第二章zf-IR1.ppt

k决定于分子中化学键的性质, 通常k与原子的杂化程度有关, 如 C-H =C-H ≡C-H sp3 sp2 sp s 轨道成分 1/4 1/3 1/2 S 轨成分越多键长越短，对不同的杂化, 键力常数 (k) 不同, sp3杂化, C-C 的k为 450 N · m-1; ν = 1128 cm-1 sp2杂化, C=C的k为 960 N · m-1; ν = 1648 cm-1 sp杂化, C≡C 的k为1650 N · m-1。ν = 2160 cm-1 9. 化学键强度及成键碳原子杂化类型 从键力常数的数据可知, s轨道成分多, 则键力常数大, 因此s成分增多则伸缩波数增多, 即ν值增大。 故ν≡C-H ν=C-H νC-H νC=O νC-O 而弯曲振动吸收则相反, 如X-H 键当X的p轨成分多, 方向性比s轨强, 因此伸缩振动容易, 而弯曲振动困难。 δC-H δ =C-H δ≡C-H (二)外部因素 溶剂的影响 极性基团的伸缩振动频率随溶剂的极性增大而降低 采用非极性溶剂。CS2，CCl4，CHCl3，CH2Cl2，CH3CN，CH3COCH3 本章小结 掌握红外光谱产生的原理 熟悉IR波段划分 熟悉IR中分子振动类型 了解影响IR吸收峰位置和强度的因素 对具有n个原子的分子, 分子自由度需用3n个坐标描述, 有3个转动自由度, 3个平动自由度，3n-6个振动自由度。 C6H6, 分子自由度= 3n-6 = 3?12-6 = 30, 理论上讲似乎应看到30个吸收峰, 实际上只有发生偶极矩改变 (?? ? 0) 的振动才有红外光谱吸收。 k 决定于分子中化学键的性质, 通常k与原子的杂化程度有关, 如 C-H =C-H ≡C-H sp3 sp2 sp s 轨道成分 1/4 1/3 1/2 S 轨成分越多键长越短，对不同的杂化, 键力常数 (k) 不同, sp3杂化, C-C 的k为 450 N · m-1; ν = 1128 cm-1 sp2杂化, C=C的k为 960 N · m-1; ν = 1648 cm-1 sp杂化, C≡C 的k为1650 N · m-1。ν = 2160 cm-1 从键力常数的数据可知, s轨道成分多, 则键力常数大, 因此s成分增多则伸缩波数增多, 即ν值增大。 故ν≡C-H ν=C-H νC-H νC=O νC-O 而弯曲振动吸收则相反, 如X-H 键当X的p轨成分多, 方向性比s轨强, 因此伸缩振动容易, 而弯曲振动困难。故有 δC-H δ =C-H δ≡C-H 孤电子对的原子如O, N，S等, 可发生p-? 共轭, 使不饱和基团振动波数下降, 而自身相连化学键波数升高。 电负性弱的原子，孤电子对容易供出去，中介效应大，反之，中介效应小 小环化合物碳原子间键角变小, 键长改变, 影响键振动能量, 升或降具体分析。 环丙烷中与碳原子相连的四个键不等, 环内二键‘s’成分占17%, 可视为sp5杂化; 环外二键‘s’成分占33%, 接近sp2杂化, 故环丙烷中C-H键键长短于饱和烃的C-H键的键长, ?C-H 3030 cm –1 C-H 3030 3015 3007 2960 cm –1 多原子分子中两种相互关联基团, 其跃迁红外吸收峰虽然不同, 但一个峰的基频与另一个峰的合频或倍频能级近似, 则发生共振, 使一个峰吸收波数增高, 另一个峰波数降低, 且吸收峰的强度增加。 667 2349 C 2 H 4 O 1 7 3 0 c m - 1 1 1 6 5 c m - 1 2 7 2 0 c m - 1 H H H H O C C 三、分子偶极变化与峰强 1. 峰强的表示方法 百分透光率 T% = I/I0 ? 100% 吸光度 A = lg I0/I 百分吸收率 (100-T)% 摩尔吸光系数 2. 决定峰强的因素 偶极距的变化： (1)原子的电负性。 电负性相差大，吸收峰强 (2)振动形式。振动形式不同-分子电荷分布影响不同，通常?as ?s,