特征、指纹
第一节：红外吸收光谱法基本原理
分子振动能级和振动形式
只有当红外辐射频率等于振动频率时分子才能吸收红外辐射并产生红外吸收光谱
振动形式
伸缩振动：对称伸缩振动非对称伸缩振动弯曲振动：面内弯曲振动 剪刀振动面内摇摆振动010-69 505 面外弯曲振动 面外摇摆振动卷曲振动变形振动：多个化学键末端原子相对于分子其余部分的弯曲振动由表示。对称形变振动：非对称形变振动：
振动自由度
若一个由N 个原子组成的分子有3N 个自由度，其中包括3 个平移自由度和3 个旋转自由度（对于线性分子，为2 个旋转自由度）的自由）。 3N 减去平移自由度再减去旋转自由度。它是振动的自由度
红外吸收光谱产生的条件和吸收峰强度
红外吸收光谱产生条件
基本振动吸收峰数量小于振动自由度的原因：
简并性：具有相同振动频率的吸收峰在红外光谱中重叠。非红外振动：当分子在振动过程中瞬时偶极矩不发生变化时，不发生红外吸收。生成条件：
红外辐射频率的能量必须等于分子的振动能级差。分子振动过程中，存在顺势偶极矩变化
吸收峰的强度
影响因素：
偶极矩越大，伸缩振动时偶极矩变化越大，峰强度越强。激发态分子数占分子总数的百分比称为跃迁概率。跃迁概率越大，峰强度越大。振动形式：、使用摩尔吸光系数来表示峰强度的绝对大小。
吸收峰位置
基本振动频率
对于相同相对原子质量的基团，化学键力常数越大，伸缩振动基频的峰值波数越高，相对原子质量越小。基团的伸缩振动波数越高，相对原子质量越高。该基团一般为
基频峰与泛频峰
基频峰：分子吸收一定频率的红外线，由振动基态跃迁到第一激发态时产生的吸收峰
倍频峰：分子振动能级从基态跃迁到第二激发态、第三激发态等引起的吸收峰，称为倍频峰，但频率不是整数倍而是稍小一些；有些弱峰值仍由两个或多个基波峰值频率的和或差组成，称为组合频率或差频率。三种峰值合成泛音峰值
基频峰分布规律
（见图）
影响吸收分位置的因素
分子内部结构因素：电子云密度大、波数低；电子云密度小，波数高诱导效应：电子吸引，高波数移动共轭效应：电子离域增加，低频移动空间效应：影响电子云密度环张力效应：环状化合物的吸收频率高于同碳链状化合物的吸收频率高，环外双键加强，波数高；环内双键减弱，波数低互变效应：分子之间存在互变异构现象，在其红外吸收光谱中可观察到各种异构体的吸收峰，且峰位置也会发生偏移。氢键作用：峰展宽和吸收增强。分子间氢键受浓度影响，而分子内氢键不受浓度影响。费米共振：具有相似频率的泛音与基频相互作用。结果，泛音峰值的强度增加并导致分裂。振动耦合效应：当分子中两个或多个相同基团彼此非常接近时，相同基团之间会发生耦合，导致其相应的特征吸收峰分裂。外部因素：物理状态影响：溶剂影响：氢键作用使吸收峰移向低频芳香族，峰强度增加
特征区和指纹区
。特征面积：4000~1300，稀疏，易识别，含有氢单键、双键、三键。振动、部分含氢单键的面内弯曲振动指纹面积：1300~400。吸收峰具有很强的特征性，可以用来区分不同化合物的结构差异。峰密集、复杂多变，识别困难。它不含氢单键。键的伸缩振动、大多数组的面外弯曲振动。
特征峰和相关峰
特征峰
特征峰（特征频率）：指用于识别化学键或基团存在的吸收峰。
相关峰：一组相互依赖且相互印证的峰
第二节：有机化合物的典型光谱
（阅读）以下供参考
饱和烷烃甲基：吸收带分为三部分2960、2870：C-H 的非对称伸缩振动和对称伸缩振动1460：C-H 的非对称弯曲振动1380：C-H 的对称弯曲振动异丙基：1385、1375：由于振动耦合，1380 处的吸收带分裂成两个强度相似的峰。 1170~1140：稳定骨架吸收叔丁基：1395、1365：振动耦合，吸收峰分裂在1380，1365吸收强于1395。 1255、1210：中等强度骨架吸收亚甲基：2925、2850：C-H不对称伸缩振动对称伸缩振动1480~1440：剪切振动，非特征吸收。如果分子中亚甲基的数量多于甲基的数量，则1470吸收峰强度大于1380甲基吸收峰。如果相似，亚甲基碱基数小于2775：只有1 个亚甲基时的平面摇摆振动725：4 个以上亚甲基的摇摆振动3000: 小环烷烃中，C-H 伸缩振动大于3000 次甲基：2890：常被甲基和亚甲基使用基础2890吸收掩模，除非分子不含甲基或亚甲基，都可以作为基础。甲氧基：2835~2815：C-H伸缩振动，中等强度尖锐吸收峰乙酰基：1360：甲基C-H对称弯曲振动从1380移至1360，强度增大，常超过1465附近的吸收带。甲基与亚甲基直接相连到N：2800：C-H移动到低波数。摘要：第一区间：2980~2700，第二区间C-H伸缩振动：1470~1250，第三区间C-H弯曲振动：1250~1000，C-C骨架伸缩振动，中等强度吸收表示支链烷烃，第四区间： 800~700，亚甲基平面摇摆振动1050~800：如有弱吸收，可能是环烷烃和烯烃：
