仪器分析-红外分光光法.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第四章 红外吸收光谱法,Infrared Absorption Spectrometry,IR,红 外 分 光 光 度 计,红外吸收光谱法基本原理,概 述,应 用 简 介,试 样 制 备,红外光谱：,分子振动转动光谱,属分子吸收光谱。红外光照射分子时，分子吸收其中一些频率的辐射,引起分子振动或转动偶极矩的净变化,使振,-,转能级从基态跃迁到激发态。,第一节 概述,IR,发展历史,1800,发现红外辐射；,1900-1910,逐渐重视；,1940-1950,二战期间，橡胶的需求，对有机物结构的研究推动,IR,发展；,目前称,UV,、,IR,、,NMR,和,MS,为有机分析的四大谱。,一、红外光谱分区,区域,/m,/cm,-1,能级跃迁类型,近红外,(,泛频区,),0.782.5,128204000,OH,、,NH,和,CH,键的倍频吸收区,中红外,(,基本振动区,),2.550,4000200,分子的振动、转动,远红外,(,转动区,),501000,20010,分子的转动,最常用的,2.515,4000670,表,4.1,红外光谱区划分,红外光谱区：,0.781000,m,的电磁辐射区,二、红外光谱的表示方法,当一束具有连续波长的红外光通过物质时,其中某些波长的光就要被物质吸收。物质分子中某个基团的振动频率和红外光的频率一样时,二者发生共振,分子吸收能量,由原来的基态振动能级跃迁到能量较高的振动能级，将分子吸收红外光的情况用仪器记录下来,就得到,红外光谱图,(IR),。,IR,光谱用,T-,曲线或,T-,曲线表示。纵坐标为百分透射比,T%,吸收峰向下,向上则为谷。横坐标为波长,（单位,m,）或波数,（单位,cm,-1,),。两者的关系是：,中红外区的,范围为,4000-400cm,-1,。,图,4.1,苯酚的,IR,吸收光谱,图,4.2,乌桕油的,IR,光谱,图,4.3,聚苯乙烯红外光谱图,三、红外光谱与紫外光谱的区别,光谱产生的机制：,紫外主要是电子能级跃迁,红外主要是振动能级跃迁。,研究对象不同,紫外,:,具有共轭体系的不饱和化合物,红外,:,除了单原子分子和同核双原子分子外几乎所有有偶极距变化的有机物。,使用范围不同：,紫外可以进行定性和定量分析,分析的是液体,红外最重要的用途是有机化合物的结构分析,是一种非破坏性的分析,分析的试样可以是液体、固体、气体。,四、红外光谱特点,红外吸收只有振,-,转跃迁,能量低；,应用范围广,除单原子分子及单核分子外,几乎所 有的有机物均有红外吸收；,分子结构更为精细的表征：通过波谱的波数位置、波峰数目及强度确定分子基团和分子结构；,符合朗伯,-,比尔定律，可以进行定量分析；,固、液、气态试样均可用,且用量少,不破坏样品；,分析速度快。,与色谱等联用（,GC-FTIR,）具有强大的定性功能。,第二节 红外吸收基本理论,一、分子的振动,(,一,),谐振子,分子的两个原子以其平衡点为中心,以很小的振幅,(,与核间距相比,),作周期性“简谐”振动,其振动可用经典刚性振动描述：,k,为化学键的力常数,(N.cm,-1,),为双原子折合质量,:,简谐振动方程式,影响波数或频率的因素：,化学键力常数：,k,大,化学键的振动波数高，如：,C-C,：,k=5 N.cm,-1,=1190 cm,-1,;,C=C,：,k=10 N.cm,-1,=1683 cm,-1,;,CC,：,k=5 N.cm,-1,=2062 cm,-1,;,原子质量：,质量,m,大,化学键的振动波数低，如：,C-C,：,=1190 cm,-1,；,C-H,：,=2920 cm,-1,量子力学处理谐振子，求得分子的振动能,E,v,与谐振子振动频率的关系为：,式中,=0,1,2,3,称振动量子数。,(,二,),非谐振子,实际上双原子分子并非理想的谐振子,aa,是谐振子位能曲线,bb,是真实双原子分子振动位能曲线。