第二章波谱法在有机化学中的应用 1.吸收光谱 物质吸收一定波长的电磁波，获得能量，从而引起分子中的原子、电子或原子核 运动状态的改变，并导致电磁波的光强度下降。被分子吸收一定光能后的电磁波通过 棱镜、光橱或射频接收器，便得到一组不连续的光谱，称为吸收光谱。连续测量所通 过的电磁波的吸收强度，所得信号经放大后被记录下来，便得到吸收光谱图。所以吸 收光谱的本质就是分子内不同质点的运动与电磁波相互作用的结果。 分子运动包括价电子运动，分子内原子在其平衡位置附近的振动，分子本身绕其 重心的转动和原子核的自旋等。同种分子吸收不同波长范围的电磁波，引起不同运动 状态的改变，每种运动状态从基态跃迁到激发态都对应一定能级，即电子能级，振动 能级，转动能级和自旋能级，也就得到各自对应的吸收光谱：电子光谱、振动光谱、 转动光谱和自旋光谱。例如：紫外和可见光谐是有机化合物分子吸收紫外-可见光后引 起价电子或非键合电子能级的跃迁产生的：红外光谱是吸收红外光引起成键原子振动 和转动能级跃迁产生的：而'H核磁共振谱则是分子中的'H原子核在吸收无线电波后 引起核自旋能级的跃迁产生的。 2.红外光谱 同一种有机官能团，可能出现在不同的化合物中。尽管如此，其红外吸收须率总 是出现在图谱中的一定区域内，这表明某些官能团有比较固定的吸收频率，可以作为 鉴定官能团的依据。因此，把这些吸收频率称为相应官能团的特征频率或特征吸收谱 带。 有机化合物中各类官能团的特征频率可分为两个区域：波数为4000~1300cm的 频率区域为特征频率区（也称为官能团区），1300cm以下的频率区域为指纹区。官能 团的特征吸收谱带大多出现在特征频率区，主要包括含氢基团和重键原子的仲缩振动 谱带，谱带较稀疏，对确定分子中官能团的存在有重要的作用。指纹区主要是各种单 键的伸缩振动与各种弯曲振动吸收区。虽然指纹区谱带强度弱、数目多，一般难以分 清各个谱带的归属，但谱带的形状受分子结构的影响很大，可以反映出分子结构上的 微小差别，除对映异构外，每种化合物都会有些不同，就如同人的指纹一样。指纹区 的吸收颜率对用己知物鉴别未知物非常重要。 每个官能团都有几种振动方式，能发生红外吸收的每种振动一般产生一个相应的