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分子振动光谱分子振动光谱 分子振动光谱分子振动光谱---红外光谱与拉曼光谱红外光谱与拉曼光谱---Infrared spectroscopy and Raman spectroscopy( IR and Raman )Vibration spectroscopy 一、红外光谱n1.1 红外光谱概述红外光谱概述n1.2 红外光谱仪及实验方法红外光谱仪及实验方法n1.3 影响振动频率的因素影响振动频率的因素n1.4 有机化合物基团的特征吸收有机化合物基团的特征吸收 1.1 1.1红外光谱概述红外光谱概述（（1 1）红外光谱图）红外光谱图（（表示方法一）表示方法一）纵坐标为吸收强度，横坐标为波长纵坐标为吸收强度，横坐标为波长λλ（（ m m）和波数）和波数1/1/λλ，，单位：单位：cmcm-1-1 可以用峰数，峰位，峰形，峰强可以用峰数，峰位，峰形，峰强来描述 纵坐标是：吸光度纵坐标是：吸光度A A应用应用：：有机有机化合物的结化合物的结构解析构解析定性：定性：基团基团的特征吸收的特征吸收频率；频率；定量：定量：特征特征峰的强度；峰的强度； （表示方法二）（表示方法二） 纵坐标纵坐标是是百分透过率百分透过率T%。

百分透过率的定义是辅射光透过样品物质的百分率，即百分透过率的定义是辅射光透过样品物质的百分率，即 T%= I/I0×100%，， I是透过强度，是透过强度，Io为入射强度为入射强度 横坐标横坐标：上方的横坐标是波长：上方的横坐标是波长λ，单位，单位μm;下方的横坐下方的横坐标是标是波数波数（用（用 表示，波数大，频率也大），表示，波数大，频率也大），单位是单位是cm-1在在2.5μm处，对应的波数值为：处，对应的波数值为： = 104/2.5 (cm-1)=4000cm-1 ( cm-1)=1/λ(cm)=104/λ(μm) 波数即波长的倒数，表示单位波数即波长的倒数，表示单位(cm)长度光中所含光波的长度光中所含光波的数目波长或波数可以按下式互换：数目波长或波数可以按下式互换：一般扫描范围在一般扫描范围在4000~400cm-14.4.红外吸收光谱产生的条件红外吸收光谱产生的条件 满足两个条件：满足两个条件：(1)(1)辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量(2)(2)辐射与物质间有相互偶合作用辐射与物质间有相互偶合作用。

对称分子：没有偶极矩，辐射不能引起共振，对称分子：没有偶极矩，辐射不能引起共振，无红外活性如：无红外活性如：N N2 2、、O O2 2、、ClCl2 2 等 非对称分子：有偶极矩，红外活性非对称分子：有偶极矩，红外活性 分子的振动分为分子的振动分为伸缩振动伸缩振动和和变形振动变形振动两类 伸缩振动是沿原子核之间的轴线作振动，伸缩振动是沿原子核之间的轴线作振动，键长有变化键长有变化而键角不变而键角不变，用字母，用字母υ来表示 变形振动是变形振动是键长不变而键角改变键长不变而键角改变的振动方式，用字母的振动方式，用字母δ表示 伸缩振动分为不对称伸缩振动伸缩振动分为不对称伸缩振动υas和对称伸缩振动和对称伸缩振动υs 5 5．峰位、峰数与峰强．峰位、峰数与峰强（（1 1）峰位）峰位 化学键的力常数化学键的力常数K K越大，原子折合质量越大，原子折合质量越小，键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数越小，键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区区( (短波长区短波长区););反之反之, ,出现在低波数区出现在低波数区( (高波长区高波长区) )（（2 2）峰数）峰数 峰数与分子自由度有关。

