第一章 紫外光谱
一、名词解释
1、助色团:有n电子的基团,吸收峰向长波方向移动,强度增强.
2、发色团:分子中能吸收紫外或可见光的结构系统.
3、红移:吸收峰向长波方向移动,强度增加,增色作用.
4、蓝移:吸收峰向短波方向移动,减色作用.
5、增色作用:使吸收强度增加的作用.
6、减色作用:使吸收强度减低的作用.
7、吸收带:跃迁类型相同的吸收峰.
二、选择题
1、不是助色团的是：D
A、 －OH B、 －Cl C、 －SH D、 CH3CH2－
2、所需电子能量最小的电子跃迁是：D
A、 σ→σ* B、 n →σ* C、 π→π* D、 n →π*
3、下列说法正确的是：A
A、 饱和烃类在远紫外区有吸收
B、 UV吸收无加和性
C、π→π*跃迁的吸收强度比n →σ*跃迁要强10－100倍
D、共轭双键数目越多，吸收峰越向蓝移
4、紫外光谱的峰强用εmax表示，当εmax＝5000～10000时，表示峰带：B
很强吸收 B、强吸收 C、中强吸收 D、弱吸收
5、近紫外区的波长为：C
A、 4－200nm B、200－300nm C、200－400nm D、300－400nm
6、紫外光谱中，苯通常有3个吸收带，其中λmax在230～270之间，中心为254nm的吸收带是：B
A、R带 B、B带 C、K带 D、E1带
7、紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致，其能级差的大小决定了C
A、吸收峰的强度 B、吸收峰的数目
C、吸收峰的位置 D、吸收峰的形状
8、紫外光谱是带状光谱的原因是由于：D
A、紫外光能量大 B、波长短 C、电子能级差大
红外吸收光谱法
第一节 概述
一、红外光谱测定的优点
20世纪50年代初期，红外光谱仪问世，揭开了有机物结构鉴定的新篇章。到了50年代末期，已经积累了大量的红外光谱数据，到70年代中期 ，红外光谱法成为了有机结构鉴定的重要方法。红外光谱测定的优点：
1、任何气态、液态、固态样品都可以进行红外光谱的测定，这是核磁、质谱、紫外等仪器所不及的。
2、每种化合物均有红外吸收，又有机化合物的红外光谱可以获得丰富的信息。
3、常规红外光谱仪价格低廉，易于购置。
4、样品用量小。
二、红外波段的划分
δ=104/λ（λnm δcm -1）
红外波段范围又可以进一步分为远红外、中红外、近红外 波段 波长nm 波数cm -1
近红外 0.75~2.5 13300~4000
中红外 2.5~15.4 4000~650
远红外 15.4~830 650~12
三、红外光谱的表示方法
红外光谱图多以波长λ（nm ）或波数δ（cm -1）为横坐标，表示吸收峰的位置，多以透光率T%为纵坐标，表示吸收强度，此时图谱中的吸收―峰‖，其实是向下的―谷‖。一般吸收峰的强弱均以很强（ε大于200）、强（ε在75-200）、中（ε在25-75）、弱（ε在5-25）、很弱（ε小于5），这里的ε为表观摩尔吸收系数
红外光谱中吸收峰的强度可以用吸光度（A ）或透过率T%表示。峰的强度遵守朗伯-比耳定律。吸光度与透过率关系为
所以在红外光谱中―谷‖越深（T%小），吸光度越大，吸收强度越强。
第二节 红外吸收光谱的基本原理
一、分子的振动与红外吸收
任何物质的分子都是由原子通过化学键联结起来而组成的。分子中的原子与化学键都处于不断的运动中。它们的运动，除了原子外层价电子跃迁以外，还有分子中原子的振动和分子本身的转动。这些运动形式都可能吸收外界能量而引起能级的跃迁，每一个振动能级常包含有很多转动分能级，因此在分子发生振动能级跃迁时，不可避免的发生转动能级的跃迁，因此无法测得纯振动光谱，故通常所测得的光谱实际上是振动-转动光谱，简称振转光谱。
手把手教你红外光谱谱图解析
一、红外光谱的原理[1]
1. 原理
