红外光谱基本原理和红外光谱仪

线的波长介于可见光和微波之间,波长范围: ? 0.78~1000μm。? 近红外区: 0.78-2.5 m (12820~4000cm-1)? 主要为O-H、N-H、C-H 键振动的倍频、合频吸收。? 中红外区: 2.5~25 m (4000~400cm-1)? 主要为分子的振动、转动能级跃迁产生的吸收。? 远红外区: 25~1000 m (400~10cm-1)? 主要为分子的振动能级跃迁吸收,晶体的晶格振动,某?些重原子化学键的伸缩振动,某些基团的弯曲振动所引起的吸收。Р红外辐射→产生分子的振动和转动能级跃迁,→红外光谱,即振~转光谱。反之,可由分子的红外光谱→确定官能团、化学键→分子结构。? 红外光谱法主要研究分子结构与其吸收曲线的关系,而红外吸收曲线通常由吸收峰的位置、数目、强度、形状等来描述。Р3.1.1 红外吸收峰的位置? 分子振动的“小球弹簧模型”:? 分子中的原子——具有一定质量的小球,? 化学键——具有一定强度的弹簧,? 分子的振动——近似为谐振动。? 该体系处于不断的运动之中。Р一. 谐振子及其振动频率? 谐振动:无阻尼的周期性的线性振动。? 这一振动体系称为谐振子。? 双原子分子谐振子模型:化学键——无质量的弹簧,键连原子——刚性小球,其质量分别等于二原子的质量。Р ?式中,v 为振动频率,K 为化学键的力常数(N.cm-1),m1、m2 为二原子的质量,μ为二原子的折合质量。Р表某些键的伸缩振动力常数K(N . cm-1)Р键类型: —CC—> —C=C—> —C—C—? 力常数: 15  17 9.5  9.9 4.5  5.6? 峰位: ~2220cm-1 ~1650cm-1 ~1420cm-1Р 键类型: C—C C—N C—O? μ: μ1 < μ2 < μ3? v : ~1420cm-1 ~1330cm-1 ~1280cm-1