的结构为邻甲苯胺。
第3节 红外谱图解析示例
可以缩小结构的推测范围。根据试样的元素分析值 及相对分子质量得出的分子式，可以计算不饱和度，进 而估计分子结构式中是否含有双键、三键及芳香环，并 可验证光谱解析结果的合理性。沸点、熔点等性质可作 为光谱分析的旁证。
不饱和度的计算：对于已知分子式的化合物，首先依据其
分子式，利用下面的公式计算分子的不饱和度：
n1--- 一价原子数，如 H，Cl原子 n3--- 三价原子数，如 N原子 n4--- 四价原子数，如 C原子 • U=0→链状饱和脂肪族
• U=1→一个双键/一个饱和环状结构
• U=2→一个叁键/两个双键/一个双键+一个脂环 • U=4→一个苯环 二价原子不参与 计算 ，如：O，S等
3. 根据样品的物态，选择适当的方法制样，记录红外吸 收光谱图。 4. 谱图解析 先特征，后指纹；
CN
内容选择：
第一节 红外基本原理
第二节 红外光谱仪器
第三节 红外光谱与分子结构
第四节 红外谱图解析
结束
先最强峰，后次强峰；
先粗查，后细找； 先否定，后肯定。
5. 与标准谱图对照，通过其它定性方法（UV-V is、MS、
NMR等）进一步确证。 1）被测物与标准谱图上的聚集态、制样方法应一致；
2）对指纹区要仔细对照。
二、红外谱图解析示例
例1 未知物分子式为C8H8O，测得红外谱图如图，确定结构。
解：(1)U=1+n4+1/2(n3-n1)=1+8+1/2(0-8)=5 一个苯环和一个双键 (2)1700 cm-1附近有强而清晰的吸收带，确定为 C=O峰，分子中只有一个氧，不可能酸、酯 。
sCH3 →饱和脂肪族
-C(CH3)3 C4H10O的红外光谱
红外波谱复习课件
分子不仅在空间中发生振动，还 会围绕其质心旋转，这种转动模 式也会产生红外光谱。
红外波谱的原理
吸收光谱
当特定频率的红外光与分子相互作用 时，如果光子的能量与分子振动或转 动能级差相匹配，则光子被吸收，形 成吸收光谱。
特征频率
每种分子都有其独特的振动和转动模 式，因此会产生特定的红外光谱特征 频率。
红外光谱可以用于检测大气中污染物的浓度。
04 红外波谱在各领域的应用
化学领域
化合物鉴定
通过红外光谱可以确定 化合物中的官能团，从 而确定化合物的类型。
反应机理研究
红外光谱可以用于研究 化学反应的中间体和反 应机理，帮助理解反应
过程。
化学计量学
红外光谱可用于化学计 量学中，对复杂的混合 物进行定性和定量分析
调制光谱技术是一种通过调制 光的频率、相位、振幅等参数
来获得样品光谱的方法。
调制光谱技术能够提高光谱分 辨率和信噪比，同时减少杂散
光的影响。
调制光谱技术包括频率调制、 相位调制、振幅调制等，广泛 应用于红外光谱学、光学通信 等领域。
调制光谱技术的实验装置包括 调制器、检测器、光源等部分 ，能够测量样品在红外波段的 吸收、反射、透射等性质。
据谱图进行定量分析。
02
定量分析方法
常用的定量分析方法包括基线法、多点校正法和标准曲线法等。这些方
法都需要选择合适的参考波长或标准样品，通过比较吸光度或光谱形状
的变化来计算样品浓度。
03
定量分析应用
红外光谱的定量分析广泛应用于化学、生物学和医学等领域。例如，在
药物分析中，红外光谱可以用于测定药物成分的含量；在环境监测中，
新型红外探测器技术可以应用于各种领域，如红外成像、 遥感、生物医学等。通过新型红外探测器技术，可以获得 更高的探测灵敏度和响应速度，提高成像质量和遥感精度 。
