紫外吸收光譜與紅外吸收光譜課件

1、紫外吸收光譜與紅外吸收光譜第一部分 紫外吸收光譜分析法第一節(jié) 紫外吸收光譜分析基本原理一、 紫外吸收光譜的產(chǎn)生二、 有機(jī)物紫外吸收光譜Date一、紫外吸收光譜的產(chǎn)生 formation of UV1.概述紫外可見(jiàn)吸收光譜：分子價(jià)電子能級(jí)躍遷。波長(zhǎng)范圍：100-800 nm.(1) 遠(yuǎn)紫外光區(qū): 100-200nm (2) 近紫外光區(qū): 200-400nm(3)可見(jiàn)光區(qū):400-800nm 250 300 350 400nm1234e 可用于結(jié)構(gòu)鑒定和定量分析。 電子躍遷的同時(shí)，伴隨著振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷;帶狀光譜。Date2.物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收及吸收曲線M + 熱M + 熒光或磷光E = E2

2、 - E1 = h量子化 ；選擇性吸收吸收曲線與最大吸收波長(zhǎng) max 用不同波長(zhǎng)的單色光照射，測(cè)吸光度;M + h M *基態(tài) 激發(fā)態(tài)E1 （E） E2Date對(duì)吸收曲線的說(shuō)明：同一種物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸光度不同。吸光度最大處對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)稱為最大吸收波長(zhǎng)max不同濃度的同一種物質(zhì)，其吸收曲線形狀相似max不變。而對(duì)于不同物質(zhì)，它們的吸收曲線形狀和max則不同。吸收曲線可以提供物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息，并作為物質(zhì)定性分析的依據(jù)之一。Date對(duì)吸收曲線的說(shuō)明：不同濃度的同一種物質(zhì)，在某一定波長(zhǎng)下吸光度 A 有差異，在max處吸光度A 的差異最大。此特性可作為物質(zhì)定量分析的依據(jù)。在max處吸光度隨濃度變化的幅度

3、最大，所以測(cè)定最靈敏。吸收曲線是定量分析中選擇入射光波長(zhǎng)的重要依據(jù)。Date3.電子躍遷與分子吸收光譜物質(zhì)分子內(nèi)部三種運(yùn)動(dòng)形式： （1）電子相對(duì)于原子核的運(yùn)動(dòng)； （2）原子核在其平衡位置附近的相對(duì)振動(dòng)； （3）分子本身繞其重心的轉(zhuǎn)動(dòng)。分子具有三種不同能級(jí)：電子能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)三種能級(jí)都是量子化的，且各自具有相應(yīng)的能量。分子的內(nèi)能：電子能量Ee 、振動(dòng)能量Ev 、轉(zhuǎn)動(dòng)能量Er 即: EEe+Ev+Er evr Date能級(jí)躍遷 電子能級(jí)間躍遷的同時(shí)，總伴隨有振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間的躍遷。即電子光譜中總包含有振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間躍遷產(chǎn)生的若干譜線而呈現(xiàn)寬譜帶。Date說(shuō)明：（1） 轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間的能

4、量差r：0.0050.050eV，躍遷產(chǎn)生吸收光譜位于遠(yuǎn)紅外區(qū)。遠(yuǎn)紅外光譜或分子轉(zhuǎn)動(dòng)光譜；（2） 振動(dòng)能級(jí)的能量差v約為：0.05eV，躍遷產(chǎn)生的吸收光譜位于紅外區(qū)，紅外光譜或分子振動(dòng)光譜；（3） 電子能級(jí)的能量差e較大120eV。電子躍遷產(chǎn)生的吸收光譜在紫外可見(jiàn)光區(qū)，紫外可見(jiàn)光譜或分子的電子光譜；Date說(shuō)明： （4）吸收光譜的波長(zhǎng)分布是由產(chǎn)生譜帶的躍遷能級(jí)間的能量差所決定，反映了分子內(nèi)部能級(jí)分布狀況，是物質(zhì)定性的依據(jù)； （5）吸收譜帶的強(qiáng)度與分子偶極矩變化、躍遷幾率有關(guān)，也提供分子結(jié)構(gòu)的信息。通常將在最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)得的摩爾吸光系數(shù)max也作為定性的依據(jù)。不同物質(zhì)的max有時(shí)可能相同，但m

