第十二章 红外吸收光谱法 Infrared Absorption Spectroscopy 红外光谱法：利用物质对红外光区电磁辐 射的选择性吸收的特性来进行结构分析、 定性和定量的分析方法，又称红外吸收光 谱法
第十二章 红外吸收光谱法 Infrared Absorption Spectroscopy 红外光谱法：利用物质对红外光区电磁辐 射的选择性吸收的特性来进行结构分析、 定性和定量的分析方法，又称红外吸收光 谱法
红外吸收光谱法 红外线：波长在0.76~1000μm范围内的电磁波 近红外区：0.76-2.5μm 一OH和一NH倍频吸收区 中红外区：2.5~25m 振动、伴随转动光谱 远红外区：25~500μm 纯转动光谱
红外吸收光谱法 红外线：波长在0.76~1000μm 范围内的电磁波 近红外区：0.76~2.5μm —OH和—NH倍频吸收区 中红外区：2.5~25μm 振动、伴随转动光谱 远红外区：25~500μm 纯转动光谱
红外吸收光谱法 Tλ曲线 红外光谱多用百分透过率T(%)为 1m49e0300200150m 130011001000900800700650m 纵坐标，使用线性波数(cm1)及线 Us W 性波长λ（μm)为横坐标。根据红 外吸收光谱进行定性、定量及测 定分子结构的方法称为红外吸收 光谱法（Infrared Absorption 苯酚的红外梭镜光谱(Tλ入曲线》 Spectroscopy IR) Tg曲线 0 100 104 o(cm)= 0 (m) 2000 1600 1200 800600cm 苯酚的红外光需光谱(T6曲线)
红外吸收光谱法 红外光谱多用百分透过率T(％)为 纵坐标，使用线性波数(cm-1)及线 性波长λ(μm)为横坐标。根据红 外吸收光谱进行定性、定量及测 定分子结构的方法称为红外吸收 光谱法（ Infrared Absorption Spectroscopy ；IR） ( ) 10 ( ) 4 1 m cm = −
红外吸收光谱法的应用 >分子结构的基础研究。 >化合物的定性与定量分析。 >有机化合物的结构鉴定。 >适用于研究所有的有机物及某些无机物。 >根据红外吸收光谱的峰位、峰强及峰形判断化 物的类别，推测某种基团的存在，推断未知化 合物的结构
红外吸收光谱法的应用 ➢ 分子结构的基础研究。 ➢ 化合物的定性与定量分析。 ➢ 有机化合物的结构鉴定。 ➢ 适用于研究所有的有机物及某些无机物。 ➢ 根据红外吸收光谱的峰位、峰强及峰形判断化 物的类别，推测某种基团的存在，推断未知化 合物的结构
主要内容 ·第一节红外光谱的基本原理 ·第二节有机化合物的典型光谱 ·第三节红外光谱仪 ·第四节红外吸收光谱分析
主要内容 • 第一节 红外光谱的基本原理 • 第二节 有机化合物的典型光谱 • 第三节 红外光谱仪 • 第四节 红外吸收光谱分析
第一节红外吸收光谱法的基本原理 红外光谱是分子吸收红外光引起振动和转动能 级跃迁产生的吸收信号 红外光(0.76≈1000m) (μm) 0.78 3 30 300 o(cm) 12820 3333 333 33 近红外 中红外 远红外 基团的振动吸收
第一节 红外吸收光谱法的基本原理 红外光谱是分子吸收红外光引起振动和转动能 级跃迁产生的吸收信号 红外光(0.76～1000μm) λ(m) 近红外 中红外 基团的振动吸收 远红外 0.78 3 30 300 σ(cm-1 ) 12820 3333 333 33
(一)振动能级 以双原子分子的纯振动光谱为例，把俩个不同质量的原 子近似地看作两个小球，其化学键看成质量可忽略不计的弹簧， 则两原子间的伸缩振动可近似地看成键轴方向的简谐振动。根 据量子力学，分子振动过程的总能量为： Ey=(V+1/2)hv 是分子的振动频率，V是振动量子数，V=0,1,2,3··。 ·若红外辐射的光子所具有的能量等于分子振动能级差时，则 分子吸收红外辐射由基态跃迁到激发态
（一）振动能级 以双原子分子的纯振动光谱为例，把俩个不同质量的原 子近似地看作两个小球，其化学键看成质量可忽略不计的弹簧， 则两原子间的伸缩振动可近似地看成键轴方向的简谐振动。根 据量子力学，分子振动过程的总能量为： EV=(V+1/2)hv v是分子的振动频率，V是振动量子数，V=0，1，2，3··· •若红外辐射的光子所具有的能量等于分子振动能级差时，则 分子吸收红外辐射由基态跃迁到激发态
振动能级 振动能级是量子化的，其所吸收的光子的能量 hw必须等于分子振动能级差，即 hvL.=AEV Ey=AVhv =△Vy 只有当红外辐射频率等于分子振动频率的△V倍 时，分子才能吸收红外辐射产生红外吸收光谱
振动能级 振动能级是量子化的，其所吸收的光子的能量 hvL必须等于分子振动能级差，即 hvL =ΔEV EV=ΔVhv vL = ΔVv 只有当红外辐射频率等于分子振动频率的ΔV倍 时，分子才能吸收红外辐射产生红外吸收光谱
(二)分子的振动方式 1.伸缩振动 伸缩振动改变键长 对称伸缩振动(U5)
对称伸缩振动（υs） （二）分子的振动方式 伸 缩 振 动 改 变 键 长 1. 伸缩振动
分子的振动方式 伸缩振动改变键长 不对称伸缩振动(vas)
不对称伸缩振动（υ as） 分子的振动方式 伸 缩 振 动 改 变 键 长