《波谱分析第三章03红外谱图解析.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《波谱分析第三章03红外谱图解析.ppt（52页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第三章第三章 红外红外吸收吸收光谱法光谱法一、一、各类有机化合物基各类有机化合物基 团的特征吸收团的特征吸收二二、红外光谱、红外光谱与分子结与分子结构构三、红外谱图解析示例三、红外谱图解析示例第三节第三节 红外谱图解析红外谱图解析一一、各类有机化合物基团的特征吸收、各类有机化合物基团的特征吸收1 1烷烃烷烃 正构烷只在正构烷只在30003000及及1400 1400 cmcm-1-1附近出现吸收，附近出现吸收，n4 n4 时时 720 720 cmcm-1-1有弱吸收；有弱吸收；异构烷除异构烷除CHCH3 3、CHCH2 2还有还有CHCH的的C-HC-H，2890 cm2890 cm-1-1
2、强度弱，难辨强度弱，难辨认。认。基团基团 CH3中中C-H 2975 1460 2870 1380 CH2中中C-H 2930 1460 2850 725720 （面内摇摆）CC骨架骨架 1170、1155 （异丙基）1250、1210 （叔丁基）13851375（-CH（CH3）2 振动偶合）13951365（-C（CH3）3）振动偶合）4444烷烃烷烃表3-4,(CH2)n结构中亚甲基面内摇摆振动14681386136711682,4 二甲基戊烷二甲基戊烷CH3 CH CH2 CH CH3CH3 CH378782.2.烯烃烯烃 基团基团 =CH中中C-H 3080 1000800（面外摇摆
3、）面外摇摆）2975 CC骨架骨架 16801620 (1)=CH 3000 cm-1为不饱和碳上质子振动吸收，是与饱为不饱和碳上质子振动吸收，是与饱和碳上质子的重要区别。和碳上质子的重要区别。（2）CC的的 位置及强度位置及强度 与烯碳的取代情况及分子对称性与烯碳的取代情况及分子对称性密切相关。密切相关。末端烯烃末端烯烃 CC吸收最强，双键移向碳链中心时结构对称性吸收最强，双键移向碳链中心时结构对称性增强，增强，CC带减弱。顺式较反式强。带减弱。顺式较反式强。共轭双键中由于双键的相互作用出现两个共轭双键中由于双键的相互作用出现两个 CC （1650、1600 cm-1）。）。4646（3）C
4、H（面外）最有用。面外）最有用。特点是：特点是：不同类型的烯烃，有其独特的波数，且比较固定，不受不同类型的烯烃，有其独特的波数，且比较固定，不受 取代基的变化而发生很大的变化。取代基的变化而发生很大的变化。吸收强度特别强。吸收强度特别强。根据烯氢被取代的个数、取代位置及顺反异构的不同，根据烯氢被取代的个数、取代位置及顺反异构的不同，出峰的个数、位置及强度不同。出峰的个数、位置及强度不同。烯烃类型烯烃类型 面外弯曲振动位置面外弯曲振动位置/cmcm-1-1 R R1 1CH=CHCH=CH2 2 995 995 985,985,910 910 905905 R R1 1R R2 2CH=CHCH
5、=CH2 2 895 895 885 885 R R1 1CH=CHRCH=CHR2 2 （顺）顺）730 730 650 650 R R1 1CH=CHRCH=CHR2 2 （反）反）980 980 965 965 R R1 1R R2 2CH=CHRCH=CHR3 3 840 840 790 7901己烯红外光谱图己烯红外光谱图对比对比 烯烃面外弯烯烃面外弯曲振动鉴别顺曲振动鉴别顺反异构体反异构体730 665730 665980 960980 9603、炔烃、炔烃 基团基团 =CH中中C-H 33403260 700610（面外摇摆）面外摇摆）2975 C C骨架骨架 22602100
