紅外吸收光譜法概述、條件、原理和應(yīng)用

1、紅外吸收光譜法概述、條件、原理和應(yīng)用紅外吸收光譜分析概述12345目錄紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件紅外光譜儀樣品的處理紅外光譜法的應(yīng)用 利用物質(zhì)的分子對紅外輻射的吸收，得到與分子結(jié)構(gòu)相應(yīng)的紅外光譜圖，從而來鑒別分子結(jié)構(gòu)的方法，稱為紅外吸收光譜法，簡稱紅外光譜法。紅外吸收光譜也是一種分子吸收光譜。 記錄紅外光的百分透射比與波數(shù)或波長關(guān)系曲線，就得到紅外光譜。 101 紅外吸收光譜分析概述 其中應(yīng)用最廣泛的范圍為25m，即中紅外光譜。一、紅外光區(qū)的劃分 當樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時，分子吸收了某些頻率的輻射，并由其振動或轉(zhuǎn)動運動引起偶極矩的凈變化，產(chǎn)生分子振動和轉(zhuǎn)動能級從基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷,使相

2、應(yīng)于這些吸收區(qū)域的透射光強度減弱。 對中紅外光譜（25m） ，相應(yīng)波數(shù)范圍為4000400cm1。由于紅外光區(qū)波長較長，所以人們描述紅外光譜時，通常使用波數(shù)：紅外吸收光譜一般用T曲線或T 波數(shù)曲線表示。3、應(yīng)用廣泛：紅外光譜不僅用于物質(zhì)化學組成分析，還可用于分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)研究，如研究測定分子鍵長、鍵角。紅外光譜法的特點：4、本方法試樣用量少，分析速度快，不破壞樣品， 且氣、液、固樣品均可測定。2、有機物的紅外吸收光譜是特征的，沒有兩種化合 物具有相同的吸收曲線（除光學異構(gòu)體外），所 以紅外光譜最廣泛用于有機化合物的鑒定。1、紅外吸收光譜吸收峰多,吸收強度低,圖形復(fù)雜。T透過率光譜表示形式AA吸

3、光度紫外紅外（nm）紅外光譜法與紫外吸收光譜的區(qū)別：不同點紫外紅外光源紫外可見光紅外光起源電子能級躍遷振動轉(zhuǎn)動能級躍遷適用范圍定性鑒別及測定有機物的結(jié)構(gòu)定性鑒別及測定有機物的結(jié)構(gòu)特色反映生色團、助色團的情況反映各個基團的振動及轉(zhuǎn)動特性 102 紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件 紅外吸收光譜圖 吸收帶在光譜圖中的位置可用波長（m）或波數(shù)（cm1）表示。光譜圖的縱坐標，即吸收強度，可用百分透光度或吸光度表示。 一個分子有多種振動方式，只有使分子偶極矩發(fā)生變化的振動方式，才會吸收特定頻率的紅外輻射, 這種振動方式具有紅外活性。紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件 分子是否顯示紅外活性，與分子是否有永久偶極矩無關(guān)。只有單原子

4、分子和同核分子（H2、N2等）才顯示非紅外活性。 分子必須同時滿足以下兩個條件時，才能產(chǎn)生紅外吸收。1、分子振動時，必須伴隨有瞬時偶極矩的變化 即只有當照射分子的紅外輻射頻率與分子某種振動方式的頻率相同時，分子吸收能量后，從基態(tài)振動能級躍遷到較高能量的振動能級，從而在圖譜上出現(xiàn)相應(yīng)的吸收帶。2、 能量必須匹配 雙原子分子猶如同一根彈簧連接的兩個小球，其質(zhì)量分別為m1和m2，彈簧的質(zhì)量忽略不計。當一外力（相當于紅外輻射能）作用于彈簧時，兩小球沿軸心來回振動。一、 分子振動的形式1、雙原子分子的振動及其振動頻率雙原子分子的振動只有一種形式：即伸縮振動 103 分子振動方程 若將這種振動視作簡諧振動