无瞬间峰数与分子自由度有关无瞬间偶基距变化时，无红外吸收偶基距变化时，无红外吸收（（3 3）瞬间偶极矩大，吸收峰强；键两端原子电）瞬间偶极矩大，吸收峰强；键两端原子电负性相差越大（极性越大），吸收峰越强；负性相差越大（极性越大），吸收峰越强；（（4 4）由基态跃迁到第一激发态，产生一个强的）由基态跃迁到第一激发态，产生一个强的吸收峰，基频峰；吸收峰，基频峰；（（5 5）由基态直接跃迁到第二激发态，产生一个）由基态直接跃迁到第二激发态，产生一个弱的吸收峰，倍频峰弱的吸收峰，倍频峰. .问题：问题：C=O C=O 强；强；C=C C=C 弱；为什么？弱；为什么？吸收峰强度吸收峰强度跃迁几率跃迁几率偶极矩变化偶极矩变化吸收峰强度吸收峰强度   偶极矩的平方偶极矩的平方偶极矩变化偶极矩变化————结构对称性；结构对称性；对称性差对称性差偶极矩变化大偶极矩变化大吸收峰强度大吸收峰强度大符号：符号：S (strong) M (medium) W (weak) B (broad) Sh (sharp)红外吸收峰强度比紫外吸收峰小红外吸收峰强度比紫外吸收峰小2 2～～3 3个数量级；个数量级；1.2 1.2 红外光谱仪及实验方法红外光谱仪及实验方法（1）仪器类型与结构两种类型：色散型两种类型：色散型 干涉型（傅立叶变换红外光谱仪）干涉型（傅立叶变换红外光谱仪）1. 内部结构内部结构09:57:48日本岛津公司的 DT-40 FT-IR2. 傅里叶变换红外光谱仪结构框图傅里叶变换红外光谱仪结构框图09:57:48干涉仪干涉仪光源光源样品室样品室检测器检测器显示器显示器绘图仪绘图仪计算机计算机干涉图干涉图光谱图光谱图FTS3. 傅立叶变换红外光谱仪的原理与特点傅立叶变换红外光谱仪的原理与特点09:57:49 光源发出的辐射经干涉仪转变为干涉光，通过试样后，包含的光信息需要经过数学上的傅立叶变换解析成普通的谱图。

特点：特点：(1) 扫描速度极快(1s)；适合仪器联用； (2)不需要分光，信号强，灵敏度很高； (3)仪器小巧傅里叶变换红外光谱仪工作原理图傅里叶变换红外光谱仪工作原理图 09:57:494. 色散型红外光谱仪主要部件色散型红外光谱仪主要部件09:57:49(1) 光源光源 能斯特灯：氧化锆、氧化钇和氧化钍烧结制成的中空或实心圆棒，直径1-3 mm，长20-50mm； 室温下，非导体，使用前预热到800 C； 特点：发光强度大；寿命0.5-1年； 硅碳棒：两端粗，中间细；直径5 mm，长20-50mm；不需预热；两端需用水冷却；(2) 单色器单色器 光栅；傅立叶变换红外光谱仪不需要分光；09:57:49(3) 检测器检测器 真空热电偶；不同导体构成回路时的温差电现象涂黑金箔接受红外辐射； 傅立叶变换红外光谱仪采用热释电(TGS)和碲镉汞(MCT)检测器； TGS：硫酸三苷肽单晶为热检测元件；极化效应与温度有关，温度高表面电荷减少(热释电)； 响应速度快；高速扫描；（（2）试样的制备）试样的制备1.31.3 影响振动频率的因素影响振动频率的因素1.3.1 外部条件对吸收位置的影响1.3.2 分子结构对基团吸收谱带位置的影响 某一基团的特征吸收频率，同时还要受到某一基团的特征吸收频率，同时还要受到分子结构分子结构和外界和外界条件条件的影响。

的影响 同一种基团，由于其周围的化学环境不同，其特征吸同一种基团，由于其周围的化学环境不同，其特征吸收频率会有所位移，不是在同一个位置出峰收频率会有所位移，不是在同一个位置出峰 基团的吸收不是固定在某一个频率上，而是在一个基团的吸收不是固定在某一个频率上，而是在一个范围范围内波动内波动1.3.1 外部条件对吸收位置的影响外部条件对吸收位置的影响(1)物态效应物态效应：同一个化合物固态、液态和气态的红外光谱：同一个化合物固态、液态和气态的红外光谱会有较大的差异如丙酮的会有较大的差异如丙酮的υC=O,汽态时在汽态时在1742cm-1，液态，液态时时1718cm-1，而且强度也有变化而且强度也有变化3）溶剂效应：）溶剂效应： 用溶液法测定光谱时，使用的溶剂种类、用溶液法测定光谱时，使用的溶剂种类、浓度不同对图谱会有影响浓度不同对图谱会有影响 (2)晶体状态的影响：固体样品如果晶体状态的影响：固体样品如果晶形晶形不同或粒子大小不不同或粒子大小不同都会产生谱图的差异同都会产生谱图的差异 1.3.2 分子结构对基团吸收谱带位置的影响分子结构对基团吸收谱带位置的影响（（1））诱导效应诱导效应（（I效应）：基团邻近有不同电负性的取代效应）：基团邻近有不同电负性的取代基时，由于诱导效应引起分子中电子云分布的变化，从而基时，由于诱导效应引起分子中电子云分布的变化，从而引起键力常数的改变，使基团吸收频率变化。

