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无水乙醇红外光谱分析实验报告
篇一：红外光谱分析实验报告 一、【实验题目】 红外光谱分析实验 二、【实验目的】 1.了解傅立叶变换红外光谱仪的基本构造及工作原理 2.掌握红外光谱分析的基础实验技术 3.学会用傅立叶变换红外光谱仪进行样品测试 4.掌握几种常用的红外光谱解析方法 三、【实验要求】 利用所学过的红外光谱知识对碳酸钙、聚乙烯醇、丙三醇、乙醇的定性分析制定出合理的样品制备方法；并对其谱图给出基本的解析。 四、【实验原理】 红外光是一种波长介于可见光区和微波区之间的电磁波谱。波长在0.78～300μm。通常又把这个波段分成三个区域，即近红外区：波长在0.78～2.5μm（波数在12820～4000cm-1），又称泛频区；中红外区：波长在2.5～25μm（波数在4000～400cm-1），又称基频区；远红外区：波长在25～300μm（波数在400～33cm-1），又称转动区。其中中红外区是研究、应用最多的区域。 红外区的光谱除用波长λ表征外，更常用波数（wavenumber）σ表征。波数是波长的倒数，表示单位厘米波长内所含波的数目。其关系式为： 作为红外光谱的特点，首先是应用面广，提供信息多且具有特征性，故把红外光谱通称为"分子指纹"。它最广泛的应用还在于对物质的化学组成进行分析。用红外光谱法可以根据光谱中吸收峰的位置和形状来推断未知物的结构，依照特征吸收峰的强度来测定混合物中各组分的含量。其次，它不受样品相态的限制，无论是固态、液态以及气态都能直接测定，甚至对一些表面涂层和不溶、不熔融的弹性体（如橡胶）也可直接获得其光谱。它也不受熔点、沸点和蒸气压的限制，样品用量少且可回收，是属于非破坏分析。而作为红外光谱的测定工具-红外光谱仪，与其他近代分析仪器（如核磁共振波谱仪、质谱仪 等）比较，构造简单，操作方便，价格便宜。因此，它已成为现代结构化学、分析化学最常用和不可缺少的工具。根据红外光谱与分子结构的关系，谱图中每一个特征吸收谱带都对应于某化合物的质点或基团振动的形式。因此，特征吸收谱带的数目、位置、形状及强度取决于分子中各基团（化学键）的振动形式和所处的化学环境。只要掌握了各种基团的振动频率（基团频率）及其位移规律，即可利用基团振动频率与分子结构的关系，来确定吸收谱带的归属，确定分子中所含的基团或键，并进而由其特征振动频率的位移、谱带强度和形状的改变，来推定分子结构。 五、【仪器与试剂】 1.仪器：spectrumone-b型傅立叶变换红外光谱仪(美国铂金埃尔默公司) 2.试剂：碳酸钙、溴化钾、丙三醇、乙醇(均为分析纯)；聚乙烯醇（化学纯）。 3.红外光谱仪(FT)的构造及工作原理(1)光源 红外光谱仪(FT)中所用的光源通常是一种惰性固体，用电加热使之发射高强度连续红外辐射，如空冷陶瓷光源。随着科技的发展，一种黑体空腔光源被研制出来。它的输出能量远远高于空冷陶瓷光源，可达到60％以上。 (2)迈克尔逊干涉仪 其作用是将光源发出的红外辐射转变成干涉光，特点是输出能量大、分辨率高、波数精度高（它采用激光干涉条纹准确测定光差，故使其测定的波数更为精确）、且扫描平稳、重线性好。 (3)探测器 其作用是将光信号转变为电信号，特点是扫描速度快（一般在1s内可完成全谱扫描）、灵敏 度高。 (4)计算机 特点是各种数据处理快，且具有色散型红外光谱仪所不具备的多种功能。 (5)样品池 用能透过红外光的透光材料制作样品池的窗片，通常用Kbr或nacl做样品池的窗片。 (6)红外光谱仪（FT）的工作原理 FTIR是基于光相干性原理而设计的干涉型红外光谱仪。