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第二章 红外光谱

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红外光谱(IR)

红外光谱(IR)


k 大，化学键的振动波数高 。
δ
1 2c
K
如：K值：单键4－6×102N/m < 双键8－10×102N/m < 叁键12－18×102 N/m
kCC(2222cm-1) > kC=C(1667cm-1) > kC-C(1429cm-1)（质量相近）

如:
质量m大， μ 增大，化学键的振动波数低 。
远红外
(ΔE=0.05～0.005ev； =25－250μm)
红外光谱区
区域 近红外 中红外 远红外 λ(μm) 0.75～2.5 2.5~50 50～1000 σ(cm-1 ) 13000 ~4000 4000~200 200~10 ν (Hz) 4.0×1014 ～ 1.2×1014 1.2×1014 ～ 6.0×1012 6.0×1012 ～ 3.0×1011 能级跃迁类型
R—C
3
⑥ 费米共振
一基团的倍频或合频与另一基团的基频相近，且具有相同的对称性时，他们可能 产生共振，使谱带分裂，并使强度很弱的倍频或合频谱带变得异常强，这一现象称为 费米共振。 2780cm-1 O 2700cm-1 如： C-H伸缩：2800cm-1
—C—H
C-H的面内弯曲（1400cm-1）的第一倍频：2700~2800cm-1
E c h c
波长：m，cm；h－普朗克常数 波数：σ ＝1/ ——横坐标 红外吸收谱带的强度——纵坐标 E分子＝E电子＋E振动＋E转动 紫 外 红外
(ΔE=0.05～1ev； =1.252 －125μm)
(ΔE=1～20ev； =0.06－1.25μm)
1942cm-1
‖
O
电负性增强，频率增大

第二章 红外吸收光谱(讲课)

第二章 红外吸收光谱(讲课)

6. IR光谱在化学领域中的应用
1. 分子结构基础研究 应用IR测定分子的键长、键角，以此推断出分子的立 体构型； 根据所得的力常数可以知道化学键的强弱，由简正频 率来计算热力学函数等。
2. 化学组成分析
根据光谱中吸收峰的位置和形状来推断未知物结构，依 照特征吸收峰的强度来测定混合物中各组分的含量。
第二章 红外吸收光谱
第一节 概述
1、 红外吸收光谱与紫外吸收光谱一样是一种分子吸收光谱。
红外光的能量（ E=0.05-1.0ev）较紫外光（ E=1-20ev） 低。红外光照射分子时不足以引起分子中价电子能级的跃迁， 而能引起分子振动能级和转动能级的跃迁，故红外吸收光谱 又称为分子振动光谱或振转光谱。
非线型分子振动自由度数目：3N-6个； 线性分子的振动自由度数目： 3N-5个。
理论上每个自由度在IR中可产生1个吸收峰，实际上IR光 谱中的吸收峰数少于基本振动自由度，原因是：
（1）振动过程中，伴随有偶极矩的振动才能产生吸收峰。 （2）频率完全相同的吸收峰，彼此发生简并（峰重叠）。 （3）强、宽峰覆盖相近的弱、窄峰。 （4）有些峰落在中红外区之外。 （5）吸收峰太弱，检测不出来。
表 化学键的力常数
键 H-F 分子 HF k（×105dyn/cm） 9.7 4.8 4.1 键 H-C H-C C-C 分子 CH≡CH k（×105dyn/cm） 5.9 4.5-5.6 CH2=CH2 5.1
H-Cl HCl H-Br HBr
H-I
H-O H-O H-S H-N H-C
HI
H2 O 游离 H2 S NH3
1. 由虎克定律计算化学键振动频率
振
1 2
k
m