6、（2 2）与与 CC 类似，强度随分子对称性及共轭情况的类似，强度随分子对称性及共轭情况的不同而变化。确切位置取决于不同而变化。确切位置取决于 中中R1和和R2基团基团 C CR1 C C R2R1 C C-H R1 C C-R2强度强强度强 频率低频率低 21402100 cm-1 强度变化大强度变化大 频率高频率高 22602190 cm-1 R1 R2 分子对称无吸收分子对称无吸收4848（1）CH 是是鉴定鉴定炔基最好的谱带，谱峰尖锐，且强度中等，炔基最好的谱带，谱峰尖锐，且强度中等，很容易与很容易与-OHOH、-NH-NH吸收峰区别开。吸收峰区别开。4、芳烃、芳烃 振动频率振动频率/
7、cm-1 振动形式振动形式 31003010 =CH 16501450 苯环苯环CC骨架振动骨架振动 20001660 2 =CH（面外）面外）900650 =CH（面外）面外）（1 1）=CH CH：使用高分辨率仪器时，在此区域内可出现三使用高分辨率仪器时，在此区域内可出现三个峰，低分辨率仪器只有一个峰。与烯烃接近，注意辨认。个峰，低分辨率仪器只有一个峰。与烯烃接近，注意辨认。（2）C=C：与与=CHCH同样是判断苯环是否存在的重要依据。同样是判断苯环是否存在的重要依据。特点是峰形尖锐，且较多。特点是峰形尖锐，且较多。（3 3）2 2 CHCH（面外）：面外）：泛频区或取代图像区，各种不同位
8、泛频区或取代图像区，各种不同位置的取代基，在此区域内存在不同的吸收图像。置的取代基，在此区域内存在不同的吸收图像。（4）=CH（面外）：面外）：吸收峰的位置、个数及强度对判断吸收峰的位置、个数及强度对判断苯环上取代基个数及取代模式十分有效。苯环上取代基个数及取代模式十分有效。C=C：16501450 cm-1区域吸收峰的强弱及个数与分子结区域吸收峰的强弱及个数与分子结构有关，是判断苯环存在的主要依构有关，是判断苯环存在的主要依据据。有有2 24 4个峰，峰数取决于取代基对苯环对称性破坏的程度个峰，峰数取决于取代基对苯环对称性破坏的程度苯 1600 cm-1 无吸收甲苯 1500、1600 cm
9、-1 有吸收取代基与苯环共轭时 1580 cm-1 处出现强吸收烷基存在时 1450 cm-1 有吸收 =CH（面外）：面外）：吸收峰的位置、个数及强度对判断苯环上吸收峰的位置、个数及强度对判断苯环上取代基个数及取代模式十分有效。取代基个数及取代模式十分有效。振动频率与附近取代基的类型无关，而与邻接氢的数目直振动频率与附近取代基的类型无关，而与邻接氢的数目直接有关。邻接氢的数目越少，频率越高。接有关。邻接氢的数目越少，频率越高。=CH =743 cm-1=CH =767 cm-1=CH =792 cm-12 2 CHCH（面外）：面外）：该区干扰较小，但吸收较弱。与该区干扰较小，但吸收较弱。与
10、 CH（面外面外）结合结合,对鉴定芳香化合物的取代形式十分有用。对鉴定芳香化合物的取代形式十分有用。5.5.醇和酚醇和酚含羟基化合物有三个特征吸收带：含羟基化合物有三个特征吸收带：振动频率振动频率/cm-1 振动形式振动形式 36403610 O-H（游离）游离）34203200 O-H（氢键）氢键）12501000 C-O （醇）醇）13001200 C-O （酚）酚）14201260 OH（面内）面内）（1）O-H：游离峰尖，且游离峰尖，且3600 cm-1，缔合程度越大，缔合程度越大，峰越宽，越移向低波数，峰越宽，越移向低波数，O上孤对电子与羰基共轭作用，上孤对电子与羰基共轭作用，C=O
11、频率频率较脂肪酮高较脂肪酮高20 cm-1。（b）C-O-C的的 as 和和 s是酯类与其它羰基化合物在是酯类与其它羰基化合物在IR中区别中区别的重要依据。因与羰基相连，频率较醚类高。的重要依据。因与羰基相连，频率较醚类高。（c）酯的酯的 C=O在大多数情况下不是第一吸收，而在大多数情况下不是第一吸收，而C-O-C的的 as 最强。不同类型的酯其最强。不同类型的酯其 as不同，查阅时应注意。不同，查阅时应注意。RCOR”O.（4）酸酐）酸酐(R-CO-O-CO-R)有两个特征吸收有两个特征吸收 C=O 和和 C-O（a）C=O：由于振动偶合产生两个由于振动偶合产生两个 C=O，相差，相差60c