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红外分析实例图1 是 SBS 红外光谱图, 可以看出 2921cm-1、2846cm-1为- CH2- 的伸缩振动吸收峰, 1601cm-1、1493cm-1为苯核的动吸收峰, 699cm-1、757cm-1为单取代苯环的振动吸收峰, 966cm-1为C=C 的扭曲振动吸收峰, 911cm-1为=CH2面外摇摆振动吸收峰。
从图2、图 3 可以看出各特征峰所对应的基团 :2924cm-1、2853cm-1为- CH2- 的伸缩振动吸收峰, 2960cm-1为- CH3伸缩振动吸收峰,1460cm-1为- CH2- 的剪式振动吸收峰, 1377cm-1为- CH3剪式振动吸收峰。
由图1可见，基质沥青红外光谱图中出现了3处吸收峰，其中波数650～910cm-1区域是苯环取代区，出现的几个吸收峰是由苯环上C-H面外摇摆振动形成的；而波数1375cm-1和1458cm-1处的吸收峰则由C-CH3和-CH2-中C-H面内伸缩振动形成的；波数2800～3000cn-1范围内的吸收峰比较强，是环烷烃和烷烃的C-H 伸缩振动的结果，由-CH2-伸缩振动形成的。
由全波段的红外光谱（图3）可知，改性沥青与基质沥青在2800～3000cm-1左右出现的强吸收峰带基本相同，吸收峰的位置没有发生变化。
就改性沥青而言，整个功能团没有发现新的吸收峰，但吸收峰的强度随SBD改性剂含量的增大而略有增强。
由650～1100cm-1波区的红外光谱（图\4、图5）可知，在指纹区改性沥青与基质沥青的吸收峰存在明显差异，即在波数690～710cm-1和950～980cm-1处，SBS改性沥青的红外波区吸收相对较强，并在966.1cm-1和698cm-1处出现了吸收峰，虽然波数698cm-1的绝对吸收峰值较波966.1cm-1处的大，但波数966.1cm-1处的吸峰特征更为明显。
每种物质分子都有一个由其组成和结构所决定的红外特征吸收峰，它只吸收一些特定波长的红外光。
由于掺入的SBS改性剂与基质沥青并没有发生化学反应，亦即聚苯乙烯和聚丁二烯并没有发生化学变化，所以SBS改性沥青的红外光谱只是在基质沥青的红外光谱上简单叠加了聚苯乙烯与聚丁二烯的红外光谱，而相应的吸收峰位置和强度基本保持不变，是基质沥青和SBS改性剂的红外光谱的简单合成图。
与基质沥青比较，SBS改性沥青的红外光谱在698cm-1和966.1cm-1处出现了明显的特征吸收峰，分别由SBS改性剂中的聚苯乙烯苯环和聚丁二烯双键等特征官能团形成。
本文测试了五种不同产地的沥青的红外光谱，其图谱如上图。
为了解析图谱和推导结构的方便，习惯上把红外光谱按照波数范围分为四大峰区（也有分为五大峰区的）每个峰区对应某些特征振动吸收。
第一峰区（3700-2500cm-1）为X-H 的伸缩振动，第二峰区（2500-1900cm-1）为三键和累积双键的伸缩振动，第三峰区（1900-1500cm-1）为双键的伸缩振动及H-O，H-N的弯曲振动。
除氢外的单键（Y-X）伸缩振动及各类弯曲振动位于第四峰区（1500-600cm-1）又称指纹区。
从图2-2 可以看出，对不同种类沥青试样测试得到的红外光谱进行对比，在沥青红外谱图中普遍存在有10个较为明显的吸收谱带，对应的波数分别为2924cm-1、2853cm-1、1600cm-1、1461cm-1、1377cm-1、1031cm-1、868cm-1、812cm-1、747cm-1和 722cm-1，其中指纹区小于 1000cm-1的谱带未在上图 2-2 标出。
壳牌-70和双龙-70 除了以上10 个吸收谱带外，在波数为1686cm-1、1671cm-1处分别还出现了一个新的吸收谱带。