当,较小时，真实分子的振动与谐振子相似，可用谐振子的规律近似描述；但高频率时，则偏离较远。,图,4.3,双原子分子振动位能比较,0,1,2,3,=0,跃迁到,=1,产生的吸收带叫,基频峰,2885.9cm,1,最强,=0,跃迁到,=2,产生的吸收带,二倍频峰,5668.0 cm,-1,较弱,=0,跃迁到,=3,产生的吸收带,三倍频峰,8346.9 cm,-1,很弱,=0,跃迁到,=4,产生的吸收带,四倍频峰,10923.1 cm,1,极弱,=0,跃迁到,=5,产生的吸收带,五倍频峰,13396.5 cm,1,极弱,主要限于那些正、负电荷中心不重叠的、不对称的极性分子,如,HCl,CO,等。,HCl,的基本谱带,(,三,),分子振动的形式,振动的基本类型,1.,伸缩振动：,伸缩振动是指原子沿着价键方向来回运动,即振动时键长发生变化,键角不变。它又分为对称伸缩振动（,s,）不对称伸缩振动（,as,）。,不对称伸缩振动,对称伸缩振动,2.,变形振动：,又称变角振动，它是指基团,键角,发生变化而,键长,不变的振动。变形振动又分为面内变形和面外变形振动两种。面内变形振动又分为剪式振动（以,s,表示）和平面摇摆振动（以,表示）。面外变形振动又分为非平面摇摆（以,表示）和扭曲振动（以,表示）。亚甲基的各种振动形式如图所示：,面内剪式振动,平面摇摆振动,面外纽曲振动,面外摇摆振动,+,+,+,-,面内,面外,水分子和,CO,2,的简正振动形式,（四）振动自由度,振动自由度：,独立运动数目。三维空间中，每个原子都能沿,x,、,y,、,z,三个坐标方向独立运动，由,n,个原子组成的分子有,3n,个自由度。,3n=,平动自由度,+,转动自由度,+,振动自由度。,x,y,z,(a),(b),(c),图,4.8,分子的平动形式,转动自由度,是由原子围绕着一个通过其质心的轴转动引起的。只有原子在空间的位置发生改变的转动才能形成一个自由度。,振动自由度,=3N,(,转动自由度,+,平动自由度,),y,z,x,图,4.9,线性分子转动形式,图,4.10,非线性分子（如,H,2,O,）的转动,H,H,y,x,H,H,H,H,z,理论振动数（峰数）,设分子的原子数为,n,1.,非线形分子,理论振动数,=3n-6,如,H,2,O,分子,其振动数为,33-6=3,图,4.11,水分子的简正振动形式,O,H,H,O,H,H,H,O,H,2.,线形分子,理论振动数,=3n-5,如,CO,2,分子,其理论振动数为,33-5=4,图,4.12 CO,2,分子的简正振动形式,+-+,从图中可知,非线性分子绕,x,、,y,和,z,轴转动,均改变了原子的位置,都能形成转动自由度。因此,非线性分子的振动自由度为,3n-6,。理论上一个振动自由度,在红外光谱上相应产生一个基频吸收带。例如,三个原子的非线性分子,H,2,O,有,3,个振动自由度，红外光谱图中对应出现三个吸收峰,分别为,:,3650cm,1,1595c m,1,3750 cm,1,。同样,苯在红外光谱上应出现,3 12-6=30,个峰。,二 红外吸收产生的条件和谱带强度,分子吸收辐射产生振转跃迁必须满足两个条件：,条件一：,辐射光子的能量应与振动跃迁所需能量相等。,根据量子力学原理,分子振动能量,E,v,是量子化的,即：,E,V,=,（,v+1/2,）,h,为分子振动频率,v,为振动量子数,其值取,0,1,2,分子中不同振动能级差为 ,E,V,=h,(,一,),分子吸收红外辐射的条件,条件二：,辐射与物质之间必须有耦合作用,磁场,电场,交变磁场,分子固有振动,a,偶极矩变化,（能级跃迁）,耦合,不耦合,红外吸收,无偶极矩变化,无红外吸收,实际观察到的红外吸收峰数目小于理论上计算的,振动数,这是由如下原因引起的：,(1),没有偶极矩变化的振动,不产生红外吸收；,(2),相同频率的振动吸收重叠,即简并；,(3),仪器不能区别那些频率十分接近的振动或因吸,收带很弱仪器检测不出；,(4),有些吸收带落在仪器检测范围之外。,(,二,),吸收谱带的强度,(,1),偶极矩变化,取决于分子振动时偶极距的变化,即与分子结构的对称性有关。