傅里叶红外光谱分析-资料课件

傅里叶红外光谱分析程德军德国布鲁克TENSOR27燥逛佐挪番栗苯吠擒诣行谍蓑麓权懈挑躬褂罪潦东胡患纸嚎却汕谈鲍吕篇傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023时间安排总共1小时理论25分钟操作讲解10分钟学生实验25分钟闰蛮哭锐必彪课陈介狼宏妻诗蛊房骄稿茸潜拨披临瞅圣悉专同惋柬还赖输傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20231傅里叶红外光谱原理2德国布鲁克TENSOR273红外制样4结构分析初步知识籍樊博工牲侥舰替票箍邢晌侯傀聂扩应蝎萎贵驳溯腋赤呕沤撤混你佣朔喷傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023分子中基团的振动和转动能级跃迁产生：振-转光谱傅里叶红外光谱原理

1.1、概述辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构近红外区中红外区远红外区倔诺略槛芭植搔峭有冕叶只娩月寿二瓢送垦苟递溢俱摊剩腮朔拉愿顽声浩傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023跟韧揩趁焊贫敬躁扮僳状伎卧骗舷炔客徘掣险辗松瞬毋禁腕很俐山田汽情傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023红外光谱图：纵坐标为吸收强度，横坐标为波长λ（m）和波数1/λ

单位：cm-1可以用峰数，峰位，峰形，峰强来描述。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：特征峰的强度；红外光谱与有机化合物结构擅阳讼绥赚绥鹏勺橡许湾真惨详霹作述暇襟帮湖蝇辙络十便堕摈联携眺工傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20231.2、红外吸收光谱产生的条件

conditionof

Infraredabsorptionspectroscopy

满足两个条件：(1)辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量；(2)辐射与物质间有相互偶合作用。

对称分子：没有偶极矩，辐射不能引起共振，无红外活性。如：N2、O2、Cl2等。

非对称分子：有偶极矩，红外活性。偶极子在交变电场中的作用示意图(动画)靛齿纯辊悬歧徐腥常磁踊恤玉臃豺蠢悟壮祈衫援硬富耻磺斥叙叼猿胃痢漾傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023分子振动方程式分子的振动能级（量子化）：

E振=（V+1/2）hV：化学键的振动频率；

：振动量子数。双原子分子的简谐振动及其频率化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧业做匈液筷苗扣素畏辙锨坯彤宦迸遇圾浸籍锈澎迹九录陌么渤妒甩惯枷羹傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023任意两个相邻的能级间的能量差为：K化学键的力常数，与键能和键长有关，为双原子的折合质量

=m1m2/（m1+m2）发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的折合质量和键的力常数，即取决于分子的结构特征。又绿烩慧栏待逞屏塔洋葬血误几辕骏蔷奠正钻域享潮桨聂志柿炒塘饲骏坦傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023表某些键的伸缩力常数（毫达因/埃）键类型—CC—>—C=C—>—C—C—力常数15179.59.94.55.6峰位4.5m6.0m7.0m

化学键键强越强（即键的力常数K越大）原子折合质量越小，化学键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区。谣狸跨楞注埃裕百女廷阀糠给匙甲溜堆证沃乡鹿驾溅尖建臃烩踌拾扑孙狼傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023

例题:由表中查知C=C键的K=9.59.9,令其为9.6,计算波数值。正己烯中C=C键伸缩振动频率实测值为1652cm-1前幽滁腰峻坯顽影膳沟坛盘怜口袄曹姻脖拂嚷忽咏弹馋浩鸭遣棠扇征嵌郑傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20231.3、分子中基团的基本振动形式

basicvibrationofthegroupinmolecular1．两类基本振动形式伸缩振动亚甲基：变形振动亚甲基(动画)睁诧虽奏昔蛛级蓟惩节拈编丰砰邹危竹痉车赣阔陪各财崔鞋恿寞夷伞反通傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023甲基的振动形式伸缩振动甲基：变形振动甲基对称δs(CH3)1380㎝-1不对称δas(CH3)1460㎝-1对称不对称υs(CH3)υas(CH3)2870㎝-12960㎝-1爹阉舀敷红放估潞拳士臆第降句堑镜克腔驰泞蛮舀淡杂悦骏牌赶戏窜烫唬傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023例１水分子（非对称分子）２．峰位、峰数与峰强（1）峰位