引起键力常数的改变，使基团吸收频率变化 吸电子基团（吸电子基团（-I效应）使邻近基团吸收波数升高，给电效应）使邻近基团吸收波数升高，给电子基团（子基团（I效应）使波数降低效应）使波数降低 CH3-CO-CH3 CH2Cl-CO-CH3 CI-CO-CH3 Cl-COCl F-CO-F υC=O 1715 1724 1806 1828 1928(2)共轭效应共轭效应（（C效应）：效应）： 共轭效应要求共轭体系有共平面性共轭效应要求共轭体系有共平面性 共轭效应使共轭体系的电子云密度平均化，键长也平均共轭效应使共轭体系的电子云密度平均化，键长也平均化，双键略有伸长，单键略有缩短化，双键略有伸长，单键略有缩短 共轭体系容易传递静电效应，常显著地影响基团的吸共轭体系容易传递静电效应，常显著地影响基团的吸收位置及强度收位置及强度 共轭体系有共轭体系有“π-π”共轭和共轭和“P-π”共轭 基团与吸电子基团共轭（受到基团与吸电子基团共轭（受到-C效应），使吸收频率效应），使吸收频率升高；与给电子基团共轭（受到升高；与给电子基团共轭（受到+C效应）使基团吸收频效应）使基团吸收频率降低率降低。

共轭的结果总是使共轭的结果总是使吸收强度增加吸收强度增加 当一个基团邻近同时存在诱导效应和共轭效应的基团当一个基团邻近同时存在诱导效应和共轭效应的基团或存在一个既有诱导效应又有共轭效应的基团时，若两或存在一个既有诱导效应又有共轭效应的基团时，若两种作用一致，则两个作用互相加强；若两个作用不一致，种作用一致，则两个作用互相加强；若两个作用不一致，则总的影响取决于作用强的作用则总的影响取决于作用强的作用 例例1：如羰基的伸缩振动频率受苯环和烯键两种给电子共：如羰基的伸缩振动频率受苯环和烯键两种给电子共轭基团的影响而下降轭基团的影响而下降 化合物化合物 CH3-CO-CH3 CH3-CH=CH-CO-CH3 Ph-CO-Ph υC=O ( cm-1) 1715 1677 1665例例2：化合物：化合物 R-CO-CR’ R-CO-O-R’ R-CO-NR’R” υC=O ( cm-1) ~1715 ~1735 1630~1690 -I > +C -I < +C（（3））偶极场效应偶极场效应：偶极场效应是互相靠近的基团之间通：偶极场效应是互相靠近的基团之间通过空间起作用的。

过空间起作用的例如：例如：1·3-二氯丙酮有三种异构形式存在，其液态时光谱二氯丙酮有三种异构形式存在，其液态时光谱中出现了三个中出现了三个υC=O吸收其原因是氯原子空间位置不同，吸收其原因是氯原子空间位置不同，对羰基的影响也不同对羰基的影响也不同 υC=O ( cm-1) 1755 1742 1728 羰基的羰基的α位上有卤素位上有卤素 ，因卤素相对位置，因卤素相对位置(空间构型空间构型)不同不同而引起而引起υC=O的位移作用叫的位移作用叫“α卤代酮卤代酮”规律（（4））张力效应张力效应：环外双键：环外双键(烯键、羰基烯键、羰基)的伸缩振动频率，的伸缩振动频率，环越小张力越大，其频率越高环越小张力越大，其频率越高 环内双键，张力越大，伸缩振动频率越低，环内双键，张力越大，伸缩振动频率越低，但是环丙烯例外但是环丙烯例外环外双键，张力越大，伸缩振动频率越高环外双键，张力越大，伸缩振动频率越高 环内双键的吸收频率环内双键的吸收频率, 对环的大小很敏感对环的大小很敏感, 吸收频率随吸收频率随环内角的变小而降低环内角的变小而降低,环丁烯环丁烯(内角内角90 o) 达最小值达最小值, 继续继续变小至环丙烯变小至环丙烯(内角内角60 o)吸收频率反而升高吸收频率反而升高.uC=C 1650 1646 1611 1566 1641 cm-1uC=C 1780 1678 1657 1651 cm-1（（5））氢键的影响氢键的影响：氢键的形成，往往使伸缩振动频率移向：氢键的形成，往往使伸缩振动频率移向低波数，吸收强度低波数，吸收强度增强增强，并，并变宽变宽；形成分子内氢键时影响很；形成分子内氢键时影响很显著。

