5.2红外光谱基本原理 never forget T how to aream 例如：苯的振动自由度=3x12-6=30;再考虑到倍频、组频 、差频等，产生的红外吸收峰应该非常多。 波数cm 400030002500200015001300120011001000900800 700 40003803400300026002200200018001600140072001000 800 600 400 9101=12131415 波长m 1/1 波数/cm 苯酚的红外光谱图 苯的红外光谱图 苯环的=CH 缔合0-H 伸缩振动 苯环的骨 伸缩振动 架振动 21
21 例如：苯的振动自由度=3 x 12 - 6=30；再考虑到倍频、组频 、差频等，产生的红外吸收峰应该非常多。 缔合O-H 伸缩振动 苯酚的红外光谱图 苯环的骨 架振动 苯环的=C-H 伸缩振动 苯的红外光谱图 5.2 红外光谱基本原理
5,2红外光谱基本原理 never forget how to dream 不对称伸缩振动 2349cm- C02:N=3 对称伸缩振动 无红外吸收 基本振动数： 3W-5=4 弯曲振动 能量相同， 不对称伸缩 弯曲振动 667cm 另一个平面上的弯曲振动 2349cm 661cm 4000cm-J 600cm-1 22 频率，cm
O O O O O O C C C O C O O 不 对 称 伸 缩 振 动 2349cm -1 对 称 伸 缩 振 动 无 红 外 吸 收 ， 有 拉 曼 吸 收 弯 曲 振 动 另 一 个 平 面 上 的 弯 曲 振 动 能 量 相 同 ， 兼 并 667cm -1 CO2 : N＝3 基本振动数： 3N-5 = 4 5.2 红外光谱基本原理 22
5,2红外光谱基本原理 never forget T how to aream 二、红外光谱产生的条件 (1)红外辐射能恰好相当于物质振动能级跃迁所需的能量 根据量子力学原理，分子振动能量E振是量子化的，即 E振=(V+1/2)hv v为分子振动频率，V为振动量子数，其值取0,1,2， 分子中不同振动能级差为 △E振=△Vhy 即，吸收光子的能量(y)要与该能量差相等，即v,=△Vv时， 才可能发生振动跃迁。 即红外辐射的能量恰好等于振动能级差。 23
（1）红外辐射能恰好相当于物质振动能级跃迁所需的能量 根据量子力学原理，分子振动能量E振 是量子化的， 即 E振 =（V+1/2）h 为分子振动频率，V为振动量子数，其值取 0，1，2，… 分子中不同振动能级差为 E振 = Vh 即，吸收光子的能量（ha ）要与该能量差相等，即a= V 时， 才可能发生振动跃迁。 二、红外光谱产生的条件 5.2 红外光谱基本原理 即红外辐射的能量恰好等于振动能级差。 23
5,2红外光谱基本原理 never forget T how to aream (2)有偶极矩变化的分子才可能发生偶合吸收红外辐射 正、负电荷中心间的距离d和电荷中心所带电量q 的乘积称偶极矩μ=dXq。它是一个矢量，方向规定 为从正电荷中心指向负电荷中心。偶极矩的单位是D (德拜) 偶极矩可表示极性大小 键偶极矩越大，则键的极性越大 分子的偶极矩越大，则分子的极性越大 24
（2）有偶极矩变化的分子才可能发生偶合吸收红外辐射 24 5.2 红外光谱基本原理 正、负电荷中心间的距离 d和电荷中心所带电量 q 的乘积称偶极矩 μ＝d×q。它是一个矢量，方向规定 为从正电荷中心指向负电荷中心。偶极矩的单位是D （德拜） 偶极矩可表示极性大小 键偶极矩越大，则键的极性越大 分子的偶极矩越大，则分子的极性越大
never forget how to dream 对称分子正负电荷中心重叠d=0,μ=0 则，对称分子振动不会引起偶极矩的变化 没有偶极矩变化的振动跃迁，无红外活性： 如，单原子分子、同核分子： He、Ne、N2、O2、Cl2H2等，没有红外活性。 25
25 对称分子正负电荷中心重叠 d =0， μ=0 则，对称分子振动不会引起偶极矩的变化 没有偶极矩变化的振动跃迁，无红外活性： 如，单原子分子、同核分子： He、Ne、N2、O2、Cl2、H2 等，没有红外活性