,极性强的基团,（如,C=O,，,C-X,等）,振动,，,吸收强度较大,。,分子对称度高,振动偶极矩小,，产生的,谱带就弱,；反之则强。,如,C=C,，,C-C,因对称度高,其振动峰强度小；而,C=X,，,C-X,，因对称性低，其振动峰强度就大。峰强度可用很强,(vs),、强,(s),、中,(m),、弱,(w),、很弱,(vw),等来表示。,(2),振动简并,(3),检测灵敏度,(4),检测的波长范围,三、基团振动与红外光谱区,通常把这种能代表基团存在、并有较高强度的吸收谱带称为,基团频率,，其所在位置一般又称为,特征吸收峰,。,(,一,),基频区,(,官能团区,:40001350 cm,-1,),由伸缩振动产生的吸收带。由于基团的特征吸收峰一般位于此高频范围，并且在该区域内，吸收峰比较稀疏，因此，它是基团鉴定工作最有价值的区域，称为,官能团区,。,官能团区又可分为三个波段,l.XH,伸缩振动区,(40002500 cm,-1,):X,为,C,、,O,、,N,、,S,等原子,这个区域的吸收峰说明有含氢原子的官能团存在。,OH,：,37003200 cm,-1,；,COO,H,：,36002500 cm,-1,；,NH,：,35003300 cm,-1,；,CH,：,3300 cm,-1,；,=CH,：,3000 cm,-1,；,CH,：,3000 cm,-1,。,2.,三键和累积双键区,(25001900 cm,-1,),C,C,、,C,N,、,C=C=C,等的,不对称伸缩振动,。,SH,、,SiH,、,PH,、,BH,的,伸缩振动,。,3.,双键伸缩振动区,(19001200 cm,-1,),C,O(,酰卤、酸、酯、醛、酮、酰胺等,),：,18501600 cm,-1,强峰。,C,C,、,C,N,、,N=O,的伸缩振动：,16801500 cm,-1,。分子比较对称时,C=C,的吸收峰很弱。,表,4.2 X-H,伸缩振动区：,40002500cm,-1,表,4.3,三键及累积双键区,(2500,1900cm,-1,),表,4.4,双键伸缩振动区（,19001200cm,-1,）,C=O,19001650cm,-1,强峰。是判断酮、醛、酸、酯及酸酐的特征吸收峰，其中酸酐因振动偶合而具有双峰。,C=C,16801620cm,-1,峰较弱,(,对称性较高,),。,1600,和,1500,附近有,24,个峰,(,苯环骨架振动,),，用于识别分子中是否有芳环。,苯衍生物的泛频,20001650cm,-1,C-H,面外、,C=C,面内变形振动，很弱，但很特征,(,可用于取代类型的表征,),。,图,4.14,苯衍生物的红外光谱图,1.1350900 cm,-1,：包括,CO,、,CN,、,CF,、,CP,、,CS,、,PO,、,SiO,等键的伸缩振动和,C=S,、,S=O,、,P=O,等双键的伸缩振动吸收。,2.900650 cm,-1,：这一区域的吸收峰是很有用的。例如，当,n 4,时，,CH,2,的平面摇摆振动吸收出现在,722 cm,-1,，随着,n,的减小,逐渐移向高波数。此区域内的吸收峰，还可以为鉴别烯烃的取代程度和构型提供信息。,(,二,),指纹区,(,1350650cm,-1,),包括：单键的伸缩振动及因变形振动产生的复杂光谱。当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异。这种情况就象每个人都有不同的指纹一样，因而称为,指纹区,。,指纹区可分为两个波段：,在红外分析中,通常一个基团有多个振动形式,同时产生多个谱峰（基团特征峰及指纹峰）,各类峰之间相互依存、相互佐证。通过一系列的峰才能准确确定一个基团的存在。