(2)弯曲振动δ面外 能量高低顺序 ++ 不对称伸缩振动高 频 对称伸缩振动 非平面摇摆扭曲 面内弯曲振动 低 面外弯曲振动频
(2)弯曲振动 d 面外 H H C H H C 非平面摇摆 扭曲 能量高低顺序 不对称伸缩振动 对称伸缩振动 面内弯曲振动 面外弯曲振动 高 频 低 频
二.振动自由度与峰数 理论上每个振动自由度在红外光谱上均应产生一个 吸收峰带,但实际上峰数往往少于基本振动数目,原 因如下 (1)当振动过程中分子不发生瞬间偶极距变化时,不 引起吸收。 (2)强宽峰的覆盖现象 (3)频率完全相同的振动彼此发生兼并 (4)吸收峰在普通观测范围之外(4000-650cm-) (5)吸收峰强度太弱,无法测出
二.振动自由度与峰数 理论上每个振动自由度在红外光谱上均应产生一个 吸收峰带,但实际上峰数往往少于基本振动数目,原 因如下: (1)当振动过程中分子不发生瞬间偶极距变化时,不 引起吸收。 (2)强宽峰的覆盖现象 (3)频率完全相同的振动彼此发生兼并 (4)吸收峰在普通观测范围之外(4000~650cm-1 ) (5) 吸收峰强度太弱,无法测出
分子的偶极距与峰强 决定峰强的因素为振动过程中的偶极距变化 和能级的跃迁几率 偶极距的变化是由分子或基团电荷分布不均 匀的振动引起的,才能吸收红外线而引起能级跃 迁,瞬间偶极距越大,吸收峰就越强。另外,能 级跃迁几率越高,吸收峰也越强。 在常温下,分子几乎均处于基态,通常在红 外光谱中只考虑两种跃迁:倍频峰(VσV1峰较 弱)和基频峰(VV2,峰较强)。实际观测到的 谱线强弱是瞬间偶极距和跃迁几率两种作用叠加 的结果
三.分子的偶极距与峰强 决定峰强的因素为振动过程中的偶极距变化 和能级的跃迁几率。 偶极距的变化是由分子或基团电荷分布不均 匀的振动引起的,才能吸收红外线而引起能级跃 迁,瞬间偶极距越大,吸收峰就越强。另外,能 级跃迁几率越高,吸收峰也越强。 在常温下,分子几乎均处于基态,通常在红 外光谱中只考虑两种跃迁:倍频峰(V0 -V1, 峰较 弱)和基频峰(V0 -V2,峰较强)。实际观测到的 谱线强弱是瞬间偶极距和跃迁几率两种作用叠加 的结果
1.影响瞬间偶极距的因素 (1)原子的电负性,C=O>C=C,OH>CH>CC (2)振动形式,它影响电荷分布,不对称>对称 (3)分子的对称性:结构对称,振动方向对称→整 个分子的振动偶极距为零。 2.影响峰位峰强的其他因素 这是推断未知化合物部分结构或官能团的重要依据 (1)电子效应 A.诱导效应:当有电负性强的基团相连时,由于吸 电子效应,化学键力常数增加,跃迁能级差增大, 峰向高波数移动。如下例所示:
1. 影响瞬间偶极距的因素 (1)原子的电负性,C=O > C=C, OH > C-H > C-C (2)振动形式,它影响电荷分布,不对称 > 对称 (3)分子的对称性:结构对称,振动方向对称 a 整 个分子的振动偶极距为零。 2. 影响峰位峰强的其他因素 这是推断未知化合物部分结构或官能团的重要依据 (1)电子效应 A. 诱导效应: 当有电负性强的基团相连时,由于吸 电子效应,化学键力常数增加,跃迁能级差增大, 峰向高波数移动。如下例所示:
R—c—H R—C—cl R—c—F VcO 1730 cm C=O 1800cm Vc=0 1920 cry B.共轭效应:由于共轭效应是电子密度平均化,使 C=O双肩性质降低,即力常数减小,吸收峰移向低 波数区。如下例的pπ共轭的影响。 R1C—R2 c—N C—cH=cH—R2 1715cm -1 1690-1650cm 1685-1665cm R4C、 R NH-R
B. 共轭效应:由于共轭效应是电子密度平均化,使 C=O双肩性质降低,即力常数减小,吸收峰移向低 波数区。如下例的p-p共轭的影响。 R C H O nC=O 1730 cm -1 R C Cl O nC=O 1800 cm -1 R C F O nC=O 1920 cm -1 R1 C R2 O 1715 cm -1 R1 C NH2 O 1690-1650 cm -1 R1 C CH O CH R2 1685-1665 cm -1 R1 C O NH R2 R1 C O NH R2