红外吸收光谱法之钱赖蟹靡创作
一．填空题
1．一般将多原子分子的振动类型分为 伸缩 振动和
变形 振动,前者又可分为 对称伸缩 振动和 反对称伸缩
振动,后者可分为面内剪式振动(δ)、面内摇摆振动(ρ) 和
面外摇摆振动(ω)、面外扭曲振动(τ) 。
2．红外光区在可见光区和微波光区之间,习惯上又将其分为三个区:远红外区，中红外区 和 近红外区 ,其中 中红外区
的应用最广。
3．红外光谱法主要研究振动中有 偶极矩 变更的化合物，因此，除了单原子 和同核分子 等外,几乎所有的化合物在红外光区均有吸收。
4．在红外光谱中,将基团在振动过程中有 偶极矩 变更的称为 红外活性 ,相反则
称为 红外非活性的 。一般来说,前者在红外光谱图上
出现吸收峰 。
5．红外分光光度计的光源主要有 能斯特灯 和
硅碳棒 。
6．基团一OH、一NH；==CH的一CH的伸缩振动频率范围分别出现在 3750—3000 cm-1, 3300—3000 cm-1, 3000—2700
cm-1。
7．基团一C≡C、一C≡N ；—C==O；一C＝N， 一C＝C—的伸缩振动频率范围分别出现在 2400—2100cm-1, 1900—1650
cm-1, 1650—1500 cm-1。
8．4000—1300 cm-1区域的峰是由伸缩振动发生的，基团的特征吸收一般位于此范围,它是鉴最有价值的区域，称为 官能团 区；1300—600cm-1区域中,当分子结构稍有分歧时,该区的吸收就有细微的分歧,犹如人的指纹一样,故称为
指纹区 。
二、选择题
1．二氧化碳分子的平动、转动和振动自由度的数目分别
（A）
A. 3，2，4B. 2，3，4 C. 3，4，2D. 4，2，3
2．乙炔分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为
1 实验五：红外吸收光谱法结构分析初步
一、 实验目的
1、 掌握一般固体试样的制样方法以及压片机的使用方法。
2、 了解红外光谱仪的工作原理。
3、 掌握红外光谱仪的一般操作。
二、 实验原理
红外吸收光谱是由于分子中振动能级的跃迁而产生的。由于不同物质或同一物质的不同聚集态中各基团固有的振动频率不同或结构的不同，导致所产生的吸收光谱带的数目、位置、形状以及强度的不同，因此我们可根据物质的红外吸收光谱来判断该物质或其某个或某些官能团是否存在。
本实验就是根据间硝基苯甲酸上几个官能团的特征吸收峰来鉴别改物质的。
三、 实验仪器和试剂
1、 仪器：MB104红外光谱仪，压片机，模具和试样，玛瑙研钵，不锈钢药匙，不锈钢镊子，红外烘灯。
2、 试剂：间硝基苯甲酸（AR），KBr（光谱纯），无水乙醇（AR），棉球。
四、 实验内容
1、 准备工作
（1） 打开红外分光光度计电源开关，预热20min。打开电脑。
（2） 用无水乙醇棉球擦洗玛瑙研钵，用红外灯烘干。
2、 试样的制备
（1） 试样处理 取试样1~2 mg，加大约100倍试样量的KBr于玛瑙研钵中研磨，在红外烘灯下边烘边磨。一般试样用力研磨20min，高分子试样需更长时间。
（2） 装模 取出模具，准确套上模膛，放好垫片，将制好的试样均匀的抖入模膛内，试样量以能压成片为准，在能成片的基础上越薄越好。再放入另一个垫片，装上插杆。
（3） 压片 将模具置于压片机工作台中心，旋动压力丝杆将模具顶紧，顺时针关闭放油阀，摇动油泵把手，使压力上升至15Mpa，保持5min。
（4） 脱模 逆时针拧开放油阀，旋松压力丝杆，轻轻地取出模具，与装模顺序相反取出试样。将试样放在固体试样池上。