样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分子振动或转动引起偶极矩的净变化，是振-转能级从基态跃迁到激发态，相应于这些区域的透射光强减弱，透过率T%对波数或波长的曲线，即为红外光谱。
辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构
2.红外光谱特点
红外吸收只有振-转跃迁，能量低；
除单原子分子及单核分子外，几乎所有有机物均有红外吸收；
特征性强，可定性分析，红外光谱的波数位置、波峰数目及强度可以确定分子结构；
定量分析；
固、液、气态样均可，用量少，不破坏样品；
分析速度快；
与色谱联用定性功能强大。
3.分子中振动能级的基本振动形式
红外光谱中存在两类基本振动形式：伸缩振动和弯曲振动。 图一 伸缩振动
图二 弯曲振动
二、解析红外光谱图
1.振动自由度
振动自由度是分子独立的振动数目。N个原子组成分子，每个原子在空间上具有三个自由度，分子振动自由度F=3N-6(非线性分子)；F=3N-5(线性分子)。
为什么计算振动自由度很重要，因为它反映了吸收峰的数量，谱带简并或发生红外非活性振动使吸收峰的数量会少于振动自由度。
U=0→无双键或环状结构
U=1→一个双键或一个环状结构
U=2→两个双键，两个换，双键+环，一个三键
U=4→分子中可能含有苯环
U=5→分子中可能含一个苯环+一个双键
2.红外光谱峰的类型
基频峰：分子吸收一定频率红外线，振动能级从基态跃迁至第一振动激发态产生的吸收峰，基频峰的峰位等于分子或者基团的振动频率，强度大，是红外的主要吸收峰。
泛频峰：分子的振动能级从基态跃迁至第二振动激发态、第三振动激发态等高能态时产生的吸收峰，此类峰强度弱，难辨认，却增加了光谱的特征性。
特征峰和指纹峰：特征峰是可用于鉴别官能团存在的吸收峰，对应于分子中某化学键或基团的振动形式，同一基团的振动频率总是出现在一定区域；而指纹区吸收峰特征性强，对分子结构的变化高度敏感，能够区分不同化合物结构上的微小差异。
红外光谱
在有机化合物的结构鉴定中，红外光谱法是一种重要得手段。用它可以确定两个化合物是否相同，若两个化合物的红外光谱完全相同，则一般他们为同一化合物（旋光对映体除外）。也可以确定一个新化合物中某些特殊键或官能团是否存在。
一、红外光谱图的表示方法
红外光谱以波长（或波数）为横坐标，以表示吸收带的位置。以透射百分率（Transmittance %,符号T%)为纵坐标，表示吸收强度，吸收带为向下的谷。
二 红外光谱的产生，与有机化合物分子结构的关系
1.分子振动的分类：
⑴伸缩振动（ν）：原子沿着建轴伸长和缩短，振动时键长有变化，键角不变。
⑵弯曲振动（δ）：组成化学键的原子离开键轴而上下左右的弯曲。弯曲振动时，键长不变，但键角有变化。
①：面内弯曲：
②：面外弯曲
2.红外光谱的产生
当分子吸收红外光子，从低的振动能级向高的振动能级跃迁时，而产生红外吸收光谱。
振动能：Evib=( V + 1/2) hν
V=0,1,2,3...称为振动量子数。
ν＝振动频率
h=普朗克常数（6.36×10-34焦耳.秒）
△E = hν
在分子中发生振动能级跃迁所需要的能量大于转动能级跃迁所需要的能量，所以发生振动能级跃迁的同时，必然伴随转动能级的跃迁。因此，红外光谱也成为振转光谱。
只有偶极矩大小或方向有一定改变的振动才能吸收红外光，发生振动能级跃迁，产生红外光谱。不引起偶极变化的振动，无红外光谱吸收带。
3.原理
对于分子的振动，为了便于理解可以用经典力学来说明。
用不同质量的小球代表原子，用不同硬度的弹簧代表各种化学键。
根据胡克（Hooke)定律，两个原子的伸展振动视为一种简谐振动，其频率可依下公式近似估计：
ν＝1/2π(k/μ)-1/2