显著 υC=O ( cm-1) 1676，，1673；； 1675，，1622 09:57:50 (分子内氢键；分子间氢键分子内氢键；分子间氢键)：对峰位，峰强产生极明显影：对峰位，峰强产生极明显影响，使伸缩振动频率向低波数方向移动．响，使伸缩振动频率向低波数方向移动． cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1羟基为游离态羟基为游离态υυOH≥≥3600cm-1；当浓度增加时，羟基逐渐形成聚合状态，游离态；当浓度增加时，羟基逐渐形成聚合状态，游离态羟基逐渐减少甚至消失，羟基逐渐减少甚至消失，υυOH逐渐移向低波数这些缔合态羟基逐渐移向低波数这些缔合态羟基υυOH<3600cm-1 （（6））位阻效应位阻效应：共轭效应会使基团吸收频率移动若分：共轭效应会使基团吸收频率移动若分子结构中存在空间阻碍，共轭受到限制，基团吸收接近正子结构中存在空间阻碍，共轭受到限制，基团吸收接近正常值 υC=O(cm–1) 1663 1686 1693 (7)振动偶合效应振动偶合效应：分子内有近似相同频率且位于相邻部位：分子内有近似相同频率且位于相邻部位的振动基团彼此相互作用，产生两种以上基团参加的混合的振动基团彼此相互作用，产生两种以上基团参加的混合振动。

振动振动耦合引起吸收频率偏离基频，一个高频移动，一个低频移动振动耦合引起吸收频率偏离基频，一个高频移动，一个低频移动例如，酸酐羰基有两个吸收峰是两个羰基振动耦合的结果：例如，酸酐羰基有两个吸收峰是两个羰基振动耦合的结果：（（a）酸酐上两个羰基接在同一个氧原子上，互）酸酐上两个羰基接在同一个氧原子上，互相偶合产生两个吸收带相偶合产生两个吸收带（（c）二元酸的两个羧基之间只有）二元酸的两个羧基之间只有1~2个碳原子时，会出个碳原子时，会出现两个现两个υC=O，相隔三个碳原子则没有这种偶合相隔三个碳原子则没有这种偶合HOOCCH2COOH HOOC(CH2)2COOH HOOC(CH2)nCOOHυC=O 1740,1710 1780,1700 n 3时时 一个一个υC=O (b) 一个碳上含有二个或三个甲基，则在一个碳上含有二个或三个甲基，则在1385~1350cm-11385~1350cm-1出现两个吸收峰出现两个吸收峰 (d)具有具有RNH2和和RCONH2结构的化合物，有两个结构的化合物，有两个υN-H，也，也是由于偶合产生。

是由于偶合产生 (e)费米共振：当一个倍频或者组合频靠近另一个基频时，费米共振：当一个倍频或者组合频靠近另一个基频时，发生偶合产生两个吸收带其中一个频率比基频高，而另发生偶合产生两个吸收带其中一个频率比基频高，而另一个则要低这叫费米共振．一个则要低这叫费米共振． 1718 cm-1 ， 1695 cm-1两个吸收带，是由两个吸收带，是由 C=O 与与 = =C-H倍频峰费米共振形成的倍频峰费米共振形成的在1715 cm-1产生一个吸收产生一个吸收带，没带，没有费米共振有费米共振（（8））互变异构的影响互变异构的影响：有互变异构的现象存在时，在红：有互变异构的现象存在时，在红外光谱上能够看到各种异构体的吸收带各种吸收的相对外光谱上能够看到各种异构体的吸收带各种吸收的相对强度不仅与基团种类有关，而且与异构体的百分含量有关强度不仅与基团种类有关，而且与异构体的百分含量有关 如乙酰乙酸乙酯有酮式和烯醇式结构，两者的吸收皆能如乙酰乙酸乙酯有酮式和烯醇式结构，两者的吸收皆能在红外谱图上找到，但烯醇式的在红外谱图上找到，但烯醇式的υC=O较酮式较酮式υC=O弱，说弱，说明稀醇式较少。