对沥青红外光谱图中的吸收谱带分别进行解析，结果见表2-2。
由表可知，沥青在化学组分的构成上主要为脂肪族化合物、芳香族化合物以及杂原子衍生物。
壳牌-70 中出现了明显的C=O 吸收谱带，双龙-70 沥青中出现了伯酰胺羰基C=O 的伸缩振动吸收谱带，表明沥青在制备过程中即发生了氧化反应。
但是由于沥青样品的不同、被氧化的官能团不同，导致红外中的峰值有所区别。
通过对不同沥青红外光谱的红外峰值进行分析，发现大部分沥青所含有的官能团结构相似，但是其组成和含量的不导致不同种类的沥青在物理性能上区别很大，其中壳牌-70 和双龙-70 易于被氧化，在短期加热的制备过程中就出现了 C=O 的官能团，但是对于沥青具体的结构的区分通过简单的外图谱的峰值很难进行细分。
进一步对沥青各个官能团的含量进行比较，但是在测试时由于红外光谱受浓度影响较大，测试只能达到半定量，谱线峰面积的绝对含量比较意义不大，需要通过计算相对含量来对官能团的峰面积进行定量的分析。
基质沥青的红外光谱图如图7.1所示。
图7.1 AS90基质沥青红外光谱图由图7.1可知，基质沥青在2800~3000cm-1左右沥青的红外光谱出现很强的吸收峰。
饱和烃及其衍生物的C-H和-CH2-的伸缩振动小于3000cm-1，3000cm-1是饱和烃和不饱和烃相区别的分界线，其中以-CH2-的吸收最强。
从图中2919cm-1和2851cm-1的吸收峰可判断沥青中含有饱和烃，1597cm-1的吸收峰一部分是由共轭双键N=N(苯环骨架振动)引起的，另一部分是由C=O的吸收引起的，由此可判定芳香族化合物的存在。
1456cm-1、1374cm-1的吸收峰是由C-H 面内弯曲振动峰引起的，它们为沥青中-CH3-烷烃基团弯曲振动吸收峰。
807cm-1（三个相邻氢原子）、723cm-1（芳烃五个相邻氢原子）的吸收峰是由=C-H面外弯曲振动峰引起的，807cm-1的吸收峰说明沥青中含有三取代烯、或者三个相邻氢原子基团，723cm-1的吸收峰说明沥青中含有芳烃基团，根据光谱图分析可知，基质沥青主要是由饱和烃、芳香族化合物以及杂原子衍生物等构成。
橡胶沥青的红外光谱如图7.2所示。
图7.2 AS90橡胶沥青红外光谱图从图7.2可以看出，橡胶沥青和基质沥青的红外光谱图形上来看，基质沥青比橡胶沥青少了一个946cm-1的吸收峰，但是却比橡胶沥青多了一个1096 cm-1的吸收峰。
红外光谱的1300cm-1～ 650cm-1的低频区称为指纹区。
所以这两个峰均是指纹区的吸收峰。
1096 cm-1的吸收峰是一个强度变化的吸收峰，振动类型为伸缩振动型，归属R-O-R，官能团为脂肪醚。
946 cm-1的吸收峰在976-960 cm-1和915-905 cm-1之间，976-960 cm-1的吸收峰属于较强的吸收峰，915-905 cm-1同样也属于较强的吸收峰，所以946 cm-1应当是一个强的吸收峰，振动类型是=C-H面外弯曲振动类型。
载玻片红外光谱全反射方法，对于基质沥青和橡胶沥青的图谱基本相同，这说明橡胶沥青中，废旧橡胶粉和沥青主要发生的是物理共混反应，因为载玻片全反射法主要是通过照射物质表面，通过表面的物质吸收一部分光谱，再把光线反射回去，然后绘出红外光谱图，如果主要发生的是化学共混反应的话，那么必然产生了大量的新官能团，反映到图谱上必然出现大量的新吸收峰。
然而在徐江萍、鲍燕妮采用溴化钾涂片法，得到的硅改沥青红外图谱基本上是基质沥青和硅藻土两者红外图谱的叠加图谱，而没有出现新的官能团，所以断定硅改沥青属于物理共混反应。
这是因为溴化钾涂片法主要是通过光线透射溴化钾压片来得到其中物质的红外吸收图谱的，所以这种方法得到的图谱肯定是溴化钾压片上所有物质红外吸收的图谱。
