红外吸收光谱分析
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②液体试样：溶液法和液膜法。溶液法是将液体试样溶在 适当的红外溶剂中（CS2，CCl4，CHCl3等）然后注入固定 池中进行测定。液膜法是在可拆池两窗之间，滴入几滴试 样使之形成一层薄的液膜。
③固体试样：压片法、糊状法和薄膜法。压片法通常按照 固体样品和KBr为1：100研磨，用高压机压成透明片后再进 行测定。糊状法就是把试样研细滴入几滴悬浮剂（石蜡油 ），继续研磨成糊状然后进行测定。薄膜法主要用于高分 子化合物的测定，通常将试样溶解在沸点低易挥发的溶剂 中，然后倒在玻璃板上，待溶剂挥发成膜后再用红外灯加 热干燥进一步除去残留的溶剂，制成的膜直接插入光路进 行测定。
五、基团振动与红外吸收光谱
（1）各种基团的振动频率不一样，因此其对红外光的 吸收频率也不一样。每种基团都有特征的红外吸收光谱， 无论该基团是在什么样的分子结构中。
（2）同一基团在不同的化学环境中其吸收峰会发生变 化。如羰基－C＝O，红外吸收峰在1700cm-1附近
R－C＝OH 1730 ； R－C＝O－OH 1760
特点：各种单键的强度接近，相邻单键之间相互作用， 吸收光谱复杂；弯曲振动的能级差小，谱带结构细微差 别，在指纹区有反映。
三、 红外吸收光谱分析方法
红外光谱仪由光源（硅碳棒）、吸收池、干涉仪、 计算机、检测器和记录仪组成。
制样
①气体样品：一般灌注于玻璃气槽内测定，样品池两端黏 合能透红外光的窗片，抽成真空再灌注试样测定。
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Vas
弯曲振动：键角发生变化而键长不变 弯曲振动分为面内弯曲振动和面外弯曲振动。
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源自文库 面外弯曲振动
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三、分子的振动自由度 分子振动形式的多少称为振动的自由度。如果一个分子 有N个原子，在三维空间里N个原子的总运动自由度为3N。 分子在空间的运动形式有三种：平动，转动，振动。
（1）平动：分子作为一个整体在空间平移。
（2）转动：分子在空间围绕一个通过其质心的轴转动。 对于线形分子：
有两种转动方式，转动自由度为2
对于非线形分子： 有三种转动方式，转动自由度为3
（3）振动 对于有N个原子的分子来说，振动自由度=运动自由度－ 平动自由度－转动自由度
对于线性分子：振动自由度＝3N－5
对于非线性分子：振动自由度＝3N－6
（4）泛频峰：倍频峰＋组频峰
（5）特征峰：可用于鉴别官能团存在的吸收峰。 （6）相关峰：由一个官能团引起的一组具有相互依存关 系的特征峰
红外光谱可分为基频区和指纹区两大区域 （1）基频区(4000～1350cm-1)又称为特征区或官能团 区，其特征吸收峰可作为鉴定基团的依据。 特点：吸收峰稀疏，易辨认，一般为伸缩振动产生。
光是电磁波，分子也有电场（偶极矩），分子中的原子 在振动时，偶极矩会发生变化。红外吸收的产生是由于 分子电场和红外光电场的相互耦合作用。
分子吸收红外辐射必须同时满足三个条件： （1）辐射应具有刚好满足振动跃迁所需的能量。 （2）只有能使偶极矩发生变化的振动形式才能吸收红 外辐射。 （3）分子的振动频率与红外辐射的频率相同时才能发 生红外吸收。 a、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。
红外吸收光谱分析方法
①计算给出化学式化合物的不饱和度U=1+n4+(n3-n1)/2, n1,n3,n4分别表示含有一价、三价和四价原子的数目。 ②将整个红外光谱划分成特征官能团区（4000～2500cm-1） 和指纹区（1333～667cm-1），从高频到低频检查吸收峰存 在的情况，找到化合物可能类别和主要官能团。 ③将官能团划分成三波段：4000～2500cm-1该区域的吸收峰 表征有氢原子官能团，如羟基羧基，再看相应基团的吸收峰 确定官能团；2500～2000cm-1反映了含三键的化合物以及XH（S、Si、B、P）基团的存在；2000～1333cm-1反映了含有 双键的化合物。