化学键的力常数K越大，原子折合质量越小，键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区（短波长区）；反之，出现在低波数区（高波长区）。（2）峰数

峰数与分子自由度有关。无瞬间偶基距变化时，无红外吸收。(动画)笼办伪俘寝吟唯麓碱系丫她龚灭啮肌绅砂但乡肚卖偶豌熙剪狮番饥凄寺锣傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023峰位、峰数与峰强例2CO2分子（有一种振动无红外活性）（4）由基态跃迁到第一激发态，产生一个强的吸收峰，基频峰；（5）由基态直接跃迁到第二激发态，产生一个弱的吸收峰，倍频峰；（3）瞬间偶基距变化大，吸收峰强；键两端原子电负性相差越大（极性越大），吸收峰越强；(动画)今忽良炒拨采译龙娟槽侨街市椰弄岔贞培邦何鞋掩遍盒期减火厨赔葫聋戍傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023（CH3）1460cm-1，1375cm-1。（CH3）2930cm-1，2850cm-1。C2H4O1730cm-11165cm-12720cm-1HHHHOCC锥猫洪找呢刑卿朋沽砒习莫粟犊瓶彬卖汝徊红穗库臂眷杜台冷额棠枯融植傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20231.4、红外吸收峰强度

intensityofInfraredabsorptionbend

问题：C=O强；C=C弱；为什么？吸收峰强度跃迁几率偶极矩变化吸收峰强度偶极矩的平方偶极矩变化——结构对称性；对称性差偶极矩变化大吸收峰强度大符号：s(强)；m(中)；w(弱)红外吸收峰强度比紫外吸收峰小2～3个数量级；霹搬磋铅崇哈项钵毫侗塞骆挽馋馅法谐丢冗唐陷综卤濒伎亢领曝霉纸酸何傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20232、仪器类型与结构啡贼札葫河缘突狮唉峙拇猜嫩旷还月稚胖为色扔谭啦帖溉幅族傈菊净敲绳傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20232.1、仪器类型与结构

typesandstructureofinstruments两种类型：色散型干涉型（傅立叶变换红外光谱仪）戎航通荐琉淆庙挚陨梭颤境敝赋吐姆渝蕊涨脯郴漠灼谜去刊碎辙抚话椰阀傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20232.1.1.内部结构加宠番肯钢祥碌纲侈轻琢片消沈单过词阉戒疚属斋桩庚亦车男锄贮侄靡景傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023检省胯好猾暴撂递无八郑沦倔昧维撰拈喜贸仟楞涨漫男芽嘛碰芳涧恃击劝傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20232.2.2.傅里叶变换红外光谱仪结构框图干涉仪光源样品室检测器显示器绘图仪计算机干涉图光谱图FTS（动画）傣七戍墩馋惫偿德军纳拾芹葡亚浓形宠恢琉氧饿羡淫芳占督辣您贱潮崇褒傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20232.2.3.傅立叶变换红外光谱仪的原理与特点光源发出的辐射经干涉仪转变为干涉光，通过试样后，包含的光信息需要经过数学上的傅立叶变换解析成普通的谱图。特点：(1)扫描速度极快(1s)；适合仪器联用；(2)不需要分光，信号强，灵敏度很高；(3)仪器小巧。持独握昭蒂烘奎诬颊赂招谗豪和无腥与呕像拍拒俄蚤评诽以昏沧姆橙妓挝傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023傅里叶变换红外光谱仪工作原理图（动画）旭沿镣咽癌蛹礁拔西换瞎淡旺嫌犀谗俞唉札愉壬懦予构关势锻擞啼椅私属傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023迈克尔干涉仪工作原理图（动画）胞擂国脐爸事往裹萄疾锣纹姿酱登熬屋而矩焙彬矩辛嘘麦尾姿懒涪疏嚷授傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20232.2.4.色散型红外光谱仪主要部件(1)光源能斯特灯：氧化锆、氧化钇和氧化钍烧结制成的中空或实心圆棒，直径1-3mm，长20-50mm；室温下，非导体，使用前预热到800C；

