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第三章 红外光谱（INFRARED SPECTRoscoAPY）;第一节 红外光谱的基本原理;一、 红外光的基本知识;二、 分子振动;1、伸缩振动;2、弯曲振动;双原子分子的振动形式; 由n (n2)个原子组成的分子的振动形式;而线型分子则存在3n-5种振动方式。 如：CO2有4种振动方式。;CH2基团的6种振动方式;三、 红外吸收条件;三、 红外吸收条件;四、吸收谱带的数目;1、 简并;2、基频吸收和泛频吸收;基频吸收; 泛频吸收;五、 红外光谱图;一般在红外吸收谱途中，以1300cm-1为分界线。在1300cm-1以下，谱图的谱带数目很多，很难说明其归属，但一些同系物或结构相近的化合物的谱带，在这一区域往往有一定的差别，犹如人的指纹，顾称为指纹区；而在1300-4000cm-1，基团和频率的对应关系明确，顾称为官能团区。;六、 红外谱图解析三要素;（一） 峰的位置;例：C-C , C=C, C≡C原子质量相同，吸收频率则主要由键力常数决定： C≡C 2400~2100 cm-1 C=C 1900~1500 cm-1 C-C 小于1300 cm-1 ;1、红外光谱的特征频率;红外光谱中各种化学键的特征频率;2、影响基团特征频率位移的因素;（1）内部因素;共轭因素 使体系π电子云密度更趋于均匀，使单键变短双键变长。从而使键力常数改变，特征频率也随之变化。 例如：C=O与C=C共轭时形成了C=C-C=O共轭体系，通过丌键传递引起电子云密度平均化的特性就是共轭效应。即使键长平均化，双键特性减弱导致υC=O和υC=C都往低波数位移。 ;氢键效应 氢键效应使伸缩振动频率往低波数位移，使变形振动频率往高波数位移。 ①分子间氢键 υNH2(游离)3500，3400cm-1缔合时低移约100cm-1。 υC=0(游离伯酰胺)1690cm-1。缔合时低移到1650cm-1， δNH2(游离伯酰胺)1620～1590cm-1,缔合时高移至1650～1620cm-1。 不同种分子的分子间氢键 伸缩振动频率υOH和υC=0都发生低移，对υC=0影响小些。 ②分子内氢键 分子内氢键大多数发生在具有环状结构的相邻基团之间。邻羟基乙酰苯形成氢键时呈六元环状结构，υOH和υC=0都低移。;空间效应 分子中或分子间的基团之间直接的物理相互作用引起的取代基效应，主要表现为环张力和空间位阻。 ①环张力——在小环中分子内部固有的张力是由环的键角决定的，不论是饱和或不饱和环状化合物都有环张力的影响。 环丙烷由于环张力的影响使饱和υCH2增大至超过3000cm-1达到3060cm-1。 ②空间位阻 空间位阻的大小与邻近相互作用基团的大小、形状密切相关。 化合物I由于酮羰基与烯基共轭使酮羰基υC=0低移至1663cm-1，化合物Ⅱ和Ⅲ在C=O基团邻位引入了甲基，其空间位阻使C=O基团不能与环己烯中的双键共平面，阻碍了共轭，υC=0往高波数位移。随着邻位引入的甲基数目的增多，空间位阻增强，C=C与C=O基团的共面性更差，使υC=0向高波数位移更多。;振动的偶合 当两个化学键或基团的振动频率相近或相等且在分子中直接相连或相接近时，一个基团振动时会引起其他原子的位移，振动不再是孤立的而是相互偶合的，相互作用使原来的谱带裂分成双峰，出现对称与不对称两种偶合振动方式。这称为振动的偶合。 H2C=C=CH2 υa,C=C 1960cm-1，υs,C=C 1070cm-1，在丙二烯中两个C=C共用一个碳原子，使υC=C偶合裂分成双峰。 振动偶合是随着两个基团或化学键距离的增大而减弱，两个基团相距远时就不发生偶合，只有一个特征峰。 振动偶合的主要类型： ①伸缩振动-伸缩振动的偶合；②变形振动-变形振动的偶合 ③伸缩振动-变形振动的偶合；④倍频-基频的偶合（费米共振）;（2）外部因素;（二） 峰的强度;（三） 峰的形状;课后作业