1

第二章 红外光谱

第二章 红外光谱

（2）羧酸盐的对称伸缩振动s在1450~1300cm-1出现强 峰；硝基s 在1385~1290cm-1出现强峰；砜类as（SO2）在 1440~1300cm-1出现强峰 。
X-Y伸缩振动（13001050 cm-1 ）
伸缩振动类型 醇C-O 伯醇 仲醇 叔醇 酚C-O
醚C-O 脂肪醚 芳香醚 乙烯醚
（2）醛基上的C-H在2820cm-1、2720-1处有两个吸收锋，它 是由C-H弯曲振动的倍频与C-H伸缩振动之间相互作用的结果 （费米共振），其中2720cm-1吸收峰很尖锐，且低于其他的 C-H伸缩振动吸收，易于识别，是醛基的特征吸收峰，可作为 分子中有醛基存在的一个依据。
（3）氧甲基（-OCH3）、氮甲基（-NCH3）和不与芳环相 连的仲胺、叔胺中的亚甲基（-N-CH2-），可在2850-2720cm-1 范围内产生中等强度的吸收峰。
取代基位置等有用情报。
脂肪族化合物C-H面外弯曲振动区
烯烃类型
波数（cm-1)
峰强度

RCH=CH2
990和910
RCH=CHR（顺） 690
强 中至强
RCH=CHR（反） 970
中至强
R2C=CH2 R2C=CHR
890 840-790
中至强 中至强
讨论：
（1）除了R1R2C=CR3R4类型的烯烃化合物，所有其他类 型的烯烃都可用C-H面外弯曲振动作为鉴定的重要依据，其 中=CH2基团除了基频谱带外，在1800cm-1附近可观察到C-H 面外弯曲振动的倍频谱带。
-OCH3 -O-CH2-O-
醛基C-H
波数（cm-1) 2960及2870 2930及2850
2890 2830-2810 2720-2750 2780-2765

第2章红外光谱1

第2章红外光谱1
a . 空间障碍: 大基团或很多基团产生的位阻作用，迫使邻 近基团间的键角变小或共轭体系之间单键键角偏转，使 基团振动频率和峰形发生变化。
1663 cm-1 1686 cm-1 1693 cm-1
b. 环张力: 环的减小导致张力变大，环内键变弱，频率降低，环外的振动频率升高
B：多原子分子振动模型
多原子分子的振动要比双原子复杂，有3n-6（非线性分 子）或3n-5个振动（线性分子）自由度，对应于3n-6或 3n-5个振动，并不是每个振动都会产生红外吸收，只有偶极距 发生变化的振动才会产生红外吸收，这样的振动为红外活性振 动，振动过程中偶极距变化越大，吸收向高频移动，并且强度 增加。偶极距不发生改变的振动为红外非活性振动，不产生红 外吸收。 非极性的同核双原子分子如：O2，N2等无红外吸收
2.3. 红外光谱的吸收频率及其影响因素
化学键的振动频率不仅与其性质有关如成键原子的杂化方式，质量效应等，还受很多外部因素的影响。相同基团的特征吸收并不总在一个固定频率上。影响因素有关： 1. 质量效应 2.电子效应 内在因素 3.空间效应 4.氢键 5.振动的偶合 外在因素
近红外区：12820 ~ 5000 cm-1 远红外区:400~33cm-1 中红外区：5000 ~ 400cm-1
2.1.1 红外光谱的产生
一个分子的总能量包括核能（En）、分子的平动能（Et）、电子能（Ee）、振动能（Ev）、和转动能（Er） E≈ En+ Et + Ee + Ev + Er 分子在辐射作用下能量的变化ΔE为 ΔE= ΔEe +ΔE v+ ΔEr
(1). O－H 醇与酚：游离态－－3640～3610cm-1，峰形尖锐中等强度 缔合－－3300cm-1附近，峰形宽而钝

第2章 红外光谱

第2章 红外光谱

共轭效应使 电子离域，双键性 ，K
（3）中介效应（使振动频率移向低波数区） 含有孤对电子的 O、N 和 S 等原子，能与 相邻的不饱和基团共轭（p-π共轭），其结果 使不饱和基团的振动频率降低，而自身连接 的化学键振动频率升高。
羰基的双键性
K