5、ax不一定相同； （6）吸收譜帶強(qiáng)度與該物質(zhì)分子吸收的光子數(shù)成正比，定量分析的依據(jù)。Date二、有機(jī)物吸收光譜與電子躍遷ultraviolet spectrometry of organic compounds1紫外可見(jiàn)吸收光譜 有機(jī)化合物的紫外可見(jiàn)吸收光譜是三種電子躍遷的結(jié)果：電子、電子、n電子。分子軌道理論：成鍵軌道反鍵軌道。當(dāng)外層電子吸收紫外或可見(jiàn)輻射后，就從基態(tài)向激發(fā)態(tài)(反鍵軌道)躍遷。主要有四種躍遷所需能量大小順序?yàn)椋簄 n sp *s *RKE,BnpECOHnpsHDate2躍遷 所需能量最大；電子只有吸收遠(yuǎn)紫外光的能量才能發(fā)生躍遷； 飽和烷烴的分子吸收光譜出現(xiàn)在遠(yuǎn)紫外區(qū)； 吸收

6、波長(zhǎng)200 nm；例：甲烷的max為125nm , 乙烷max為135nm。 只能被真空紫外分光光度計(jì)檢測(cè)到； 作為溶劑使用；sp *s *RKE,BnpEDate3n躍遷 所需能量較大。 吸收波長(zhǎng)為150250nm，大部分在遠(yuǎn)紫外區(qū)，近紫外區(qū)仍不易觀察到。 含非鍵電子的飽和烴衍生物(含N、O、S和鹵素等雜原子)均呈現(xiàn)n* 躍遷（生色團(tuán)、助色團(tuán)、紅移、藍(lán)移）。Date4 躍遷 所需能量較小，吸收波長(zhǎng)處于遠(yuǎn)紫外區(qū)的近紫外端或近紫外區(qū)，max一般在104Lmol1cm1以上，屬于強(qiáng)吸收。 （1） 不飽和烴*躍遷 乙烯*躍遷的max為171nm，max為: 1104 Lmol-1cm1。 K帶共軛非

7、封閉體系的p p* 躍遷 C=C 發(fā)色基團(tuán)， 但 *200nm。max=171nm 助色基團(tuán)取代 n *發(fā)生紅移。Date基-是由非環(huán)或六環(huán)共軛二烯母體決定的基準(zhǔn)值；無(wú)環(huán)、非稠環(huán)二烯母體： 基=217 nm共軛烯烴（不多于四個(gè)雙鍵） *躍遷吸收峰位置可由伍德沃德菲澤 規(guī)則估算。 max= 基+nii （2）共軛烯烴中的 *具有共軛雙鍵的化合物，相間的 鍵與 鍵相互作用，生成大 鍵。由于大 鍵各能級(jí)的距離較近電子容易激發(fā)，所以吸收峰的波長(zhǎng)就增加，生色作用加強(qiáng)發(fā)生深色移動(dòng)。K帶共軛非封閉體系的p p* 躍遷產(chǎn)生的吸收帶。Date異環(huán)（稠環(huán)）二烯母體： 基=214 nm同環(huán)（非稠環(huán)或稠環(huán)）二烯母體：