12、m-1。两峰部分重叠，吸收带强而宽，是鉴别酸酐的重要依据。两峰部分重叠，吸收带强而宽，是鉴别酸酐的重要依据。根据两峰的相对强度可判别酸酐是环状还是非环状。根据两峰的相对强度可判别酸酐是环状还是非环状。182217571871179318541779CH3CCH3COOOCH2CCH2COOOCCOOO（b）C-O：饱和脂肪酸酐在饱和脂肪酸酐在11801045cm-1有一强吸收。有一强吸收。8、含氮化合物、含氮化合物（1）胺类）胺类12301130 C-N的as 11301030 s 33503310 N-H15801490 N-H（面内）12001100 C-N 仲胺仲胺 NH叔胺叔胺 N有有
13、 N-H、N-H、C-N 特征吸收带特征吸收带振动频率/cm-1 振动形式3490 N-H 的 as3400 s 16401560 N-H（剪式）伯胺伯胺 NH2（2）酰胺）酰胺16701630 C=0 ()O .RCNH2 O .RCNHR O .R RCN R N原子上氢被取代情况不同，红外光谱不同原子上氢被取代情况不同，红外光谱不同振动频率/cm-1 振动形式3500 N-H的as3400 s 16901660 C=0（酰胺）16401600 NH2（酰胺）（剪式）34703400 N-H16801630 C=0 ()15701500 C-N+N-H ()（3）硝基化合物）硝基化合物14
14、75 -NO2的as1310 s 脂肪族脂肪族芳香族芳香族对位有给电子取代基的芳香族对位有给电子取代基的芳香族有两个很强的吸收带，很特征。有两个很强的吸收带，很特征。6464振动频率/cm-1 振动形式 15601540 -NO2的as (强)13851350 s 15501500 -NO2的as13651290 s(强)-碳上有电负性强的基团子取代基时，峰间距增大。碳上有电负性强的基团子取代基时，峰间距增大。二、红外光谱与分子结构二、红外光谱与分子结构 与一定结构单元相联系的、在一定范围内出现的化学键振与一定结构单元相联系的、在一定范围内出现的化学键振动频率动频率 基团特征频率基团特征频率（
15、特征峰）（特征峰）；例：例：2800 3000 cm-1 CH3 特征峰特征峰；1600 1850 cm-1 C=O 特征峰特征峰；基团所处化学环境不同，特征峰出现位置变化基团所处化学环境不同，特征峰出现位置变化：CH2 CO CH2 1715 cm-1 酮酮 CH2 CO O 1735 cm-1 酯酯 CH2 CO NH 1680 cm-1 酰胺酰胺1、红外光谱的特征性、红外光谱的特征性2 2、红外光谱与分子结构、红外光谱与分子结构 有机化合物基团频率出现在有机化合物基团频率出现在 4000 400 cm-1，依据基依据基团的振动形式，分为四个区：团的振动形式，分为四个区：（1）XHXH伸缩
16、振动区（伸缩振动区（4000 4000 2500 2500 cmcm-1-1）（X=O，N，C，S）-O-H 3650 3200 cm-1 确定确定 醇，酚，酸醇，酚，酸 饱和碳原子上的饱和碳原子上的-C-H CH3 2960 cm-1 反对称伸缩振动 2870 cm-1 对称伸缩振动 CH2 2930 cm-1 反对称伸缩振动 2850 cm-1 对称伸缩振动 CH 2890 cm-1 弱吸收不饱和碳原子上的不饱和碳原子上的=CH（CH）苯环上 CH 3030 cm-1 =CH 3010 2260 cm-1 CH 3300 cm-1 3000 cm-1 以下3000 cm-1 以上（2）叁键
