第十四章 红外分光光度法 1、概述 2、基本原理 3、振动形式 4、影响峰位变化的因素
第十四章 红外分光光度法 1、概述 2、基本原理 3、振动形式 4、影响峰位变化的因素
概述 红外线的区划： 红外光谱在可见光区和微波光区之 间， 波长范围约为075m≈1000um。 根据仪器技术和应用不同，习惯上又将红 外光区分为三个区： 近红外光区(0.75~2.5um) 中红外光区(2.5≈25m) 远红外光区(25~1000um)
一、概述 1、红外线的区划： 红外光谱在可见光区和微波光区之 间，波长范围约为 0.75 µm ～1000µm。 根据仪器技术和应用不同，习惯上又将红 外光区分为三个区： 近红外光区（0.75 ～2.5µm ） 中红外光区（2.5 ～ 25µm ） 远红外光区（25 ～ 1000µm ）
近红外光区的吸收带： 主要是由低能电子跃迁、含氢原子团（如0H以、NH、 CH)伸缩振动的倍频吸收等产生的。该区的光谱可 用来研究稀土和其它过渡金属离子的化合物，并适用 于水，醇、某些高分子化合物以及含氢原子团化合物 的定量分析。 中红外光区（2.5~25um） 绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带出 现在该光区。由于基频振动是红外光谱中吸收最强的 振动，所以该区最适于进行红外光谱的定性和定量分 析。通常，中红外光谱法又简称为红外光谱法
近红外光区的吸收带： 主要是由低能电子跃迁、含氢原子团（如O—H、N—H、 C—H）伸缩振动的倍频吸收等产生的。该区的光谱可 用来研究稀土和其它过渡金属离子的化合物，并适用 于水、醇、某些高分子化合物以及含氢原子团化合物 的定量分析。 中红外光区（2.5 ~ 25µm ） 绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带出 现在该光区。由于基频振动是红外光谱中吸收最强的 振动，所以该区最适于进行红外光谱的定性和定量分 析。通常，中红外光谱法又简称为红外光谱法
远红外光区 (25m≈1000um 该区的吸收带主要是由气体分子中的纯转动跃迁、 振动-转动跃迁、液体和固体中重原子的伸缩振动、某 些变角振动、骨架振动以及晶体中的晶格振动所引起 的。 红外分光光度法：利用样品的红外吸收光谱进 行定性、定量分析及测定分子结构的方法
远红外光区 （25 µm ～ 1000µm ） 该区的吸收带主要是由气体分子中的纯转动跃迁、 振动-转动跃迁、液体和固体中重原子的伸缩振动、某 些变角振动、骨架振动以及晶体中的晶格振动所引起 的。 红外分光光度法：利用样品的红外吸收光谱进 行定性、定量分析及测定分子结构的方法
2、红外吸收光谱表示 T久曲线或T~波数曲线 纵坐标为百分透射比T%,因而吸收峰向下， 向上则为谷 横坐标是波长入（单位为m),或波数（单 位为cm-1) 波长入与波数之间的关系为： 波数(cm-)=104/,(μm) 中红外区的波数范围是4000~400cm1
２、红外吸收光谱表示 T~曲线或T~ 波数曲线 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 ），或波数（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 横坐标为波长入 (m) 和波数1/入 40003600320028002400200018001600140012001000800600 单位：cm1 仲丁尊的红外光谱 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 ） 和波数1/λ 单位：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；
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。 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。 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，测定某些 化合物的类别。 测定对象：液体、少数物质蒸汽 红外吸收光谱适用于所有有机化合物，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，测定某些 化合物的类别。 测定对象：液体、少数物质蒸汽 红外吸收光谱适用于所有有机化合物，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π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 物都有各自特征红外光谱，因此，可以做定性鉴 别。 4、红外分光光度法的用途 进行化合物的官能团确定，类别，结 构异构，氢键，某些链状化合物的链长等
（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 物都有各自特征红外光谱，因此，可以做定性鉴 别。 ４、红外分光光度法的用途 进行化合物的官能团确定，类别，结 构异构，氢键，某些链状化合物的链长等
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
５、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