明稀醇式较少 CH3-CO-CH2-COO-C2H5 CH2-C(OH)=CH-COOC2H5 υC=O 1738(s)，，1717(s) υC=O与与υC=C在在1650cm-1(w) υOH 3000cm-11.4 有机化合物基团的特征吸收有机化合物基团的特征吸收 化合物红外光谱是化合物红外光谱是各种基团各种基团红外吸收的红外吸收的叠加叠加 各种基团在红外光谱的各种基团在红外光谱的特定区域特定区域会出现对应的吸收带，会出现对应的吸收带，其位置其位置大致固定大致固定 受化学结构和外部条件的影响，吸收带会发生受化学结构和外部条件的影响，吸收带会发生位移位移，但，但综合吸收综合吸收峰位置峰位置、、谱带强度、谱带形状及相关峰的谱带强度、谱带形状及相关峰的存在，存在，可以从谱带信息中反映出各种基团的存在与否可以从谱带信息中反映出各种基团的存在与否。

 中红外区中红外区(4000~400cm-1)分成两部分分成两部分: 官能团区官能团区(3700~1333cm-1); 指纹区指纹区(1333~650cm-1) 官能团的特征吸收大多出现在官能团区官能团的特征吸收大多出现在官能团区 而有关的分子精细结构特征，如取代类型、几何异构而有关的分子精细结构特征，如取代类型、几何异构、同分异构在指纹区可以观察到同分异构在指纹区可以观察到 红外分区第一峰区（第一峰区（4000－－2500cm-1）） X－－H 伸缩振动吸收范围伸缩振动吸收范围X代表代表O、、N、、C、、S，， 对应醇、酚、羧酸、对应醇、酚、羧酸、胺、亚胺、炔烃、烯烃、芳烃胺、亚胺、炔烃、烯烃、芳烃 及饱和烃类的及饱和烃类的 O－－H、、N－－H、、C－－H 伸伸缩振动第二峰区（第二峰区（2500－－2000 cm-1）） 叁键、累积双键（－叁键、累积双键（－C≡C－、－－、－C≡N、＞、＞C＝＝C ＝＝C＜、＜、 －－N＝＝C＝＝O、－、－N＝＝C＝＝S）谱带为中等强度吸收或弱吸收。

干扰少，容易识别谱带为中等强度吸收或弱吸收干扰少，容易识别第三峰区（第三峰区（2000－－1500cm-1）） 双键的伸缩振动区包括双键的伸缩振动区包括C＝＝O、、C＝＝C、、C＝＝N、、N＝＝O，，N－－H 第四峰区（第四峰区（1500～～600 cm-1）） X－－C（（X≠H）键的伸缩振动及各类弯曲振动）键的伸缩振动及各类弯曲振动一一、红外谱图解析、红外谱图解析 analysis of infrared spectrograph09:57:511 1．烷烃．烷烃（（CH3，，CH2，，CH））(C—C,C—H )-（CH2）n-nδδasas14601460 cm-1 δδs s13801380 cm-1CH3 CH2 δδs s14651465 cm-1CH2 r r 720 cm720 cm-1-1（水平摇摆）重重叠叠CH2 对称伸缩2853cm-1±10CH3 对称伸缩2872cm-1±10 CH2不对称伸缩2926cm-1±10 CH3不对称伸缩2962cm-1±10 3000cm-1 09:57:51HC1385-1380cm-11372-1368cm-1CH3CH3CH3 δδs s C C—C C骨架振动骨架振动 1:11:11155cm1155cm-1-11170cm1170cm-1-1CCH3CH31391-1381cm-11368-1366cm-14:5 4:5 1195 cm1195 cm-1-1 CCH3CH3CH31405-1385cm-11372-1365cm-11:21:21250 cm1250 cm-1-1a)由于支链的引入，使由于支链的引入，使CH3的对称变形振动发生变化。