8、 基=253 nmniI : 由雙鍵上取代基種類和個(gè)數(shù)決定的校正項(xiàng) (1)每增加一個(gè)共軛雙鍵 +30 (2)環(huán)外雙鍵 +5 (3)雙鍵上取代基：?；?OCOR） 0 鹵素（-Cl，-Br） +5烷基（-R） +5 烷氧基（-OR） +6 Date（3）羰基化合物共軛烯烴中的 * Y=H,R n * 150-160nm * 180-190nm n * 275-295nmY= -NH2,-OH,-OR 等助色基團(tuán)K 帶紅移，R 帶蘭移；R帶max =205nm ；10-100K K R R n n 165nm n 不飽和醛酮K帶紅移：165250nmR 帶紅移：290310nm Date（4）芳

9、香烴及其雜環(huán)化合物 苯：E1帶180184nm； =47000E2帶200204 nm =7000 苯環(huán)上三個(gè)共扼雙鍵的 *躍遷特征吸收帶；B帶230-270 nm =200 *與苯環(huán)振動(dòng)引起；含取代基時(shí)， B帶簡(jiǎn)化，紅移。max（nm） max苯254200甲苯261300間二甲苯2633001，3，5-三甲苯266305六甲苯272300Date乙酰苯紫外光譜圖羰基雙鍵與苯環(huán)共扼：K帶強(qiáng)；苯的E2帶與K帶合并，紅移；取代基使B帶簡(jiǎn)化；氧上的孤對(duì)電子：R帶，躍遷禁阻，弱；CCH3On p* ; R帶p p* ; K帶Date苯環(huán)上助色基團(tuán)對(duì)吸收帶的影響Date苯環(huán)上發(fā)色基團(tuán)對(duì)吸收帶的影響Da

10、te5. 立體結(jié)構(gòu)和互變結(jié)構(gòu)的影響順?lè)串悩?gòu)： 順式：max=280nm； max=10500反式：max=295.5 nm；max=29000互變異構(gòu)： 酮式：max=204 nm 烯醇式：max=243 nm Date6. 溶劑的影響非極性 極性 n n p npn *躍遷：蘭移； ； *躍遷：紅移； ；max(正己烷)max(氯仿)max(甲醇)max(水)*230238237243n*329315309305異丙叉酮的溶劑效應(yīng)Date溶劑的影響1：乙醚2：水12250300苯酰丙酮 非極性 極性n *躍遷：蘭移； ； *躍遷：紅移； ；極性溶劑使精細(xì)結(jié)構(gòu)消失；Date選擇溶劑的原則在選擇

11、紫外吸收光譜分析的溶劑時(shí)，應(yīng)注意如下幾點(diǎn)： （1）在溶解度允許的范圍內(nèi)，應(yīng)盡量選用極性較小的 溶劑； (2)對(duì)試樣有良好的溶解能力和選擇性，并且形成的溶液具有良好的化學(xué)和光化學(xué)穩(wěn)定性； （3）在測(cè)定光譜區(qū)域，溶劑本身無(wú)明顯吸收。Date7.生色團(tuán)與助色團(tuán)生色團(tuán)： 最有用的紫外可見(jiàn)光譜是由和n躍遷產(chǎn)生的。這兩種躍遷均要求有機(jī)物分子中含有不飽和基團(tuán)。這類含有鍵的不飽和基團(tuán)稱為生色團(tuán)。簡(jiǎn)單的生色團(tuán)由雙鍵或叁鍵體系組成，如乙烯基、羰基、亞硝基、偶氮基NN、乙炔基、腈基CN等。助色團(tuán)： 有一些含有n電子的基團(tuán)(如OH、OR、NH、NHR、X等)，它們本身沒(méi)有生色功能(不能吸收200nm的光)，但當(dāng)它們與

12、生色團(tuán)相連時(shí)，就會(huì)發(fā)生n共軛作用，增強(qiáng)生色團(tuán)的生色能力(吸收波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，且吸收強(qiáng)度增加)，這樣的基團(tuán)稱為助色團(tuán)。Date紅移與藍(lán)移 有機(jī)化合物的吸收譜帶常常因引入取代基或改變?nèi)軇┦棺畲笪詹ㄩL(zhǎng)max和吸收強(qiáng)度發(fā)生變化: max向長(zhǎng)波方向移動(dòng)稱為紅移，向短波方向移動(dòng)稱為藍(lán)移 (或紫移)。吸收強(qiáng)度即摩爾吸光系數(shù)增大或減小的現(xiàn)象分別稱為增色效應(yīng)或減色效應(yīng)，如圖所示。Date 紫外吸收光譜分析法一、基本組成general process二、分光光度計(jì)的類型types of spectrometer 第二節(jié) 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)ultraviolet spectrometryultraviolet