5、，且遵循Hooke定律，其振動頻率可用下式表示： k為鍵力常數(shù)，單位 N/cm為2個小球（原子）折合質(zhì)量（g）： 某些化學鍵的力常數(shù) 化 學 鍵 CC CC CC CH OH NH CO 鍵 長( k(Ncm-1可見,影響基本振動頻率的直接因素是： 鍵力常數(shù)k和相對原子質(zhì)量M 解： 已知 kC-H=5.0N/cm例：計算C-H伸縮振動基本吸收峰的頻率。例： C0的紅外光譜在2170cm-1 處有一振動吸收峰，試計算(1) CO鍵的力常數(shù)為多少?(2) 14C的對應(yīng)吸收峰應(yīng)在多少波數(shù)處發(fā)生? 力常數(shù)k=19N/CM解： （1）分子的振動類型 絕大多數(shù)的分子是多原子分子，其振動方式顯然很復(fù)雜。但可

6、以把它的振動分解為許多簡單的基本振動，并依據(jù)振動形式的不同歸為二類：分子振動的形式 亞甲基伸縮振動： 原子沿著化學鍵的方向作來回周期運動。只涉及化學鍵鍵長的變化，不涉及化學鍵角的變化。分為：對稱伸縮振動s和反對稱伸縮振動as振動頻率： as s 亞甲基彎曲振動(變形振動)： 使化學鍵角發(fā)生周期性變化的振動，只涉及鍵角的變化，不涉及化學鍵鍵長的變化。分為： 面內(nèi)：剪式振動 平面搖擺 面外：非平面搖擺 扭曲振動 （2）多原子分子的振動自由度 多原子分子振動由伸縮振動、彎曲振動以及它們之間的偶合振動組成。 在有N個原子組成的分子中，每個原子在空間的位置必須有x，y，z三個坐標來確定，也即每個原子有3

7、個運動自由度，則由N個原子組成的分子就有了3N個坐標，有3N個運動自由度。 在分子的3N個運動狀態(tài)中，可分成3種類型的運動：分子的平動、轉(zhuǎn)動和振動。 3N=平動自由度+轉(zhuǎn)動自由度+振動自由度分子的平動和轉(zhuǎn)動自由度轉(zhuǎn)動自由度：2個轉(zhuǎn)動自由度：3個線型非線型平動轉(zhuǎn)動平動自由度：3個平動自由度：3個線型分子振動自由度的數(shù)目： 振動自由度=3N平動自由度轉(zhuǎn)動自由度 =3N5；非線型分子振動自由度的數(shù)目： 振動自由度=3N6任何一個復(fù)雜分子的振動，都可視作由3N6或 3N5個簡正振動疊加而成。 分子的振動自由度 有一個振動自由度就有一種振動狀態(tài)，理論上講就應(yīng)在紅外譜圖上產(chǎn)生相應(yīng)的一個基頻吸收帶。 如苯：

8、C6H6 振動自由度為 312-6=30 確有30個紅外吸收峰振動自由度與紅外吸收峰 大多情況實際吸收峰與理論計算不一致，也即并非每一種振動方式在紅外光譜圖上都能產(chǎn)生一個吸收帶，一般要少得多。H2O 振動自由度為 33-6=3 紅外吸收就有3個峰： 3750cm1， 3650cm-1，1595cm-1圖：水的紅外光譜圖 實際上紅外譜圖上的峰比理論值少得多，這是由以下原因造成的：某些振動方式為非紅外活性，不伴隨偶極矩的變化，因而不產(chǎn)生紅外吸收。(2) 由于分子高度的對稱性，造成兩種振動方式的頻率相同，發(fā)生簡并現(xiàn)象。 (3) 若干振動頻率十分接近，一般紅外光譜儀難以分辨。(4) 振動吸收的能量太小