C-H伸缩振动：3100~3000，末端烯烃较大，中间烯烃较小。 C=C伸缩振动：1680~1620，非对称结构吸收带，波数低，强度高。对称光束有强度高的和强度低的。共轭减少了吸收波数。当连接到不饱和官能团时，波数减少并且强度增加。 C-H弯曲振动：1450~650 乙烯型：990、910：C-H弯曲振动、振动耦合。强吸电子基团将吸收转移到低波数1820：910 弱倍频吸收，弱亚乙烯基型：890：C-H 弯曲振动1780：890 倍频吸收，弱反式取代：965：C-H 面外弯曲振动，强顺二取代：700：C-H面外弯曲振动，弱三取代：820：C-H面外弯曲振动循环线：大环与开链相同，环变小，张力增大增大，C=C伸缩振动向低波数移动，三元环向高波数移动。环外的双键与环内的双键相反。环越小，波数越高。无论环内还是环外，烯烃碳均被烷基弱取代，C=C伸缩振动向高波数移动。累积烯烃：与碳碳双键的碳原子相连的氢原子的面内弯曲振动在850处，是很强的吸收。炔烃：
3310：C-H伸缩振动，附近有O-H和N-H伸缩振动，但C-H窄且尖锐。 2300~2100：CC伸缩振动，中等强度，弱，尖锐（注意当炔键位于分子中间时，CC伸缩振动吸收峰消失）700~610：C-H弯曲振动，宽，强1370~1220：C-H弯曲振动倍频芳香烃：
苯环：3100~3000：C-H伸缩振动，三个吸收峰1600、1500、1450：苯环骨架的呼吸振动，通常1500大于1600。当发生共轭时，1600分裂成两个强度相等的峰。分别是1600和1580。苯衍生物的对称性使得1600 振动在红外线中不活跃。 900~650：C-H弯曲振动是一组吸收带。 750, 700: 单取代750: 邻位二取代870, 770, 700: 间位二取代800: 对位二取代2000~1650: C-H面外弯曲振动泛音吸收稠环芳烃： 3100~3000: 1600~1450：比单环吸收带在900~650稍高：醇类和酚类的特征：
O-H 的伸缩振动：
3700~3580：游离羟基，尖锐，强吸收带（气相，非极性极稀溶剂） 3550~3200：形成氢键3610：酚羟基C-O-C的伸缩振动：
1260~1000：强吸收
伯中叔苯酚1050110011501200O-H的弯曲振动：
770~650：面外弯曲振动，宽醚1300~1000：C-O-C伸缩振动，强，宽烷基醚：1125、940、940较弱，常观察不到。若碳上有侧链，则在11701070之间出现双带芳基烷基醚：12801220、11001050。前者为强乙烯基烷基醚：1200、1050，强。 C=C费米共振二芳基醚：1275~1250环醚：随着环变小，不对称吸收向低波数移动，对称吸收向高波数移动。过氧化物：1200~1170，C-O-O伸缩振动
胺：
伯胺：3500、3400：N-H伸缩振动，振动耦合，形成氢键，向低波数移动。仲胺：3300：N-H伸缩振动。羰基化合物的特征吸收：
酸酐酰卤酯醛酮羧酸酰胺1810、1760176017351725171517101690 酸酐： 1810、1760：羰基伸缩振动，共轭向低波数移动1160：骨架振动，强、宽酰卤：低波数出现小肩酰氯区酯类：3500泛音吸收，1735C=O伸缩振动吸收C-O-C：吸收为双带，13001100之间，酯的骨架吸收，强度超过羰基伸缩振动和羰基与羰基共轭的不饱和酸酯向低波数移动，与氧原子连接的不饱和酸酯的羰基向高波数移动。醛：2820、2720：C-H伸缩振动，中等强度锐吸收（费米共振），2820容易被掩盖，但2720明显1725：C=O伸缩振动酮：与C=C1600类似，但C=C更窄且较弱，易于区分。脂肪酮：1715 芳香酮：1690 羧酸：10个以上碳原子的直链，等距带3200~2500出现在1350~1180处：羧酸的强缔合使得O-H吸收非常宽。羧酸盐：18001650之间无吸收，观察不到典型的C=O伸缩振动。 1600、1400：振动耦合酰胺： 3360、3160：双带，伯酰胺特征吸收，N-H伸缩振动1400：C-N骨架吸收（仅伯酰胺有） 氨基酸特征吸收：含氮化合物：
腈：2270~2200：吸收强度比C=C大硝基化合物：1600、1300：与羧酸盐类似，N=O振动耦合含硫化合物：
硫醇基：2500：因难以形成氢键，位置固定，较弱，有参考价值
第三节：红外光谱仪
。红外光谱仪由辐射源、吸收池、单色仪、检测器和记录仪组成。总共有三代，每一代都以岩盐为基础。棱镜、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR，采用光栅衍射，基于干涉调频光谱，分辨率高，扫描速度快，结构简单，体积小，重量轻）