13、 spectrometer*儀器 紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)Date一、基本組成 general process光源單色器樣品室檢測(cè)器顯示1. 光源 在整個(gè)紫外光區(qū)或可見(jiàn)光譜區(qū)可以發(fā)射連續(xù)光譜，具有足夠的輻射強(qiáng)度、較好的穩(wěn)定性、較長(zhǎng)的使用壽命。 可見(jiàn)光區(qū)：鎢燈作為光源，其輻射波長(zhǎng)范圍在3202500 nm。 紫外區(qū)：氫、氘燈。發(fā)射185400 nm的連續(xù)光譜。Date 2.單色器 將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成單色光并可從中選出一任波長(zhǎng)單色光的光學(xué)系統(tǒng)。 入射狹縫：光源的光由此進(jìn)入單色器； 準(zhǔn)光裝置：透鏡或返射鏡使入射光成為平行光束； 色散元件：將復(fù)合光分解成單色光；棱鏡或光柵； 聚焦裝置：透鏡或凹面反射

14、鏡，將分光后所得單色光聚焦至出射狹縫； 出射狹縫。Date3.樣品室 樣品室放置各種類型的吸收池（比色皿）和相應(yīng)的池架附件。吸收池主要有石英池和玻璃池兩種。在紫外區(qū)須采用石英池，可見(jiàn)區(qū)一般用玻璃池。4.檢測(cè)器 利用光電效應(yīng)將透過(guò)吸收池的光信號(hào)變成可測(cè)的電信號(hào)，常用的有光電池、光電管或光電倍增管。5. 結(jié)果顯示記錄系統(tǒng) 檢流計(jì)、數(shù)字顯示、微機(jī)進(jìn)行儀器自動(dòng)控制和結(jié)果處理Date二、分光光度計(jì)的類型 types of spectrometer 1.單光束 簡(jiǎn)單，價(jià)廉，適于在給定波長(zhǎng)處測(cè)量吸光度或透光度，一般不能作全波段光譜掃描，要求光源和檢測(cè)器具有很高的穩(wěn)定性。2.雙光束 自動(dòng)記錄，快速全波段掃描。

15、可消除光源不穩(wěn)定、檢測(cè)器靈敏度變化等因素的影響，特別適合于結(jié)構(gòu)分析。儀器復(fù)雜，價(jià)格較高。Date3.雙波長(zhǎng) 將不同波長(zhǎng)的兩束單色光(1、2) 快束交替通過(guò)同一吸收池而后到達(dá)檢測(cè)器。產(chǎn)生交流信號(hào)。無(wú)需參比池。= 12nm。兩波長(zhǎng)同時(shí)掃描即可獲得導(dǎo)數(shù)光譜。Date光路圖Date紫外吸收光譜分析法一、 定性、定量分析qualitative and quanti-tative analysis二、 有機(jī)物結(jié)構(gòu)確定structure determination of organic compounds第三節(jié) 紫外吸收光譜的應(yīng)用ultraviolet spectro-photometry, UVappli

16、cations of UV*一、定性、定量分析 qualitative and quantitative analysis1. 定性分析 max：化合物特性參數(shù)，可作為定性依據(jù)； 有機(jī)化合物紫外吸收光譜：反映結(jié)構(gòu)中生色團(tuán)和助色團(tuán)的特性，不完全反映分子特性； 計(jì)算吸收峰波長(zhǎng)，確定共扼體系等 甲苯與乙苯：譜圖基本相同； 結(jié)構(gòu)確定的輔助工具； max ， max都相同，可能是一個(gè)化合物； 標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(kù)：46000種化合物紫外光譜的標(biāo)準(zhǔn)譜圖 The sadtler standard spectra ,Ultraviolet Date2. 定量分析 依據(jù)：朗伯-比耳定律 吸光度： A= b c 透光度：-