的对称变形振动发生变化b)b)C C—C C骨架振动骨架振动明显明显09:57:52c) CH2面外变形振动面外变形振动—(CH2)n n—，，证明长碳链的存在证明长碳链的存在n=1 770~785 cmcm-1-1 （中 ） n=2 740 ~ 750 cmcm-1 -1 （中 ） n=3 730 ~740 cmcm-1-1 （中 ） n≥ 722 cmcm-1-1 （中强 ） d) CH2和和CH3的相对含量也可以由的相对含量也可以由1460 cmcm-1-1和和1380 cm1380 cm-1-1的峰的峰 强度估算强度估算强度强度cmcm-1-115001400 1300正二十八正二十八烷烷cmcm-1-1150014001300正十二正十二烷烷cmcm-1-11500 1400 1300正庚烷正庚烷苯苯——(弯曲振动弯曲振动) 910～～670 cm-1 一取代一取代——770～～730 cm-1，，710～～690 cm-1 二取代二取代—— 邻：邻：770～～735 cm-1 对：对：860～～800 cm-1 间：间：900～～800 cm-1，， 810～～750 cm-1，， 725～～680 cm-109:57:5209:57:522. 2. 烯烃，炔烃烯烃，炔烃伸缩伸缩振动振动变形变形振动振动a)C-H 伸缩振动伸缩振动(> 3000 cmcm-1-1) ) 3080 cmcm-1-1 3030 cmcm-1-1 3080 cmcm-1-1 3030 cmcm-1-1 3300 cmcm-1-1 υυ（（C-HC-H））3080-3030 cmcm-1-1 2900-2800 cmcm-1-1 3000 cmcm-1 -1 b)C=C 伸缩振动伸缩振动(1680-1630 cmcm-1-1 ) )1660cmcm-1-1 分界线分界线υυ（（C=CC=C））反式烯反式烯三取代烯三取代烯四取代烯四取代烯1680-1665 cmcm-1-1 弱，尖弱，尖顺式烯顺式烯乙烯基烯乙烯基烯亚乙烯基烯亚乙烯基烯1660-1630cmcm-1-1 中强，尖中强，尖ⅰ 分界线分界线1660cmcm-1-1 ⅱ 顺强，反弱顺强，反弱ⅲ 四取代（不与四取代（不与O，，N等相连）无等相连）无υυ（（C=CC=C））峰峰ⅳ 端烯的强度强端烯的强度强 ⅴ共轭使共轭使υυ（（C=CC=C））下降下降20-30 cmcm-1-1 2140-2100cmcm-1-1 （弱）（弱） 2260-2190 cmcm-1-1 （弱）（弱）总结总结c)C-H 变形振动变形振动(1000-700 cmcm-1-1 ) )面内变形 （（=C-H））1400-1420 cmcm-1-1 （弱）（弱）面外变形 （（=C-H）） 1000-700 cmcm-1-1 （有价值）（有价值） （（=C-H））970 cmcm-1-1（强）（强） 790-840 cmcm-1-1 （（820 cmcm-1-1）） 610-700 cmcm-1-1（强）（强）    2：：1375-1225 cmcm-1-1（弱）（弱）  （（=C-H））800-650 cmcm-1-1（（ 690 690 cm-cm-1 1））990 cmcm-1-1910910 cmcm-1-1 （强）（强）    2：：1850-1780 cmcm-1-1 890 cmcm-1-1（强）（强）   2：：1800-1780 cmcm-1-1 谱图谱图对比对比烯烃顺反异构体烯烃顺反异构体3.醇与酚（醇与酚（—OH）） O—H，，C—Oa)-OH 伸缩振动伸缩振动(>3600 cmcm-1-1) b)碳氧伸缩振动碳氧伸缩振动(1100 cmcm-1-1) )β游离醇，酚伯-OH 3640cmcm-1-1仲-OH 3630cmcm-1-1叔-OH 3620cmcm-1-1酚-OH 3610cmcm-1-1υυ（（—OH）） υυ（（C-OC-O）） 1050 cmcm-1-11100 cmcm-1-11150 cmcm-1-11200 cmcm-1-1α支化：-15 cmcm-1-1α不饱和：-30 cmcm-1-1 苯酚的红外光谱图苯酚的红外光谱图  OH在在3229cm-1，是一宽峰；，是一宽峰； OH在在1372cm-1，， C-O在在1234cm-1 —OH基团特性基团特性 双分子缔合（二聚体）3550-3450 cmcm-1-1多分子缔合（多聚体）3400-3200 cmcm-1-1分子内氢键：分子内氢键：分子间氢键：分子间氢键：多元醇（如1，2-二醇 ） 3600-3500 cmcm-1-1螯合键（和C=O，NO2等）3200-3500 cmcm-1-1多分子缔合（多聚体）3400-3200 cmcm-1-1 分子间氢键随浓度而变，分子间氢键随浓度而变，而分子内氢键不随浓度而变。