,表,4.5,红外光谱图的六个区域,40002500 cm,-1,X-H,伸缩振动区,25001900 cm-1,三键伸缩振动区,19001500 cm,-1,双键伸缩振动区,15001300 cm,-1,C-H,弯曲振动区,1300910 cm,-1,单键伸缩振动区,910 cm,-1,以下 苯环取代,X-H,伸缩振动（,X=O,、,N,、,C,）,OH,伸缩：,3200-3650cm,-1,NH,伸缩：,3300-3500cm,-1,CH,伸缩：,3000cm,-1,饱和,C,的,CH,：,3000cm,-1,基团,吸收峰波数,/cm,-1,C,H,C,C,3000,1000,C,I,500,基团,力常数,(N/cm),吸收峰波数,/cm,-1,C,-,C,46,1200800,C=C,812,1600,C,C,1218,2200,表,4.6 C-X,基团吸收峰的波长,表,4.7,单键,双键,三键的吸收峰的波长,图,4.15,OH,伸缩振动,峰,游离,OH,缔合,OH,3600(,中,),3300(,强,宽,),图,4.16,NH,伸缩振动,NH,2,NH,3200(,中,),3400(,中,),3300(,中,),图,4.17,CH,伸缩振动（不饱和,C,）,烯,苯,3080(,中,),3030(,弱,),图,4.18,三键伸缩振动,炔,CC,CN,OCO,(,反对称体,),2140(,中,),2240(,中,),2350(,中,),图,4.19,双键伸缩振动,羰基,芳环,C=C,双键,1740(,强,),1600(,中,),1500(,中,),1640(,强,),图,4.20,C-H,弯曲振动,CH,3,CCH,3,CH,3,CH,2,1460,1380(,中,),1460(,中,),取代苯,C-H,弯曲,单取代：,770-730,710-690,1,2,取代：,770,1,3,取代：,810-750,710-690,1,4,取代：,830-810,1,3,5,取代：,910-840,1,2,4,取代：,810,850-900,四、影响基团频率位移的因素,基频峰的位置主要由化学键两端,原子的质量,、化学键,力常数,、,内部因素,(,结构因素,),和,外部因素,决定。,(,一,),内部因素,（,1,）诱导效应,由于取代基具有不同的电负性,通过静电诱导效应，引起分子中电子分布的变化，改变了键的力常数，使键或基团的特征频率发生位移。,诱导原子电负性,C=O,键的力常数,C=O,的吸收向高波数方向移动。元素的电负性越强，诱导效应越强，吸收峰向高波数移动的程度越显著。,C=0,1715cm,-1,1731cm,-1,1807cm,1,1920cm,1,1928cm,1,（,2,）共轭效应,:,共轭效应使共轭体系具有共面性，且使其电子云密度平均化，造成双建略有伸长，单键略有缩短，因此双键的吸收频率往低波数方向位移。,C=O,1715 cm,-1,C=O,16851665 cm,-1,(3),氢键的影响,:,分子中的一个质子给予体,XH,和一个质子接受体,Y,形成,XHY,，使氢原子周围力场发生变化，从而使,XH,振动的力常数和其相连的,HY,的力常数均发生改变，这样造成,XH,的伸缩振动频率往,低波数,移动，吸收强度增大，谱带变宽。,此外,对质子接受体也有一定的影响。若羰基是质子接受体,则,c=o,也向低波数移动。,气体或非极性溶剂的极稀溶液测时：,1760 cm,-1,处看到游离,C,O,伸缩振动的吸收峰；,液态或固态的羧酸：,1710 cm,-1,出现一个缔合的,C=O,伸缩振动吸收峰。这说明分子以二聚体的形式存在。,(4),振动偶合,:,振动偶合是指当两个化学键振动的频率相等或相近并具有一公共原子时，由于一个键的振动通过公共原子使另一个键的长度发生改变，产生一个“微扰”，从而形成了强烈的振动相互作用。这种相互作用的结果，使振动频率发生变化，一个向高频移动，一个向低频移动。,振动偶合常常出现在一些,二羰基化合物,中。例如，在酸酐中，由于两个羰基的振动偶合，使,c=o,的吸收峰分裂成两个峰，分别出现在,1820 cm,-1,和,1760 cm,-1,。,图,4.21,振动偶合图,(,二,),外部因素,同一物质在,不同状态,时，由于分子间相互作用力不同，所得光谱也往往不同。丙酮在气态时的,c=o,为,1742 cm,-1,，而在液态时为,1718 cm,-1,。