红外光谱的吸取
第六章 红外吸取光谱法
根本要点：
红外光谱分析根本原理；
红外光谱与有机化合物构造；
各类化合物的特征基团频率；
红外光谱的应用;
红外光谱仪.
学时安排： 3学时
第一节 概 述
分子的振动能量比转动能量大，当发生振动能级跃迁时，不可避免地伴随有转动能级的跃迁，所以无法测量纯粹的振动光谱，而只能得到分子的振动-转动光谱，这种光谱称为红外吸收光谱。
红外吸收光谱也是一种分子吸收光谱。
当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收了某些频率的辐射，并由其振动或转动运动引起偶极矩的净变化，产
生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,使相应于这些吸取区域的透射光强度减弱。记录红外光的百分透射比与波数或波长关系曲线，就得到红外光谱。
—、红外光区的划分
红外光谱在可见光区和微波光区之间，波长范围约为
0.75~1000μm，根据仪器技术和应用不同，习惯上又将红外光区分为三个区：近红外光区〔0.75~2.5μm 〕，中红外光区〔2.5
~25μm 〕，远红外光区〔25~1000μm 〕。近红外光区〔0.75~ 2.5μm 〕
近红外光区的吸取带主要是由低能电子跃迁、含氢原子团
〔如O—H、N—H、C—H〕伸缩振动的倍频吸取等产生的。该区的光谱可用来争论稀土和其它过渡金属离子的化合物，并适用于水、醇、某些高分子化合物以及含氢原子团化合物的定量分析。中红外光区〔2.5~25μm 〕
绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸取带消灭在该光区。由于基频振动是红外光谱中吸取最强的振动，所以该区最适于进行红外光谱的定性和定量分析。同时，由于中红外光谱仪最为成熟、简单，而且目前已积累了该区大量的数据资料，因此它是应用极为广泛的光谱区。通常，中红外光谱法又简称为红外光谱法。
远红外光区〔25~1000μm 〕该区的吸取带主要是由气体分子中的纯转动跃迁、
振动-转动跃迁、液体和固体中重原子的伸缩振动、某些变
角振动、骨架振动以及晶体中的晶格振动所引起的。由于低频骨架振动能很灵敏地反映出构造变化，所以对异构体的研究特别方便。此外，还能用于金属有机化合物〔包括络合物〕、氢键、吸附现象的研究。但由于该光区能量弱，除非其它波长区间内没有适宜的分析谱带，一般不在此范围内进展分析。
红外吸收光谱一般用T~ 曲线或T~ 波数曲线表示。纵坐标
为百分透射比T%，因而吸取峰向下，向上则为谷；横坐标是波长?〔单位为μm 〕，或波数〔单位为cm-1〕。
波长?与波数之间的关系为：
波数/cm-1=104/〔?/μm 〕中红外区的波数范围是4000~400cm-1 。
二、红外光谱法的特点
紫外、可见吸收光谱常用于研究不饱和有机物，特别是具有共轭体系的有机化合物，而红外光谱法主要争论在振动中伴随有偶极矩变化的化合物〔没有偶极矩变化的振动在拉曼光谱中出
现〕。因此，除了单原子和同核分子如Ne、He、O2、H2等之外，几乎所有的有机化合物在红外光谱区均有吸收。除光学异构体，某些高分子量的高聚物以及在分子量上只有微小差异的化合物
外，凡是具有构造不同的两个化合物，一定不会有一样的红外光谱。通常红外吸取带的波长位置与吸取谱带的强度，反映了分子结构上的特点，可以用来鉴定未知物的构造组成或