17、及累积双键区（叁键及累积双键区（25002000cm-1）（3）双键伸缩振动区（双键伸缩振动区（20001500cm-1）C=O 1900-1650 强峰。是判断酮、醛、强峰。是判断酮、醛、酸、酯及酸酐的酸、酯及酸酐的特征吸收峰，其中酸酐因振动偶合而特征吸收峰，其中酸酐因振动偶合而具有双峰。具有双峰。C=C 1680-1620 峰较弱（对称性较高）。在峰较弱（对称性较高）。在1600和和1500附近有附近有2-4个峰（苯环骨架振动个峰（苯环骨架振动)用于用于识别分子中是否有芳环。识别分子中是否有芳环。苯苯衍衍生生物物的的泛泛频频 2000-1650 C-H面面外外、C=C面面内内变形变形振动振
18、动，很很弱弱，但但很很特特征征（可可用用于于取取代代类型类型的的表表征征）。（1）RC=CR 1620 1680 cm-1 强度弱，强度弱，R=R（对称对称）时，时，无红外活性。无红外活性。（2）单核芳烃）单核芳烃 的的C=C键伸缩振动（键伸缩振动（1626 1650 cm-1）2 2 CHCH（面外）面外）该区干扰较小但吸收较弱。与该区干扰较小但吸收较弱。与 CHCH（面外面外）结合）结合,对鉴定芳香化合物的取代形式十分有用。对鉴定芳香化合物的取代形式十分有用。（3 3）C=O C=O（1850 1850 1600 1600 cmcm-1-1）碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。碳氧双键的特征
19、峰，强度大，峰尖锐。醛，酮的醛，酮的区分？区分？28202820、2720(2720(C-HC-H2 2 CHCH)鉴别醛类的重要吸收鉴别醛类的重要吸收（4）XCXC伸缩振动，伸缩振动，XH XH 变形振动区变形振动区 1650 1650 cmcm-1-1 指纹区指纹区(1350 650 cm-1),较复杂。较复杂。C-H，N-H的变形振动；的变形振动；C-O，C-X的伸缩振动；的伸缩振动；C-C骨架振动等。精细结构的区分。骨架振动等。精细结构的区分。红红外外光光谱谱分分析析中中，一一个个基基团团有有多多个个振振动动形形式式，同同时时产产生生多多个个谱谱峰峰（特特征征峰峰及及指指纹纹峰峰），各
20、各类类峰峰之之间间相相互互依依存存、相相互互佐证。通过一系列的峰才能准确确定一个基团的存在。佐证。通过一系列的峰才能准确确定一个基团的存在。7171三、红外谱图解析示例三、红外谱图解析示例1.红外光谱一般解析步骤：红外光谱一般解析步骤：(1)检查谱图是否符合要求。检查谱图是否符合要求。(2)了解样品来源、样品理化性质、其他分析数据及纯度。了解样品来源、样品理化性质、其他分析数据及纯度。(3)排除可能出现的假谱带。排除可能出现的假谱带。(4)若已知分子式，先算出分子的不饱和度。若已知分子式，先算出分子的不饱和度。(5)确定分子所含基团及化学建的类型，按确定分子所含基团及化学建的类型，按“先官能团
21、区先官能团区 后指纹区，先强峰后次强峰和弱峰，先否定后肯定后指纹区，先强峰后次强峰和弱峰，先否定后肯定”的原的原 则分析谱图。则分析谱图。(6)根据推定的化合物结构式，与标准谱图对照。根据推定的化合物结构式，与标准谱图对照。2.2.标准红外光谱图及检索标准红外光谱图及检索（1 1）萨特勒（）萨特勒（Sadtler)Sadtler)红外谱图集红外谱图集 由美国由美国SadtlerSadtler实验室编制一套收集谱图最多、较实用的实验室编制一套收集谱图最多、较实用的图集。图集。19471947年开始出版。年开始出版。分为化合物标准谱图和商品谱图两大类，约分为化合物标准谱图和商品谱图两大类，约101
22、0万多张。万多张。Alphabetical Index;Functional Group Alphabetical Index;Molecular Formula Index;Chemical Classes Index;112（2）其他标准红外谱图资料其他标准红外谱图资料 API光谱图片。主要是烃类的光谱，也有少量的氧、氮光谱图片。主要是烃类的光谱，也有少量的氧、氮 硫衍生物、某些金属有机化合物。硫衍生物、某些金属有机化合物。考勃伦茨（考勃伦茨（Coblentz)学会红外谱光图集。学会红外谱光图集。40000张以后张以后开始发展和出版开始发展和出版“研究级研究级”的标准谱图。的标准谱图。（3
