影响红外光谱吸收频率的因素PPT优秀课件

1、1 2.2 影响红外光谱吸收频率的因素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。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。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、振动的偶合及应、电子效应、空间效应、氢键、振动的偶合及外在因素等。外在因素等。21. 1. 质量效应质量效应 由质量不同的原子构成的化学键，其振由质量不

2、同的原子构成的化学键，其振动频率是不同的。动频率是不同的。X XH H： 当当X X是同族元素时，随质量增大频率明显是同族元素时，随质量增大频率明显变小。如波数变小。如波数C-HSi-HGe-HSn-HC-HSi-HGe-HSn-H 当当X X是同周期元素时，随原子序数的增大是同周期元素时，随原子序数的增大频率反而升高。如波数频率反而升高。如波数F-HF-H比比C-HC-H大大1000cm1000cm1 1 当含氢基团的当含氢基团的H H原子被氘取代后，基团的原子被氘取代后，基团的吸收频率会向低波数的方向变化。吸收频率会向低波数的方向变化。3电子电子效应效应2.2.电子效应电子效应诱导效应诱导

3、效应它们都是由于它们都是由于化学键的电子化学键的电子分布不均匀引分布不均匀引起的。起的。中介效应中介效应共轭效应共轭效应4 由于取代基具有不同的电负性，通过静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，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。从而使基团的特征频率发生了位移。（1 1）诱导效应（）诱导效应（I I效应）效应） 随着取代原子电负性的增大或取代数目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，吸收峰向高波数移的增加，诱导效应越强，吸收峰向高波数移动的程度越显著。动的程度越显著。5 当含有孤对电子的原子（当含有孤对电子

4、的原子（O、S、N等）等）与具有多重键的原子相连时，也可起类似的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。共轭作用，称为中介效应。（2）中介效应）中介效应 由于含有孤对电子的原子的共轭作用，由于含有孤对电子的原子的共轭作用，使使C=O上的电子云更移向氧原子，上的电子云更移向氧原子，C=O双键双键的电子云密度平均化，造成的电子云密度平均化，造成C=O键的吸收频键的吸收频率率向低波数位移向低波数位移。6 当双键之间以一个单键相连时，双键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，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

5、吸收强从而使双键的伸缩振动频率降低，但吸收强度提高。度提高。（3）共轭效应）共轭效应7（1 1）空间阻碍）空间阻碍 3.3.空间效应空间效应 指分子中的大基团产生的位阻作用，迫使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。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，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。吸收频率增高，吸收强度降低。 8（2 2）环张力）环张力 对于环烯，随着环的减小，环的张力变大，对于环烯，随着环的减小，

6、环的张力变大，环内各键削弱，伸缩振动频率降低，而环外的环内各键削弱，伸缩振动频率降低，而环外的键却增强，伸缩振动频率升高。键却增强，伸缩振动频率升高。 9 氢键的形成使电子云密度平均化，从而使伸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。游离羧酸的缩振动频率降低。游离羧酸的C=O键频率出现在键频率出现在1760cm-1左右，在固体或液体中，由于羧酸形成左右，在固体或液体中，由于羧酸形成二聚体，二聚体， C=O键频率出现在键频率出现在1700 cm-1 。 分子内氢键不受浓度影响，分子间氢键受浓度分子内氢键不受浓度影响，分子间氢键受浓度影响较大。影响较大。4.4.氢键氢键10 含有同原

7、子的两个键，如果其单键的振动频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。频率含有两个谐振子的成分。5.5.振动的偶合振动的偶合 例如，异丙基的两个甲基同时和一个碳原子相连，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，出现在由于相互偶合作用引起甲基对称振动分裂为二，出现在1385cm1和和1365cm1，对确认异丙基的存在是非常有用，对确认异丙基的存在是非常有用的。的。11 样品所处物态、制备样品的方法、溶剂的性质、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、色散系统以及测试氢键、结晶条件、吸收池厚度、色散系统以及测试温度等。温度等。外在因素（测定条件）外在因素（测定条件） 物态效应