3、 吸收光谱扫描
（1） 打开灯电源
（2） 点击GPAMS AI图标，红外分光光度计软件
（3） 背景扫描：点击Collect→Collect→Background.spc→进入自己的文件夹（或新建文件夹），并输入文件名保存→Background →Ok Collect，得到背景图。
红外吸收光谱法原理
红外吸收光谱法是一种常见的分析技术，其原理是通过测量样品吸收红外辐射的能力来获得关于样品分子结构和化学性质的信息。红外辐射是电磁波的一种，具有较长的波长，处于可见光和微波之间的频率范围。
红外吸收光谱法基于分子在红外辐射下的振动和旋转转换而产生的谱带。分子的振动可以分为两种类型：拉伸振动和弯曲振动。拉伸振动是指分子中化学键的伸缩运动，而弯曲振动是指分子中非线性结构的原子发生弯曲运动。不同类型的振动将具有特定的频率和能量。
当红外辐射通过样品时，其中的特定波长将与样品中分子的振动频率相匹配，导致分子吸收光能量。测量仪器将记录样品吸收的红外辐射强度，并以谱图的形式表现出来。在谱图上，吸收强度以峰值的形式呈现，每个峰代表特定类型的化学键或功能基团。
通过与已知化合物的红外光谱进行比较，可以确定未知样品中存在的功能基团和化学键类型。因此，红外吸收光谱法被广泛应用于有机化学、材料科学、环境分析等领域，用于物质的鉴定、定量分析以及结构表征。
总之，红外吸收光谱法利用分子对特定波长的红外辐射的吸收能力，探测样品中的振动和旋转转换过程，从而揭示样品分子结构和化学性质的信息。
1 红外吸收光谱法及其基本原理
红外吸收光谱法(infrared absorption spectroscopy;IR)是以连续波长的红外光为光
源照射样品，引起分子振动能级之间跃迁，从而研究红外光与物质之间相互作用的方法。所
产生的分子振动光谱，称红外吸收光谱。在引起分子振动能级跃迁的同时不可避免的要引起
分子转动能级之间的跃迁，故红外吸收光谱又称振-转光谱。IR在化学领域中主要用于分子
结构的基础研究以及化学组成的分析，但其中应用最广泛的还是化合物的结构鉴定。根据红
外光谱的峰位、峰强及峰形，判断化合物中可能存在的官能团，从而推断出未知物的结构，
因此IR是有机药物的结构测定和鉴定最重要的方法之一。
波长在0.76 μm～1 000 μm的电磁辐射称为红外光(infrared ray)，该区域称为红外
光谱区或红外区。红外光又可划分为近红外区（0.76 μm～2.5 μm或1 3158 cm-1～4 000
cm-1）、中红外区（2.5 μm～ 50 μm或4 000 cm-1～200 cm-1）、远红外区（50 μm～1000 μ
m或200 cm-1～10 cm-1）。其中中红外区是研究分子振动能级跃迁的主要区域。图2-1为乙酰
水杨酸（阿司匹林）的红外光谱图。
图2-1 乙酰水杨酸（阿司匹林）的红外光谱图
红外吸收光谱中吸收峰的位置即横坐标可用波长(
)或波数(~
)来表示。横坐标不同，
光谱的形状不同，如不注意横坐标的表示，很可能把不同的横坐标表示的同一物质红外光谱
误认为不同化合物，得出错误的结论。
红外光谱法的基本原理
一、分子的振动能级与振动光谱
原子与原子之间通过化学键连接组成分子。分子是有柔性的，因而可以发生振动。我们
把不同原子组成的双原子分子的振动模拟为不同质量小球组成的谐振子振动
(harmonicity)，即把双原子分子的化学键看成是质量可以忽略不计的弹簧，把两个原子看 2 成是各自在其平衡位置附近作伸缩振动的小球（见图2-2）。振动位能与原子间的距离r及