它不同于依据光的折射和衍射而设计的色散型红外光谱仪。它与棱镜和光栅的红外光谱仪比较，称为第三代红外光谱仪。但由于干涉仪不能得到人们业已习惯并熟知的光源的光谱图，而是光源的干涉图。为此可根据数学上的傅立叶变换函数的特性，利用电子计算机将其光源的干涉图转换成光源的光谱图。亦即是将以光程差为函数的干涉图变换成以波长为函数的光谱图，故将这种干涉型红外光谱仪称为傅立叶变换红外光谱仪。确切地说，即光源发出的红外辐射经干涉仪转变成干涉光，通过试样后得到含试样信息的干涉图，由电子计算机采集，并经过快速傅立叶变换，得到吸收强度或透光度随频率或波数变化的红外光谱图。其工作原理如下图所示： 六、【试样的制备】 测定试样的红外光谱时，必须依据试样的状态，分析的目的和测定装置的种类等条件，选择能够得到最满意的结果的试样制备方法。若选择的试样制备方法不合适，也就不能充分发挥测定的效力，甚至还可能导致错误的结论，因而不能轻视试样的制备及处理方法。这是因为要获得一个良好的光谱记录，除了与仪器性能有关外，还要受到操作技术的影响。而在操作技术中，一是试样的制备及处理技术，一是光谱的记录条件。所以，在红外光谱法中，试样的制备及处理占有重要的地位。如果试样处理不当，那么即使仪器的性能很好，也不能得到满意的红外光谱图。一般来说，在制备试样时应注意下述各点。 （1）试样的浓度和测试厚度应选择适当，浓度太小，厚度太薄，会使一些弱的吸收峰和光谱的细微部分不能显示出来；过大，过厚，又会使强的吸收峰超越标尺刻度而无法确定它的真实位置。 （2）试样中不应含有游离水。水分的存在不仅会侵蚀吸收池的盐窗，而且水分本身在红外区有吸收，将使测得的光谱图变形。 （3）试样应该是单一组分的纯物质。多组分试样在测定前应尽量预先进行组分分离（如采用色谱法、精密蒸馏、重结晶、区域熔融法等），否则各组分光谱相互重叠，以致对谱图无法进行正确的解释。 试样的制备，根据其集聚状态可进行如下。 1.固体试样 （1）压片法在红外光谱的测定上被广泛用于固体试样调制剂的有Kbr、Kcl，它们的共同特点是在中红外区（4000～400cm-1）完全透明，没有吸收峰。被测样品与它们的配比通常是1：100，即取固体试样1～3mg，在玛瑙研钵中研细，再加入100～300mg磨细干燥的Kbr或Kcl粉末，混合研磨均匀，使其粒度在2.5μm（通过250目筛孔）以下，放入锭剂成型器中。加压（5～10t/cm2）3分钟左右即可得到一定直径及厚度的透明片，然后将此薄片放在仪器的样品窗口上进行测定。 （2）熔融法将熔点低且对热又稳定的试样，直接放在可拆池的窗片上，用红外灯烘烤，使之受热变成流动性的液体，盖上另一个窗片，按压使其展成一均匀薄膜，逐渐冷却固化后测定。 （3）薄膜法将试样溶于适当的低沸点溶剂中，而后取其溶液滴洒在成膜介质（水银、平板玻璃、平面塑料板或金属板等）上，使其溶剂自然的蒸发，揭下薄膜进行测定。薄膜厚度一般约为0.05～0.1mm。 （4）附着法有些高分子物质，结晶性物质或象细菌膜那样的生物体试样，不能用溶液成膜法得到所需的薄膜，可将其试样溶液直接滴在盐片上展开，当溶剂蒸发后，在盐片的表面上形成薄的附着层即可直接测试。 （5）涂膜法对于那些熔点低、在熔融时又不分解、升华或发生其它化学反应的物质，可将它们直接加热熔融后涂在盐片上，上机测试；另外对于不易挥发的粘、稠状样品，也可直接涂在盐片上（厚度一般约为0.02mm），上机测试。 2.液体试样 （1）沸点较高试样，直接滴在两块盐片之间，形成液膜（液膜法），上机测试。 （2）沸点较低，挥发性较大的试样，可注入封闭液体池中，液层厚度一般约为0.01～1mm。 3.