在溶液中测定光谱时，由于溶剂的种类、溶液的浓度和测定时的温度不同，同一物质所测得的光谱也不相同。通常在,极性溶剂,中，溶质分子的极性基团的伸缩振动频率随溶剂极性的增加而,向低波数方向,移动，并且强度增大。,色散型红外分光光度的结构和紫外一可见分光光度计大体一样，也由,光源,、,吸收池,、,单色器,、,检测器,以及,记录显示装置,组成。两者最基本的一个区别是，前者的吸收池是放在光源和单色器之间，后者则是放在单色器的后面。,第三节 红外分光光度计,1,光源：,常用的光源是能斯特灯和硅碳棒,表,4.8,能斯特灯和硅碳棒,一、红外光谱仪主要部件,2.,吸收池,红外吸收池使用可透过红外的材料制成窗片，不同的样品状态,(,固、液、气态,),使用不同的样品池,固态样品可与晶体混合压片制成。,由于,玻璃、石英,等对红外光均有吸收,因此红外光谱吸收池窗口,一般用一些,盐类的单晶,制作。,表,4.9,一些常见红外光谱吸收池窗口材料,3.,单色器,单色器的作用：,把通过样品池和参比池的复合光色散成单色光，再射到检测器上加以检测,。,由,色散元件,、,准直镜,和,狭缝,构成。,狭缝越窄，分辨率越高，但光源到达检测器的能量输出减少，这在红外光谱分析中尤为突出。为减少长波部分能量损失，改善检测器响应，通常采取程序增减狭缝宽度的办法，即随辐射能量降低，狭缝宽度自动增加，保持到达检测器的辐射能量的恒定。,以光栅为分光元件的红外光谱仪不足之处：,1,）需采用狭缝,光能量受到限制；,2,）扫描速度慢,不适于动态分析及和其它仪器联用；,3,）不适于过强或过弱的吸收信号的分析。,4.,检测器及记录仪,检测器的作用是将照射在它上面的红外光变成电信号。常用的红外检测器有三种：,真空热电偶,、,高莱池,和,电阻测辐射电计,。,红外光能量低,因此常用热电偶、测热辐射计、热释电检测器和碲镉汞检测器等。,表,4.10,几种红外检测器,二、色散型红外分光光度计,从光源发出的红外辐射分成两束，一束通过试样池作为作为测量光束，另一束通过参比池作为参比光束，经扇面切光器将测量光束和参比光束交替地投射到色散元件上，色散后进入检测器。,图,4-7,色散型双光束红外吸收光谱仪原理示意图,三、傅立叶红外光谱仪,(Fourier Transform Infrared Spectrometry,FTIR),它是利用光的相干性原理而设计的干涉型红外分光光度仪。,红外光源,摆动的,凹面镜,摆动的,凹面镜,迈克尔逊,干涉仪,检测器,样品池,参比池,同步摆动,干涉图谱,计算机,解析,红外谱图,还原,M,1,BS,I,II,M,2,D,图,4.23,傅立叶红外光谱仪原理示意图,傅立叶变换红外分光光度计是利用干涉的方法,并经过傅立叶变换而获得红外光谱的仪器。它由,光源,（硅碳棒、高压汞灯）、,迈克耳逊（,Miche1son,）干涉仪,、,试样插入装置,、,检测器,、,电子计算机,和,记录仪,等部分组成。,1,工作原理,:,仪器中迈克耳逊干涉仪的作用是将光源发出的光分为两束后，再以不同的光程差重新组合，发生干涉现象。当两束光的光程差为,/2,的,偶数倍,时，则落在检测器上的相干光,相互叠加,，,产生明线,，其相干光强度有,极大值,；相反，当两光束的光程差为,/2,的,奇数倍,时，则落在检测器上的相干光将,互相抵消，产生暗线,，相干光强度,有极小值,。由于多色光的干涉图等于所有各单色光干涉图的加合，故得到的是具有中心极大，并向两边迅速衰减的对称干涉图。,2,傅立叶变换红外光谱仪的特点,(1),扫描速度极快,(2),具有很高的分辨率,(3),灵敏度高,(4),其它优点：如光谱范围宽从,10000,10 cm,-1,；测定精度高，重复性可达,0.1%,，杂散光干扰小；样品不受日红外聚焦而产生的热效应的影响；特别适合与气相色谱联机或研究化学反应机理等。,(,一,),气态样品,气态样品一般灌入气体槽内进行测定。槽体一般由带有进口管和出口管的玻璃筒组成如图：它的两端粘有透红外光的窗片，窗片的材质一般是,NaCl,或,KBr,。再用金属池架将其固定。