3、空间效应
（1）环的张力：环减小→环张力增大 →环内各键 被削弱→伸缩振动频率降低→环外的键却增强→ 伸缩振动频率升高。 环酮：环张力增大， 羰基v 增大。 环烯：环张力增大， 双键v 减小。 （2）空间障碍：共轭体系的共平面性被偏离或被 破坏时， v 增大。
O-H（缔合）
2843 cm-1
~ （游离） 3615~3605 cm-1 O-H
2.3 红外光谱仪及样品制备技术
一、红外光谱仪
红外光谱按其发展历程分为三代： 第一代是以棱镜作为单色器 第二代是以光栅作为单色器 第三代干涉型分光光度计
1、色散型红外光谱仪
（1）仪器的工作原理
仪器组成：光源，吸收池，单色器、 检测器、放大器和记录器。 仪器的工作原理：依据“光学零位平衡”
分子振动频率有以下规律：
（1）K：化学键的力常数是衡量价键性质的一个重要 参数（质量相近的基团）。 因 Kc≡c>Kc=c>Kc-c 则红外频率νc≡c>ν c=c> νc-c
（2）与氢原子相连的化学键的折合质量都小，红外吸
收在高波数区（X—H），C-H伸缩振动吸收位于
3000cm-1，O-H伸缩振动吸收位于3000-3600 cm-1，NH伸缩振动吸收位于3300 cm-1。
化学键弯曲振动的类型
弯曲振动
面内弯曲振动 剪式振动 面内摇摆振动 面外弯曲振动 面外摇摆振动 面外扭曲振动

第二章 红外光谱

第二章 红外光谱

2 . N-H（吸收强度比-OH弱，峰形较尖锐）
胺类： 游离——3500～3300cm-1 缔合——吸收位置降低约100cm-1 伯胺：3500，3400cm-1 仲胺：3400cm-1 叔胺：无吸收 酰胺：伯酰胺：3350，3150cm-1 附近出现双峰 仲酰胺：3200cm-1 附近出现一条谱带 叔酰胺：无吸收
远红外
25 - 1000
400 - 25
红外光谱是用频率4000~400cm-1(2.5~25m)的光波
照射样品,引起分子内振动和转动能级跃迁所产生的
吸收光谱。也称振 - 转光谱。
波长和波数
电磁波的波长（ ）、频率（ v）、能量（E）之间的关系：
二、红外光谱图
I T % 100 % I0
O R C R
O R C H
1715 cm-1
O C
C C
O C R
1665-1685
O
H
(CH3)2N
C
H
1730 CH3C≡N
2255
1690
1663 (CH3)2C=CH-C≡N
2221
同一化合物中，如果同时存在I效应和C效应，则影 响较大的效应决定吸收峰的位移方向
1735 -I＞+C
1680
能发生振动能级跃迁，产生吸收光谱。
2. 只有引起分子偶极矩发生变化的振动才能产生
红外吸收光谱。
四、影响特征吸收频率的因素
分为内因（不可变化）和外因（可变）
（一）内部因素 1、电子效应 a. 诱导效应（I 效应）
诱导效应使基团电荷分布发生变化，从而改变了键的力常
数，使振动频率发生变化.
例：
O R C X
υOH ,υNH

波谱分析教程_第2章_红外光谱(IR)


m X mD m X mD m X mH mD 2(m X 1) m X mH m X mD mH mX 2 m X mH
将（mX+1）/（mX+2）近似为1，则上式可简化为：
X H 2 X D
电子效应
诱导效应、中介效应、和共轭效应
• 诱导效应
诱导效应
红外光谱的吸收强度
红外吸收强度及其表示符号
摩尔消光系数（ε） 强度 符号
＞200
75~200 25~75 5~25 0~5
很强
强 中等 弱 很弱
VS
S M W VW
• T % 愈低，吸光度就愈强，谱带强度就愈大。根 据T ％，谱带强度大致分为：很强吸收带(vs，T ％ ＜ 10)；强吸收带(s，10＜T ％＜40)，中强吸 收带(m，40 ＜ T ％＜90)，弱吸收带(w，T ％ ＞ 90)，宽吸收带用b表示。
质量效应
X-H 键的伸缩振动波数（cm-1）
化学键 C-H 波数（cm-1） 3000 化学键 F-H Cl-H Br-H I-H Si-H Ge-H Sn-H 波数（cm-1） 4000 2890 2650 2310 2150 2070 1850
C=C-H
Ar-H C C-H
3100-3000
*有些分子既有红外“活性”振动，又有红外“非活 性”振动。
例如：二氧化碳的IR光谱
• •