而载玻片法主要是通过反射载玻片表面物质而得到的图谱，所以它得到的基质沥青的图谱和橡胶沥青的图谱基本是相同的。
所以说明了橡胶沥青中所发生的反应主要以物理共混反应为主，同时存在微弱的化学反应。
946cm-1和1096 cm-1这两个吸收峰或许就是基质沥青和橡胶沥青的不同之处，这就是橡胶沥青发生的化学反应，产生和消失的官能团。
BRA红外光谱对以上四张红外光谱图进行分析，得到分析结果见表3.15-3.18。
表3.15-3.18可知：1）BRA原材料颗粒分子主要由不饱和碳链及叛基、胺基以及碳酸盐、硅酸盐和氧化硅构成，BRA纯沥青分子主要由不饱和碳链及羧基、胺基等组成，泰普克A-70#基质沥青分子主要由饱和及不饱和碳链构成，20%BRA改性沥青分子主要由饱碳链、不饱和碳链、羧基和胺基构成。
由构成成分可知，BRA接入基质沥青中后，主要成分为一个混溶叠加的物理过程，官能团并没有发生变化。
2）在3种沥青中，对比-OH键吸收峰面积，BRA纯沥青是基质沥青的6.4倍，并且在BRA纯沥青光谱图中1430.21cm-1处出现新的C-H基团强吸收峰，峰面积亦为基质沥青中C-H（甲基和亚甲基）吸收峰的30.3倍，改性沥青介于之间。
而-OH键和C-H键键能均大于其他键，说明BRA稳定性高于基质沥青，用BRA作改性剂能提高基质沥青的稳定性。
3）在20%BRA改性沥青光谱图中1045.95cm-1处，出现O-Si-O伸缩振动，862.62cm-1处出现碳酸盐羧基C-H伸缩振动，基质沥青中没有，而在BRA 纯沥青光谱图中1021.20cm-1、865.71cm-1处也有O-Si-O和碳酸盐餓基C-H伸缩振动，可断定此官能团由BRA纯沥青中存在与沥青分子结合的微量碳酸盐和二氧化硅带入。
从分子层面分析，说明O-Si-O、碳酸盐叛基C-H与沥青分子交联在一起，使沥青的分子排列结构发生改变，增强了沥青的内聚力。
4）BRA原材料颗粒与BRA纯沥青官能团没有很大差异，BRA原材料颗粒多了矿物质的吸收峰，而BRA纯沥青中没有。
煤沥青图3.1 表示为中温煤沥青(C-1)和其族组分的FT-IR 谱图。
根据吸收峰的波长分析其官能团的归属，对中温煤沥青（C-1）和其族组分的FT- IR 谱图进行比较分析。
从图3.1 可以看出，在3050cm- 1 处有芳香烃分子的C H伸缩振动峰；在2920cm-1和2860cm-1有脂肪族的甲基（-CH3）和亚甲基（-CH2-）的CH伸缩振动峰；在1600cm-1和1450cm-1附近有芳香族分子的C=C伸缩振动峰；在1400cm-1附近有甲基（-CH3）和亚甲基（-CH2）的CH面弯曲振动峰；在875cm-1对应为多取代芳烃CH面外弯曲振动，810cm-1 为芳烃分子双取代或取代CH面外弯曲振动；745cm-1 为芳烃单取代CH面外弯曲振动；这说明煤沥青和其族组分的化学结构组成多为芳香族化合物和脂肪族化合物。
在1900cm-1～2000cm-1处为累积共轭双键的振动峰，TS组分和β树脂在此处都有明显的振动峰，这说明TS组分和β树脂中含有累计共轭双烯结构，TI 组分和QI组分中没有这个结构。
对比煤沥青的TS组分、β树脂和QI组分在相同波数处振动峰的强度发现，在3050cm-1、2920cm-1、2860cm-1、1400cm-1和745cm-1的振动峰的振动强度为I TS>Iβ树脂>I CTP>I T I>I QI，这说明TS组分和β树脂中的芳烃分子上含有脂肪族侧链和侧基以及含有脂肪族化合物，且TS组分芳烃分子的脂肪族侧链和侧基比β树脂的更发达，脂肪化合物含量更多。