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8-3红外光谱

v红外光谱的作用：确定化合物中官能团

的存在，确定两个化合物是否相同。

红外光谱是研究波数在4000-400cm-1

(中红外光谱2.5～25微米)范围内不同

波长的红外光通过化合物后被吸收的谱图。

１原理简介

(1)分子的振动

v近似的用弹簧连接小球的机械模型来表示；

v分子的振动方式

①伸缩振动：高频区沿轴振动，只改变键长，不改变键角

CC

对称伸缩振动(ν)(v)

对称伸缩不对称伸缩

s不对称伸缩振动as

-1-1

(2853cm)(2926cm)

面内面外

②弯曲振动：低频区弯曲振动只改变键角,不改变键长

面内弯曲

剪式振动平面摇摆

面外弯曲

非平面摇摆扭曲振动

v每一种振动方式，都有固定的吸收频率。

v当E-Ehν时，红外线才能被吸收，因此同一

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基团总是在一个特定的范围内产生吸收峰

值得注意的是：不是所有的振动都能引起红

外吸收，只有偶极矩(μ)发生变化的，才能有红

外吸收。

H、O、N电荷分布均匀，振动不能引起红

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外吸收。

结论：

产生红外光谱的必要条件是：

1.红外辐射光的频率与分子振动的频率相

当，才能满足分子振动能级跃迁所需的能

量，而产生吸收光谱。

2.必须是能引起分子偶极矩变化的振动才能

产生红外吸收光谱。

２红外光谱的表示方法－1

1400cm

特征谱带区

指纹区

(官能团区)

苯乙酮的红外光谱

v横坐标：以波数σ表示频率，一般为4000~400cm-1；

v纵坐标：用透射百分率表示吸收的强度。

v红外光谱图，以1400cm-1为界分成两个区域：

①特征谱带区：波数在3800~1400cm-1间的高频

区，吸收峰大多由成键原子之间键的伸缩振动产

生，与整个分子的关系不大，不同化合物中的相

同官能团的出峰位置相对固定，可用于确定分子

中含有哪些官能团。

②指纹区：波数在1400~650cm-1间的低频区，吸

收峰主要是C—C、C—N、C—O单键的伸缩振

动和各种键的弯曲振动产生的。指纹区吸收峰大

多与整个分子的结构密切相关。

特征红外吸收峰

吸收波数cm-1产生吸收的键

1、37503100νO-HνN-H

2、33003000νC-HνC-HνAr-H