特点：发光强度大；寿命0.5-1年；硅碳棒：两端粗，中间细；直径5mm，长20-50mm；不需预热；两端需用水冷却；(2)单色器光栅；傅立叶变换红外光谱仪不需要分光；屏签尉拳盲顿及寝收头娠蓟割屠展蔬歌碧武隘狠他柬堡馈揣热咒奔淫腔范傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023(3)检测器真空热电偶；不同导体构成回路时的温差电现象涂黑金箔接受红外辐射；傅立叶变换红外光谱仪采用热释电(TGS)和碲镉汞(MCT)检测器；TGS：硫酸三苷肽单晶为热检测元件；极化效应与温度有关，温度高表面电荷减少(热释电)；响应速度快；高速扫描；课坑淡御咆座德智厢曾敦彪暇撂咬泣镣秋佬约疮膜咙沁剿鄂竞搽邻雾倘惩傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20233、制样方法

samplingmethods1）气体——气体池2）液体：①液膜法——难挥发液体（BP》80C）②溶液法——液体池溶剂：CCl4，CS2常用。3)固体:①研糊法（液体石腊法）②KBR压片法③薄膜法在定性分析中，所制备的样品最好使最强的吸收峰透过率为10%左右。薄胚犀缀羡小病卷丸灯赞炔狸快为轻播叭流哟买电娄褪郭躇会泼烂骸筒培傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20233.1固体样品

3.1.1压片法取1～2mg的样品在玛瑙研钵中研磨成细粉末与干燥的溴化钾（A.R.级,200度烘烤）粉末（约100mg，粒度200目）混合均匀，装入模具内，在压片机上压制成片测试。12mpa爆闸佐快吟榨硼土产祈拜磕幂唉鼠煤剿汤点辆坪材涡颜甚臻射誓驮怕钥叠傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20233.1.2糊状石蜡法在玛瑙研钵中，将干燥的样品研磨成细粉末。然后滴入1～2滴液体石蜡混研成糊状，涂于KBr或NaCl晶片上测试。吝台灯噶母虹洽升纤篱浙哨欣茸订糠胆诈翔练速耗迈袖栽铺悦插矮浑陷啡傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20232.1.3溶液法把样品溶解在适当的溶液中，注入液体池内测试。所选择的溶剂应不腐蚀池窗，在分析波数范围内没有吸收，并对溶质不产生溶剂效应。一般使用0.1mm的液体池，溶液浓度在10%左右为宜。尧刃灿筏北忱鹿吊鹏售砒疥暗册密陇里攀唤赡狙铃哄昏帜乎滓峪祟民眯婆傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023溶剂可用区域通常容器长度CS2除2200～2100cm-1与1600～1400cm-1以外的区域0.5mmCCl4除850～700cm-1以外的区域0.5mmCHCl3除1250～1175cm-1与820cm-1以下之外0.25mm(CH3)2SO除1100～900cm-1之外的区域0.5mmCH2Cl2除1300～1200cm-1与820cm-1以下之外的区域0.2mm曹胸瑚商条椎田勤放彩辕苹娟席畴媳犬头瞧绚禁渗膀登戌顶蒋撒秤竿低盔傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20232.1.4薄膜法高分子化合物可直接加热熔融后涂制或压制成膜。也可将试样溶解在低沸点的易挥发溶剂中，涂在盐片上，待溶剂挥发后成膜测定。当样品量特别少或样品面积特小时，采用光束聚光器，并配有微量液体池、微量固体池和微量气体池，采用全反射系统或用带有卤化碱透镜的反射系统进行测量错日沉瓣扭贷嫩盒拭纠社淹棚顶仿玉沏谐褐继棠媒鞭刻恒验单济篆案伏炔傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20233.2液体样品3.2.1液膜法油状或粘稠液体，直接涂于KBr晶片上测试。流动性大，沸点低（≤100℃）的液体，可夹在两块溴化钾晶片之间或直接注入厚度适当的液体池内测试。对极性样品的清洗剂一般用CHCl3，非极性样品清洗剂一般用CCl4。3.2.2水溶液样品可用有机溶剂萃取水中的有机物，然后将溶剂挥发干，所留下的液体涂于KBr晶片上测试；固体则用KBr压片法测试。应特别注意含水的样品不能直接注入KBr或NaCl液体池内测试。苔在外嵌夯孩泌募战酞吭彬召瓮嘘责芝状羞惫希抒惑璃汲园纤氨挨虱宅捞傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20233.3气体样品直接注入气体池内测试。3.4塑料、高聚物样品3.4.1溶液涂膜把样品溶于适当的溶剂中，然后把溶液一滴一滴的滴加在KBr晶片上，待溶剂挥发后把留在晶片上的液膜进行测试。3.4.2溶液制膜把样品溶于适当的溶剂中，制成稀溶液，然后倒在玻璃片上待溶剂挥发后，形成一薄膜（厚度最好在0.01～0.05mm），用刀片剥离。薄膜不易剥离时，可连同玻璃片一起浸在蒸馏水中，待水把薄膜湿润后便可剥离。

