概述红外分光光度法
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第一节 概 述
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第一节 概 述
波数σ是波长λ的倒数，单位为cm-1。 波长与波数的换算关系为：
(cm1)
1
10 4
(cm) (μm)
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第一节 概 述 二、红外光谱与紫外光谱的区别
1. 成因不同 红外光谱是由分子的振转能级的跃迁而形 成，即称分子振-转光谱。紫外可见光谱是分子外层电子 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。
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第二节 基本原理
2．特征峰与相关峰 特征峰：能够用于鉴别官能团存在并具有较高强度
的吸收峰称为特征吸收峰，简称特征峰，其频率称 为特征频率。 吸收峰：由一个官能团所产生的一组具有依存关系 的特征峰称为相关吸收峰，简称吸收峰。
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第二节 基本原理
(二) 影响吸收峰强度的因素 1．原子电负性的影响 化 学 键 两 端 所 连 接 的 原 子 的 电 负 性 相 差 越 大 ， 即
2．熟悉红外光谱与紫外光谱的区别；熟悉红外光谱产生 的原理及条件；熟悉红外光谱中的吸收峰类型及影响 吸收峰的因素 。
3．了解典型有机化合物的重要基团在红外光谱中出现的 重要区段；了解红外分光光度计的基本结构 。
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◆能力要求 学会使用红外分光光度计。
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第一节 概 述
第一节 概 述 红外分光光度法（infrared spectrophotometry，IR）是利
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第二节 基本原理
当一定频率的红外线照射分子时，如果分子中 某个基团的振动频率与其相同，两者就会产生共 振，分子吸收红外光的能量由原来的基态能级跃 迁到较高的振动能级，同时也伴随着转动能级的 跃迁。
对于大多数复杂的气、液、固体，分子间的自 由旋转受到阻碍，由转动能级跃迁所引起的红外 吸收几乎观察不到，可以观察到的主要由分子振 动能级跃迁产生的红外吸收光谱。
◆学习目的 通过学习红外分光光度法的基本原理、红外光谱产 生的条件、红外光谱中的吸收峰类型及影响吸收峰 的因素等有关知识，了解典型有机化合物的重要基 团在红外光谱中出现的区域和红外分光光度计的使 用，为药物鉴别打下基础。
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◆知识要求 1．了解红外线、红外光谱的概念以及在药物分析中的主 要应用 。
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第二节 基本原理
（二）红外光谱产生的条件 1．红外辐射的能量与分子的振转能级跃迁所需要
的能量刚好相等时，分子才会吸收红外辐射。 2．红外辐射与分子之间有偶合作用。只有发生偶
极矩变化的振动才能引起可观测的红外吸收谱带， 这种红外活性的振动才能产生红外吸收。
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第二节 基本原理
课堂互动 产生红外光谱的原因是（ ） A．原子内层电子能级跃迁 B．分子外层价电子跃迁 C．分子转动能级跃迁 D．分子振动-转动能级跃迁
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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。
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第二节 基本原理
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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。
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第二节 基本原理
课堂互动
分析化学
红外光谱产生的条件是什么？
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第二节 基本原理
二、红外光谱中的吸收峰类型及影响吸收峰强度的因素 (一) 红外光谱中的吸收峰类型 1．基频峰与泛频峰
基频峰：分子吸收一定频率的红外线，振动能级由基态 跃迁至第一激发态时所产生的吸收峰称为基频峰。 泛频峰：分子的振动能级由基态跃迁至第二、第三激发 态等高能级时所产生的吸收峰称为倍频峰。除倍频峰外， 还有由两个或多个振动类型组合而成的合频峰、差频峰。 倍频峰、合频峰和差频峰合称为泛频峰。
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第一节 概 述
课堂互动 您能说出为什么紫外光谱在对有机
物定性鉴定和结构分析上仅是红 外光谱的一种辅助工具呢？
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第二节 基本原理
第二节 基本原理 一、红外光谱产生的基本原理及条件 （一）红外光谱产生的基本原理 1．分子振动与红外吸收 分子处在不停的运动之中，除了价电子跃迁外， 还有分子中原子的振动和分子本身的转动。
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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。
极性越大，偶极矩变化越大，伸缩振动的吸收峰 越强。 2．振动方式的影响 振动方式不同，吸收峰强度也不同。基团的振动 方式与其吸收峰强度的大小关系（依次）为：νas ＞νs＞δ
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第二节 基本原理
3．分子对称性的影响 分子越对称，吸收峰就越弱，完全对称时，偶极
矩无变化，不产生红外吸收。 4．溶剂的影响 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。
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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
用物质对红外线的特征吸收而建立起来的分析方法，又 称红外吸收光谱法。
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
第一节 概 述
一、红外线及红外光谱 1．红外线及红外光谱区域 在可见光部分红色光之外，波长大于0.76μm而小于
1000μm的电磁波称为红外线。 目前广泛用于化合物定性、定量和结构分析的红外光
谱，是指化合物吸收中红外光区的红外光后引起分子 振转能级跃迁而产生的吸收光谱，称为红外吸收光谱 简称红外光谱（IR）。
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第一节 概 述
2．红外光谱的表示方法
红外光谱的表示常采用T-σ曲线或T-λ曲线，即以波 数σ（cm-1）或波长λ（μm）为横坐标，表示吸收 峰的位置，以百分透光率T%为纵坐标，表示吸收 峰的强度。红外光谱图最常采用的是波数等距绘 制的T-σ曲线，其吸收峰是向下的“谷”，吸收 峰多而尖锐，图谱复杂。
