第七章红外光谱 71红外谱图基本知识 红外吸收强度一般用强弱表示: 很强( very strong,vs;e>200 强( strong,s;e=75~200 中( medium,m;E=25~75) 弱(weak,w;E=5~25) 很弱( very weak.,w;E<5) 变化( variable,v) (E:摩尔吸光系数)
第七章 红外光谱 7.1 红外谱图基本知识 红外吸收强度一般用强弱表示： 很强（very strong, vs; 200） 强（strong, s; = 75 ~ 200） 中（medium, m; = 25 ~ 75） 弱（weak, w; = 5 ~ 25） 很弱（very weak, vw; 5） 变化（variable, v） （：摩尔吸光系数）
72红外光谱原理 721双原子分子的红外吸收频率 经典力学处理: tVU 2I C VH k:化学键的力常数 μ:折合质量 量子力学处理: E=(n+)hv,(n=0,1,2,3 2 v为基频
7.2 红外光谱原理 7.2.1 双原子分子的红外吸收频率 经典力学处理： = = 1 2 1 2 k C k ; k：化学键的力常数 ：折合质量 量子力学处理： E = (n + )h; (n = , , , , ) 1 2 0 1 2 3 为基频
722多原子分子的红外吸收频率 多原子分子有多种振动模式: 非线性分子的振动:3n-6个自由度(基本振动) 线性分子的振动:3n-5个自由度(基本振动) 伸缩振动( stretching):沿键轴方向伸、缩的振动, 其吸收频率相对在高波数区。 弯曲振动( bending)}:除伸缩振动以外的其它振动, 其吸收频率相对在低波数区
7.2.2 多原子分子的红外吸收频率 多原子分子有多种振动模式： 非线性分子的振动：3n-6个自由度（基本振动） 线性分子的振动： 3n-5个自由度（基本振动） 伸缩振动(stretching)：沿键轴方向伸、缩的振动， 其吸收频率相对在高波数区。 弯曲振动(bending)： 除伸缩振动以外的其它振动， 其吸收频率相对在低波数区
对称伸缩振动vs 反(非)对称伸缩振动vas symmetric stretching asymmetric stretching 面内弯曲振动或剪切振动8。面内弯曲振动或面内摇动p scissoring rocking H., 面外弯曲振动或面外摇动O面外弯曲振动或扭曲T wagging twisting
H C H H C H 对称伸缩振动 s symmetric stretching 反（非）对称伸缩振动 as asymmetric stretching H C H H C H H C H H C H 面内弯曲振动或剪切振动 s scissoring 面内弯曲振动或面内摇动 rocking 面外弯曲振动或面外摇动 wagging 面外弯曲振动或扭曲 twisting
倍频( overstone):nv(n=2,3,;ⅴ为基频) 组合频( combination tone):两个或两个以上基频之差或和。 耦合频率( coupling tone):两个基团相邻且它们的振动基频 相差又不大时,振动的耦合引起吸收频率偏离基频,一个 移向高频方向,一个移向低频方向。 费米共振( Fermi resonance):当倍频或组合频与某基频相 近时,由于其相互作用而产生的强吸收带或发生的峰的分 裂 723红外吸收强度 红外吸收强度由振动时偶极矩变化的大小决定。 分子中含有杂原子时,其红外谱峰一般都较强
倍频(overstone)：n ( n=2, 3, …; 为基频) 组合频(combination tone)：两个或两个以上基频之差或和。 耦合频率(coupling tone)：两个基团相邻且它们的振动基频 相差又不大时，振动的耦合引起吸收频率偏离基频，一个 移向高频方向，一个移向低频方向。 费米共振(Fermi resonance)：当倍频或组合频与某基频相 近时，由于其相互作用而产生的强吸收带或发生的峰的分 裂。 7.2.3 红外吸收强度 红外吸收强度由振动时偶极矩变化的大小决定。 分子中含有杂原子时，其红外谱峰一般都较强
73官能团的特征频率 影响官能团吸收频率的因素: 1)电子效应 1715cm 频率升高C=o o频率降低 (1)诱导效应 C=o-1869cm1 C=O 1785 C=o~1812cm 1815cm1 B 1735 R OR1750cm-I 1760cm OH
7.3 官能团的特征频率 影响官能团吸收频率的因素： 1）电子效应 （1）诱导效应 频率降低 C O F C O Cl C O Br ~1869cm-1 1785 ~ 1815cm-1 ~1812cm-1 C O R OR' C O R OH 1735 ~ 1750cm-1 ~1760cm-1 频率升高 C O C O 1715cm-1
(2)中介效应(共振效应) 伯、仲、叔酰胺羰基 C+ R NH2 <~1690cm1 R NH2 (3)共轭效应 0、 α、β-不饱和酮羰基:~1675cm 芳酮羰基 1690cm1
（2）中介效应（共振效应） 伯、仲、叔酰胺羰基 C ~1690cm-1 O R NH2 C O R NH2 （3）共轭效应 C O C O 、-不饱和酮羰基： ~1675cm-1 芳酮羰基： ~1690cm-1
亲电诱导效应(-I)与供电共轭效应(+C) C-OR RC- SR 1735cm1(-l>+C) l690cm1(-I<+C (b) C—oR CSR 1725cm(-I<+C) 1665cm1(-l<+C) cR-Co R一C 1750cm 1710cm1
亲电诱导效应（-I）与供电共轭效应（+C） 1735cm-1 (-I > +C) (a) C O R OR' C O R SR' 1690cm-1 (-I < +C) C O C SR' O OR' 1725cm-1 (-I < +C) 1665cm-1 (-I < +C) (b) (c) C O R O 1750cm-1 C O R S 1710cm-1
2)空间效应 (1)环的张力 环的张力加大时,环上有关官能团的吸收频率逐渐上升。 脂环酮羰基:六员环五员环四员环 员环 1715cm11745cm11780cm11850cm1 脂环上CH2:环已烷环丙烷 3000 2925cm13050cm1H2C-CH23050cm1 脂环外双键: C CH 2 CH 2 CH 1651cm 1657cm 1678cm-11781cm 环烯烃中双键则反之:六员环五员环四员环 1639cm11623cm-11566cm
2）空间效应 （1）环的张力 环的张力加大时，环上有关官能团的吸收频率逐渐上升。 脂环酮羰基：六员环 五员环 四员环 三员环 1715cm-1 1745cm-1 1780cm-1 1850cm-1 脂环上CH2 ： 环己烷 环丙烷 2925cm-1 3050cm-1 H2C CH2 O 3000 ~ 3050cm-1 环烯烃中双键则反之： 六员环 五员环 四员环 1639cm-1 1623cm-1 1566cm-1 脂环外双键： 1651cm-1 1657cm-1 1678cm-1 1781cm-1 CH2 CH2 CH2 CH2
(2)空间障碍 当共轭体系的共平面性被破坏或偏离时,共轭体系也受到 影响或破坏,其吸收频率将移向高波数 H3C. H3c. H3C CH 3 CH CH 3 CH 3 1663cm 1686cm 1693cm
（2）空间障碍 当共轭体系的共平面性被破坏或偏离时，共轭体系也受到 影响或破坏，其吸收频率将移向高波数。 H3C O H3C O CH3 H3C O CH CH3 CH3 1663cm-1 1686cm-1 1693cm-1