23、）网上标准谱图网上标准谱图 （IR、1H NMR、13C NMR、MS （IR、MS、UV3.谱图解析实例谱图解析实例例例1.分子式分子式C6H14,红外光谱图如下，推测其结构红外光谱图如下，推测其结构解：化合物不饱合度解：化合物不饱合度U=1+n4+1/2(n3-n1)=0 30002800 cm-1 C-H 1460 cm-1 CH2 1380 cm-1 CH3 775 cm-1 CH2平面摇摆平面摇摆14601380775CH3-CH2-CH-CH2-CH3CH3例例2.分子式分子式C4H6O2,红外光谱图如下，推测其结构红外光谱图如下，推测其结构解：解：U(1+4)+1/2(-6)=2
24、,可能含可能含C=C,C=O。（1）3070 cm-1 C-H，结合结合1650 cm-1 的的c=c,化合物中存在烯基；化合物中存在烯基；（2）c=c,谱带强度较正常的大，表明双键与极性基团相连；谱带强度较正常的大，表明双键与极性基团相连；（3）谱带位置在正常范围，表明双键不与不饱和基团相连；）谱带位置在正常范围，表明双键不与不饱和基团相连；（4）1760 cm-1,结合结合 1230 cm-1 C-O-C 的的 as 及及 1140 cm-1 的的 s，存在存在COOR基，基，1760 cm-1较一般酯向高波数位移，存在诱导效应较一般酯向高波数位移，存在诱导效应30701760165012
25、301140O A:CH2=CH-C-O-CH3 B:CH2=CH-O-CCH3O第三章第三章 红外红外吸收吸收光谱法光谱法一、官能团定性分析一、官能团定性分析二、有机物结构二、有机物结构分析分析三、三、红外光谱定量红外光谱定量分析分析四、拉曼光谱法简介、拉曼光谱法简介第四节第四节 红外光谱法应用红外光谱法应用一、官能团定性分析一、官能团定性分析 利用利用IR特征频率表，判断官能团是否存在。因此必须熟知特征频率表，判断官能团是否存在。因此必须熟知基团的特征频率表，一些典型化合物的标准红外谱图，可提基团的特征频率表，一些典型化合物的标准红外谱图，可提高谱图解析能力，加快分析速度。高谱图解析能力，
26、加快分析速度。寻找发黄盐酸的原因：寻找发黄盐酸的原因：含氯代烃等杂质含氯代烃等杂质 CHCl3 (1210、970 cm-1)ClCH2CH2Cl (713 cm-1)CH2Cl2 (714 cm-1)发黄盐酸多一个杂质峰发黄盐酸多一个杂质峰 1755 cm-1，推测杂质可能是两个以上氯取代的醛或酮类。从原料来源推测杂质可能是两个以上氯取代的醛或酮类。从原料来源 分析，盐酸可能有三氯乙醛杂质。分析，盐酸可能有三氯乙醛杂质。测已知样品作对照分析。测已知样品作对照分析。二、有机化合物结构分析二、有机化合物结构分析w IR是测定有机化合物结构强有力的手段。是测定有机化合物结构强有力的手段。w 具有相
27、同化学组成的不同异构体，其具有相同化学组成的不同异构体，其IR光谱有一定的差光谱有一定的差异，可利用异，可利用IR光谱识别各种异构体。光谱识别各种异构体。w 四氯代甲酚的溴化物，经研究，结构剩下三种可能四氯代甲酚的溴化物，经研究，结构剩下三种可能:化合物结构是化合物结构是，而不是，而不是或或IR光谱在光谱在3534cm-1处有一强吸收峰处有一强吸收峰三、红外光谱定量分析三、红外光谱定量分析w1.分析峰的选择：分析峰的选择：选择在待测组分的特征吸收带处，强度选择在待测组分的特征吸收带处，强度尽可能大，与邻近谱带及杂质的谱带分离的好，以防杂质尽可能大，与邻近谱带及杂质的谱带分离的好，以防杂质和其他
