以连续波长的红外光为光源照射样品引起分子振动能 级之间跃迁，而产生红外吸收光谱，根据化合物的红外吸收光谱进行定性、定量及结构分析的方法。

1. 主要内容第一节　红外吸收光谱法基本原理一、分子振动能级和振动形式二、红外吸收光谱产生的条件 三、 吸收峰的位置第二节 有机化合物的典型光谱一、烃类化合物 二、芳香烃类化合物 三、醇类、醚类化合物 四、羰基类化合物 五、胺类化合物第三节 红外光谱仪 一、光栅红外光谱仪主要部件 二、傅立叶变换红外光谱仪原理图 三、仪器性能指标第四节 红外吸收光谱分析一、试样的制备 二、红外光谱解析一般步骤

2. 红外吸收光谱法 infrared absorption spectroscopy；IR 以连续波长的红外光为光源照射样品引起分子振动能 级之间跃迁，而产生红外吸收光谱，根据化合物的红外吸收光谱进行定性、定量及结构分析的方法。

3. 红外吸收光谱法分类 ●近红外区 　波长0.76～2.5µm，波数13158～4000cm-1 ●中红外区 波长2.5～25µm，波数4000 ～ 400cm-1 ●和远红外区 波长25 ~1000µm，波数400～10cm-1

4. 第一节　红外吸收光谱法基本原理

5. 伸 伸 缩 re 平衡位置 平衡位置 位能U＝ K(r－re)2 一、分子振动能级和振动形式

6. 分子振动能级能量 EV＝ (V+ )hν 位能U＝ K(r－re)2 双原子分子位能曲线 总能量EV＝U+T

7. 1、伸缩振动(stretching vibration) 红外区分子的基本振动 ①对称伸缩振动 υs ②不对称伸缩振动υas 2、弯曲振动（bending vibration） ①面内弯曲振动 β ●剪式振动δ ●面内摇摆振动ρ ②面外弯曲振动 γ ●面外摇摆振动ω ●扭曲振动τ

8. 基本振动方式 对称 剪式 面内摇摆 面外摇摆 卷曲 不对称 伸缩振动 面内弯曲振动 面外弯曲振动

9. 弯曲振动 甲烷中C-H的弯曲振动 甲烷中C-H的伸缩振动

10. 振动自由度 vibrative degree of freedom 分子基本振动的数目，即分子的独立振动数。 注意：分子平动能量改变不产生光谱，而转动能级跃迁产生的远红外光谱超出中红外光谱的研究范围，因此应该扣除这两种运动形式。

11. 振动自由度 f = 3N（运动自由度）－平动自由度－转动自由度 线性分子振动自由度 f = 3N -5 非线性分子振动自由度 f = 3N -6

12. 例如，水为非线型分子，振动自由度＝3N－3－3＝3，说明水分子有3种基本振动形式例如，水为非线型分子，振动自由度＝3N－3－3＝3，说明水分子有3种基本振动形式 又如，CO2为线型分子，振动自由度＝3N－3－2＝4，说明CO2有4种基本振动形式

13. 二、红外吸收光谱产生的条件 ①EL =ΔV∙hν或νL=ΔV∙ν； ②Δμ≠0

14. （1）红外光谱简并 基本振动吸收峰的数目少于振动自由度的原因 振动频率完全相同的吸收峰在红外光谱中重叠的现象。 （2）非红外活性振动 当振动过程中分子瞬间偶极矩不发生变化时，不产生红外光的吸收。

15. ③振动形式: ＞ ，ν＞β 吸收峰的强度 ①振动过程中键的偶极矩变化。 ②振动能级的跃迁几率。 ④分子结构的对称性有关。

16. 振动过程中键的偶极矩变化 基团的极性大，键的偶极矩也大，伸缩振动过程中偶极矩的变化也大，其吸收峰的强度亦愈强。因此分子中含有杂原子时，其红外谱峰一般都比较强。

17. 分子结构的对称性 结构对称的分子在振动过程中，若其振动方向也对称，则振动的偶极矩始终为零，没有吸收峰出现。

18. 吸收峰的绝对强度 ε＞100时，称为非常强峰（vs） ε在20~100范围内，为强峰（s） ε在10~20范围内，为中强峰（m） ε在1~10范围内，为弱峰（w） ε＜1时，为非常弱峰（vw）

19. （1）基本振动频率 三、 吸收峰的位置 （2）基频峰和泛频峰 （3）基频峰的分布规律 （4）影响峰位的因素 （5）特征区和指纹区

20. Hooke定律推导出的简谐振动频率计算公式 σ（cm-1） 基本振动频率 用波数表示 u为A、B原子的折合质量

21. ①折合相对原子质量相同的基团，其化学键力常数越大，伸缩振动基频峰的波数越高。①折合相对原子质量相同的基团，其化学键力常数越大，伸缩振动基频峰的波数越高。 ②折合相对原子质量越小，基团的伸缩振动波数越高。 ③以共价键与C原子组成基团的其他原子随着原子质量的增加，红外振动波数减小。 ④折合相对原子质量相同的基团，一般ν＞β＞γ。 基本振动频率