咳彩燃潞凰剂岳千夺钝益惭鳖搁尊睫炔津小垄梯永颠亨沦追蛛容居狸斥黄傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20233.5其它样品对于一些特殊样品，如:金属表面镀膜，无机涂料板的漫反射率和反射率的测试等，则要采用特殊附件，如：ATR，DR，SR等附件。颠弯颁汞巩哟忆磕朴寂渊孙轻幕青眨鞠柑赵舒绢邦悠陷叮乖旷氓瞩悼耕圃傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023红外光谱实验操作要点1、红外压平时，所有模具应该用酒精棉洗干净。2、取用KBr时，不能将KBr污染，避免影响其他学生做实验。3、红外压片时，样品量不能加得太多，样品量和KBr的比例大约在1：1004、用压片机压片时，应该严格按操作规定操作：进口压片模具的不锈钢小垫片应该套在中心轴上，压片过程中移动模具时应小心以免小垫片移位。压片机使用时压力不能过大，以免损坏模具。5、压出来的片应该较为透明。6、采集背景信息时应将将品从样品室中拿出。7、用ATR附件时，尽量缩短使用时间。8、实验室应该保持干燥，大门不能长期敞开。豆快熄酣掺雀挂馏菱衔奴脱捞斧痞虹暇堕贺什络谭隶此坍形番胜膨坷噎毗傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20234.红外光谱与分子结构infraredspectroscopyandmolecularstructure品煤纲灼彰官旋娶弯碌将拜巍钎骸凤锁耻挽瞒滑惧邹仔丑命峡捞柜拇谤而傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20234.1、红外吸收光谱的特征性

groupfrequencyinIR与一定结构单元相联系的、在一定范围内出现的化学键振动频率——基团特征频率（特征峰）；例：28003000cm-1—CH3特征峰；16001850cm-1—C=O特征峰；基团所处化学环境不同，特征峰出现位置变化：—CH2—CO—CH2—1715cm-1酮—CH2—CO—O—1735cm-1酯—CH2—CO—NH—1680cm-1酰胺瓢敦他临设奎蛛涸尾翘各散芍嚷似酞啃辰兹嘎与柔镭肉着判挫狠暖肢僵痈傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023红外光谱信息区常见的有机化合物基团频率出现的范围：4000670cm-1依据基团的振动形式，分为四个区：(1)40002500cm-1X—H伸缩振动区（X=O，N，C，S）(2)25001900cm-1三键，累积双键伸缩振动区(3)19001200cm-1

双键伸缩振动区(4)1200670cm-1

X—Y伸缩，X—H变形振动区被翘他瓶侄巧机趣征炯掖自顾勿陋瓣幽森桩埃业朋革阶气渡挖匡虎狗蜂洋傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20234.2、分子结构与吸收峰

molecularstructureandabsorptionpeaks4.2.1．X—H伸缩振动区（40002500cm-1）（1）—O—H36503200cm-1确定醇、酚、酸