17、lgT = b c 靈敏度高： max：104105 L mol-1 cm -1；（比紅外大） 測(cè)量誤差與吸光度讀數(shù)有關(guān)： A=0.434，讀數(shù)相對(duì)誤差最??；3. 純度檢測(cè)（1）雜質(zhì)和化合物的最大吸收波長(zhǎng)不同（2）最大吸光系數(shù)不同Date二、有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)輔助解析 structure determination of organic compounds1. 可獲得的結(jié)構(gòu)信息（1）200-400nm 無(wú)吸收峰。飽和化合物，單烯。（2） 270-350 nm有吸收峰（=10-100）醛酮 n* 躍遷產(chǎn)生的R 帶。（3） 250-300 nm 有中等強(qiáng)度的吸收峰（=200-2000），芳環(huán)的特征 吸

18、收（具有精細(xì)解構(gòu)的B帶）。（4） 200-250 nm有強(qiáng)吸收峰（104），表明含有一個(gè)共軛體系（K）帶。共軛二烯：K帶（230 nm）；不飽和醛酮：K帶230 nm ，R帶310-330 nm260nm,300 nm,330 nm有強(qiáng)吸收峰，3,4,5個(gè)雙鍵的共軛體系。 Date2.光譜解析注意事項(xiàng)(1) 確認(rèn)max，并算出，初步估計(jì)屬于何種吸收帶；(2) 觀察主要吸收帶的范圍，判斷屬于何種共軛體系；(3) 乙?；灰艬帶： 262 nm(302) 274 nm(2040) 261 nm(300)(4) pH值的影響 加NaOH紅移酚類化合物，烯醇。 加HCl蘭移苯胺類化合物。Date3.

19、分子不飽和度的計(jì)算 定義： 不飽和度是指分子結(jié)構(gòu)中達(dá)到飽和所缺一價(jià)元素的“對(duì)”數(shù)。 如：乙烯變成飽和烷烴需要兩個(gè)氫原子，不飽和度為1。 計(jì)算： 若分子中僅含一，二，三，四價(jià)元素(H，O，N，C)，則可按下式進(jìn)行不飽和度的計(jì)算： = （2 + 2n4 + n3 n1 ）/ 2 n4 ， n3 ， n1 分別為分子中四價(jià)，三價(jià)，一價(jià)元素?cái)?shù)目。 作用： 由分子的不飽和度可以推斷分子中含有雙鍵，三鍵，環(huán)，芳環(huán)的數(shù)目，驗(yàn)證譜圖解析的正確性。例： C9H8O2 = （2 +29 8 ）/ 2 = 6Date4. 解析示例 有一化合物C10H16由紅外光譜證明有雙鍵和異丙基存在，其紫外光譜 max=231

20、nm（ 9000），此化合物加氫只能吸收2克分子H2，確定其結(jié)構(gòu)。解：計(jì)算不飽和度 = 3；兩個(gè)雙鍵；共軛？加一分子氫 max=231 nm， 可能的結(jié)構(gòu) 計(jì)算 max max：232 273 268 268 max =非稠環(huán)二烯（a,b）+2 烷基取代+環(huán)外雙鍵 =217+25+5=232（231）Date吸收波長(zhǎng)計(jì)算Date立體結(jié)構(gòu)和互變結(jié)構(gòu)的確定順式：max=280nm； max=10500反式：max=295.5 nm；max=29000共平面產(chǎn)生最大共軛效應(yīng)， max大互變異構(gòu)： 酮式：max=204 nm；無(wú)共軛 烯醇式：max=243 nm Date取代苯吸收波長(zhǎng)計(jì)算Date第二

