红外吸收光谱中影响基团吸收峰强度的因素

光谱峰位的影响因素

分子内基团的红外吸收会受到邻近基团及整个分子其他部分的影响，也会因测定条件及样品的物理状态而改变。所以同一基团的特征吸收会在一定范围内波动。影响因素有： 1. 化学键的强度

一般地说化学键越强，则力常数K越大，红外吸收频率 ? 越大。如碳碳三键，双键和单键的伸缩振动吸收频率随键强度的减弱而减小。

伸缩振动频率 (cm?1) 2150 1715 1200 2. 诱导效应

诱导效应可以改变吸收频率。如羰基连有拉电子基团可增强碳氧双键，加大C=O键的力常数K，使C=O吸收向高频方向移动。

C=O 伸缩振动频率（cm?1 ） 1715 1815 ~ 1785

3. 共轭效应

共轭效应常使C?O双键的极性增强，双键性降低，减弱键的强度使吸收向低频方向移动。例如羰基与α、β不饱和双键共轭，从而削弱了碳氧双键，使羰基伸缩振动吸收频率向低波数位移。

C=O伸缩振动频率（cm?1） 1715 1685 ~ 1670

4. 成键碳原子的杂化状态

一般化学键的原子轨道s成分越多，化学键

表15.1 典型有机化合物的重要基团频率（/cm-1）

化合物 基团 烷烃 -CH3 -CH2- 烯烃 炔烃 -C≡C-H 芳烃 醇类 R-OH X-H伸缩振动区 asCH:2962±10(s) sCH:2872±10(s) asCH:2926±10(s) sCH:2853±10(s) CH:2890±10(s) CH:3040～3010(m) CH:3040～3010(m) CH:≈3300(m) CH:3100～3000(变) OH:3700～3200(变) 叁键区 双键伸缩振动区 C=C:1695～1540(m) C=C:1695～1540(w) C≡C:2270～2100(w) 泛频:2000～1667(w) C=C:1650～1430(m) 2～4个峰 部分单键振动和指纹区 asCH:1450±10(m) sCH:1375±5(s) CH:1465±20(m) CH:～1340(w) CH:1310～1295(m) CH:770～665(s) CH:970～960(s) CH:1250～1000(w) CH:910～665 单取代：770～730(vs) ≈700(s) 邻双取代:

.

.

主要基团的红外特征吸收峰

基团振动类型波数（cm-1）波长（μm）强

度

备注

一、烷烃类CH伸

CH伸（反称）

CH伸（对称）

CH弯（面内）

C-C伸3000～2843

2972～2880

2882～2843

1490～1350

1250～1140

3.33～

3.52

3.37～

3.47

3.49～

3.52

6.71～

7.41

8.00～

8.77

中、

强

中、

强

中、

强

分为反称与对

称

二、烯烃类CH伸

C＝C伸

CH弯（面内）

CH弯（面外）

单取代

双取代

顺式

反式3100～3000

1695～1630

1430～1290

1010～650

995～985

910～905

730～650

980～965

3.23～

3.33

5.90～

6.13

7.00～

7.75

9.90～

15.4

10.05～10.15

10.99～11.05

13.70～15.38

10.20～10.36

中、

弱

中

强

强

强

强

强

C＝C＝C为

2000～1925

cm-1

三、炔烃类CH伸

C≡C 伸

CH弯（面内）

CH弯（面外）

～3300

2270～2100

1260～1245

645～615

～3.03

4.41～

4.76

7.94～

8.03

15.50～16.25

中

中

强

四、取代苯类CH伸

泛频峰

骨架振动（

C

C=

ν）

CH弯（面内）

CH弯（面外）3100～3000

2000～1

主要基团的红外特征吸收峰

9.90

2.95

9.09

7.14

红外波谱

分子被激发后，分子中各个原子或基团（化学键）都会产生特征的振动，从而在特点的位置会出现吸收。相同类型的化学键的振动都是非常接近的，总是在某一范围内出现。

常见官能团的红外吸收频率

整个红外谱图可以分为两个区，4000~1350区是由伸缩振动所产生的吸收带，光谱比较简单但具有强烈的特征性，1350~650处指纹区。

通常，4000~2500处高波数端，有与折合质量小的氢原子相结合的官能团O-H, N-H, C-H, S-H 键的伸缩振动吸收带，在2500-1900波数范围内常常出现力常数大的三件、累积双键如：- C≡C-，- C≡N, -C=C=C-, -C=C=O, -N=C=O等的伸缩振动吸收带。在1900以下的波数端有-C=C-, -C=O, -C=N-, -C=O等的伸缩振动以及芳环的骨架振动。

