武汉理工大学 材料测试方法 红外与拉曼光谱比较

相互关系----经验规则
(1)相互排斥规则： 凡有对称中心的分子，若有拉曼活性，
则红外是非活性的；若红外活性，则拉曼 非活性。 (2) 相互允许规则：
凡无对称中心的分子，大多数的分子， 红外和拉曼都活性。
(3) 相互禁止规则：
少数分子的振动，既非拉曼活性，又非 红外活性。
如：乙烯分子的扭曲振动，在红外和拉 曼光谱中均观察不到该振动的谱带。
拉曼光谱与红外光谱分析方法比较
拉曼光谱 光谱范围100-4000Cm-1
中红外光谱 光谱范围400-4000Cm-1
水可作为溶剂
样品可盛于玻璃瓶，毛细管等 容器中直接测定
固体样品可直接测定
水不能作为溶剂 不能用玻璃容器测定 需要研磨制 的单色性激光
波长大于800nm的多色光
一 相同之处 同属分子振(转)动光谱
二 不同之处 红外：分子对红外光的吸收； 强度由分子偶极距决定。 拉曼：分子对激光(单色光)的散射； 强度由分子极化率决定。
三 互补
红外：适用于研究不同原子的极性键的 振动。
－OH, －C＝O，－C－X 拉曼：适用于研究同原子的非极性键振 动。
－N－N－, －C－C－
拉曼光谱与红外光谱用途的差别：
1) 在鉴定有机化合物方面，红外光谱 具有较大的优势，主要原因是红外光 谱的标准数据库比拉曼光谱的丰富。
2）在鉴定无机化合物方面，拉曼光谱仪 获得400cm-1以下的谱图信息要比红外光 谱仪容易得多。因此，无机化合物的拉 曼光谱信息量比红外光谱的大。
3）拉曼光谱与红外光谱可以互相补充、 互相佐证。
本节小结
红外与拉曼光谱的比较。
5.8 红外与拉曼光谱比较
5.8.1 红外活性和拉曼活性振动
① 红外活性振动 永久偶极矩；极性基团 红外活性振动—伴有偶极矩变化的振动。
② 拉曼活性振动 诱导偶极矩； = E 拉曼活性振动—伴随有极化率变化的振
动。
O=C=O
对称伸缩
O=C=O
反对称伸缩
偶极距不变无红外活性 极化率变有拉曼活性
偶极距变有红外活性 极化率不变无拉曼活性
对称伸缩时： 不改变偶极矩，所以，没有红外活性；但 产生周期性极化度的改变，距离近时电子 云变形小，距离远时电子云变形大，因 此，是拉曼活性的。
非对称伸缩时： 一个键的核间距变大，一个键的核间距变 小，有红外活性；但极化度一个变小，一 个变大，总的结果是拉曼非活性。
5.8.2 拉曼光谱与红外光谱的比较