气态试样 使用气体吸收池，先将吸收池内空气抽去，然后注入被测试样。 七、【谱图解析】 所谓谱图解析就是根据实际上测绘的红外光谱所出现的吸收谱带的位置、强度和形状，利用基团振动频率与分子结构的关系，来确定吸收谱带的归属，确认分子中所含的基团或键，并进而由其特征振动频率的位移、谱带强度和形状的改变，来推定分子结构。有机化合物的种类很多，但大多数都由c、h、o、n、s卤素等元素构成，而其中大部分又是仅由c、h、o、n四种元素组成。所以说大部分有机物质的红外光谱基本上都是由这四种元素所形成的化学键的振动贡献的。研究大量化合物的红外光谱后发现，同一类型的化学键的振动频率是非常相近的，总是出现在某一范围内。例如ch3ch2cl中的ch3基团具有一定的吸收谱带，而很多具有ch3基团的化合物，在这个频率附近（3000～2800cm-1）亦出现吸收峰，因此可以认为此出现ch3吸收峰的频率是ch3基团的特征频率。这个与一定的结构单元相联系的振动频率称为基团频率。但是它们又有差别，因为同一类型的基团在不同的物质中所处的环境各不相同，这种差别常常能反映出结构上的特点。例如c=o伸缩振动的频率范围在1850～1600cm-1，当与此基团相连接的原子是c、o、n时，c=o谱带分别出现在1715cm-1，1735cm-1，1680cm-1处，根据这一差别可区分酮、酯和酰胺。因此，特征吸收峰的位置和强度取决于分子中各基团（化学键）的振动形式和所处的化学环境。只要掌握了各种基团的振动频率（基团频率）及其位移规律，就可应用红外光谱来检定化合物中存在的基团及其在分子中的相对位置。 为了准确地解析谱图，有必要先排除可能出现的"假谱带"（非试样本身的吸收）以及微量杂质的存在所造成的红外光谱的变化。常见的"假谱带"主要有水（3400cm-1、1640cm-1、650cm-1）和二氧化碳（2350cm-1、667cm-1）的吸收。水分的引入可能由于试样本身混有微量水或试样与空气接触而吸湿以及在样品的制备过程中使用溶剂或锭剂等而造成的。二氧化碳的吸收是由于某些试样能吸附二氧化碳，特别是某些液体试样长期保存在干冰中容易造成二氧化碳被吸收。 总之，未解析前一定要根据试样的来源和制备方法以及试样的性质来区分和确认谱图的可靠性。其谱图解析的程序可大体分为两步： （1）所含的基团或键的类型 每种分子都具有其特征的红外光谱，谱图上的每个吸收谱带是代表分子中某一基团或键的一种振动形式，并可由特征吸收谱带的位置、强度和形状确定所含基团或键的类型。以甲基为例，在2960cm-1、2870cm-1、1450cm-1、1380cm-1附近出现了四个特征吸收谱带，分别归属甲基的c-h反对称和对称伸缩振动和变形振动的吸收，且有其一定的相对强度顺序和形状。这四个特征吸收谱带就作为甲基的指纹，来确认试样中甲基存在与否。但由于分子结构和测量环境等的不同，其特征吸收谱带的位置，将做相应的移动，就可进一步推测属于何种化合物中的甲基。有机化合物的基团或键的特征频率已由实验上测得并汇集成基团或键的特 征频率表，因而我们可以借助于查"字典"的方法来确认基团或键的类型。但在实际的谱图解析中，首先从基团判别区（4000～1350cm-1）入手，按谱图上出现的强峰到弱峰的顺序，依次加以确认，并结合指纹区（1350～850cm-1）的吸收加以肯定。指纹区虽没有明显的基团或键与特征振动频率的对应关系，但它能反映整个分子结构的特点，尤其是对分子骨架的振动吸收很敏感。以醇类的羟基（缔合的）为例，虽然可由基团判别区的3400cm-1附近的伸缩振动吸收加以确认，但尚不能肯定是伯醇、仲醇或叔醇，而必须结合指纹区的1040～1160cm-1的吸收谱带的位置予以推断。