O=C=O

对称伸缩振动 不产生吸收峰
O=C=O

反对称伸缩振动 2349
O=C=O

面内弯曲振动 667
O=C=O
面外弯曲振动 667
因此O=C=O的 IR光谱只有2349 和 667/cm 二个吸收峰

02第二章 红外光谱


大，吸收强度增大。
RCOOH: 3200~2500cm-1
正己酸的气态和液态IR：a: gas; b: liquid
2.5偶合作用
羰基伸缩振动:1825; 1728
醛基上C-H键的伸缩振动与C-H弯曲振动的
倍频发生费米共振引起的.
2.5 外部因素
制样方法、溶剂、物态、结晶条件、色
光谱选律
原子和分子与电磁波相互作用，从一个
能量状态跃迁至另一个能量状态，服从 一定的规律，这些规律称为光谱选律。
根据光谱选律若两个能级间的跃迁是可
能的，称之为允许跃迁（概率大，强度 大）；
不可能的跃迁称为禁阻跃迁（概率小，
强度弱）。
真实分子的振动
简谐振动选律为△ν＝±１，即跃迁发生在两个
第二章 红外光谱
Infrared Spectroscopy
0.75
~
2.5
~
25
~
300mm
近红外区
中红外区
远红外区
4000
400cm1
本章要点：
理解红外光谱的基本原理
掌握红外光谱与有机化合物分子结构之间的
关系 熟悉基团特征频率及其影响因素 掌握运用红外光谱解析分子结构的方法
红外光谱概述
振-转光谱；
辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生：
官能团→分子结构；
吸收光谱。
红外光谱的特点
不破坏样品；
特征性高，可确定化合物类型，结构；
分析时间短；
所需样品少，每次用量1~5mg；
要求纯度高。
红外光谱与有机物结构
红外吸收光谱一般用T ~ 曲线或T ~σ曲线

第 二 章 红外光谱(PPT文档)


O
O
C NH R NH C O R1 O n
异氰酸酯 O=C=N-R-N=C=O
H-O-R1-O-H 多元醇
O
O
CN R NC
+
-O-R1-O-
对反应过程的分析聚氨酯合成
4 对材料二级结构的分析
• 聚氨酯分子内氢键缔合的情况。
Hale Waihona Puke 温度对聚氨酯分子间氢键作用的影 响
ATR全反射光谱的原理
5. ATR（衰减全反射）法在聚合物鉴定中的 应用
-（CH2）nn
分子式为C6H8N2，其红外图如下图所示，试推 其结构。
2.2 红外谱图的制样方法
• 薄膜法 热压成膜 乳液干燥成膜 稀溶液成膜
• 制成（10-30um）的薄膜
薄膜厚度超过30um容易造成红外峰形模糊， 丢失信息
100 90 80 70 60 50 40
%T
30 20 10
• 悬浮法 把50mg样品与石蜡油及全卤代烃 混合、研成糊状，然后放在两片氯化钠晶 片中测量
2.3 红外光谱的应用
• 官能团定性及定量的分析 • 物质的鉴定 • 反应过程的分析 • 官能团的相互作用关系
实例1. 简单化合物鉴定 未知物分子式为C3H6O， 其红外图如下图所示，试推其结构。
1.由其分子式可计算出该化合物不饱和度为1。
第二章 红外光谱
2.1 红外光谱特点
• 中红外区（基本振动－转动区）：波长 2.5～25μm，波数4000～400 cm-1，研究 应用最多的领域，其吸收主要是由分子的 振动能级和转动能级跃迁引起的。故IR光谱 又叫振转光谱。
分子的基本振动形式为：
对称伸缩振动 γs 伸缩振动
不对称伸缩振动γas 剪式振动δs