而分子内氢键不随浓度而变水（溶液）水（溶液）3710 cmcm-1-1水（固体）水（固体）3300cm-13300cm-1结晶水结晶水 3600-3450 cm3600-3450 cm-1-13515cm-10 0．．01M01M0．．1M0．．25M1．．0M3640cm-13350cm-1 乙醇在四氯化碳中不同浓度的乙醇在四氯化碳中不同浓度的IR图图2950cm-12895 cm-1脂族和环的C-O-C υυasas 1150-1070cmcm-1-1 芳族和乙烯基的=C-O-Cυυasas 1275-1200cmcm-1 -1 （（1250cmcm-1-1 ））υυs s 1075-1020cmcm-1-14. 醚（醚（C—O—C））脂族 R-OCH3 υυs s (CH3) 2830-2815cmcm-1 -1 芳族 Ar-OCH3 υυs s (CH3) ~2850cmcm-1 -1 5、醛、酮、羧酸及其衍生物、醛、酮、羧酸及其衍生物C=O （（1850   1600 cm-1 ）碳氧双键的特征峰，强度大，峰）碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。

尖锐 饱和脂肪酮的饱和脂肪酮的 C=O在在1725~1705cm-1 环酮中环酮中 C=O随张力的增大波数？？？随张力的增大波数？？？ 饱和脂肪醛饱和脂肪醛(R-CHO)  C=O ：： 1740~1715cm-1 醛基的醛基的 CH在在2880~2650cm-1出现两个强度相近的中强吸收峰，出现两个强度相近的中强吸收峰， 一般这两个峰在一般这两个峰在~2820cm-1和和2740~2720cm-1出现，后者较尖出现，后者较尖 这两个吸收是由于醛基质子的这两个吸收是由于醛基质子的  CH与与   CH的倍频的费米共振产生的倍频的费米共振产生酸酐的酸酐的C=O C=O 双吸收峰：1820～1750 cm-1 ，两个羰基振动偶合裂分；两个υC=O分别在1860~1800cm-1和1800~1750cm-1 线性酸酐：两吸收峰高度接近，高波数峰稍强； 环形结构：低波数峰强；羧酸的羧酸的C=O 1820～1750 cm-1 ， 氢键，二分子缔合体；酯的酯的C=O 1750~1735cm-1(S)酰氯酰氯C=O1810~1795cm-1有一强吸收带酰胺酰胺C=O在在3540~3180cm-1有两个尖的有两个尖的吸收带吸收带。

醛、酮醛、酮醛醛羧酸的红外光谱图羧酸的红外光谱图 乙酸乙酯的红外光谱图乙酸乙酯的红外光谱图 1743为为 C=O，， 1243为为 是第一强峰是第一强峰酸酐和酸酐和酰氯的酰氯的红外光红外光谱图谱图酰胺的红外光谱图酰胺的红外光谱图不同酰胺吸收峰数据不同酰胺吸收峰数据氰基化合物氰基化合物的红外光谱的红外光谱图图υυC≡NC≡N=2275-2220cm=2275-2220cm-1-1硝基化合物的硝基化合物的红外光谱图红外光谱图υυAS AS （（N=ON=O））=1565-1545cm=1565-1545cm-1-1υυS S （（N=ON=O））=1385-1350cm=1385-1350cm-1-1脂肪族脂肪族芳香族芳香族υυS S （（N=ON=O））=1365-1290cm=1365-1290cm-1-1υυAS AS （（N=ON=O））=1550-1500cm=1550-1500cm-1-1基团吸收带基团吸收带数据数据09:57:53常见基团的红外吸收带常见基团的红外吸收带特征区特征区指纹区指纹区500100015002000250030003500C-H，，N-H，，O-HN-HC NC=NS-HP-HN-O N-NC-FC-XO-HO-H（氢键）（氢键）C=OC-C，，C-N，，C-O=C-HC-HC CC=C二、未知物结构确定二、未知物结构确定structure determination of compounds 不饱和度不饱和度 degree of unsaturation 定义：定义： 不饱和度是指分子结构中达到饱和所缺一价不饱和度是指分子结构中达到饱和所缺一价元素的元素的“对对”数。