苯，3N－6＝30种，实际上苯的红外谱图上只有几个吸收 峰！说明：不单苯，许多化合物在红外谱图上的吸收峰 数目要远小于其振动自由度（理论计算值）。
原因:(1)相同频率的峰重叠（2）频率接近或峰弱，仪器 检测不出（3）有些吸收峰落在仪器的检测范围之外（4） 并不是所有的振动都产生红外吸收。那什么情况下的振 动产生红外吸收？
三、红外光谱图表示方法
以透射比T％为纵坐标，以波长λ（ μm ）或波数1/λ （ σ，cm-1）为横坐标作图得到红外吸收光谱图。 从红外光谱图上得到的信息：①峰的数目②峰的形状 ③峰的位置④峰的强度
二、红外吸收基本理论
一、分子的振动与振动能级 1、对简单的双原子分子的振动可以用谐振子模型来模拟 双原子分子的化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧。
近红外（泛频区） λ 0.78～2.5μm σ12000～4000cm-1
中红外（基本振动区）λ 2.5～50μm σ 4000～200cm-1
远红外（转动区） λ 50～1000μm σ 200～10cm-1
二、红外光谱法特点 ⒈ 红外光谱不涉及分子的电子能级，主要是振动能 级跃迁和转动能级的跃迁。 2. 涉及绝大多数有机物。 3、红外光谱的结构信息丰富。 4、物质对红外辐射的吸收强度与物质含量的关系符合朗 伯－比尔定律，可以定量分析，但一般只做结构分析。 5、非破坏性分析。
④将指纹区分为两个区：1333～990cm-1区包括了C-O、C-N 、C-P、C-Si、P-O等单键的伸缩振动吸收和C=S、S=O、P=O 等键的伸缩振动吸收获变形吸收；在900～667cm-1区内的 吸收可以指示—（CH2）4—，反映双键的取代程度、构型 、苯环上取代基的位置等。
⑤确定了类型和可能含有的官能团后，按类查表；最后与 标准图谱对照。
R－C＝O－OR 1740 ； R－C＝O－NH2 1690
几个名词术语
（1）基频峰：分子吸收一定频率红外线，振动能级从基 态跃迁至第一振动激发态产生的吸收峰；基频峰是红外 主要吸收峰
（2）倍频峰：分子的振动能级从基态跃迁至第二振动激 发态、第三振动激发态等高能态时所产生的吸收峰。 （3）组频峰：振动之间相互作用产生的吸收峰
红外吸收光谱分析
讲述人:万佳祺
主要内容
一 概述 二 红外吸收基本理论 三 红外吸收光谱分析方法和应用
一、概述
红外光谱是根据物质对红外光的特征吸收建立起来的 一种光谱分析方法。 一、红外光区的划分及主要应用
红外光谱在可见光和微波光区之间，其波长范围约 0.78～1000μm。习惯上按红外光波长，将红外光谱分成 三个区域：
红外吸收光谱的应用
（1）官能团定性分析 （2）有机化合物结构分析 （3）跟踪化学反应 （4）定量分析；基本依据是朗伯-比尔定律，A=εbc，式 中A为吸光度,ε为摩尔吸光系数,b样品槽厚度,c样品浓度
b、非对称分子：有偶极矩，红外活性。
跃迁几率和偶极矩的变化值 （1）从基态向第一激发态跃迁几率大，基频峰一般较强， 而倍频峰一般较弱 （2）对于基频峰：偶极矩变化越大的振动，吸收峰越强 原子的电负性相差越大，即键的极性越大，偶极矩变化 越大：C-Cl比C－H强 偶极矩比较：不对称伸缩>对称伸缩，伸缩>弯曲 分子的对称性越差，偶极矩变化越大
这里弹簧的k值就相当于化学键的强度（N/cm）。
二、分子的振动方式
构成分子的原子不是静止不动的，原子在其平衡位置 做相对运动，从而产生振动！原子与原子之间的相对运 动无非有两种情况，即：键长发生变化（伸缩振动）， 键角发生变化（弯曲振动）
对于双原子分子：没有弯曲振动，只有一个伸缩振动
对于多原子分子来说，包括伸缩振动和弯曲振动。 伸缩振动有对称和不对称伸缩以亚甲基－CH2为例