9、（如波長大于20m），吸收信號不被儀器感知。 （5）有時產(chǎn)生= 2， 3的躍遷，出現(xiàn)倍頻吸收，（使吸收峰增加）但很弱。例如CO2分子（線形）有四種振動模式，335= 4對稱伸縮振動，無偶極矩變化，即無紅外活性3就是二重簡并振動，成為一個峰 吸收峰 圖: 二氧化碳的紅外光譜圖紅外光譜的吸收強度1、紅外吸收峰強弱等級吸收峰強度比紫外可見吸收弱得多，也以摩爾吸光系數(shù)來衡量： 100 20100 1020 120非常強峰（vs） 強峰（s） 中強峰（m） 弱峰（w） 1 極弱峰（vw）2、吸收強度的影響因素（1）振動能級的躍遷幾率： 振動能級的躍遷幾率越大，吸收峰越強，從基態(tài)到第一激發(fā)態(tài)的躍遷幾率最大

10、，因此基頻吸收帶一般最強。（2）振動過程中偶極矩的變化： 振動過程中只有發(fā)生偶極矩變化的躍遷，才有紅外活性，同時偶極矩變化越是大，對應(yīng)的吸收峰強度也越強，因此，化學鍵兩端原子的電負性相差越大，或分子的對稱性越差，伸縮振動時偶極矩變化越大，產(chǎn)生的吸收峰也越強。吸收峰出現(xiàn)的頻率位置：由分子的振動能級差決定；吸收峰的個數(shù)：由分子振動自由度的數(shù)目決定；吸收峰的強度：取決于振動過程中偶極矩的變化以及 能級的躍遷幾率。紅外光譜的特征性，基團頻率基團頻率與特征吸收峰 處于不同分子中的同一類化學基團其振動頻率總是出現(xiàn)在較窄的范圍內(nèi)。例如，羰基總是在18701650cm1間，出現(xiàn)強吸收峰，它們的頻率不隨分子構(gòu)型

11、變化而出現(xiàn)較大的改變。 把能代表基團存在，并具有較高強度的吸收峰稱為特征吸收峰，所在頻率稱為基團頻率。 紅外光譜的特征吸收頻率與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 常見的化學基團在4000600cm-1范圍內(nèi)有特征吸收，為便于解釋，一般將這一波段分成兩個區(qū)域：官能團區(qū)和指紋區(qū)。1、官能團區(qū)：40001350cm-1 由伸縮振動所產(chǎn)生?；鶊F特征吸收峰位于此范圍內(nèi)，且在該范圍內(nèi)吸收峰較稀疏，受分子其它部分振動的影響較小。因此它們可用作鑒別官能團的依據(jù)，故稱為官能團區(qū)。 它們主要包括XH、CX和CX的伸縮振動。 2、指紋區(qū) 1350 cm1以下的區(qū)域 主要屬CX的伸縮振動和HC的彎曲振動頻率區(qū)。由于這些化學鍵的振動容易

12、受附近化學鍵的振動的影響，因此結(jié)構(gòu)的微小改變可使這部分光譜面貌發(fā)生差異。就如同每人指紋有差別一樣，故1350600cm1區(qū)間稱指紋區(qū)。利用指紋區(qū)光譜可識別一些特定分子。紅外光譜的分區(qū) 由于紅外圖譜復(fù)雜，在解析譜圖時，首先應(yīng)注意官能團的特征峰，再找其相關(guān)峰作旁證。 典型光譜（一）、脂肪烴類1烷烴甲基的對稱和不對稱伸縮振動吸收帶：2870及2960 cm-1附近；對稱變形振動在13801365 cm-1間（強吸收峰）。異丙基：1380 cm-1帶分裂為1385與1375 cm-1兩強度相似的吸收帶。叔丁基：1380 cm-1帶分裂為1395及1370 cm-1兩強度不等的吸收帶。飽和亞甲基的不對稱