气槽的厚度常为,100 mm,。分析前，先抽真空，然后通入经过干燥的气体样品。,红外气体槽,第四节 红外光谱分析,一、试样的制备,(,二,),液体样品,1,液体吸收池法：,液体样品可注入液体吸收池内测定。吸收池的两侧是用,NaCI,或,KBr,等品片作成的窗片。常用的液体吸收池有两种：固定式吸收池和可拆式吸收池。,2,液膜法：,液膜法是定性分析中常用的简便方法。尤其对沸点较高，不易清洗的液体样品采用此法更为方便。在可拆池两窗之间，滴上,1,2,滴液体样品，形成一薄膜。液膜厚度可借助于池架上的固紧螺丝作微小调节。低沸点易挥发的样品不宜采用此法。,(,三,),固体试样,1),压片法：,0.5,2 mg,样,+100200 mg KBr,干燥处理,研细：粒度,2 m(,散射小,),混合压成透明薄片,直接测定；,2),石蜡糊法：,试样,磨细,与液体石蜡混合,夹于盐片间；石蜡为高碳数饱和烷烃，因此该法不适于研究饱和烷烃。,3),薄膜法：,高分子试样,加热熔融,涂制或压制成膜；,高分子试样,溶于低沸点溶剂,涂渍于盐片,挥发除溶剂,样品量少时，采用光束聚光器并配微量池。,三、制备样品时应注意：,（,1,）样品的浓度和测试厚度应选择适当。,（,2,）样品应该是单一组分的纯物质。否则各组分,光谱互相重叠,会使图谱无法解析。,（,3,）样品中不应含有游离水。,（一）红外光谱分析的一般步骤,1.,试样的纯化；,2,了解试样的来源、性质及它实验资料：来源、元素分析结果、相对分子质量、熔点、沸点、溶解度、紫外光谱、核磁共振、质谱等。,3.,用适当的方法制样，记录红外光谱图。,4.,图谱解析原则：先特征，后指纹；先最强峰，后次强峰；先初查，后细查；先否定，后肯定。,5.,和标准图谱进行对照：聚集态、制样方法一致；详细对照指纹区。,二、红外光谱分析,(,二,),未知物结构推断,如果化合物不是新物质,可将其红外谱图与标准谱图对照（查对）；如果化合物为新物质，则须进行光谱解析。其步骤为：,1,、该化合物的信息收集：试样来源、熔点、沸点、折光率、旋光率等；,2,、不饱和度的计算：,通过元素分析得到该化合物的分子式，并求出其不饱和度。,=0,时，分子是饱和的，分子为链状烷烃或其不含双键的衍生物；,=1,时，分子可能有一个双键或脂环；,=2,时，分子可能有三键；,=3,时，分子可能有两个双键或脂环；,=4,时，分子可能有一个苯环。,一些杂原子如,S,、,O,不参加计算。,3,、查找基团频率，推测分子可能的基团；,4,、查找红外指纹区，进一步验证基团的相关峰；,5,、能过其它定性方法进一步确证：,UV-Vis,、,MS,、,NMR,、,Raman,等。,例,1,某未知物的分子式为,C,12,H,24,，测得其红外光谱图如图，试推测其结构式。,图,4.27 C,12,H,24,的红外光谱,解（,1,）计算不饱和度,=1+12+(0-24)/2=1,说明该化合物分子具有一个双键或一个环。,（,2,）图谱解析,3075 cm,-1,处有吸收峰，说明存在与不饱和碳相连的氢，因此，该化合物肯定为烯。在,1640 cm,-1,还有,C=C,伸缩振动吸收，更进一步证实了烯基的存在。,3000,2800 cm,-1,的吸收峰组说明有大量饱和碳的存在。在,2920,、,2850 cm,-1,的强吸收说明,CH,2,的数目远大于,CH,3,的数目，由此可推测该化合物为一长链烃。,715 cm,-1,处,CH,变形振动吸收也进一步说明长碳链的存在。,980,、,915 cm,-1,的,CH,变形振动吸收,说明该化合物有端乙烯基。综上所述，该未知物结构可能为：,CH,2,=CH(CH,2,),9,CH,3,其余的峰可指认为：,1460 cm,-1,处的吸收峰归属于,CH,2,(,其中也有,CH,3,的贡献,),，,2960,、,2870,、,1375,等属于,CH,3,。,例,2,化合物,C,8,H,8,O,2,的红外光谱图如图所示，试推断其结构,图,4.28 C,8,H,8,O,的红外光谱,1,）计算不饱和度,=1+8+(0-8)/2=5,(2),图谱解析,在红外图谱上，,3000 cm,-1,左右有吸收，说明有,CH,和,=CH,基团存在。