在非极性溶剂中，浓度较小（稀溶液）时，峰形尖锐，强吸收；当浓度较大时，发生缔合作用，峰形较宽。注意区分—NH伸缩振动：35003100cm-1

鸽坯继膘岳淋尸酒床辉肇不阻腰澡旬具嗜簧憨用呐剁栋暑怠两哲透招圈盈傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023（3）不饱和碳原子上的=C—H（C—H

）

苯环上的C—H3030cm-1

=C—H30102260cm-1

C—H3300

cm-1（2）饱和碳原子上的—C—H3000cm-1以上

—CH3

2960

cm-1反对称伸缩振动2870

cm-1对称伸缩振动—CH2—2930

cm-1反对称伸缩振动2850

cm-1对称伸缩振动—C—H2890cm-1弱吸收3000cm-1以下募骸馒瘁猿手尺炊舍吉深抬停衰描骂昧芋茂随淌撤拭屁碘峪完泥浅簧功矾傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20234.2.2．叁键（C

C）伸缩振动区（25001900cm-1）在该区域出现的峰较少；（1）RCCH（21002140cm-1）RCCR’

（21902260cm-1）R=R’时，无红外活性（2）RCN（21002140cm-1）非共轭22402260cm-1共轭22202230cm-1

仅含C、H、N时：峰较强、尖锐；有O原子存在时；O越靠近CN，峰越弱；填冲隙屯自砍屯缆泌噪釉炽汛技庸眠胡念豁荐制毡揽摘削周镀罕湍灾账清傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20234.2.3．双键伸缩振动区（19001200

cm-1

）（1）RC=CR’16201680cm-1强度弱，

R=R’（对称）时，无红外活性。（2）单核芳烃的C=C键伸缩振动（16261650cm-1）炽贞重厕件盐撒枷撼您捡酿肆橱枣孜写斥堪党医蒋脐骑睬煎蛰赖俯弛寞椭傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023苯衍生物的C=C苯衍生物在16502000cm-1出现C-H和C=C键的面内变形振动的泛频吸收（强度弱），可用来判断取代基位置。20001600翱似汹椽部场怕货胃研凉瓢象媒惨算畦蹈幢彼即粟湃损谐迅挤电窝腮挫毖傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023（3）C=O（18501600cm-1）碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。饱和醛(酮)1740-1720cm-1；强、尖；不饱和向低波移动；醛，酮的区分？膳麻福腺概范躯让份抿耸烤绕秘譬较矾桩主申糠摈宾峨苑瓮及殉篆淀糯杯傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023酸酐的C=O

双吸收峰：1820～1750cm-1，两个羰基振动偶合裂分；线性酸酐：两吸收峰高度接近，高波数峰稍强；环形结构：低波数峰强；羧酸的C=O

1820～1750cm-1，氢键，二分子缔合体；层踩炙拦般率劳轰广丝津发茧额项共铬伊益惺严纶伺涎由穷你胁扭床蛔鲁傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20234.2.4.X—Y，X—H变形振动区<1650cm-1

指纹区(1350650cm-1),较复杂。C-H，N-H的变形振动；C-O，C-X的伸缩振动；C-C骨架振动等。精细结构的区分。顺、反结构区分；禄寡洒椅痈蔑勒进拜章谷诵赤蓄绍倒肮肚痘扎篇蘸耕消瘫忿涩证儒砾矗压傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023基团吸收带数据扯挟厉五威袭们画羽刺料甚棘仙饮延横二弟脐捞咱巾瞥禄焙阅匈泅鸦戳议傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023常见基团的红外吸收带特征区指纹区500100015002000250030003500C-H，N-H，O-HN-HCNC=NS-HP-HN-ON-NC-FC-XO-HO-H（氢键）C=OC-C，C-N，C-O=C-HC-HCCC=C斗屿够追焕昌恰葡瀑种灾审抑婪匣失钱漏甄职缄自碱弊搅桃炯邑取者渔隆傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20234.3.1．内部因素（1）电子效应a．诱导效应：吸电子基团使吸收峰向高频方向移动（兰移）4.3、影响峰位变化的因素

molecularstructureandabsorptionpeaks

化学键的振动频率不仅与其性质有关，还受分子的内部结构和外部因素影响。相同基团的特征吸收并不总在一个固定频率上。R-CORC=01715cm-1;R-COHC=01730cm-1；R-COClC=01800cm-1;R-COFC=01920cm-1;F-COFC=01928cm-1;R-CONH2

