红外光谱 (Infrared Spectrometry) 2021年2月21日星期日6时14分34秒
红外光谱 2021年2月21日星期日6时14分34秒 (Infrared Spectrometry)
红外光谱 红外光谱的基本概念 二、红外光谱的三要素 三、红外光谱的应用 四、样品制备技术 五、付立叶变换红外光谱仪 六、上机操作软件介绍 2021年2月21日星期日6时14分34秒 《红外光谱》
2021年2月21日星期日6时14分34秒 《红外光谱 》 2 红外光谱 二、红外光谱的三要素 一、红外光谱的基本概念 三、红外光谱的应用 五 、付立叶变换红外光谱仪 六 、上机操作软件介绍 四、样品制备技术
红外光谱的基本概念 1红外光谱的定义 2.红外活性分子和非红外活性分子 3红外光区的划分 4分子振动方式 2021年2月21日星期日6时14分34秒 《红外光谱》 3
2021年2月21日星期日6时14分34秒 《红外光谱 》 3 一、红外光谱的基本概念 1.红外光谱的定义 2.红外活性分子和非红外活性分子 4.分子振动方式 3.红外光区的划分
、红外光谱的基本概念 1.红外光谱的定义 当样品受到频率连续变化的红外光照射时,分子吸收某些频率 的辐射,并由其振动运动或转动运动引起偶极矩的净变化,产 生的分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,从而形成的 分子吸收光谱称为红外光谱。又称为分子振动转动光谱。 2红外活性分子和非红外活性分子 产生红外吸收的分子称为红外活性分子,如CO2分 子;反之为非红外活性分子如O2分子。 2021年2月21日星期日6时14分34秒 《红外光谱》
2021年2月21日星期日6时14分34秒 《红外光谱 》 4 一、红外光谱的基本概念 1. 红外光谱的定义 当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收某些频率 的辐射，并由其振动运动或转动运动引起偶极矩的净变化，产 生的分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁，从而形成的 分子吸收光谱称为红外光谱。又称为分子振动转动光谱。 2.红外活性分子和非红外活性分子 产生红外吸收的分子称为红外活性分子，如CO2分 子；反之为非红外活性分子,如O2分子
、红外光谱的基本概念 3红外光区的划分 根据实验技术和应用的不同,将红外光区分成三个区:近红外 区、中红外区、远红外区。其中中红外区是研究和应用最多的区 域,一般说的红外光谱就是指中红外区的红外光谱 ■红外光区的划分如下表 区域名称波长(m)波数(cm)能级跃迁类型 近红外区泛频区075-25 13158-oH、NH、cH键 4000 的倍频吸收 中红外区基本振动区2.5-254000 分子振动,伴随转 远红外区 分子转动区25-300 400-10 分子转动 注 v(cm) a(um) 2021年2月21日星期日6时14分34秒 《红外光谱》 5
2021年2月21日星期日6时14分34秒 《红外光谱 》 5 一、红外光谱的基本概念 区域名称 波长(µm) 波数(cm-1) 能级跃迁类型 近红外区 泛频区 0.75-2.5 13158- 4000 OH、NH、CH键 的倍频吸收 中红外区 基本振动区 2.5-25 4000-400 分子振动，伴随转 动 远红外区 分子转动区 25-300 400-10 分子转动 注： ( ) 10 ( ) 4 1 m cm − − = ■红外光区的划分如下表： 根据实验技术和应用的不同，将红外光区分成三个区:近红外 区、中红外区、远红外区。其中中红外区是研究和应用最多的区 域，一般说的红外光谱就是指中红外区的红外光谱. 3.红外光区的划分