第二章 红外光谱


（3）-OH基在形成氢键缔合后，偶极矩增大，因此在34503200cm-1之间表现为一个强而宽的锋。
01:30:28
若形成分子内氢键，酚羟基伸缩振动谱带向低频移动更为
明显。例如：
O H N O
+
O H O
O H O
OH（cm-1)
3610(游离）
3243
3077
（4）羧酸（-COOH）中的羟基比较特殊，由于氢键缔合，通 常以二聚体或多聚体的形式存在。吸收峰向低波数方向移动，
01:30:28
O
1660±10
波数（cm-1) 1680-1620 1620-1450 1690-1640 1630-1575 1590-1510 1390-1350
~1700
~1745
峰强度 不定
6、 双键的伸缩振动区（16801500 cm-1 ）
不定 不定 强 强（稍弱）
讨论：
（1）分子比较对称时，C=C峰很弱，当个相邻基团相差比
O—H、N—H伸缩振动区（OH，NH ）
不饱和C-H伸缩振动区（ CH） 饱和及醛基C-H伸缩振动区（ CH） 三键伸缩振动区（ C≡C， C≡N ） 羰基伸缩振动区（ C＝O） 碳碳双键伸缩振动区（ C＝C） 碳氢面内弯曲振动和单键伸缩振动区 碳氢面外弯曲振动区
二、分子结构与吸收峰
四、不饱和度
01:30:27
一、特征区、指纹区和相关峰
1、特征区：4000~1300 cm-1，有机化合物主要官能团的 特征吸收区。特点：比较稀疏，容易辨认。与一定结构单元
相联系的、在该范围内出现的吸收峰叫特征吸收或特征峰；
例： 2800 3000 cm-1 1600 1850 cm-1 —CH3 —C=O 特征峰； 特征峰；
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O
1650
H O O C H3C O-H 伸缩
OCH3 2835
HO 3705-3125
游离羧酸的C=O键频率出现在1760 cm-1 左右，在固体或液 体中，由于羧酸形成二聚体， C=O键频率出现在1700 cm-1 。 分子内氢键不受浓度影响，分子间氢键受浓度影响较大。 如羧酸 ：RCOOH(C=O=1760cm-1 ，O-H=3550cm-1); (RCOOH)2(C=O=1700cm-1 ，O-H=3250-2500cm-1) 如乙醇：CH3CH2OH（O—H=3640cm-1 ） (CH3CH2OH)2（O—H=3515cm-1 ） (CH3CH2OH)n（O—H=3350cm-1 ）
第2章 红外光谱（IR） （infrared spectroscopy）
2.1 红外光谱的基本原理 2.1.1 红外吸收光谱 红外光谱是一种分子光谱 当用一束具有连续波长的红外光照 射一物质时，该物质的分子要吸收 一定波长的红外光的光能，将其转 变为分子的振动能和转动能。
一、红外光区的划分 红外光谱在可见光区和微波光区之间，波长 范围约为 0.75 ~ 1000µm，根据仪器技术和应用 不同，习惯上又将红外光区分为三个区：近红 外光区（0.75 ~ 2.5µm ），中红外光区（2.5 ~ 25µ m ），远红外光区（25 ~ 1000 µ m ）。 近红外光区的吸收带（0.75 ~ 2.5µm ）主要 是由低能电子跃迁、含氢原子团（如O-H、N-H 、C-H）伸缩振动的倍频吸收产生。该区的光谱 可用来研究稀土和其它过渡金属离子的化合物 ，并适用于水、醇、某些高分子化合物以及含 氢原子团化合物的定量分析。
振动偶合：
2,4-二甲基戊烷的红外光谱
CH3的对称弯曲振动频率为1380cm-1，但当两个甲基连在同一个C原子上，形 成异丙基时发生振动偶合，即1380cm-1的吸收峰消失，出现1385 cm-1和1375 cm-1两个吸收峰。