1350~650指纹区处，有C-O, C-X的伸缩振动以及C-C的骨架振动，还有力常数较小的弯曲振动产生的吸收峰，因此光谱非常复杂。该区域各峰的吸收位置受整体分子结构的影响较大，分子结构稍有不同，吸收也会有细微的差别，所以指纹区对于用已知物来鉴别未知物十分重要。

原子吸收光谱仪的安装、验收和维护

第一节 仪器的安装和调整

一、 安装场地的要求

1． 环境

实验时应设置在无强磁场和热辐射的地方，不宜建在会产生剧烈振动的设备和车间附近。实验室内应保持清洁。温度应保持在10?30?C，空气相对湿度应小于80％。仪器应避免日光直射、烟尘、污浊气流及水蒸气的影响，防止腐蚀气体的干扰 2． 实验台

应坚固稳定，台面平整。为便于操作与维修，实验台四周应留出足够的空间。 3． 排气罩

原子吸收分光光度计的上方必须准备一个通风罩，使燃烧器产生的燃烧气体能顺利排。 4． 电源

各个品牌的原子吸收分光光度计以及其各种附件容许的电压范围和功率都有所不同，使用前务必按照说明书的要求进行配置。一般要求为：采用三相供电系统。一相供主机、计算机和打印机。电压为220V?10%,最要接到一个大于1kVA的稳压电源。另一相为石墨炉电源，电流一般为150?300A，不必通过稳压电源，可直接供电。第三相用于空气压缩机、空调和排风设备。为保证仪器具有良好的稳定性和操作安全。，仪器的地线最好接到一块直接埋入地下1m深处的金属板上。 5． 冷却水

最好配备水循环设备,用水质较硬的自来水容易在石墨炉腔体内结水垢。 6． 供气

供气钢瓶不应放在仪器房

红外吸收光谱法

一、选择题

1. CH3—CH3的哪种振动形式是非红外活性的（1）

（1）υC-C （2）υC-H （3）δasCH （4）δsCH

2.

化合物中只有一个羰基，却在1773cm-1和1736 cm-1处出现两个吸收峰，这是

因为（3）

（1）诱导效应 （2）共轭效应 （3）费米共振 （4）空间位阻

3. 一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为（4） （1）玻璃 （2）石英 （3）红宝石 （4）卤化物晶体 4. 预测H2S分子的基频峰数为（2） （1）4 （2）3 （3）2 （4）1

5. 下列官能团在红外光谱中吸收峰频率最高的是（4） （1）

（2）—C≡C— （3）

（4）—O—H

二、解答及解析题

1. 把质量相同的球相连接到两个不同的弹簧上。弹簧B的力常数是弹簧A的力常数的两倍，每个球从静止位置伸长1cm，哪一个体系有较大的势能。 答：E?hv?h2?k ;所以B体系有较大的势能。 M2. 红外吸收光谱分析的基本原理、仪器，同紫外可见分光光度法有哪些相似和不同之处？ 答： 基本原理 红外 当物质分子吸收一定波长的光能，能引起分

实验八 苯甲酸红外吸收光谱的测绘 ——KBr晶体压片法制样

目的要求

（1）学习用红外吸收光谱进行化合物的定性分析； （2）掌握用压片法制作固体试样晶片的方法；

（3）熟悉红外分光光度计的工作原理及其使用方法。

基本原理

红外吸收光谱法（Infrared Absorption Spectrometry, IR）是以一定波长的红外光照射物质时，若该红外光的频率，能满足物质分子中某些基团振动能级跃迁频率条件，则该分子就吸收这一波长红外光的辐射能量，引起偶极矩的变化，而由基态振动能级跃迁到较高能量的激发态振动能级。检测物质分子对不同波长红外光的吸收强度，就可以得到该物质的红外吸收光谱。

各种化合物分子结构不同，分子振动能级吸收的频率不同，其红外吸收光谱也不同，利用这一特性，可进行有机化合物的结构剖析、定性鉴定和定量分析。

在化合物分子中，具有相同化学键的原子基团，其基本振动频率吸收峰（简称基频峰）基本上出现在同一频率区域内，但由于同一类型原子基团在不同化合物分子中所处的化学环境有所不同，使基频峰频率发生一定移动。因此，掌握各种原子基团基频峰的频率及其位移规律，就可应用红外吸收光谱来确定有机化合物分子中存在的原子基团及其在分子结