伯醇出现在1050cm-1、仲醇出现在1100cm-1、叔醇出现在1150cm-1。因而作为官能团的定性，必须通过基团判别区和指纹区的特征吸收加以综合推定。但当两个基团或键的特征频率较接近时，尤其在共存的情况下，由谱图直接辨认是异常困难的。例如羟基（缔合的）和仲胺基共存的场合，由于两者的伸缩振动频率和变形振动频率都很相近，于是给推断增加了困难。遇到这种情况，可根据溶剂对特征吸收谱带位置的影响而加以分离鉴定。亦可利用化学反应制备衍生物等方法，可以方便的确定分子中所含有的基团或键。 （2）推定分子结构 根据特征吸收谱带和分子结构的关系，依据谱图上出现的特征吸收谱带的位置、强度、形状来确定分子中各个基团或键所邻接的原子或原子团（可参照各类化合物的特征振动频率图表和有关文献），并结合前述的两步，就可推定分子中原子的相互连接方式，亦即是分子结构。但应着重指出，依据分子红外光谱推定分子结构主要是从基团或键的特征振动频率位移，来推定基团或键所邻接的原子或原子团，因而对其特征振动频率位移的规律要侧重的加以掌握和熟记，特别是对前人已做过的工作要尽可能地加以收集、归纳、总结和运用。具体解析方法 a.直接法将未知物的红外光谱图与已知化合物的红外光谱图直接进行比较。这就要求样品与标准物在相同条件下记录光谱，既要使用仪器的性能（如所用仪器分辨率高，则在某些峰的细微结构上会有差别）和谱图的表示方式（等波数间隔或等波长间隔）相同的仪器，而且样品的制备方法也要一致（指样品的物理状态、样品浓度及溶剂等）。若不同则谱图也会有差异。尤其是溶剂因素影响较大，须加注意，以免得出错误的结论。如果只是样品浓度不同，则峰的强度会改变，但是每个峰的强弱顺序（相对强度）通常应该是一致的。固体样品，因结晶条件不同，也可能出现差异，甚至差异很大。 b.否定法根据红外光谱与分子结构的关系，谱图中某些波数的吸收峰，就反映了某种基团的存在。当谱图中不出现某吸收峰时，就可否定某种基团的存在。例如，在2975～2845cm-1区域内不出现强吸收峰，就表示不存在ch3和ch2。 c.肯定法借助于红外光谱中的特征吸收峰，以确定某种特征基团存在的方法。例如，谱图中1740cm-1处有吸收峰，且在1260～1050cm-1区域内出现两个强吸收峰，波数高的表现为第一吸收，则可判断该化合物属于饱和脂类化合物。 应该说，关于识谱的程序至今并无一定规则，在实际工作中，往往是三种方法联合使用，以便得出正确的结论。 补充： 1.无机化合物的基团振动频率： 红外光谱图中的每一个吸收谱带都对应于某化合物的质点或基团振动的形式，而无机化合物在中红外区的吸收，主要是由阴离子（团）的晶格振动引起的，它的吸收谱带位置与阳离子的关系较小，通常当阳离子的原子序数增大时，阴离子团的吸收位置将向低波数方向做微小的位移。因此，在鉴别无机化合物的红外光谱图时，主要着重于阴离子团的振动频率。而与有机物比较，无机化合物的红外鉴定为数较少。但是无机化合物的红外光谱图比有机化合物 简单，谱带数较少，并且很大部分是在1600cm-1以下低频区，在650～400cm-1的尤多。 2.两个红外光谱中常用的术语： 特征吸收峰-代表某种官能团存在并有较高强度的吸收峰。 特征频率-特征吸收峰所在的位置。 特征频率具有如下特点：不同化合物中，同种基团的吸收峰位置大致相同，不受分子其余部分的影响或影响较小。例如羰基（c=o）的伸缩振动吸收峰在各种化合物中总是出现在1800～1650cm-1之间，一般在1710cm-1处。再如，当化合物中有c≡c键时，其吸收峰总是出现在2500～2000cm-1之间。 3.