6、Fermi共振 当一振动的倍频与另一振动的基频接近时， 由于发生相互作用而产生很强的吸收峰或发生裂 分，这种现象称为Fermi共振。 如：如环戊酮的骨架伸缩振动889㎝-1的二倍频峰 为1778㎝-1，与环戊酮的C=O伸缩振动1745㎝-1峰 离得很近，被大大增强出现了下图（a）的情况。 当用重氢氘代后，由于环戊酮的骨架伸缩振动变 成827㎝-1，其倍频峰变为1654㎝-1，离C=O伸缩 振动较远，不被加强，结果在此区域出现C=O的 单峰。如下图（b）所示。 。
>100 20< <100 10< <20 1< <10
非常强峰（vs） 强峰（s） 中强峰（m） 弱峰（w）
2.2 影响红外光谱吸收频率的因素
化学键的振动频率不仅与其本性有关，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。
1. 质量效应
1 = = 2pc
化学键越强（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。 键类型 力常数 峰位 —CC — > —C =C — > —C — C — 15 17 9.5 9.9 4.5 5.6 4.5mm 6.0 mm 7.0 mm 表 某些键的伸缩力常数（毫达因/埃）
2.1.2 分子振动类型
1、两类基本振动形式
1）伸缩振动
2）弯曲振动
2、基本振动的理论数
设分子由n个原子组成，每个原子在空间都有3个自由 度，原子在空间的位置可以用直角坐标中的3个坐标x 、y、z表示，因此，n个原子组成的分子总共应有3n个 自由度，即3n种运动状态。 但在这3n种运动状态中，包括3个整个分子的质心沿x 、y、z方向平移运动和3个整个分子绕x、y、z轴的转 动运动。这6种运动都不是分子振动，因此，振动形式 应有（3n-6）种。 但对于直线型分子，若贯穿所有原子的轴是在x方向， 则整个分子只能绕y、z轴转动，因此，直线性分子的 振动形式为（3n-5）种。
中红外光区吸收带（2.5 ~ 25µ m ）是绝大多数 有机化合物和无机离子的基频吸收带（由基态振动 能级（=0）跃迁至第一振动激发态（=1）时，所 产生的吸收峰称为基频峰）。由于基频振动是红外 光谱中吸收最强的振动，所以该区最适于进行红外 光谱的定性和定量分析。同时，由于中红外光谱仪 最为成熟、简单，而且目前已积累了该区大量的数 据资料，因此它是应用极为广泛的光谱区。通常， 中红外光谱法又简称为红外光谱法。
费米共振例
苯甲酰氯的红外光谱
苯甲酰氯C-Cl的伸缩振动在874cm-1，其倍频峰在1730cm-1左右，正好在C=O 的伸缩振动吸收峰位置附近，发生费米共振从而倍频峰吸收强度增加。
7. 外部因素
(1) 溶剂的影响
在溶液中测定光谱时，由于溶剂的种类、溶剂
的浓度和测定时的温度不同，同一种物质所测得的
1678cm -1
1657cm -1
C H2
C H2
16 51cm -1
4.氢键效应
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。
氢键的形成使电子云密度平均化，从而使伸缩振 动频率降低。
O R
H NH R
C=O 伸缩 N - H 伸缩
游离 聚合 1690 3500 3400
HNH
例
CO2分子
4、红外光谱产生的条件
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。 即物质振动时偶极矩发生改变。
2.1.3 红外光谱的吸收峰强
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； 一般地，极性较强的基团（如C=0，C-X等）振动，吸收 强度较大；极性较弱的基团（如C=C、C-C、N=N等）振动，吸 收较弱。红外光谱的吸收强度一般定性地用很强（vs）、强 （s）、中（m）、弱（w）和很弱（vw）等表示。 按摩尔吸光系数的大小划分吸收峰的强弱等级，具体如下：
5、 振动偶合
