5,2红外光谱基本原理 never forget tow to dream (2)基本振动的理论数 对于由N个原子组成的分子： 3N=平动自由度+转动自由度+振动自由度 振动自由度=3N平动自由度转动自由度 由N个原子组成的分子：平动自由度=3 由N个原子组成的线形分子：转动自由度=2 由N个原子组成的非线形分子：转动自由度=3 线形分子：振动自由度=3N5 非线形分子：振动自由度=3N-6 每一个振动对应着一个能级变化，只有能产生瞬 间偶极矩变化的振动才能产生红外吸收 16
（2）基本振动的理论数 x y z 对于由N个原子组成的分子： 3N=平动自由度+转动自由度+振动自由度 由N个原子组成的分子：平动自由度=3 振动自由度= 3N-平动自由度-转动自由度 由N个原子组成的线形分子：转动自由度=2 由N个原子组成的非线形分子：转动自由度=3 线 形 分 子：振动自由度= 3N-5 非线形分子：振动自由度= 3N-6 每一个振动对应着一个能级变化，只有能产生瞬 间偶极矩变化的振动才能产生红外吸收 5.2 红外光谱基本原理 16
5,2红外光谱基本原理 never forget how to aream H20:N=3 基本振动数：3N-6=3 H H 反对称伸缩振动 对称伸缩振动 弯曲振动 T 3652cm-1 1595cm1 3756cm-1 4000 cm-1 600cm-1 17
H2O: N＝3 基本振动数：3N-6=3 T 3756cm -1 3652cm -1 1595cm -1 5.2 红外光谱基本原理 17
neverforget how to dream 不同状态水的红外吸收频率（cm1) 水的存在状态 O一H伸缩振动 弯曲振动 游离水(H2O) 3756 1595 吸附水(H2O) 3435 1630 结晶水(nH20) 3200-3250 1670-1685 结构水（羟基水） 3640 1350-1260 注意：谱图出现吸收峰3000-3800cm和1590-1690cm,说 明可能有水。 18
不同状态水的红外吸收频率（cm-1） 18 水的存在状态 O—H 伸缩振动 弯曲振动 游 离 水（H2O） 3756 1595 吸 附 水（H2O） 3435 1630 结 晶 水（nH2O） 3200-3250 1670-1685 结 构 水（羟基水） 3640 1350-1260 注意：谱图出现吸收峰3000-3800cm-和1590-1690cm-，说 明可能有水
never forget how to dream 除基频峰外，红外光谱中还存在一些其他振动吸收峰 基频峰(Vo1) 2885.9cm- 1最强 二倍频峰(Vo-2) 5668.0cm-1 较弱 三倍频峰(Vo3) 8346.9cm1 很弱 四倍频峰(o,4) 10923.1cm1极弱 五倍频峰(vo-5)13396.5cm1极弱 除此之外，还有合频峰(v1+v2,2v+v2,), 差频峰 (V1-V2,2y-V2,..)等，这些峰多数很弱 一般不容易辨 认。倍频峰、合频峰和差频峰统称为泛频峰 19
19 除基频峰外，红外光谱中还存在一些其他振动吸收峰
52红外光谱基本原理 never forget T how to aream 实际上大多数红外吸收光谱图上的吸收峰数目小 于理论数目。为什么？ A、存在没有偶极矩变化的振动模式 (只有发生偶极矩变化的振动才能引起可观察的红外谱带) B、存在能量简并态的振动模式 C、仪器的分辨率分辨不出的振动模式 D、振动吸收的强度小，检测不到 E、某些振动模式所吸收的能量不在中红外光谱区。 20
20 A、存在没有偶极矩变化的振动模式 （只有发生偶极矩变化的振动才能引起可观察的红外谱带） B、存在能量简并态的振动模式 C、仪器的分辨率分辨不出的振动模式 D、振动吸收的强度小，检测不到 E、某些振动模式所吸收的能量不在中红外光谱区。 实际上大多数红外吸收光谱图上的吸收峰数目小 于理论数目。为什么？ 5.2 红外光谱基本原理