28、组分的干扰。和其他组分的干扰。w2.吸光度的测量：吸光度的测量：基线法、峰高法、面积强度法基线法、峰高法、面积强度法 abdI0I1000106基本依据是朗伯比尔定律，即对比吸收峰的强度。基本依据是朗伯比尔定律，即对比吸收峰的强度。A=lg(I0/I)=Klc3.定量分析方法定量分析方法（1）直接计算法）直接计算法 （2）工作曲线法）工作曲线法（3）比例法：在样品厚度不定或不易测定时，使用吸光度比）比例法：在样品厚度不定或不易测定时，使用吸光度比例法是有效的。例法是有效的。设有二元组分的混合物或共聚物（设有二元组分的混合物或共聚物（a、b)，同时对于每个同时对于每个组分所选择的谱带都遵守组分所
29、选择的谱带都遵守Beer定律，则：定律，则：Aa =Ka La Ca Ab =Kb Lb Cb 同一试样中同一试样中 La Lb Aa/Ab=K Ca/CbCa/CbAa/AbA=lg(I0/I)=Klc（4）内标法）内标法试样中加入一定量的另一种物质作内标，选一参比峰。试样中加入一定量的另一种物质作内标，选一参比峰。AS=KS LSCS AR=KR LR CR R=AS/AR=K CS/CR 选择内标物质的原则：选择内标物质的原则：（a）被测样品中不含该物质被测样品中不含该物质（b）内标物质应比较稳定且相当纯内标物质应比较稳定且相当纯（c）内标物质的红外谱图应比较简单内标物质的红外谱图应比较
30、简单（d）内标物质应适合样品制备技术内标物质应适合样品制备技术 常用的有：硫氰化铅、硫氰化钾、铁氰化钾、亚铁氰常用的有：硫氰化铅、硫氰化钾、铁氰化钾、亚铁氰化钾等，仅在化钾等，仅在21002000 cm-1有较强的吸收带有较强的吸收带四、拉曼光谱法简介四、拉曼光谱法简介 拉曼光谱是分子振动光谱的一种，属于散射光谱。拉曼光谱是分子振动光谱的一种，属于散射光谱。拉曼散射效应是拉曼散射效应是19281928年印度物理学家拉曼发现的。年印度物理学家拉曼发现的。拉曼光谱与红外光谱在化合物结构分析上各有所长，可拉曼光谱与红外光谱在化合物结构分析上各有所长，可以相互配合，更好地研究分子振动及结构组成。以相互
31、配合，更好地研究分子振动及结构组成。1、拉曼散射和拉曼位移拉曼散射和拉曼位移 用单色光照射透明样品时，除被吸收的光之外，大部分用单色光照射透明样品时，除被吸收的光之外，大部分沿入射方向透过样品，而小部分光会被样品在各个方向上沿入射方向透过样品，而小部分光会被样品在各个方向上散射。散射。光散射现象即单色光通过物质发生的能量偏离效应，也光散射现象即单色光通过物质发生的能量偏离效应，也是散射光频率与入散射光频率偏离。是散射光频率与入散射光频率偏离。这种频率的位移，与分子振动和转动有关。这种频率的位移，与分子振动和转动有关。0+0-0虚态激发态基态（1 1）弹性碰撞）弹性碰撞（2 2）非弹性碰撞非弹性
32、碰撞拉曼散射机制 0 瑞利散射瑞利散射0-斯托克斯斯托克斯散射（散射（s)0+反斯托克斯反斯托克斯散射散射(as)E=E1 E0 =E/h s =0-E/has=0+E/h拉曼散射拉曼散射-无能量交换，只改变方向，不改变频率无能量交换，只改变方向，不改变频率-瑞利散射瑞利散射-有能量交换有能量交换-拉曼散射拉曼散射7777拉曼位移拉曼位移w常温下分子大多处于振动基态常温下分子大多处于振动基态，所以，所以斯托克斯线强于斯托克斯线强于反斯托克斯线。一般反斯托克斯线。一般拉曼光谱中只有拉曼光谱中只有斯托克斯线。斯托克斯线。w 拉曼位移，拉曼位移，其值取决于其值取决于振动激发态与振动基态的振动激发态与
33、振动基态的能级差，能级差，E/h。所以同一振动方式产生的所以同一振动方式产生的拉曼拉曼位移频率与红外吸收频率是相等的。位移频率与红外吸收频率是相等的。w拉曼光谱图纵坐标为谱带强度，横坐标为拉曼位移频拉曼光谱图纵坐标为谱带强度，横坐标为拉曼位移频率（率（cmcm-1-1)甲醇的拉曼光谱图4000400000/cm-1强强度度2、拉曼选律、拉曼选律w拉曼活性取决于振动中极化率的改变，只有极化率有变化拉曼活性取决于振动中极化率的改变，只有极化率有变化的振动才是拉曼活性的。的振动才是拉曼活性的。w极化率分子在电场的作用下分子中电子云变形的难易程极化率分子在电场的作用下分子中电子云变形的难易程度。拉曼谱