傅里叶变换红外光谱仪
光源、干涉仪、探测器、计算机、记录系统
辐射源：硅碳棒、能斯特灯单色仪：迈克尔逊干涉仪检测器：热释电型、光电导型计算机系统：执行傅里叶变换特点：
灵敏度高、分辨率高、光谱范围宽、扫描速度快
红外光谱仪的性能
性能指标：分辨率、波数精度和重复性、透过率或吸光度精度和重复性
分辨率：是指在一定波数或波长下能分开两个吸收峰的相对波数差。
波数精度和重复性：
第四节：红外吸收光谱分析
试样制备
样品：
纯度大于98%且不含水。合理选择溶剂固体样品：
压片法：KBr（1：100，如果是盐酸盐，则用KCl）、玛瑙研钵、粘贴法防止吸湿：将固体样品磨细，分散在折射率相近的液体介质中。研磨成均匀糊状，取供试品适量，夹在两片空白KBr片之间，测定。常用的液体分散介质包括：液体石蜡、六氯丁二烯、氟化煤油等。薄膜法：无溶剂影响，分散介质是否影响液体样品：
液池法：岩盐窗、CCl4、CS2、CHCl3、环己烷等。不溶物常用四氢呋喃、吡啶、二甲基甲酰胺等溶剂溶解。钳夹法和涂片法：KBr窗、不挥发夹片、粘度大涂片
红外光谱解析方法
样品的来源和性质：来源、纯度、灰分待测样品溶剂的选择和去除： 样品的物理和化学常数： 化合物的分子式：（计算） 浓度厚度：
光谱解析方法
消除假峰的一般原则：
第十三章：红外光谱技术分析及应用的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于、第十三章：红外光谱技术分析及应用的信息别忘了在本站进行查找哦。
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用户评论
这个章节一定能让我了解更多关于红外光谱法的知识！
有13位网友表示赞同！
我一直对化学分析方法感兴趣，期待学习红外吸收光谱法应用.
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看来要好好复习一下光谱方面的理论基础了。
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想看看具体的测试步骤和数据解释方法。
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这章内容应该很实用，对后续的实验分析很有帮助。
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红外吸收光谱法真是一个神奇的技术！
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学习化学真的太棒了，能够了解这些先进技术。
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希望这本书能详细讲解不同物质的光谱特征.
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红外光谱法在材料科学领域应用广泛吧？
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期待解开红外吸收光谱法的奥秘！
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我之前看过一些红外光谱法的图片，感觉很有科技感。
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相信这篇文章会让我对化学分析的理论有更深层的理解。
有18位网友表示赞同！
学习红外吸收光谱法一定能提高我的科学素养！
有17位网友表示赞同！
期待了解红外吸收光谱法的应用领域和注意事项。
有20位网友表示赞同！
这本书应该介绍不同类型的红外光谱仪吧？
有20位网友表示赞同！
红外吸收光谱法是不是很复杂的操作过程？
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想看看红外吸收光谱法在实际工作中的应用案例.
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学习这么多知识，我的脑袋都要炸开啦！
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化学知识真是越来越广博了！
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