分子的振动形式可分为两类： (1)伸缩振动 ①对称伸缩振动（σs）； ②反对称伸缩振动（σas）； (2)变形或弯曲振动 ①面内变形振动（δ）； 剪式振动（δ）； 面内摇摆振动（ρ）； ②面外变形振动（γ）； 面外摇摆振动（ω）； 扭曲变形振动（τ）。 上述每种振动形式都具有其特定的振动频率，也即有相应的红外吸收峰。有机化合物一般由多原子组成，因此红外吸收光谱的谱峰一般较多。红外光谱的吸收强度常定性地用s（强）；m（中等）；w（弱）；vw（极弱）等来表示。 八、【实验内容】 1.样品制备 分别用压片法、涂膜法、液膜法、薄膜法对碳酸钙、丙三醇、乙醇、聚乙烯醇进行样品制备。 (1)压片法略 (2)涂膜法用玻璃棒取少许丙三醇于Kbr窗片上，然后由上至下均匀展开，厚度约为0.02mm，上机测定。 (3)液膜法用注射器抽取0.05ml无水乙醇注入液体池的进样孔中，上机测定。 (4)薄膜法称取50mg聚乙烯醇于50ml烧杯中，加入10ml水，加热使其充分溶解后，取其溶液滴洒在平板玻璃上，自然风干，用刀片揭下薄膜（薄膜的厚度约为0.05～0.1mm）上机测定。 2.数据处理 (a)将所记录的caco3红外谱图与萨特勒红外标准谱图集上的caco3谱图进行对照，找出co32-的特征吸收峰，并确定其各振动形式。 (b)用仪器所带红外应用软件上的交互解析法及几种常用的谱图解析方法对丙三醇、乙醇、聚乙烯醇的谱图进行解析，同时比较三张红外谱图，分别找出各自的特征吸收峰，确定其各振动形式，然后解释三张谱图上特征吸收峰的相同与相异处。 九、【注意事项】 1.用压片法时，一定要用镊子从锭剂成型器中取出压好的薄片，而不能用手拿，以免玷污薄片。 2.用薄膜法时，在薄膜风干的过程中，可在允许的温度下，用红外灯或热风干燥，除去溶剂。但蒸发速度不宜过快，以防薄膜起泡，影响测试效果。另外成膜介质的选择应以试样溶液不 篇二：红外吸收光谱实验报告 实验三、红外吸收光谱实验报告 一、实验目的 1、掌握红外光谱分析法的基本原理。 2、掌握智能傅立叶红外光谱仪的操作方法。 3、掌握用Kbr压片法制备固体样品进行红外光谱测定的技术和方法。 4、了解基本且常用的Kbr压片制样技术在红外光谱测定中的应用。 5、通过谱图解析及标准谱图的检索，了解由红外光谱鉴定未知物的一般过程。 二、实验原理 红外光谱法又称“红外分光光度分析法”。简称“IR”，是分子吸收光谱的一种。它利用物质对红外光区的电磁辐射的选择性吸收来进行结构分析及对各种吸收红外光的化合物的定性和定量分析的一法。被测物质的分子在红外线照射下，只吸收与其分子振动、转动频率相一致的红外光谱。对红外光谱进行剖析，可对物质进行定性分析。化合物分子中存在着许多原子团，各原子团被激发后，都会产生特征振动，其振动频率也必然反映在红外吸收光谱上。据此可鉴定化合物中各种原子团，也可进行定量分析。 (1)红外光谱产生条件 1)辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量：即Δe分子?Δe振动?Δe转动 ?h(ν振动?ν转动） ?hc/(λ振动?λ转动） 2)辐射与物之间有相互耦合作用，产生偶极矩的变化。（没有偶极矩变化的振动跃迁，无红外活性，没有偶极矩变化、但是有极化度变化的振动跃迁，有拉曼活性。） (2)应用范围 红外光谱对样品的适用性相当广泛，固态、液态或气态样品都能用该方法进行分析，无机、有机、高分子化合物也都可检测。 1)红外光谱分析可用于研究分子的结构和化学键，也可以作为表征和鉴别化学物种的方法。 2)红外光谱具有高度特征性，可以采用与标准化合物的红外光谱对比的方法来做分析鉴定。 3)利用化学键的特征波数来鉴别化合物的类型，并可用于定量测定。 