34、线强度正比于诱导偶极矩的变化度。拉曼谱线强度正比于诱导偶极矩的变化 P=EP=E。w分子中某个振动可以既是拉曼活性，又是红外活性。分子中某个振动可以既是拉曼活性，又是红外活性。1 S=C=S2 S=C=S3 S=C=S77773、拉曼光谱的特征谱带及强度、拉曼光谱的特征谱带及强度w在拉曼光谱中，官能团谱带的频率与其在红外光谱中在拉曼光谱中，官能团谱带的频率与其在红外光谱中出现的频率基本一致，但两者选律不同。出现的频率基本一致，但两者选律不同。w判别拉曼和红外是否活性的规则：判别拉曼和红外是否活性的规则：w相互排斥规则：相互排斥规则：凡有对称中心的分子，红外活性，则凡有对称中心的分子，红外活性，
35、则拉曼非活性；反之，拉曼活性，则红外非活性。拉曼非活性；反之，拉曼活性，则红外非活性。w相互允许规则：相互允许规则：一般，没有对称中心的分子，红外和一般，没有对称中心的分子，红外和拉曼光谱可以都是活性的。如拉曼光谱可以都是活性的。如H2O中三个振动红外和中三个振动红外和拉曼都是活性的。拉曼都是活性的。w相互禁阻规则：相互禁阻规则：少数分子的振动在红外和拉曼中都是少数分子的振动在红外和拉曼中都是非活性的。如乙烯的扭曲振动既无偶极矩变化，也无非活性的。如乙烯的扭曲振动既无偶极矩变化，也无极化率变化，因此在红外和拉曼中都是非活性的。极化率变化，因此在红外和拉曼中都是非活性的。拉曼光谱的特点拉曼光谱的
36、特点w（1）拉曼光谱的常规扫描范围拉曼光谱的常规扫描范围404040004000cm-1cm-1。w（2 2）固体粉末样品、高聚物、纤维、单晶、溶液等都）固体粉末样品、高聚物、纤维、单晶、溶液等都可做拉曼光谱。固体粉末样品可直接测定。可做拉曼光谱。固体粉末样品可直接测定。w（3 3）水的拉曼光谱很弱，所以水是优良的溶剂。）水的拉曼光谱很弱，所以水是优良的溶剂。w（4 4）有色物质和有荧光的物质难以测定。）有色物质和有荧光的物质难以测定。w（5 5）红外光谱和拉曼光谱都反映了分子振动的变化，红外光谱和拉曼光谱都反映了分子振动的变化，红外光谱适用于分子中基团的测定，拉曼光谱更适用红外光谱适用于分子
37、中基团的测定，拉曼光谱更适用于分子骨架的测定。于分子骨架的测定。拉曼光谱的应用拉曼光谱的应用1 1 有机结构分析有机结构分析CH3 C C CH32200 2200 cmcm-1-1 有强拉曼吸收有强拉曼吸收2 2 高聚物分析中的应用高聚物分析中的应用 高聚物的构型，构象研究，聚合物立体规整性的研究高聚物的构型，构象研究，聚合物立体规整性的研究 结晶度和取向度的研究。结晶度和取向度的研究。3 3 用于生物大分子的研究用于生物大分子的研究 很多水溶性物质，包括生物大分子及其他生物体内组很多水溶性物质，包括生物大分子及其他生物体内组 分可用拉曼光谱来研究。分可用拉曼光谱来研究。4 4无机及金属配合
38、物的研究无机及金属配合物的研究 汞离子在水溶液中以汞离子在水溶液中以 HgHg+或或 HgHg2+2+形式存在，拉曼光谱中形式存在，拉曼光谱中在在169 169 cmcm-1-1有强吸收，表明有强吸收，表明HgHg2+2+存在。存在。1.1.红外吸收光谱产生的条件及吸收峰的位置、峰数、红外吸收光谱产生的条件及吸收峰的位置、峰数、峰强取决于哪些因素。峰强取决于哪些因素。2.2.掌握主要有机化合物的红外光谱特征、吸收频率与掌握主要有机化合物的红外光谱特征、吸收频率与基团的关系以及影响吸收频率的因素。基团的关系以及影响吸收频率的因素。3.3.能够利用红外吸收光谱鉴别各种异构体，并能解析能够利用红外吸收光谱鉴别各种异构体，并能解析红外光谱图。红外光谱图。4.4.了解红外光谱实验技术。了解红外光谱实验技术。5 5.了解拉曼光谱简单机理。了解拉曼光谱简单机理。本章重点要掌握的内容本章重点要掌握的内容