21、部分 紅外吸收光譜分析法一、概述 introduction二、紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件condition of Infrared absorption spectroscopy三、分子中基團(tuán)的基本振動(dòng)形式basic vibration of the group in molecular四、紅外吸收峰強(qiáng)度intensity of infrared absorption bend 第一節(jié) 紅外光譜分析基本原理infrared absorption spec-troscopy，IR principle of IR*分子中基團(tuán)的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷產(chǎn)生：振-轉(zhuǎn)光譜一、概述 introduction輻射分子

22、振動(dòng)能級(jí)躍遷紅外光譜官能團(tuán)分子結(jié)構(gòu)近紅外區(qū)中紅外區(qū)遠(yuǎn)紅外區(qū)DateDate紅外光譜圖：縱坐標(biāo)為吸收強(qiáng)度，橫坐標(biāo)為波長(zhǎng) （ m ）和波數(shù)1/ 單位：cm-1可以用峰數(shù)，峰位，峰形，峰強(qiáng)來(lái)描述。應(yīng)用：有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)解析。定性：基團(tuán)的特征吸收頻率；定量：特征峰的強(qiáng)度；紅外光譜與有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)Date二、紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件 condition of Infrared absorption spectroscopy 滿足兩個(gè)條件： (1)輻射應(yīng)具有能滿足物質(zhì)產(chǎn)生振動(dòng)躍遷所需的能量； (2)輻射與物質(zhì)間有相互偶合作用。 對(duì)稱分子：沒(méi)有偶極矩，輻射不能引起共振，無(wú)紅外活性。 如：N2、O2、Cl2 等

23、。 非對(duì)稱分子：有偶極矩，紅外活性。 偶極子在交變電場(chǎng)中的作用示意圖(動(dòng)畫(huà))Date分子振動(dòng)方程式分子的振動(dòng)能級(jí)（量子化）： E振=（V+1/2）hV ：化學(xué)鍵的 振動(dòng)頻率； ：振動(dòng)量子數(shù)。雙原子分子的簡(jiǎn)諧振動(dòng)及其頻率化學(xué)鍵的振動(dòng)類似于連接兩個(gè)小球的彈簧Date 任意兩個(gè)相鄰的能級(jí)間的能量差為： K化學(xué)鍵的力常數(shù)，與鍵能和鍵長(zhǎng)有關(guān)， 為雙原子的折合質(zhì)量 =m1m2/（m1+m2） 發(fā)生振動(dòng)能級(jí)躍遷需要能量的大小取決于鍵兩端原子的折合質(zhì)量和鍵的力常數(shù)，即取決于分子的結(jié)構(gòu)特征。Date表 某些鍵的伸縮力常數(shù)（毫達(dá)因/埃）鍵類型 CC C =C C C 力常數(shù) 15 17 9.5 9.9 4.5 5

24、.6峰位 4.5m 6.0 m 7.0 m 化學(xué)鍵鍵強(qiáng)越強(qiáng)（即鍵的力常數(shù)K越大）原子折合質(zhì)量越小，化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)。Date 例題: 由表中查知C=C鍵的K=9.5 9.9 ,令其為9.6, 計(jì)算波數(shù)值。正己烯中C=C鍵伸縮振動(dòng)頻率實(shí)測(cè)值為1652 cm-1Date三、分子中基團(tuán)的基本振動(dòng)形式 basic vibration of the group in molecular1兩類基本振動(dòng)形式伸縮振動(dòng) 亞甲基：變形振動(dòng) 亞甲基(動(dòng)畫(huà))Date甲基的振動(dòng)形式伸縮振動(dòng) 甲基：變形振動(dòng) 甲基對(duì)稱s(CH3)1380-1 不對(duì)稱as(CH3)1460-1對(duì)稱 不對(duì)稱s(CH