13、和對稱伸縮振動帶分別在2925、2850 cm-1附近。CH2的剪式振動吸收約在14801440 cm-1區(qū)，強度中等。 2烯烴 烯烴有三個重要特征吸收帶：CH伸縮振動帶約在31003000 cm-1之間，強度中等。CC雙鍵的伸縮振動頻率在16801620 cm-1間，共軛體系中，CC鍵伸縮振動頻率移向低頻。CH面外彎曲振動帶約在1000650 cm-1間（強吸收）。對乙烯基型化合物，由于振動偶合，在990、910 cm-1附近有兩個很強的CHCH2面外振動帶。辛烯3.炔烴CH伸縮振動頻率在33103300 cm-1間；對于CC伸縮振動，當處于末端的炔鍵，其頻率在21402100 cm-1間；

14、處于中間的炔鍵，則在22602190 cm-1間。與其他基團共軛時，吸收峰向低頻移動。ABC (二)、芳香烴類芳環(huán)上的CH伸縮振動在31003000 cm1，34個多重峰。芳環(huán)的骨架（CC）伸縮振動，在16501450 cm1，24個中強吸收峰。芳環(huán)的最重要特征帶。芳環(huán)上CH面外彎曲振動吸收帶在900650 cm1間，而吸收帶的位置、數(shù)目及強度取決于芳環(huán)上相鄰的氫原子數(shù)目，隨著相鄰芳氫數(shù)的增加，該吸收帶移向低頻。典型取代苯的特征吸收頻率取 代 類 型吸收頻率（cm-1）900650cm-1區(qū)特征吸收帶數(shù)目及位置（cm-1） 單 取 代 鄰二取代 間二取代 對二取代 1,3,5三取代 1,2,3

15、三取代 1,2,4三取代 770730（5H） 770735（4H） 900860（1H） 810750（3H） 860800（2H） 860810（1H） 780760（3H） 850870（1H） 825805（2H） 2（740、680） 1（740） 2（770、700） 1（800） 3（870、830、710） 2（765、720） 2（870、805） (三)、醇和酚類醇、酚呈液態(tài)或固體時，由于分子間生成氫鍵而締合，其OH鍵的伸縮振動頻率帶出現(xiàn)在35503200 cm-1間。吸收帶強而寬。CO鍵的伸縮振動頻率出現(xiàn)在12601000 cm-1區(qū)間，強度大，且從伯醇、仲醇和叔醇，其吸

16、收帶向高頻移動，它們分別在1050、1100、1150 cm-1附近。酚的CO伸縮振動在1200 cm-1附近，且強而寬。區(qū)別醇和酚最好用苯環(huán)16501450特征吸收。 (四)、羰基化合物CO伸縮振動18501600 cm-1，強吸收峰，鑒別羰基最迅速的辦法。1、酮和醛酮的唯一特征吸收帶是CO伸縮振動引起的。飽和脂肪酮在1715 cm-1附近。醛類在2830和2720 cm-1附近會出現(xiàn)兩個吸收帶，利用它們可將醛類與其它羰基化合物區(qū)別開來，飽和脂肪醛的CO伸縮振動帶處于17401720 cm-1間。 2、酸和酯 羧酸：在固態(tài)、液態(tài)羧酸及較濃的羧酸溶液中，它們呈締合狀態(tài)，OH伸縮振動帶在3000

17、 cm-1附近，吸收帶強而寬，會與飽和CH伸縮振動帶重疊。由于締合作用，使CO伸縮振動頻率移向低頻，在1720 cm-1附近。 酯：1740 cm-1附近。(沒有羥基) (五)、含氮化合物伯胺的NH鍵的不對稱和對稱伸縮振動帶分別在3500與3400 cm1附近，芳香胺的強度大于脂肪胺。 芳香族仲胺的NH伸縮振動帶在3400 cm1附近，強度大，但對脂肪族仲胺，往往觀察不到。伯胺的NH面內(nèi)彎曲振動帶在16401560 cm1間，吸收帶較寬，強度較大。芳香族仲胺的NH振動帶強，在1600 cm1附近；脂肪族則很弱。 伯酰胺的NH伸縮振動帶有兩個，強度中等，若是液態(tài)或固態(tài)，吸收帶在3350及3180

