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2 2影响红外光谱吸收频率的因素 吸收峰的位置与分子结构有关 从特征吸收峰的波数与强度可以推测化合物的分子结构 对于同一种官能团 吸收峰的位置不是固定的 有一个波数范围 吸收峰的位置受多种因素的影响 如质量效应 电子效应 空间效应 氢键 振动的偶合及外在因素等 1 1 质量效应 由质量不同的原子构成的化学键 其振动频率是不同的 X H 当X是同族元素时 随质量增大频率明显变小 如波数C H Si H Ge H Sn H 当X是同周期元素时 随原子序数的增大频率反而升高 如波数F H比C H大1000cm 1 当含氢基团的H原子被氘取代后 基团的吸收频率会向低波数的方向变化 2 电子效应 2 电子效应 诱导效应 它们都是由于化学键的电子分布不均匀引起的 中介效应 共轭效应 3 由于取代基具有不同的电负性 通过静电诱导作用 引起分子中电子分布的变化 从而使基团的特征频率发生了位移 1 诱导效应 I效应 随着取代原子电负性的增大或取代数目的增加 诱导效应越强 吸收峰向高波数移动的程度越显著 4 当含有孤对电子的原子 O S N等 与具有多重键的原子相连时 也可起类似的共轭作用 称为中介效应 2 中介效应 由于含有孤对电子的原子的共轭作用 使C O上的电子云更移向氧原子 C O双键的电子云密度平均化 造成C O键的吸收频率向低波数位移 5 当双键之间以一个单键相连时 双键 电子发生共轭而离域 降低了双键的力常数 从而使双键的伸缩振动频率降低 但吸收强度提高 3 共轭效应 6 1 空间阻碍 3 空间效应 指分子中的大基团产生的位阻作用 迫使邻近基团间的键角变小或共轭体系之间单键键角偏转 使基团的振动频率和峰形发生变化 当共轭体系的共平面性质被偏离或破坏时 吸收频率增高 吸收强度降低 7 2 环张力 对于环烯 随着环的减小 环的张力变大 环内各键削弱 伸缩振动频率降低 而环外的键却增强 伸缩振动频率升高 8 氢键的形成使电子云密度平均化 从而使伸缩振动频率降低 游离羧酸的C O键频率出现在1760cm 1左右 在固体或液体中 由于羧酸形成二聚体 C O键频率出现在1700cm 1 分子内氢键不受浓度影响 分子间氢键受浓度影响较大 4 氢键 9 含有同原子的两个键 如果其单键的振动频率相同或相近 它们之间即会发生较强的相互作用 由于两谐振子的相位或偶合情况不同 出现分别低于和高于单个谐振子位置的两个频率 此频率含有两个谐振子的成分 5 振动的偶合 例如 异丙基的两个甲基同时和一个碳原子相连 由于相互偶合作用引起甲基对称振动分裂为二 出现在1385cm 1和1365cm 1 对确认异丙基的存在是非常有用的 10 样品所处物态 制备样品的方法 溶剂的性质 氢键 结晶条件 吸收池厚度 色散系统以及测试温度等 6 外在因素 测定条件 物态效应 溶剂效应 11 物态效应 正己酸的红外光谱 a蒸气 134 b液体 室
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