25、3) as(CH3)2870 -1 2960-1Date例水分子（非對(duì)稱分子）峰位、峰數(shù)與峰強(qiáng)（1）峰位 化學(xué)鍵的力常數(shù)K越大，原子折合質(zhì)量越小，鍵的振動(dòng)頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)（短波長(zhǎng)區(qū)）；反之，出現(xiàn)在低波數(shù)區(qū)（高波長(zhǎng)區(qū)）。（2）峰數(shù) 峰數(shù)與分子自由度有關(guān)。無(wú)瞬間偶基距變化時(shí)，無(wú)紅外吸收。(動(dòng)畫(huà))Date峰位、峰數(shù)與峰強(qiáng)例2CO2分子（有一種振動(dòng)無(wú)紅外活性）（4）由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)的吸收峰，基頻峰；（5）由基態(tài)直接躍遷到第二激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生一個(gè)弱的吸收峰，倍頻峰；（3）瞬間偶基距變化大，吸收峰強(qiáng)；鍵兩端原子電負(fù)性相差越大（極性越大），吸收峰越強(qiáng)；(動(dòng)畫(huà))Date （CH3

26、）1460 cm-1，1375 cm-1。（CH3）2930 cm-1，2850cm-1。C2H4O1730cm-11165cm-12720cm-1HHHHOCCDate四、紅外吸收峰強(qiáng)度 intensity of Infrared absorption bend 問(wèn)題：C=O 強(qiáng)；C=C 弱；為什么？吸收峰強(qiáng)度躍遷幾率偶極矩變化吸收峰強(qiáng)度 偶極矩的平方偶極矩變化結(jié)構(gòu)對(duì)稱性；對(duì)稱性差偶極矩變化大吸收峰強(qiáng)度大符號(hào)：s(強(qiáng))；m(中)；w(弱)紅外吸收峰強(qiáng)度比紫外吸收峰小23個(gè)數(shù)量級(jí)；Date紅外吸收光譜分析法一、紅外光譜的基團(tuán)頻率group frequency in IR二、分子結(jié)構(gòu)與吸收峰mo

27、lecular structure and absorption peaks三、影響峰位移的因素factors influenced peak shift 四、不飽和度degree of unsaturation第二節(jié) 紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)infrared absorption spec-troscopy，IRinfrared spectroscopy and molecular structure *一、紅外吸收光譜的特征性 group frequency in IR 與一定結(jié)構(gòu)單元相聯(lián)系的、在一定范圍內(nèi)出現(xiàn)的化學(xué)鍵振動(dòng)頻率基團(tuán)特征頻率（特征峰）；例： 2800 3000 cm-1 CH3 特

28、征峰； 1600 1850 cm-1 C=O 特征峰；基團(tuán)所處化學(xué)環(huán)境不同，特征峰出現(xiàn)位置變化：CH2COCH2 1715 cm-1 酮CH2COO 1735 cm-1 酯CH2CONH 1680 cm-1 酰胺Date紅外光譜信息區(qū)常見(jiàn)的有機(jī)化合物基團(tuán)頻率出現(xiàn)的范圍：4000 670 cm-1依據(jù)基團(tuán)的振動(dòng)形式，分為四個(gè)區(qū)：(1)4000 2500 cm-1 XH伸縮振動(dòng)區(qū)（X=O，N，C，S）(2)2500 1900 cm-1 三鍵，累積雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)(3)1900 1200 cm-1 雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)(4)1200 670 cm-1 XY伸縮， XH變形振動(dòng)區(qū)Date二、分子結(jié)構(gòu)與吸收峰

29、molecular structure and absorption peaks1 XH伸縮振動(dòng)區(qū)（4000 2500 cm-1 ）（1）OH 3650 3200 cm-1 確定 醇、酚、酸 在非極性溶劑中，濃度較?。ㄏ∪芤海r(shí)，峰形尖銳，強(qiáng)吸收；當(dāng)濃度較大時(shí)，發(fā)生締合作用，峰形較寬。注意區(qū)分NH伸縮振動(dòng)：3500 3100 cm-1 Date（3）不飽和碳原子上的=CH（ CH ） 苯環(huán)上的CH 3030 cm-1 =CH 3010 2260 cm-1 CH 3300 cm-1 （2）飽和碳原子上的CH3000 cm-1 以上 CH3 2960 cm-1 反對(duì)稱伸縮振動(dòng) 2870 cm-1

