2025年红外光谱分析..pdfVIP

老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃

红外光谱分析

序言

二十世纪初叶，Coblentz发表了一百多个有机化合物的红外光谱

图，给有机化学家提供了鉴别未知化合物的有力手段。到四十年代红

外光谱技术得到了广泛的研究和应用。当今红外光谱仪的分辨率越来

越高，检测范围1，样品量少至微克级。红外光谱

20250·200cm

提供的某些信息简捷可靠，检测样品中有无羰基及属于哪一类（酸酐、

酯、酮或醛）是其他光谱技术难以替代的。因此，对从事有机化合物

为研究对象的化学工作者来说，红外光谱学是必需熟悉和掌握的一门

重要光谱知识。

一、基本原理

1、基本知识

光是一种电磁波。可根据电磁波的波长范围分成不同类型的光谱，

它们各自反映出物质的不同类型的运动形式。表1列出这些电磁波的

波长，其所在区域的光谱名称，以及对应的运动形式。

表1常用的有机光谱及对应的微观运动

波长光谱名称运动形式

5

5×10-10μ核磁共振谱原子核的转动

100-100μ远红外光谱分子的转动及长波振动

50-2.5μ红外及拉曼光谱分子中原子的相对振动及振转光谱

2.5-0.75μ近红外光谱分子中涉及氢原子的振动

750-400mμ可见光谱分子中外层电子的转移

400-100mμ紫外光谱分子中外层电子的转移

100mμ以下X光光谱原子的内层电子的转移

1

天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为。——《孟子》

红外光谱研究的内容涉及的是分子运动，因此称之为分子光谱。

通常红外光谱系指2-25μ之间的吸收光谱，常用的为中红外区

4000-650cm-1(2.5-15.4μ)或4000-400cm-1。

这段波长范围反映出分子中原子间的振动和变角振动，分子在振

动运动的同时还存在转动运动。在红外光谱区实际所测得的图谱是分

子的振动与转动运动的加合表现，即所谓振转光谱。

每一化合物都有其特有的光谱，因此使我们有可能通过红外光谱

对化合物作出鉴别。

-1

红外光谱所用的单位波长μ，波数cm。光学中的一个基本公式是

10

λυ=C，式中λ为波长，υ为频率，C为光速(3×10cm/s)。设υ为

波数，其含义是单位长度(1cm)中所含的波的个数，并应具有以下关系：

-14

波数(cm)＝10/波长(μ)

波长和波数都被用于表示红外光谱的吸收位置，即红外光谱图的