如：乙烯变成饱和烷烃需要两个氢原子，数如：乙烯变成饱和烷烃需要两个氢原子，不饱和度为不饱和度为1 计算：计算： 若分子中仅含一，二，三，四价元素（若分子中仅含一，二，三，四价元素（H，，O，，N，，C），则可按下式进行不饱和度的计算：），则可按下式进行不饱和度的计算：   = 1 + n4 + (n3 – n1 ））/ 2 n4 ，， n3 ，， n1 分别为分子中四价，三价，一价元分别为分子中四价，三价，一价元素数目 作用：作用： 由分子的不饱和度可以推断分子中含有双由分子的不饱和度可以推断分子中含有双键，三键，环，芳环的数目，验证谱图解析的正确性键，三键，环，芳环的数目，验证谱图解析的正确性09:57:54例：例： C9H8O2   = 1 +9 + （（0 – 8 ））/ 2 = 61.推测推测C8H8纯液体纯液体例例 2 2：：C C4 4H H6 6O O2 2 两种异构体的两种异构体的IRIR谱如下，推导其结构谱如下，推导其结构。

p237)(p237) 例例 3 3：：C C1010H H1414S S 的的IRIR谱如下，推导其结构谱如下，推导其结构 (p238) (p238) n因此因此C10H14S C10H14S 结构图为结构图为例例 4 4：： C8H7N 的的IRIR谱如下，推导其结构谱如下，推导其结构(p237)(p237)二、二、 Raman Raman光谱光谱RamanRaman光谱光谱3.2 方法原理0123e电子基态振动能级eeRayleigh 散射eeeRaman 散射Stocks线Anti-Stocks线温度升高概率大！高能量的激光光子高能量的激光光子相应波长的光相应波长的光  O―H 3650 ~ 3000 w  N－－H 3500 ~3300 m  ≡C―H ~3300 w  ＝＝C―H 3100 ~ 3000 s  －－C―H 3200 ~ 2800 s 拉曼光谱特征谱带拉曼光谱特征谱带  C≡C 2250 ~ 2100 vs  C≡N 2255 ~ 2220 m ~ s  C＝＝O 1820 ~ 1680 m ~ w  C＝＝C 1675 ~ 1580 m ~ s n N＝＝O 1570 ~ 1550 w 1380 ~ 1360 s as C―O―C 1150 ~ 1060 w s C―O―C 970 ~ 800 s ~ m as Si―O―Si 1110 ~ 1000 w s Si―O―Si 550 ~ 450 vs  C―Cl 800 ~ 500 s  C―B 700 ~ 500 s  C―Si 1300 ~ 1200 s  C―Sn 600 ~ 450 s  C―Hg 570 ~ 510 vs  C―Pb 480 ~ 420 sRamanRaman光谱实例光谱实例 环己醇环己醇 ~3500 cm–1   OH b, w 2940, 2899 cm–1  as CH2,   CH s 2856 cm–1  s CH2 s 1441 cm–1   CH2 w 1024 cm–1   CC w 789 cm–1 环呼吸环呼吸 m苯甲醚：苯甲醚： 3100~3000 cm–1 ν 1600 cm–1 ν 1587cm–1 ν 1454 cm–1 δ 1000 cm–1 s δ 三三角角形形环环呼呼吸吸振振动动（（IRIR无此带）无此带） 787 cm 787 cm–1–1 δ δ 环变形振动环变形振动 苯甲硫醚：苯甲硫醚：3040 cm–1 ν2911 cm–1 ν1550 cm–1 ν1092 cm–1 δ面内面内1039 cm–1 δ 面内面内1002 cm–1 δ 三角型环呼吸振动（三角型环呼吸振动（IRIR无此带）无此带）694 cm–1 δ 环变形振动环变形振动RamanRaman光谱的应用光谱的应用应用还不如应用还不如IRIR广泛广泛: :需要激光，散射光弱而灵敏度低需要激光，散射光弱而灵敏度低 · 聚合物结构的研究聚合物结构的研究· 生物大分子的研究生物大分子的研究 · 表面增强激光表面增强激光Raman Raman 光谱光谱(SERS)(SERS) 。