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第七章        
红外光谱和拉曼光谱
§ 红外光谱概述
红外光谱是由于分子振动能级跃迁产生的,又称为振动光谱。在分子振动能级跃迁的同时,又伴随着转动能级的跃迁,所以红外光谱又称为振动–转动光谱。
自50年代商品红外光谱仪的问世,尤其是近十年来,傅里叶变换红外光谱仪的问世和一些新技术的发展,使红外光谱得到更广泛的应用,红外光谱一直是有机化合物结构鉴定的最重要的方法。
红外光谱法有以下优点:
任何气态、液态、固体样品均可进行红外光谱测定。
每种化合物均有红外吸收,尤其是有机化合物,可得到丰富的结构信息。
仪器价格低,易于购买。
样品用量少。
针对特殊样品的测试要求,有多种测量技术和专用附件。
一、红外光谱区划分
区域
波长(μm)
波数
(cm-1)
能级跃迁类型
近红外区
(泛频区)
~
13300~4000
OH、NH及CH键的倍频吸收区
中红外区
(基本振动区)
~25
4000~400
振动、伴随着转动
远红外区
(转动区)
25~830
400~12
振动、伴随着转动
,小于500μm的电磁波,称为红外线。
波数(cm-1)=ν/c 波数表示电磁波在单位距离(cm)中震动的次数。
ν–频率
c–光速
波数(cm-1)=104/波长(μm)
二、红外光谱产生的条件
:用红外线照射分子时,如果红外光子的能量等于分子振动能级跃迁时所需的能量,则可以被分子吸收,产生振动光谱。
 
:辐射与物质之间有偶合作用,即物质分子在振动过程中有偶极距变化。
①.不能吸收红外辐射
如:O2、N2、H2、Cl2等双原子分子,对称分子,其正负电荷中心重叠,故分子中原子的振动并不引起μ的变化。
②.能产生红外吸收
如:C+O-、N+O-、H+Cl-等不对称分子,其电荷分布不均匀,正负电荷中心不重叠,故分子中原子的振动能引起μ的变化。
§ 红外光谱原理
一、振动方程式
P 324~327
 
二、多原子分子的红外振动
P327 CH2基团的各种振动
CH2基团的各种振动