30、對(duì)稱伸縮振動(dòng) CH2 2930 cm-1 反對(duì)稱伸縮振動(dòng) 2850 cm-1 對(duì)稱伸縮振動(dòng) CH 2890 cm-1 弱吸收3000 cm-1 以下Date2 叁鍵（C C）伸縮振動(dòng)區(qū)（2500 1900 cm-1 ）在該區(qū)域出現(xiàn)的峰較少；（1）RC CH （2100 2140 cm-1 ） RC CR （2190 2260 cm-1 ） R=R 時(shí)，無(wú)紅外活性（2）RC N （2100 2140 cm-1 ） 非共軛 2240 2260 cm-1 共軛 2220 2230 cm-1 僅含C、H、N時(shí)：峰較強(qiáng)、尖銳；有O原子存在時(shí)；O越靠近C N，峰越弱；Date3 雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)（ 1900

31、 1200 cm-1 ）（1） RC=CR 1620 1680 cm-1 強(qiáng)度弱， R=R（對(duì)稱）時(shí)，無(wú)紅外活性。（2）單核芳烴 的C=C鍵伸縮振動(dòng)（1626 1650 cm-1 ）Date苯衍生物的C=C 苯衍生物在 1650 2000 cm-1 出現(xiàn) C-H和C=C鍵的面內(nèi)變形振動(dòng)的泛頻吸收（強(qiáng)度弱），可用來(lái)判斷取代基位置。20001600Date（3）C=O （1850 1600 cm-1 ） 碳氧雙鍵的特征峰，強(qiáng)度大，峰尖銳。飽和醛(酮)1740-1720 cm-1 ；強(qiáng)、尖；不飽和向低波移動(dòng)；醛，酮的區(qū)分？Date酸酐的C=O 雙吸收峰：18201750 cm-1 ，兩個(gè)羰基振動(dòng)偶合

32、裂分； 線性酸酐：兩吸收峰高度接近，高波數(shù)峰稍強(qiáng)； 環(huán)形結(jié)構(gòu)：低波數(shù)峰強(qiáng)；羧酸的C=O 18201750 cm-1 ， 氫鍵，二分子締合體；Date4. XY，XH 變形振動(dòng)區(qū) 3000 cm-1) 3080 cm-1 3030 cm-1 3080 cm-1 3030 cm-1 3300 cm-1 （C-H）3080-3030 cm-1 2900-2800 cm-1 3000 cm-1 Dateb)C=C 伸縮振動(dòng)(1680-1630 cm-1 )1660cm-1 分界線（C=C）反式烯三取代烯四取代烯1680-1665 cm-1 弱，尖順式烯乙烯基烯亞乙烯基烯1660-1630cm-1 中強(qiáng)

33、，尖Date 分界線1660cm-1 順強(qiáng)，反弱 四取代（不與O，N等相連）無(wú)（C=C）峰 端烯的強(qiáng)度強(qiáng) 共軛使（C=C）下降20-30 cm-1 2140-2100cm-1 （弱） 2260-2190 cm-1 （弱）總結(jié)Datec)C-H 變形振動(dòng)(1000-700 cm-1 )面內(nèi)變形（=C-H）1400-1420 cm-1 （弱）面外變形（=C-H） 1000-700 cm-1 （有價(jià)值）（=C-H）970 cm-1（強(qiáng)） 790-840 cm-1 （820 cm-1） 610-700 cm-1（強(qiáng)） 2：1375-1225 cm-1（弱） （=C-H）800-650 cm-1（690 cm-1）