18、 cm1附近。伯、仲和叔酰胺的CO伸縮振動帶的頻率比相對應(yīng)的酮類略低，并依次向低頻移動。三、 影響基團頻率位移的因素 決定基團頻率的主要因素是其原子的質(zhì)量和鍵力常數(shù)，但某一基團頻率并不是絕對不變的。由于分子結(jié)構(gòu)不同或測量環(huán)境的改變，使基團頻率發(fā)生一定程度的位移，吸收強度發(fā)生變化。影響基團頻率的因素有內(nèi)部因素和外部因素：（一）外部因素 樣品的狀態(tài)、測定溫度及溶劑極性等外部因素均會影響振動頻率 1、狀態(tài)：氣態(tài)時因分子間作用力小，可觀察到振動及轉(zhuǎn)動光譜的精細結(jié)構(gòu)，且頻率高。液態(tài)、固態(tài)分子間作用力大，且當有極性基團存在時可能發(fā)生分子間締合或氫鍵而使頻率、形狀、強度都有變化。 溫度：在低溫下，吸收帶尖銳

19、，隨溫度升高，帶寬增加，帶數(shù)減小。 溶劑：由于溶質(zhì)和溶劑間相互作用，頻率有所變化。極性溶劑使吸收帶向低頻方向移動；溶液濃度不同，分子間作用力不同，頻率也有變化。（二）內(nèi)部因素： 電子效應(yīng) 氫鍵效應(yīng) 化 學 鍵 CC CC CC 鍵 長(k(Ncm-1可見,影響基本振動頻率的直接因素是： 鍵力常數(shù)k,u波數(shù)：1電子效應(yīng)：誘導效應(yīng)、共軛效應(yīng)(1) 誘導效應(yīng) 誘導效應(yīng)指電負性不同的取代基，會通過靜電誘導而引起分子中電子分布的變化，導致力常數(shù)改變(增加)，使基團特征頻率位移。誘導效應(yīng)對C=O伸縮振動頻率的影響由于誘導效應(yīng)，使C=O鍵電子云密度增加，鍵力常數(shù)（k）增大，振動頻率升高。電負性越強，誘導效應(yīng)

20、越強，向高波數(shù)方向移動。(2) 共軛效應(yīng) 由于共軛效應(yīng)使共軛體系中的電子云密度趨于平均化，導致雙鍵略有伸長(k減小)，單鍵略有縮短，結(jié)果使雙鍵頻率向低頻移動，單鍵頻率略向高頻移動。 共軛效應(yīng)對C=O伸縮振動頻率的影響化 合 物vC=O(Cm-1)17101725 16951680 16671661共軛效應(yīng)越強，向低波數(shù)方向移動。 當分子中的原子或基團同時呈現(xiàn)出誘導效應(yīng)和共軛效應(yīng)，此時雙鍵吸收頻率的位移取決于占優(yōu)勢的效應(yīng)。 例如，OR的氧原子的吸電子誘導效應(yīng)強于氧原子中孤對電子參與的共軛效應(yīng)，因此向高頻移動。反之，對SR中的硫原子，其孤電子對的共軛效應(yīng)占支配地位，因而向低頻移動。 化 合 物vC

21、=O(cm-1) 1735 1715 1690 誘導與共軛共存的影響 2氫鍵的生成 羰基形成氫鍵，使雙鍵電子云密度平均化，羰基的振動頻率下降。 103 紅外光譜儀 目前使用的紅外光譜儀主要有兩大類： 色散型紅外光譜儀 Fourier變換紅外光譜儀 一、色散型紅外光譜儀 色散型紅外光譜儀與其它色散型光譜儀相類似，也由光源、樣品池、單色器、檢測器、放大及記錄系統(tǒng)組成。 光源樣品池單色器檢測器記錄系統(tǒng) 1光源常用的紅外光源有能斯特燈和硅碳棒。 能斯特燈：發(fā)射的波長范圍約為4005000cm-1。它的優(yōu)點：發(fā)射光強強（尤其在短波區(qū)），壽命較長，穩(wěn)定性好。但機械強度差，價格較貴，操作不如硅碳棒方便。硅碳