X－H伸缩振动区 (4000 ～ 2500cm-1) 三键及累积双键区(2500～1900cm-1) 双键伸缩振动区 (1900～1200cm-1)
（2）指纹区(1350～600 cm-1）
指纹区的吸收峰是由于C－N，C－O，C－S等单键和 C=S，S=O等双键的伸缩振动以及分子骨架中多数基团 的变形振动所引起。
③固体试样：压片法、糊状法和薄膜法。压片法通常按照 固体样品和KBr为1：100研磨，用高压机压成透明片后再进 行测定。糊状法就是把试样研细滴入几滴悬浮剂（石蜡油 ），继续研磨成糊状然后进行测定。薄膜法主要用于高分 子化合物的测定，通常将试样溶解在沸点低易挥发的溶剂 中，然后倒在玻璃板上，待溶剂挥发成膜后再用红外灯加 热干燥进一步除去残留的溶剂，制成的膜直接插入光路进 行测定。
五、基团振动与红外吸收光谱
（1）各种基团的振动频率不一样，因此其对红外光的 吸收频率也不一样。每种基团都有特征的红外吸收光谱， 无论该基团是在什么样的分子结构中。
（2）同一基团在不同的化学环境中其吸收峰会发生变 化。如羰基－C＝O，红外吸收峰在1700cm-1附近
R－C＝OH 1730 ； R－C＝O－OH 1760
特点：各种单键的强度接近，相邻单键之间相互作用， 吸收光谱复杂；弯曲振动的能级差小，谱带结构细微差 别，在指纹区有反映。
三、 红外吸收光谱分析方法
红外光谱仪由光源（硅碳棒）、吸收池、干涉仪、 计算机、检测器和记录仪组成。
制样
①气体样品：一般灌注于玻璃气槽内测定，样品池两端黏 合能透红外光的窗片，抽成真空再灌注试样测定。
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三、分子的振动自由度 分子振动形式的多少称为振动的自由度。如果一个分子 有N个原子，在三维空间里N个原子的总运动自由度为3N。 分子在空间的运动形式有三种：平动，转动，振动。
（1）平动：分子作为一个整体在空间平移。
（2）转动：分子在空间围绕一个通过其质心的轴转动。 对于线形分子：
有两种转动方式，转动自由度为2
对于非线形分子： 有三种转动方式，转动自由度为3
（3）振动 对于有N个原子的分子来说，振动自由度=运动自由度－ 平动自由度－转动自由度
对于线性分子：振动自由度＝3N－5
对于非线性分子：振动自由度＝3N－6
（4）泛频峰：倍频峰＋组频峰
（5）特征峰：可用于鉴别官能团存在的吸收峰。 （6）相关峰：由一个官能团引起的一组具有相互依存关 系的特征峰
红外光谱可分为基频区和指纹区两大区域 （1）基频区(4000～1350cm-1)又称为特征区或官能团 区，其特征吸收峰可作为鉴定基团的依据。 特点：吸收峰稀疏，易辨认，一般为伸缩振动产生。
光是电磁波，分子也有电场（偶极矩），分子中的原子 在振动时，偶极矩会发生变化。红外吸收的产生是由于 分子电场和红外光电场的相互耦合作用。
分子吸收红外辐射必须同时满足三个条件： （1）辐射应具有刚好满足振动跃迁所需的能量。 （2）只有能使偶极矩发生变化的振动形式才能吸收红 外辐射。 （3）分子的振动频率与红外辐射的频率相同时才能发 生红外吸收。 a、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。
红外吸收光谱分析方法
①计算给出化学式化合物的不饱和度U=1+n4+(n3-n1)/2, n1,n3,n4分别表示含有一价、三价和四价原子的数目。 ②将整个红外光谱划分成特征官能团区（4000～2500cm-1） 和指纹区（1333～667cm-1），从高频到低频检查吸收峰存 在的情况，找到化合物可能类别和主要官能团。 ③将官能团划分成三波段：4000～2500cm-1该区域的吸收峰 表征有氢原子官能团，如羟基羧基，再看相应基团的吸收峰 确定官能团；2500～2000cm-1反映了含三键的化合物以及XH（S、Si、B、P）基团的存在；2000～1333cm-1反映了含有 双键的化合物。