第二章 紫外-可见吸收光谱

【教学内容】

1. 紫外-可见吸收光谱概述 2. 紫外-可见光谱的仪器原理 3.紫外-可见吸收光谱的原理 4.常用术语

5 有机化合物紫外-可见光谱的吸收峰 6 吸收谱带的四种类型

7 常见有机化合物生色团的紫外吸收峰 8 紫外-可见光谱的影响因素

9.紫外-可见光谱的定性和定量应用

【掌握内容】

1.掌握紫外-可见光谱的基本概念1

2.掌握有机化合物中电子跃迁的基本类型。 3.掌握紫外-可见光谱的定性分析方法 4.掌握紫外-可见光谱的定量分析方法

【熟悉内容】

熟悉紫外-可见光谱仪的基本原理 【了解内容】

了解无机化合物的紫外-可见吸收光谱 【教学重点和难点】

教学重点：紫外-可见吸收光谱的基本概念、定性和定量分析方法

【教学目标】

掌握紫外-可见光谱的基本概念，紫外-可见光谱的定性和定量分析方法。

【教学手段】课堂讲授，辅以多媒体幻灯图片 【教学过程】

1 紫外-可见吸收光谱概述

紫外—可见分光光度法是利用某些物质分子能够吸收200 ~ 800 nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法。这种分子吸收光谱源于价电子或分子轨道上电子的电子能级间跃迁，广泛用于无

第九章紫外吸收光谱1. 试简述产生吸收光谱的原因. 基本要点：

1. 分子吸收光谱 ；

2. 有机化合物的紫外吸收光谱 ； 3. 无机化合物的紫外吸收光谱 ； 4. 溶剂对紫外吸收光谱的影响 ; 5. 紫外吸收光谱的应用等 .

利用紫外吸收光谱进行定量分析的由来已久，公元60年古希腊已知道利用

五味子浸液来估计醋中铁的含量。这一古老的方法由于最初是运用人的眼睛来进行检测，所以叫比色法。20世纪30年代产生了第一台光电比色计，40年代出现的 BakmanUV 分光光度计, 促进了新的分光光度计的发展。随着计算机的发展，紫外分光光度计已向着微型化﹑自动化﹑在线和多组分同时测定等方向发展。

第一节 分子吸收光谱

Molecular Absorption Spectroscopy

一、分子内部的运动及分子能级

前面讲的AAS和AES都属与原子光谱，是由原子中电子能级跃迁所产生的。原子光谱是由一条一条的彼此分离的谱线组成的线状光谱。

分子光谱比原子光谱要复杂得多。这是由于在分子中，除了有电子相对于原子核的运动外，还有组成分子的各原子在其平衡位置附近的振动，以及分子本身绕其重心的转动。如果考虑三种运动形式之间的相互作用，则

第十章第一节

紫外-可见 分光光度法

光学分析概论

光学分析法是基于能量作用于物质后产生电磁辐射信号或电 磁辐射与物质相互作用后产生辐射信号的变化而建立起来的 一类分析方法。

一、电磁辐射和电磁波谱 二、光学分析法的分类 三、光谱法仪器——分光光度计

一、电磁辐射和电磁波谱1.电磁辐射(电磁波，光) :以巨大速度通过空间、 不需要任何物质作为传播媒介的一种能量2.电磁辐射的性质：具有波、粒二向性 波动性：

c

,

1

粒子性：光可以被看作具有一定能量的粒子流 , 这种粒子 称为光子或光量子

E h h

c

λ 越大,波动性越明显; E越大, 粒子性越明显

续前

3.电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列，称~。γ射线→ X 射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波10-4 ~0.001 10nm 400nm 780nm 0.1cm 10cm 104cm

波长 高能辐射区 γ射线 能量最高，来源于核能级跃迁 χ射线 来自原子或分子内层电子能级的跃迁 光学光谱区 紫外光 来自原子或分子外层电子能级的跃迁 可见光 红外光 来自分子振动和转动能级的跃迁 波谱区 微波 来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁 无线电波 来自原子核自旋能级的跃迁 长

二、光学分