4)红外吸收峰的位置与强度反映了分子结构上的特点，可以用来鉴别未知物的结构组成或确定其化学基团；而吸收谱带的吸收强度与化学基团的含量有关，可用于进行定量分析和纯度鉴定。 (3)定性分析 传统的利用红外光谱法鉴定物质通常采用比较法，即与标准物质对照和查阅标准谱图的方法，但是该方法对于样品的要求较高并且依赖于谱图库的大小。如果在谱图库中无法检索到一致的谱图，则可以用人工解谱的方法进行分析，这就需要有大量的红外知识及经验积累。大多数化合物的红外谱图是复杂的，即便是有经验的专家，也不能保证从一张孤立的红外谱图上得到全部分子结构信息，如果需要确定分子结构信息，就要借助其他的分析测试手段，如核磁、质谱、紫外光谱等。尽管如此，红外谱图仍是提供官能团信息最方便快捷的方法。 (4)定量分析 定量分析依据是比尔定律：ecl=log(I0/I)或A=ecl。如果有标准样品，并且标准样品的吸收峰与其它成分的吸收峰重叠少时，可以采用标准曲线法以及解联立方程的办法进行单组分、多组分定量。对于两组分体系，可采用比例法。 三、实验仪器和试剂 (1)实验仪器：769Yp-15A粉末压片机及配套压片模具、玛瑙研钵、VeRTex70傅立叶变换红外光谱仪。 (2)仪器构成：红外光谱仪是由光源、样品室、单色器以及检测器等部分组成。如下图所示：光源发出的光被分束器分为两束，一束经反射到达动镜，另一束经透射到达定镜。两束光分别经定镜和动镜反射再回到分束器。动镜以一恒定速度作直线运动，因而经分束器分束后的两束光形成光程差d，产生干涉。干涉光在分束器会合后通过样品池，然后被检测。傅立叶变换红外光谱仪的检测器有Tgs，mcT等。 图1，红外光谱仪的组成 (3)实验试剂：苯甲酸样品（AR）；Kbr（光谱纯）；无水丙酮；无水乙醇。 四、实验步骤 1、软件参数设置。 1)打开红外光谱仪电源开关，待仪器稳定30分钟以上，方可测定； 2)打开电脑，选择win98系统，打开opus7.0软件；在collect菜单下的experimentset-up中设置实验参数； 3)实验参数设置：分辨率4cm-1，扫描次数16次，扫描范围4000-400cm-1。 2、样品制备：压片法。 1)用乙醇洗涤压片所用器具，然后在红外灯下烤干，以下各步骤都在红外灯下完成。 2)研磨被测物体和溴化钾的混合物，取月1.5mg样品，按1:100的比例加入溴化钾，研磨混合物成粉末状，越细越均匀越好。 3)取适量被测物质和溴化钾的混合物倒入模具中。 4)将压模器整体放入压机上，锁上油压开关，推动摇杆，将压力压到10mpa下保持3min，打开油压开关，取出压模器，小心取出样品(均匀透明即可)，将压后的薄膜片放入磁性样品架。 3、进行背景测量。 4、进行样品测量。 5、保存数据。 篇三：红外光谱实验报告 红外光谱实验报告 一、实验原理： 1、红外光谱法特点： 由于许多化合物在红外区域产生特征光谱，因此红外光谱法广泛应用于这些物质的定性和定量分析，特别是对聚合物的定性分析，用其他化学和物理方法较为困难，而红外光谱法简便易行，特别适用于聚合物分析。 2、红外光谱的产生和表示 红外光谱定义：分子吸收红外光引起的振动能级跃迁和转动能级跃迁而产生的吸收信号。 分子发生振动能级跃迁需要的能量对应光波的红外区域分类为：i.近红外区：10000-4000cm-1 ⅱ.中红外区：4000-400cm-1——最为常用，大多数化合物的化键振 动能级的跃迁发生在这一区域。 ⅲ.远红外区：400-10cm-1 产生红外吸收光谱的必要条件： 1）分子振动：只有在振动过程中产生偶极矩变化时才能吸收红 外辐射。 ⅰ.双原子分子的振动：（一种振动方式）理想状态模型——把两个 原子看做由弹簧连接的两个质点，用此来 描述即伸缩振动； 图1双原子分子的振动模型 ⅱ.