靠近,1700 cm,-1,的强吸收，表明有,C,O,基团。,1600 cm,-1,左右的两个峰以及,1520,和,1430 cm,-1,的吸收峰，说明有苯环存在。根据,820 cm,-1,吸收带的出现，指出苯上为对位取代。,1430,和,1363 cm,-1,的两个峰是,CH,3,基的特征吸收。根据以上的解析及化合物的分子式，可确定该化合物为,:,1.,红外光谱仪常用的光源,、,。,（北师大,2001,年）,2.,二氧化碳的基频振动形式有,，其中,振动形式是非红外活性的。,（南开大学,2001,年）,3.,拉曼光谱是,跃迁产生的，拉曼位移的大小与入射光频率,关系。,（南开大学,2002,年）,考研真题,4.,在分子的两种振动方式中，化学键沿轴线方向发生周期性的振动，称为,振动；而两个键间夹角发生周期性的振动，则称为,振动。一般各种振动都有相应的,。,（郑州大学,2002,年）,5.,某化合物的分子式为,C,8,H,10,，其核磁共振谱上只有,A,和,B,两个信号，积分高度分别为,6.8cm,和,10.2cm,。则对应的质子数目,A,有,_,个，,B,有,_,个。,（首都师范大学,2001,年）,6.,一种氯苯的红外光谱图在,900cm,-1,和,690cm,-1,间无吸收带，它的可能结构是（）,A.,对二氯苯,B.,间三氯苯,C.,六氯苯,D.,四取代氯苯,（南开大学,2001,年）,7.,二氧化碳分子的平动、转动和振动的自由度数目分别为（）,A.3,，,2,，,4 B.2,，,3,4 C.3,，,4,2 D.4,，,2,，,3,（南开大学,2003,年）,8.,在红外光谱法中常用的溶剂有（）（多选）,A.CCl,4,B.CS,2,C.CHCl,3,D.CDCl,3,（南开大学,2003,年）,9.,红外光谱是：（）（多选）,A.,分子光谱,B.,原子光谱,C.,吸收光谱,D.,电子光谱,E.,振动光谱,（首都师范大学,1999,年）,10.,分子式为,C,2,H,6,O,的化合物，如用红外光谱判断它是否为醚类化合物主要依据的谱带范围为：,(),（多选）,A.35003200cm,-1,B,30002700cm,-1,C19001650cm,-1,D.16701500cm,-1,E,12701000 cm,-1,（首都师范大学,2001,年）,11.,某化合物在质谱图上出现质荷比为,29,、,43,、,57,的系列峰,在红外光谱的特征频率区出现如下吸收峰,:,小于,3000cm,-1,、,1460cm,-1,、,1380 cm,-1,、,1720 cm,-1,则该化合物可能是,(),A.,酮,B.,醛,C.,烷烃,D.,醛或酮,（南开大学,2001,年）,12.,一化合物在紫外光区未见吸收带，在红外光谱的官能团区,3400,3200cm-1,有宽而强的吸收带，则该化合物最可能是,A,醛,B,伯胺,C,醇,D,酮,13.,某无色液体，分子式,C,8,H,10,，计算其不饱和度，并结合,IR,图推断其结构。（首都师范大学,2000,年）,14.,画出,CO,2,分子可能的振动方式，并指出其中的非红外活性振动。,15.CO,的红外光谱在,2170cm,-1,处有一振动吸收峰，试计算,:(1)CO,键的力常数；,(2),14,CO,的对应吸收峰发生在什么波数处？（原子量,C-12,O=16,）,（郑州大学,2002,年）,16.,（,3,分）计算,CO,2,的振动自由度数？画出,CO,2,不同振动形式的示意图，并指出那些振动为红外活性振动？,（首都师范大学,2000,年）,17.,（,3,分）,CO,2,分子应该有几种基本振动形式,?,但,CO,2,的,IR,图谱只在,2349cm,-1,和,667 cm,-1,处出现两个基频吸收峰，为什么？（首都师范大学,2001,年）,18.,计算分子式为,C,7,H,7,NO,的不饱和度。,（首都师范大学,2002,年）,