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(一)振动的基本类型 多原子分子的振动,不仅包括双原子分子沿其核-核的伸缩振动,还有键角 参入的各种可能的变形振动。因此,一般将振动形式分为两类:即伸缩振动和变 形振动 伸缩振动是指原子沿着价键方向来回运动,即振动时键长发生变化,键角不 变。当两个相同原子和一个中心原子相连时(如亚甲基CH-),其伸缩振动有两 种方式。如果两个相同(H)原子同时沿键轴离开中心(C)原子,则称为对称 伸缩振动,用符号vs表示。如果一个(H1)原子移向中心(C)原子,而另一个 (Hn)原子离开中心(C)原子,则称为反对称伸缩振动,用符号vs表示。对 同一基团来说,反对称伸缩振动频率要稍高于伸缩振动频率。 变形振动又称变角振动。它是指基团键角发生周期变化而键长不变的振动 变形振动又分为面内变形和面外变形振动两种。面内变形振动又分为剪式振动 (以δ表示)和平面摇摆振动(以ρ表示)面外变形振动又分为非平面摇摆(以 ω表示)和扭曲振动(以τ表示)亚甲基(—CH2)的各种振动形式如图10-1 所示。由于变形振动的力常数比伸缩振动小,因此,同一基团的变形振动都在其 伸缩振动的低频端岀现。变形振动对环境变化较为敏感。通常由于环境结构的改 变,同一振动可以在较宽的波段范围内出现。 (二)基本振动的理论数 多原子分子在红外光谱图上,可以出现一个以上的基频吸收带。基频吸收带 的数目等于分子的振动自由度,而分子的总自由度又等于确定分子中各原子在空 间的位置所需坐标的总数。很明显,在空间确定一个原子的位置,需要3个坐标 (x、y和z)当分子由N个原子组成时,则自由度(或坐标)的总数,应该等(一)振动的基本类型 多原子分子的振动,不仅包括双原子分子沿其核-核的伸缩振动,还有键角 参入的各种可能的变形振动。因此,一般将振动形式分为两类:即伸缩振动和变 形振动。 伸缩振动是指原子沿着价键方向来回运动,即振动时键长发生变化,键角不 变。当两个相同原子和一个中心原子相连时(如亚甲基-CH2-),其伸缩振动有两 种方式。如果两个相同(H)原子同时沿键轴离开中心(C)原子,则称为对称 伸缩振动,用符号 vs 表示。如果一个(HⅠ)原子移向中心(C)原子,而另一个 (HⅡ)原子离开中心(C)原子,则称为反对称伸缩振动,用符号 vas 表示。对 同一基团来说,反对称伸缩振动频率要稍高于伸缩振动频率。 变形振动又称变角振动。它是指基团键角发生周期变化而键长不变的振动。 变形振动又分为面内变形和面外变形振动两种。面内变形振动又分为剪式振动 (以 δs 表示)和平面摇摆振动(以 ρ 表示)。面外变形振动又分为非平面摇摆(以 ω 表示)和扭曲振动(以 τ 表示)。亚甲基(—CH2)的各种振动形式如图 10-1 所示。由于变形振动的力常数比伸缩振动小,因此,同一基团的变形振动都在其 伸缩振动的低频端出现。变形振动对环境变化较为敏感。通常由于环境结构的改 变,同一振动可以在较宽的波段范围内出现。 (二)基本振动的理论数 多原子分子在红外光谱图上,可以出现一个以上的基频吸收带。基频吸收带 的数目等于分子的振动自由度,而分子的总自由度又等于确定分子中各原子在空 间的位置所需坐标的总数。很明显,在空间确定一个原子的位置,需要 3 个坐标 (x、y 和 z)。当分子由 N 个原子组成时,则自由度(或坐标)的总数,应该等
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