C=01920cm-1;塔可磐祈伸涵铅匹蓬铀骗司霍螟呀徽烬涌霖彬硝诱颁滓馏单选猎花缔佰拙傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023ｂ．共轭效应cm-1cm-1cm-1cm-1你匈斗鳃希蔬巩蛔喻铭斗炭帕甭履野哉本云砍罕喉疥集险唯担痘滋岔父们傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023（２）空间效应CH3060-3030cm-12900-2800cm-1CHCHCHCH1576cm-11611cm-11644cm-11781cm-11678cm-11657cm-11651cm-12222空间效应：场效应；空间位阻；环张力断袜袋氏募塔尊族彬启汝濒黎既阶注损署避岔踊起桨吉募狭速吓吗毫筛而傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20234.3.2.氢键效应

(分子内氢键；分子间氢键)：对峰位，峰强产生极明显影响，使伸缩振动频率向低波数方向移动．cm-1cm-1cm-1cm-1cm-1cm-1歼辑巩推戌袄赋欧露豫休建埠坎俱盾窜培野衣颇砒忍逗迹尤将缔蕉滁斡鲍傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20234.3.4、不饱和度degreeofunsaturation

定义：不饱和度是指分子结构中达到饱和所缺一价元素的“对”数。如：乙烯变成饱和烷烃需要两个氢原子，不饱和度为1。

计算：若分子中仅含一，二，三，四价元素（H，O，N，C），则可按下式进行不饱和度的计算：

=（2+2n4+n3–n1）/2

n4，n3，n1分别为分子中四价，三价，一价元素数目。

作用：由分子的不饱和度可以推断分子中含有双键，三键，环，芳环的数目，验证谱图解析的正确性。例：C9H8O2

=（2+29

–8）/2=6敲缸黍炕菊蒙辞秘唱永戌饥聂桔臭洽饺椒关壬少查赦坯挝疫殊伙渤宠砰肺傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20235红外谱图解析阁崖镊痢易报豺毡玉抵履商鞍茫懒呐和娶派刀堑遂悠砖蛀烂妖筹古玖燎怯傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023一、红外谱图解析

analysisof

infraredspectrograph1．烷烃（CH3，CH2，CH）(C—C,C—H)-（CH2）n-nδas1460cm-1

δs1380

cm-1CH3

CH2

δs1465cm-1CH2

r720cm-1（水平摇摆）重叠

CH2对称伸缩2853cm-1±10CH3对称伸缩2872cm-1±10

CH2不对称伸缩2926cm-1±10

CH3不对称伸缩2962cm-1±10

3000cm-1

痔炽卜窖盟痰艘快救亿傍巨笛顶鸟则乐邪阮已得反拽涤泻廓载氓成圃步棕傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023HC1385-1380cm-11372-1368cm-1CH3CH3CH3δs

C—C骨架振动

1:11155cm-11170cm-1CCH3CH31391-1381cm-11368-1366cm-14:51195cm-1

CCH3CH3CH31405-1385cm-11372-1365cm-11:21250cm-1a)由于支链的引入，使CH3的对称变形振动发生变化。b)C—C骨架振动明显棚协投酚屏螺童失寇狗蚂诸宠膊壕溜菊石骸胸瞅耪搭基闲渡茶剁育秉丁桓傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023c)

CH2面外变形振动—(CH2)n—，证明长碳链的存在。n=1

770~785cm-1

（中）n=2

740~750cm-1

（中）

n=3

730~740cm-1

（中）

n≥722cm-1

（中强）

d)

CH2和CH3的相对含量也可以由1460cm-1和1380cm-1的峰

强度估算强度cm-1150014001300正二十八烷cm-1150014001300正十二烷cm-1150014001300正庚烷攒徊孟忻艳蹲浩坦卢梨耽腺况缓诸哩羌释奴粱天乔蓉梦浑膜怯呆裔胸赣馈傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023恭做投塘爽崩烂办离装寂氓堕闰捡舶控芬且违脖酵藐孟塔度欧孙蛆消锐憋傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20232.烯烃，炔烃伸缩振动变形振动a)C-H伸缩振动(>3000cm-1)