22. ●基频峰：分子吸收一定频率的红外线，由振动基态(V=0)跃迁至第一激发态(V=1)时，所产生的吸收峰。位置规律性比较强且强度比较大，在红外光谱上较容易识别。●基频峰：分子吸收一定频率的红外线，由振动基态(V=0)跃迁至第一激发态(V=1)时，所产生的吸收峰。位置规律性比较强且强度比较大，在红外光谱上较容易识别。 基频峰和泛频峰 ●倍频峰：吸收一定频率的红外线后，分子振动能级由基态(V=0)跃迁至第二激发态(V=2)、第三激发态(V=3)等所产生的吸收峰，分别称为二倍频峰、三倍频峰等。总称这些吸收峰为倍频峰。 ●差频峰：有些弱峰还由两个或多个基频峰频率的和或差产生，ν1＋ν2…峰称为合频峰，ν1－ν2…峰称为差频峰。 ●泛频峰：倍频峰、合频峰及差频峰统称为泛频峰。泛频峰多数为弱峰，一般在图谱上不易辨认。但增加了光谱特征性。

23. 化学键力常数对伸缩振动基频峰波数的影响 不同基团的基本振动频率

24. 影响吸收峰位置的因素 诱导效应 共轭效应

25. 影响吸收峰位置的因素 氢键效应

26. 影响吸收峰位置的因素 空间效应 1738cm1、 1717cm1 1650cm1 互变异构效应

27. 影响吸收峰位置的因素 环张力效应

28. 1.特征区： 4000~1300cm1，2.5~7.69µm 化学键和基团的特征振动频率区，吸收峰较稀疏，易辨认， 每一个吸收峰都和一定的基团相对应，一般可用于鉴定官能团 的存在。 2.指纹区： 1300~400cm1，7.69~25µm 吸收峰的特征性强，可用于区别不同化合物结构上的微小差 异。吸收峰强度和位置相似，相互干扰较大，再加上各种弯曲 振动的能级差小，吸收峰密集、复杂多变、不容易辨认。 特征区和指纹区

29. 两区域法的分区及其作用

30. 特征峰：用于鉴别化学键或基团存在的吸收峰。特征峰：用于鉴别化学键或基团存在的吸收峰。 相关峰：一组具有相互依存和佐证关系的吸收峰。 特征峰和相关峰

31. 第二节 有机化合物的典型光谱

32. 一、烃类化合物 正辛烷、1—辛烯、1—辛炔的红外光谱

33. 烃类的CH伸缩振动频率及强度

34. 烃类的CH面内弯曲振动频率及强度

35. 不同化学环境CH3的伸缩振动和面内弯曲振动频率不同化学环境CH3的伸缩振动和面内弯曲振动频率

36. 烃类化合物CH面外弯曲振动频率及强度

37. 不同类型烯烃化合物特征振动频率cm-1

38. ①烷烃的振动波数小于3000 cm1， ＞ ＞ ＞ ②甲基的与亚甲基的在谱图上常常为一叠加峰。 ③当化合物中存在有-CH(CH3)2、-C(CH3)3或-C(CH3)2时，由于振动偶合峰发生分裂，出现双峰。 ④ n≥4的直链烷烃在722cm1左右出现峰，并且随着CH2个数减少，吸收峰向高波数方向移动。 烷烃吸收峰有如下特点

39. 二、芳香烃类化合物 甲苯、邻—氯甲苯、间—甲苯胺、对—氯甲苯的红外光谱

40. 芳香化合物CH面外弯曲振动频率、强度及峰形

41. 三、醇类、醚类化合物 正己醇、2—丁醇、丁醚的红外光谱

42. 醇类和酚类化合物、、振动频率

43. OH、NH的伸缩振动频率、强度及峰形

44. 四、羰基类化合物 苯甲醛、苯乙酮、苯甲酸、苯甲酸甲酯、苯甲酰胺、乙酸酐的红外光谱

45. 羰基伸缩振动频率、强度及峰形

46. 五、胺类化合物 正丁胺、二丁胺、三丁胺红外光谱

47. 红外光谱的主要基频峰区段

48. 第三节 红外光谱仪

49. 1.辐射源 一、光栅红外光谱仪主要部件 ●硅碳棒 ●能斯特灯 ●白炽线圈 2.吸收池 ●固体池 ●液体池 ●气体池 3.单色器 ：迈克尔逊(Michelson)干涉仪 4.检测器：热电型和光电导型检测器 5.计算机系统

50. 双光束红外分光光度计原理