苯，3N－6＝30种，实际上苯的红外谱图上只有几个吸收 峰！说明：不单苯，许多化合物在红外谱图上的吸收峰 数目要远小于其振动自由度（理论计算值）。
原因:(1)相同频率的峰重叠（2）频率接近或峰弱，仪器 检测不出（3）有些吸收峰落在仪器的检测范围之外（4） 并不是所有的振动都产生红外吸收。那什么情况下的振 动产生红外吸收？
三、红外光谱图表示方法
以透射比T％为纵坐标，以波长λ（ μm ）或波数1/λ （ σ，cm-1）为横坐标作图得到红外吸收光谱图。 从红外光谱图上得到的信息：①峰的数目②峰的形状 ③峰的位置④峰的强度
二、红外吸收基本理论
一、分子的振动与振动能级 1、对简单的双原子分子的振动可以用谐振子模型来模拟 双原子分子的化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧。
近红外（泛频区） λ 0.78～2.5μm σ12000～4000cm-1
中红外（基本振动区）λ 2.5～50μm σ 4000～200cm-1
远红外（转动区） λ 50～1000μm σ 200～10cm-1
二、红外光谱法特点 ⒈ 红外光谱不涉及分子的电子能级，主要是振动能 级跃迁和转动能级的跃迁。 2. 涉及绝大多数有机物。 3、红外光谱的结构信息丰富。 4、物质对红外辐射的吸收强度与物质含量的关系符合朗 伯－比尔定律，可以定量分析，但一般只做结构分析。 5、非破坏性分析。
④将指纹区分为两个区：1333～990cm-1区包括了C-O、C-N 、C-P、C-Si、P-O等单键的伸缩振动吸收和C=S、S=O、P=O 等键的伸缩振动吸收获变形吸收；在900～667cm-1区内的 吸收可以指示—（CH2）4—，反映双键的取代程度、构型 、苯环上取代基的位置等。
⑤确定了类型和可能含有的官能团后，按类查表；最后与 标准图谱对照。
R－C＝O－OR 1740 ； R－C＝O－NH2 1690
几个名词术语
（1）基频峰：分子吸收一定频率红外线，振动能级从基 态跃迁至第一振动激发态产生的吸收峰；基频峰是红外 主要吸收峰
（2）倍频峰：分子的振动能级从基态跃迁至第二振动激 发态、第三振动激发态等高能态时所产生的吸收峰。 （3）组频峰：振动之间相互作用产生的吸收峰
红外吸收光谱分析
讲述人:万佳祺
主要内容
一 概述 二 红外吸收基本理论 三 红外吸收光谱分析方法和应用
一、概述
红外光谱是根据物质对红外光的特征吸收建立起来的 一种光谱分析方法。 一、红外光区的划分及主要应用
红外光谱在可见光和微波光区之间，其波长范围约 0.78～1000μm。习惯上按红外光波长，将红外光谱分成 三个区域：
红外吸收光谱的应用
（1）官能团定性分析 （2）有机化合物结构分析 （3）跟踪化学反应 （4）定量分析；基本依据是朗伯-比尔定律，A=εbc，式 中A为吸光度,ε为摩尔吸光系数,b样品槽厚度,c样品浓度
b、非对称分子：有偶极矩，红外活性。
跃迁几率和偶极矩的变化值 （1）从基态向第一激发态跃迁几率大，基频峰一般较强， 而倍频峰一般较弱 （2）对于基频峰：偶极矩变化越大的振动，吸收峰越强 原子的电负性相差越大，即键的极性越大，偶极矩变化 越大：C-Cl比C－H强 偶极矩比较：不对称伸缩>对称伸缩，伸缩>弯曲 分子的对称性越差，偶极矩变化越大
这里弹簧的k值就相当于化学键的强度（N/cm）。
二、分子的振动方式
构成分子的原子不是静止不动的，原子在其平衡位置 做相对运动，从而产生振动！原子与原子之间的相对运 动无非有两种情况，即：键长发生变化（伸缩振动）， 键角发生变化（弯曲振动）
对于双原子分子：没有弯曲振动，只有一个伸缩振动
对于多原子分子来说，包括伸缩振动和弯曲振动。 伸缩振动有对称和不对称伸缩以亚甲基－CH2为例
X－H伸缩振动区 (4000 ～ 2500cm-1) 三键及累积双键区(2500～1900cm-1) 双键伸缩振动区 (1900～1200cm-1)
（2）指纹区(1350～600 cm-1）
指纹区的吸收峰是由于C－N，C－O，C－S等单键和 C=S，S=O等双键的伸缩振动以及分子骨架中多数基团 的变形振动所引起。