22、棒：發(fā)射的波長范圍約為4005000cm-1優(yōu)點：對于長波，其輻射效率高于能斯特燈，其使用波長范圍比能斯特燈寬，發(fā)光面大，操作方便、廉價。缺點：工作時電極接觸部分需用水冷卻。 2樣品池 不同的分析對象（液體、氣體和固體）應(yīng)選用相應(yīng)的樣品池。池窗的材料必須能很好透過所需波長的輻射。 玻璃、石英登對紅外光都有吸收。 紅外吸收池窗口一般用一些鹽類制作。樣品中不應(yīng)含有水分，且樣品要有較高的純度。池 窗 材 料材 料透光范圍（m）注 意 事 項 NaCl KBr CaF2 CsBr KRS-50.2250.25400.13120.2550.5540易潮解，應(yīng)低于40濕度下使用易潮解，應(yīng)低于35濕度下使用

23、不溶于水，可測水溶液紅外光譜易潮解微溶于水，可測水溶液，有毒壓片過程研磨裝樣壓片3單色器 由狹縫、色散元件、反射鏡等組成 色散元件：棱鏡和光柵。前者主要用于早期儀器中，目前多采用光柵作色散元件。色散元件材料應(yīng)使用紅外光學材料。4檢測器 將照射在它上面的紅外光變成電信號。分為兩大類：熱檢測器和量子檢測器。 前者是將大量入射光子的累積能量，經(jīng)過熱效應(yīng)，轉(zhuǎn)變成可測的響應(yīng)值。后者為一種半導體裝置，利用光導效應(yīng)進行檢測。 真空熱電偶 它是由兩根溫差電位不同的金屬絲焊接在一起，并將一接點安裝在涂黑的接受面上。吸收了紅外輻射的接受面及接點溫度上升，就使它與另一接點之間產(chǎn)生了電位差。此電位差與紅外輻射強度成比

24、例。此熱電偶是封在真空腔體內(nèi)進行工作的。(2) 測熱輻射計 將極薄的黑化金屬片作受光面，并作為惠斯頓電橋的一臂。當紅外輻射投射到受光面而使它的溫度改變，進而引起的電阻值改變，電橋就有信號輸出。此信號大小與紅外輻射強度成比例。 二、 傅里葉變換紅外光譜儀 傅里葉變換紅外（FTIR）光譜儀是一種干涉型光譜儀。它主要由光源（硅碳棒、高壓汞燈）、干涉儀、檢測器、計算機和記錄系統(tǒng)組成。大多數(shù)傅里葉變換紅外光譜儀使用了邁克爾遜（Michelson）干涉儀。 用干涉計取代了單色器。 傅里葉變換紅外光譜儀沒有色散元件，沒有狹縫，因此來自光源的光有足夠的能量經(jīng)干涉后照射到樣品上然后到達檢測器。 實驗測量的原始光

25、譜圖是光源的干涉圖，然后通過計算機對干涉圖進行快速傅里葉變換計算，從而得到以波長或波數(shù)為函數(shù)的光譜圖。傅里葉變換紅外光譜法的主要特點 (1) 靈敏度高： 狹縫的廢除大大提高了光能利用率。樣品 置于全部輻射波長下，因此全波長范圍下的吸收必然改進信噪比，使測量靈敏度和準確度大大提高。(2) 分辨率高： 可達-1，棱鏡型為3cm-1 ，光柵式儀器為-1 。(3) 精密度高： 由于引入激光參比干涉儀，用激光干涉條 紋準確測定光程差，從而使波數(shù)更為準確。(4) 測定的光譜范圍寬：可達10104 cm-1。(5) 測量速度快：在不到1秒時間里可獲得圖譜，比色散型儀器高幾百倍。 104 樣品的處理 一、 氣

