第4章红外吸收光谱 (Infrared Absorption pectroscopy,IR)
第4章 红外吸收光谱 (Infrared Absorption pectroscopy,IR )
4.1 概述 红外吸收光谱法：利用物质对红外光区 电磁辐射的选择性吸收特性来分析分子 中有关基团结构的定性、定量信息的分 析方法
红外吸收光谱法：利用物质对红外光区 电磁辐射的选择性吸收特性来分析分子 中有关基团结构的定性、定量信息的分 析方法。 4.1 概述
.1红外光区的划分 红外光谱在可见光区和微波光区之间，波长范围 约为0.78m1000μm。 习惯上又将红外光区分为三个区： 区域 2/μm 波数/cm1 能级跃迁类型 近红外区 0.782.5 12800~4000 OH、NH及CH键倍频吸收 中红外区 2.550 4000~200 分子振动，伴随转动 远红外区 50~1000 200~10 分子转动，骨架振动
4.1.1 红外光区的划分 红外光谱在可见光区和微波光区之间，波长范围 约为 0.78 µm ～1000µm。 习惯上又将红外光区分为三个区： 区域 /m 波数/cm-1 能级跃迁类型 近红外区 0.78 2.5 12800 4000 OH、NH及CH键倍频吸收 中红外区 2.5 50 4000 200 分子振动，伴随转动 远红外区 50 1000 200 10 分子转动,骨架振动
2、红外光谱法的特点： a.是一种分子吸收光谱，主要研究在振动中伴随有偶极矩变 化的化合物，能研究除单原子分子和同核分子外的有机 化合物 b.能进行定性和定量分析，能鉴定化合物和分子结构 c可测定气、液、固体样品，用量少、分析速度快、不破坏 试样
2、红外光谱法的特点: a.是一种分子吸收光谱，主要研究在振动中伴随有偶极矩变 化的化合物，能研究除单原子分子和同核分子外的有机 化合物 b.能进行定性和定量分析，能鉴定化合物和分子结构 c.可测定气、液、固体样品，用量少、分析速度快、不破坏 试样
红外吸收光谱与紫外吸收光谱的区别 (1)起源不同 紫外线波长短，频率高，光子能量大，引起 分子外层电子的能级跃迁，紫外光谱属于电子光谱。 研究的是具有共轭体系的不饱和化合物。 红外线波长长，光子能量比紫外线小得多， 只能引起分子的振动能级并伴随转动能级的跃迁， 中红外光谱是振动一转动光谱
3、红外吸收光谱与紫外吸收光谱的区别 （１）起源不同 紫外线波长短，频率高，光子能量大，引起 分子外层电子的能级跃迁，紫外光谱属于电子光谱。 研究的是具有共轭体系的不饱和化合物。 红外线波长长，光子能量比紫外线小得多， 只能引起分子的振动能级并伴随转动能级的跃迁， 中红外光谱是振动－转动光谱
(2)适用范围不同 紫外吸收光谱法适用于研究芳香族或具有共轭 结构的不饱和脂肪族化合物及某些无机物，不适用 于饱和有机化合物，主要用于定量分析。 测定对象：液体、少数物质蒸汽 红外吸收光谱适用于（除单原子分子和同核双原 子分子外)，几乎所有的有机化合物，还可以用于 研究某些无机物，用于定性鉴别，测定有机化合物 的分子结构。 测定对象：液体、气体、固体（最为方便)
（２）适用范围不同 紫外吸收光谱法适用于研究芳香族或具有共轭 结构的不饱和脂肪族化合物及某些无机物，不适用 于饱和有机化合物，主要用于定量分析。 测定对象：液体、少数物质蒸汽 红外吸收光谱适用于(除单原子分子和同核双原 子分子外），几乎所有的有机化合物，还可以用于 研究某些无机物，用于定性鉴别，测定有机化合物 的分子结构。 测定对象：液体、气体、固体（最为方便）
(3)特征性不同 紫外光谱是电子光谱，由分子中的工电子 和n电子跃迁产生，特征性较差。 红外光谱是振动一转动光谱，每个官能团 都有几种振动形式，光谱复杂，特征性强。化合 物都有各自特征的红外光谱，因此，可以做定性 鉴别。 相同点：定量基础都依据朗伯比耳定律
（３）特征性不同 紫外光谱是电子光谱，由分子中的π电子 和ｎ电子跃迁产生，特征性较差。 红外光谱是振动－转动光谱，每个官能团 都有几种振动形式，光谱复杂，特征性强。化合 物都有各自特征的红外光谱，因此，可以做定性 鉴别。 相同点:定量基础都依据朗伯比耳定律
4、红外光谱的特点： 由于红外光谱分析特征性强，气体、 液体、固体样品都可测定，并具有用量 少，分析速度快，不破坏样品的特点。因 此，红外光谱法不仅与其它许多分析方法 一样，能进行定性和定量分析，而且该法 是鉴定化合物和测定分子结构的最有用方 法之一
4、红外光谱的特点： 由于红外光谱分析特征性强，气体、 液体、固体样品都可测定，并具有用量 少，分析速度快，不破坏样品的特点。因 此，红外光谱法不仅与其它许多分析方法 一样，能进行定性和定量分析，而且该法 是鉴定化合物和测定分子结构的最有用方 法之一
3、红外吸收光谱图的表示 T~λ曲线或T~o曲线 纵坐标为百分透射比T%,因而吸收峰向下，向上则 为谷 横坐标是波长2（单位为μm),或o (单位为cm-l) 波长入与波数之间的关系为： 波数(cm-1)=104/入(m) 中红外区的波数范围是4000~400cm1
3、红外吸收光谱图的表示 T~曲线或T~ σ曲线 纵坐标为百分透射比T%，因而吸收峰向下，向上则 为谷 横坐标是波长（单位为µm ）， 或σ （单位为cm-1） 波长与波数之间的关系为： 波数（ cm-1）=104 / （ µm ） 中红外区的波数范围是4000 ~ 400 cm-1
A/um 2.5 5 7891012162025 红外光谱图： 纵坐标为吸收强度 00n30n32nn 28002400200018001600140012001000 800 横坐标为波长入 仲丁醇的红外光谱 o/sm (μm)和o:cm-1 可以用峰数，峰位，峰 形，峰强来描述。 应用：有机化合物的结构解析。 定性：基团的特征吸收频率； 定量：特征峰的强度；
红外光谱图： 纵坐标为吸收强度 横坐标为波长λ （ μm ）和σ：cm-1 可以用峰数，峰位，峰 形，峰强来描述。 应用：有机化合物的结构解析。 定性：基团的特征吸收频率； 定量：特征峰的强度；