影响红外光谱吸收频率的因素(课堂PPT).ppt

,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,*,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,*,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,*,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,*,2.2,影响红外光谱吸收频率的因素,吸收峰的位置与分子结构有关。从特征吸收峰的波数与强度可以推测化合物的分子结构。,对于同一种官能团，吸收峰的位置不是固定的，有一个波数范围。,吸收峰的位置受多种因素的影响，如质量效应、电子效应、空间效应、氢键、振动的偶合及外在因素等。,1,1.,质量效应,由质量不同的原子构成的化学键，其振动频率是不同的。,X,H,：,当,X,是同族元素时，随质量增大频率明显变小。如波数,C-HSi-HGe-HSn-H,当,X,是同周期元素时，随原子序数的增大频率反而升高。如波数,F-H,比,C-H,大,1000cm,1,当含氢基团的,H,原子被氘取代后，基团的吸收频率会向低波数的方向变化。,2,电子效应,2.,电子效应,诱导效应,它们都是由于化学键的电子分布不均匀引起的。,中介效应,共轭效应,3,由于取代基具有不同的电负性，通过静电诱导作用，引起分子中电子分布的变化，从而使基团的特征频率发生了位移。,（,1,）诱导效应（,I,效应）,随着取代原子电负性的增大或取代数目的增加，诱导效应越强，吸收峰向高波数移动的程度越显著。,4,当含有孤对电子的原子（,O、S、N,等）与具有多重键的原子相连时，也可起类似的共轭作用，称为中介效应。,（,2,）中介效应,由于含有孤对电子的原子的共轭作用，使,C=O,上的电子云更移向氧原子，,C=O,双键的电子云密度平均化，造成,C=O,键的吸收频率,向低波数位移,。,5,当双键之间以一个单键相连时，双键,电子发生共轭而离域，降低了双键的力常数，从而使双键的伸缩振动频率降低，但吸收强度提高。,（,3,）共轭效应,6,（,1,）空间阻碍,3.,空间效应,指分子中的大基团产生的位阻作用，迫使邻近基团间的键角变小或共轭体系之间单键键角偏转，使基团的振动频率和峰形发生变化。,当共轭体系的共平面性质被偏离或破坏时，吸收频率增高，吸收强度降低。,7,（,2,）环张力,对于环烯，随着环的减小，环的张力变大，环内各键削弱，伸缩振动频率降低，而环外的键却增强，伸缩振动频率升高。,8,氢键的形成使电子云密度平均化，从而使伸缩振动频率降低。游离羧酸的,C=O,键频率出现在1760,cm,-1,左右，在固体或液体中，由于羧酸形成二聚体，,C=O,键频率出现在1700,cm,-1,。,分子内氢键不受浓度影响，分子间氢键受浓度影响较大。,4.,氢键,9,含有同原子的两个键，如果其单键的振动频率相同或相近，它们之间即会发生较强的相互作用，由于两谐振子的相位或偶合情况不同，出现分别低于和高于单个谐振子位置的两个频率，此频率含有两个谐振子的成分。,5.,振动的偶合,例如，异丙基的两个甲基同时和一个碳原子相连，由于相互偶合作用引起甲基对称振动分裂为二，出现在,1385cm,1,和,1365cm,1,，对确认异丙基的存在是非常有用的。,10,样品所处物态、制备样品的方法、溶剂的性质、氢键、结晶条件、吸收池厚度、色散系统以及测试温度等。,6.,外在因素（测定条件）,物态效应,溶剂效应,11,物态效应,正己酸的红外光谱,a,蒸气,(,134,),b,液体,(,室温,),12,溶剂效应,双甲酮在不同溶剂中的羰基频率变化,13,