26、體樣品 對氣體樣品，可將它直接充入已抽成真空的氣體樣品槽內(nèi)。二、純液體和溶液樣品 液膜法：沸點高的純液體樣品可直接滴入兩片窗之間形成薄膜后進行測定。 溶液法：將試樣溶解在適當?shù)娜軇┲羞M行測量必須注意正確選擇溶劑：（1）必須很好的溶解試樣；（2）在所測光譜區(qū)域內(nèi)無強烈吸收；（3）不侵蝕鹽窗；（4）對試樣沒有強烈的溶劑化效應(yīng)。壓片法：壓制KBr片，將樣品滴入一片，再蓋上另外一片，放入光路。 常用溶劑為CCl4(測定范圍40001300 cm1）和CS2(測定范圍1300650 cm1）。若樣品不溶于CCl4和CS2，可以采用CHCl3或CH2Cl2等。 水不作溶劑，因為它本身有吸收，且會侵蝕池窗，

27、因此樣品必須干燥。三、 固體樣品 固體樣品可采用溶液法、研糊法、壓片法、 薄膜法。 溶液法：前已介紹 研糊法：將研細的樣品與石蠟油調(diào)成均勻的糊狀物后，涂于窗片上進行測量。 壓片法：將約1mg樣品與100mg干燥的溴化鉀粉末研磨均勻，再在壓片機上壓成幾乎呈透明狀的圓片后測量。薄膜法：大多數(shù)聚合物可制成薄膜后測定。四、制備試樣時的注意事項1、試樣應(yīng)不含游離水，因水對紅外有吸收，且 會侵蝕吸收池鹽窗。2、試樣應(yīng)是單一組分的純物質(zhì)，否則多組分圖 譜重疊，難以解釋。3、試樣的濃度及測試樣品厚度要適當。4、仔細研磨樣品，使粉末顆粒均為12m， 否則，過大顆粒會使入射輻射的散射增強。一、 定性分析 在獲得紅

28、外光譜圖以后，可借助于手冊和書籍中的基團頻率表，對照圖譜中基團頻率區(qū)內(nèi)的主要吸收帶，推測可能存在的官能團和化學鍵，然后再結(jié)合指紋區(qū)吸收帶作出推測。 計算有機化合物分子的不飽和度，對結(jié)構(gòu)的推測非常有幫助。分子的不飽和度（U）等于鍵數(shù)與環(huán)數(shù)之和。eg.三鍵為兩個不飽和度。計算公式如下： 105 紅外光譜法的應(yīng)用 n4、 n3、 n1分別為四價、三價及一價原子的數(shù)目。解析IR譜圖時，要重點解析強度大的、特征性強的峰，同時應(yīng)考慮相關(guān)峰原則。相關(guān)峰：由于某個官能團的存在而出現(xiàn)的一組相互依存、相互佐證的吸收峰。例1：若分子中存在CCH，則其IR譜圖中應(yīng)出現(xiàn)下列一組相關(guān)峰：例2：若分子中存在COOH，則其I

29、R譜圖中應(yīng)出現(xiàn)下列一組相關(guān)峰：U=0:鏈狀飽和烴U=1:雙鍵或飽和環(huán)狀結(jié)構(gòu)U=2:三鍵或兩個雙鍵或兩個環(huán)U=4:苯環(huán)例如：C8H14:C9H8O2:1.U=5:可能含有苯環(huán)2.在1700 cm-1附近沒有強吸收，可排除它是羰基化合物3.在3400 cm-1附近有強而寬的吸收帶，說明是OH的伸縮振動，在1050 cm-1附近有強吸收，說明是伯醇，1500，1450 cm-1有三個尖銳的吸收帶，且1600 cm-1分裂為兩個帶，說明苯環(huán)存在，而且苯環(huán)和不飽和體系共軛，750 cm-1有兩個吸收帶，說明是一元取代無吸收，說明不存在甲基所以，此化合物的結(jié)構(gòu)是：解析步驟1. 計算不飽和度：U =1+n4+(n3-n1)/22. 苯環(huán)：1600、1500、1450cm-1尖銳吸收帶 共軛：1500cm-1強于1600cm-1吸收帶，1600 cm-1帶分裂成1600及1580 cm-1兩吸收帶 取