第一节 概 述
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波数σ是波长λ的倒数，单位为cm-1。 波长与波数的换算关系为：
(cm1)
1
10 4
(cm) (μm)
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第一节 概 述 二、红外光谱与紫外光谱的区别
1. 成因不同 红外光谱是由分子的振转能级的跃迁而形 成，即称分子振-转光谱。紫外可见光谱是分子外层电子 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。
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第二节 基本原理
2．特征峰与相关峰 特征峰：能够用于鉴别官能团存在并具有较高强度
的吸收峰称为特征吸收峰，简称特征峰，其频率称 为特征频率。 吸收峰：由一个官能团所产生的一组具有依存关系 的特征峰称为相关吸收峰，简称吸收峰。
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第二节 基本原理
(二) 影响吸收峰强度的因素 1．原子电负性的影响 化 学 键 两 端 所 连 接 的 原 子 的 电 负 性 相 差 越 大 ， 即
2．熟悉红外光谱与紫外光谱的区别；熟悉红外光谱产生 的原理及条件；熟悉红外光谱中的吸收峰类型及影响 吸收峰的因素 。
3．了解典型有机化合物的重要基团在红外光谱中出现的 重要区段；了解红外分光光度计的基本结构 。
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◆能力要求 学会使用红外分光光度计。
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第一节 概 述
第一节 概 述 红外分光光度法（infrared spectrophotometry，IR）是利
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第二节 基本原理
当一定频率的红外线照射分子时，如果分子中 某个基团的振动频率与其相同，两者就会产生共 振，分子吸收红外光的能量由原来的基态能级跃 迁到较高的振动能级，同时也伴随着转动能级的 跃迁。
对于大多数复杂的气、液、固体，分子间的自 由旋转受到阻碍，由转动能级跃迁所引起的红外 吸收几乎观察不到，可以观察到的主要由分子振 动能级跃迁产生的红外吸收光谱。
◆学习目的 通过学习红外分光光度法的基本原理、红外光谱产 生的条件、红外光谱中的吸收峰类型及影响吸收峰 的因素等有关知识，了解典型有机化合物的重要基 团在红外光谱中出现的区域和红外分光光度计的使 用，为药物鉴别打下基础。
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◆知识要求 1．了解红外线、红外光谱的概念以及在药物分析中的主 要应用 。
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第二节 基本原理
（二）红外光谱产生的条件 1．红外辐射的能量与分子的振转能级跃迁所需要
的能量刚好相等时，分子才会吸收红外辐射。 2．红外辐射与分子之间有偶合作用。只有发生偶
极矩变化的振动才能引起可观测的红外吸收谱带， 这种红外活性的振动才能产生红外吸收。
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第二节 基本原理
课堂互动 产生红外光谱的原因是（ ） A．原子内层电子能级跃迁 B．分子外层价电子跃迁 C．分子转动能级跃迁 D．分子振动-转动能级跃迁
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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。
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第二节 基本原理
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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。
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第二节 基本原理
课堂互动
分析化学
红外光谱产生的条件是什么？
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第二节 基本原理
二、红外光谱中的吸收峰类型及影响吸收峰强度的因素 (一) 红外光谱中的吸收峰类型 1．基频峰与泛频峰
基频峰：分子吸收一定频率的红外线，振动能级由基态 跃迁至第一激发态时所产生的吸收峰称为基频峰。 泛频峰：分子的振动能级由基态跃迁至第二、第三激发 态等高能级时所产生的吸收峰称为倍频峰。除倍频峰外， 还有由两个或多个振动类型组合而成的合频峰、差频峰。 倍频峰、合频峰和差频峰合称为泛频峰。
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第一节 概 述
课堂互动 您能说出为什么紫外光谱在对有机
物定性鉴定和结构分析上仅是红 外光谱的一种辅助工具呢？
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第二节 基本原理
第二节 基本原理 一、红外光谱产生的基本原理及条件 （一）红外光谱产生的基本原理 1．分子振动与红外吸收 分子处在不停的运动之中，除了价电子跃迁外， 还有分子中原子的振动和分子本身的转动。
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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。
极性越大，偶极矩变化越大，伸缩振动的吸收峰 越强。 2．振动方式的影响 振动方式不同，吸收峰强度也不同。基团的振动 方式与其吸收峰强度的大小关系（依次）为：νas ＞νs＞δ
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第二节 基本原理
3．分子对称性的影响 分子越对称，吸收峰就越弱，完全对称时，偶极
矩无变化，不产生红外吸收。 4．溶剂的影响 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。
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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
用物质对红外线的特征吸收而建立起来的分析方法，又 称红外吸收光谱法。
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第一节 概 述
一、红外线及红外光谱 1．红外线及红外光谱区域 在可见光部分红色光之外，波长大于0.76μm而小于
1000μm的电磁波称为红外线。 目前广泛用于化合物定性、定量和结构分析的红外光
谱，是指化合物吸收中红外光区的红外光后引起分子 振转能级跃迁而产生的吸收光谱，称为红外吸收光谱 简称红外光谱（IR）。
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第一节 概 述
2．红外光谱的表示方法
红外光谱的表示常采用T-σ曲线或T-λ曲线，即以波 数σ（cm-1）或波长λ（μm）为横坐标，表示吸收 峰的位置，以百分透光率T%为纵坐标，表示吸收 峰的强度。红外光谱图最常采用的是波数等距绘 制的T-σ曲线，其吸收峰是向下的“谷”，吸收 峰多而尖锐，图谱复杂。