当两个振动频率相同或相近的基团相邻具有一公共原子 时，由于一个键的振动通过公共原子使另一个键的长度发生改 变，产生一个“微扰”，从而形成了强烈的振动相互作用。其 结果是使振动频率发生变化，一个向高频移动，另一个向低频 移动，谱带分裂。振动偶合常出现在一些二羰基化合物中，如 羧酸酐。
两个羰基的振动偶合，使C=O吸收峰分裂成两个峰，波数 分别为1820 cm-1 （非对称偶合）和1760 cm-1 （对称偶合）
§2.4 各类化合物IR光谱特征
基团频率区的划分
区域名称 频率范围 氢键区 4000～2500cm-1 基团及振动形式 O－H、C－H、N－H 等的伸缩振动 叁键和 CC、CN、NN和 累积双键区 2500~2000cm-1 C＝C＝C、N＝C＝O 等的伸缩振动 双键区 2000~1500cm-1 C=O、C=C、C=N、NO2、 苯环等的伸缩振动 单键区 1500~400cm-1 C－C、C－O、C－N、 C－X等的伸缩振动及含 氢基团的弯曲振动。
当分子中有异丙基（即两个甲基连在同一个碳上）时，因为振动耦合作 用甲基的s CH31380cm-1发生裂分，在1375 cm-1和1385 cm-1左右出现强度 相近的两个峰。
二、烯烃
烯烃类型 R-CH=CH2 （强度） 3095（m） 3075（m） =C-H/cm-1 （强度） 1645（m） C=C/cm-1 面外=C-H/cm-1 （强度） 990（s） 900（s）
远红外光区吸收带 （25 ~ 1000µm ）是由气体分 子中的纯转动跃迁、振动-转动跃迁、液体和固体中重 原子的伸缩振动、某些变角振动、骨架振动以及晶体 中的晶格振动所引起的。 由于低频骨架振动能灵敏地 反映出结构变化，所以对异构体的研究特别方便。
二、IR光谱的表示方法
红外吸收光谱一般用T ~ 曲线或T ~ （波数）曲线 表示。纵坐标为百分透光度T%，因而吸收峰向下，向 上则为谷；横坐标是波长（单位为µ m ），或 （波数） （单位为cm-1）。 波长与波数之间的关系为：波数 / cm-1 =104 /（ / µ m ）中红外区的波数范围是4000 ~ 400 cm-1 。
S S m w w w
备注
异丙基和叔丁 基在1380cm-1 附近裂分为双 峰
CH3
CH2
CH
(CH2)n
CH2
n4，n越大， 峰吸收强度越 大。
C-H弯曲振动
﹣CH2
﹣CH3
1450 1380（中）
1470（中）
2015年2月2日星期一2时15 分26秒
正癸烷的红外光谱图
2,4-二甲基戊烷的红外光谱
三、吸收峰的位置
1、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
1 = = 2pc
注：各物理量的单位
1
k
m
= 4.12
k
m
K化学键的力常数，与键能和键长有关， m为双原子的折合质量 m =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。
光谱也不同。通常在极性溶剂中，溶质分子的极性 基团的伸缩振动频率随溶剂极性的增加而向低波数 方向移动，并且强度增大。因此，在红外光谱测定 中，应尽量采用非极性的溶剂。
极性基团的伸缩振动频率通常随溶剂极性增加而降低。如羧 酸中的羰基C=O： 气态时： C=O=1780cm-1 -1 非极性溶剂： C=O=1760cm 因此在查阅标准红外图谱时，应注意试 乙醚溶剂： C=O=1735cm-1 -1 乙醇溶剂： C=O=1720cm 样状态和制样方法。 (2) 物质的状态 同一物质的不同状态，由于分子间相互作用力不同，所 得到光谱往往不同。 分子在气态时，其相互作用力很弱，此时可以观察到伴 随振动光谱的转动精细结构。 液态和固态分子间作用力较强，在有极性基团存在时， 可能发生分子间的缔合或形成氢键，导致特征吸收带频率、 强度和形状有较大的改变。 例如，丙酮在气态时的C=O为1742 cm-1 ，而在液态时为 1718 cm-1.