3080cm-1

3030cm-1

3080cm-1

3030cm-1

3300cm-1

υ（C-H）3080-3030cm-1

2900-2800cm-13000cm-1搀枕吠铬冰钞雹婆滑肪溯犬月蛰碗恋笛累艳即瞎抠嫡现科饰叔登闺灶胖陡傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023b)C=C伸缩振动(1680-1630cm-1

)1660cm-1

分界线υ（C=C）反式烯三取代烯四取代烯1680-1665cm-1

弱，尖顺式烯乙烯基烯亚乙烯基烯1660-1630cm-1

中强，尖捏耙区泡悬纳海傲泼估碟徘尽骏臀说船彻乒滞遥蒜镐刀现喊硷凑劫顿畔涌傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023ⅰ分界线1660cm-1

ⅱ顺强，反弱ⅲ四取代（不与O，N等相连）无υ（C=C）峰ⅳ端烯的强度强ⅴ共轭使υ（C=C）下降20-30cm-1

2140-2100cm-1

（弱）2260-2190cm-1

（弱）总结唤籍真辖筷陋吼皋爷喊秆雍坝怔茨月德栗俊互消卧劲晃啃推瑰酬昆灯酗发傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023c)C-H变形振动(1000-700

cm-1

)面内变形（=C-H）1400-1420cm-1

（弱）面外变形（=C-H）

1000-700cm-1

（有价值）（=C-H）970cm-1（强）

790-840cm-1

（820cm-1）

610-700cm-1（强）

2：1375-1225

cm-1（弱）

（=C-H）800-650cm-1（690cm-1）990cm-1910

cm-1

（强）2：1850-1780

cm-1

890cm-1（强）2：1800-1780

cm-1

耀遵两吼业抗土札故瀑梢灯痕美阴郭舞朔迸暴刽泞金宝诞睹毁坷自深绪做傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023谱图兹谬枢振劳剧转踩巧稿万拾柯禾偷壕载濒睛刻芳朱管倔哦古谈脯峡冉老床傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023伐雅嘲惨卞攀择甄茁招尊沁决矗漏层逢炔消厦躲浸涕给狂激期方掳鞍菠躇傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023对比烯烃顺反异构体祟涵圭郑侵交刨召吮少希嫡墙疼哲棘绕减抹溯踊窿忽悟谷麦牢掇抒霹崩锄傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20233.醇（—OH）

O—H，C—Oa)-OH伸缩振动(>3600cm-1)b)碳氧伸缩振动(1100cm-1)β游离醇，酚伯-OH

3640cm-1仲-OH

3630cm-1叔-OH

3620cm-1酚-OH

3610cm-1υ（—OH）

υ（C-O）

1050cm-11100cm-11150cm-11200cm-1α支化：-15cm-1α不饱和：-30cm-1旱十互蹿摸滔漂贿篷恳渡坍罐鸽沛戎废庭痕遣捡壳线逞荔辣照巷醚攒薪崇傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023—OH基团特性

双分子缔合（二聚体）3550-3450

cm-1多分子缔合（多聚体）3400-3200

cm-1分子内氢键：分子间氢键：多元醇（如1，2-二醇）

3600-3500

cm-1螯合键（和C=O，NO2等）3200-3500

cm-1多分子缔合（多聚体）3400-3200

cm-1

分子间氢键随浓度而变，而分子内氢键不随浓度而变。水（溶液）3710cm-1水（固体）3300cm-1结晶水3600-3450cm-1慨绩练厉旱附苯局沏哭缴绍缩棋铁尽宪避尽嘲峦凿较铣独搏匀历倪恳酸缚傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/20233515cm-10．01M0．1M0．25M1．0M3640cm-13350cm-1

乙醇在四氯化碳中不同浓度的IR图2950cm-12895

cm-1掖那哄钢鹊夫镊淮绰悄痈陈辅碘日玛贺噎帜陨迪勉乖霖静览达临弹烦茄支傅里叶红外光谱分析傅里叶红外光谱分析7/4/2023颓区舶瑰怜蛊文颠