多原子分子的振动：（简正振动，依据键长和键角变化分两大类）伸缩振动：对称伸缩振动反对称伸缩振动 平面摇摆振动 非平面摇摆振动 ※同一种键型，不对称伸缩振动频率大于对称伸缩振动频率，伸缩振动频率大于弯曲振动频率。 ※当振动频率和入射光的频率一致时，入射光就被吸收，因而同一基团基本上总是相对稳定地在某一特定范围内出现吸收峰。ⅲ.分子振动频率： 基频吸收（强吸收峰）：基态到第一激发态所产生分子振动 的振动频率。 倍频吸收（弱吸收峰）：基态到第二激发态，比基频高一倍 处弱吸收，振动频率约为基频两倍。 组频吸收（复合频吸收）：多分子振动间相互作用，2个或2 个以上基频的和或差。 ※由于e振动>e转动，分子吸收红外光，从低的振动能级向高的振动 能级跃迁时，必然伴随着转动能级的跃迁，因此红外光谱图是正负效应叠加，呈曲线而非直线 ⅳ.分子振动自由度：基本振动的数目称为振动自由度。 ⊙在含有n个原子的分子中，一般非线性分子应有3n-6个自 由度；线性型分子有3n-5个自由度 2） ：只有当红外线的能量恰好等于激发某一化学键 从基态跃迁到激发态的某种振动能级所需要的能量时，这 样的红外线才能被样品吸收。 ※形成红外谱带：一束连续改变波长的红外光照射，通过样品的红外 光在某些能引起分子振动的波数范围内（峰位）被吸收， 引起透光率下降，吸收强度（峰强度）的增加。 3、红外光谱及其表示方法： 红外光谱所研究的是分子中原子的相对振动，也可归结为化学键的振动。不同的化学键或官能团，其振动能级从基态跃迁到激发态所需要的能量不同，因此要吸收不同的红外光。物理吸收不同的红外光，将在不同波长上出现吸收峰。红外光谱就是这样形成的。 红外光谱的表示方法如下图所示： 典型的红外光谱。横坐标为波数(cm，最常见)或波长(?m)，纵坐标为透光率或吸光度。-1 红外波段通常分为近红外（13300～4000cm-1）、中红外（4000～400cm-1）和远红外（400～10cm-1）。其中研究最为广泛的是中红外区。 4、红外图谱的分析： 红外光谱图：纵坐标吸光度，横坐标为波数；谱图用峰数、峰位、峰 形、峰强描述； 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：特征峰强度； ※理论上，每个振动自由度在红外光谱区均产生一个吸收峰，但实际的红外图谱中峰的数目少于自由度，原因： 1）只有偶极矩变化的振动才会产生红外吸收； 2）频率完全相同的振动导致峰重叠彼此简并； 3）强宽峰往往要覆盖与它频率相近的弱而窄的吸收峰； 4）某些振动吸收强度极弱或者超出记录范围； ※分子振动对称性：对称性增大，偶极矩变化减小，强度 降低； 基团极性：极性增大，偶极矩变化增大，强度上升； 分子振动能级跃迁几率：跃迁几率升高，强度增大； 样品浓度：浓度增加，强度增大； ※影响频率位移： 诱导效应显著谱带向高频位移 共轭效应：稳定性增强，谱带向低频位移，吸收强度增 加 键应力影响：振动频率随环的原子个数减少而增加；越大，低频位移。 弯曲振动：氢键越强，谱带越窄，吸收强度 越小，高频位移。 偶合效应：频率相同或相近的基团结合，分裂成两峰费米共振：一个基团倍频和合频与另一个基团基频相近， 对称性同，产生共振和使谱带分裂 外部因素：由外界物理因素，三态、溶液、折射率、粒度影响。 ※红外图谱的四个大区 一些简单官能团的特征峰： 1.烷烃：c-h伸缩振动（3000-2850cm-1）；c-h弯曲振动（1465-1340cm-1） 一般饱和烃c-h伸缩均在3000cm-1以下，接近3000cm-1的频率吸收。