红外光谱的基本概念 4分子振动方式 1)双原子分子的振动 用经典力学方法把双原子分子的振动形式用两个刚性小球的 弹簧振动来模拟,如下图所示: 该体系的基本振动频率的计算公式为: 双原子分子振动示意图 K 其中 m1:m2 2 m1+m2 白上式可见,影响基本振动频率的直接因素是相对原子 质量和化学键的力常数。 2021年2月21日星期日6时14分34秒 《红外光谱》
1)双原子分子的振动 2021年2月21日星期日6时14分34秒 《红外光谱 》 6 一、红外光谱的基本概念 用经典力学方法把双原子分子的振动形式用两个刚性小球的 弹簧振动来模拟，如下图所示: δ δ 1 2 1 2 m m m m + = K 2 c ~ 1 = 该体系的基本振动频率的计算公式为： 双原子分子振动示意图 由上式可见，影响基本振动频率的直接因素是相对原子 质量和化学键的力常数。 其中 4.分子振动方式
、红外光谱的基本概念 2)多原子分子的振动 对于多原子分子,由于一个原子可能同时与几个其它原子形成化学 键,它们的振动相互牵连不易直观地加以解释,但可以把它的振动分解 为许多简单的基本振动,即简正振动。 一般将振动形式分成两类:伸缩振动和变形振动。 a.伸缩振动( VV) 原子沿键轴方向伸缩,键长发生变化而键角不变的振动称 为伸缩振动。它又分为对称伸缩振动(v5)和不对称伸缩 振动as)。 b.变形振动(又称弯曲振动或变角振动,用符号6表示) 基团键角发生周期变化而键长不变的振动称为变形振动。 变形振动又分为面内变形振动和面内变形振动 2021年2月21日星期日6时14分34秒 《红外光谱》
2021年2月21日星期日6时14分34秒 《红外光谱 》 7 一、红外光谱的基本概念 2)多原子分子的振动 对于多原子分子，由于一个原子可能同时与几个其它原子形成化学 键，它们的振动相互牵连,不易直观地加以解释，但可以把它的振动分解 为许多简单的基本振动，即简正振动。 原子沿键轴方向伸缩，键长发生变化而键角不变的振动称 为伸缩振动。它又分为对称伸缩振动(νs ）和不对称伸缩 振动(νas ） 。 b. 变形振动（又称弯曲振动或变角振动，用符号δ表示） 基团键角发生周期变化而键长不变的振动称为变形振动。 变形振动又分为面内变形振动和面内变形振动。 a. 伸缩振动(νs νas ） 一般将振动形式分成两类：伸缩振动和变形振动
、红外光谱的基本概念 下面以水分子的振动为例加以说明: 水分子是非线型分子,振动自由度:3×3-6=3个振动形式, 分别为不对称伸缩振动、对称伸缩振动和变形振动。这三种振动 皆有偶极矩的变化是红外活性的。如图所示: H H H H H 对称伸缩 不对称伸缩 弯曲振动 v:3652cm-1 v:3756cm 6:1595cm-1 2021年2月21日星期日6时14分34秒 《红外光谱》 8
2021年2月21日星期日6时14分34秒 《红外光谱 》 8 一、红外光谱的基本概念 水分子是非线型分子，振动自由度：3×3-6=3个振动形式， 分别为不对称伸缩振动、对称伸缩振动和变形振动。这三种振动 皆有偶极矩的变化是红外活性的。 如图所示: 下面以水分子的振动为例加以说明：
二、红外光谱的三要素 1峰位 2峰强 3峰形 2021年2月21日星期日6时14分34秒 《红外光谱》
2021年2月21日星期日6时14分34秒 《红外光谱 》 9 二、红外光谱的三要素 1.峰位 2.峰强 3.峰形
二、红外光谱的三要素 1峰位 分子内各种官能团的特征吸收峰只出现在红外光波谱的一定范围, 如:C=O的伸缩振动一般在1700cm-左右。 以下列化合物为例加以说明 6 0 H R-C-+N R一C—RR一CCl H 6 0 Ucc≈1715cm1Uc0≈1780cm1Uc=0≈1650cm 2021年2月21日星期日6时14分34秒 《红外光谱》
2021年2月21日星期日6时14分34秒 《红外光谱 》 10 二、红外光谱的三要素 1.峰位 分子内各种官能团的特征吸收峰只出现在红外光波谱的一定范围， 如：C=O的伸缩振动一般在1700 cm-1左右。 以下列化合物为例加以说明： υC=O υ 1650 cm-1 C=O 1715 cm-1 υC=O 1780 cm-1