红外光谱法的基团频率 红外光谱的原理
\u7ea2\u5916\u5149\u8c31\u4e3b\u8981\u57fa\u56e2\u76f8\u5173\u5cf0\u7684\u9891\u7387\u8303\u56f4\u5206\u5e03\u8868\u57fa\u56e2\u9891\u7387\u533a \u4e2d\u7ea2\u5916\u5149\u8c31\u533a\u53ef\u5206\u62104000 cm-1 ~1300 cm-1\u548c1800cm-1 \uff081300 cm-1 \uff09~ 600 cm-1\u4e24\u4e2a\u533a\u57df\u3002\u57281800 cm-1 \uff081300 cm-1 \uff09~600 cm-1 \u533a\u57df\u5185\uff0c\u9664\u5355\u952e\u7684\u4f38\u7f29\u632f\u52a8\u5916\uff0c\u8fd8\u6709\u56e0\u53d8\u5f62\u632f\u52a8\u4ea7\u751f\u7684\u8c31\u5e26\u30021900~1200 cm-1\u4e3a\u53cc\u952e\u4f38\u7f29\u632f\u52a8\u533a\u3002\u6839\u636e\u5316\u5b66\u952e\u7684\u6027\u8d28\uff0c\u7ed3\u5408\u6ce2\u6570\u4e0e\u529b\u5e38\u6570\u3001\u6298\u5408\u8d28\u91cf\u4e4b\u95f4\u7684\u5173\u7cfb\uff0c\u53ef\u5c06\u7ea2\u59164 000\uff5e400 cm-1\u5212\u5206\u4e3a\u56db\u4e2a\u533a\uff1a
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\u7ea2\u5916\u8c31\u5e26\u7684\u5f3a\u5ea6\u662f\u4e00\u4e2a\u632f\u52a8\u8dc3\u8fc1\u6982\u7387\u7684\u91cf\u5ea6\uff0c\u800c\u8dc3\u8fc1\u6982\u7387\u4e0e\u5206\u5b50\u632f\u52a8\u65f6\u5076\u6781\u77e9\u7684\u53d8\u5316\u5927\u5c0f\u6709\u5173\uff0c\u5076\u6781\u77e9\u53d8\u5316\u6108\u5927\uff0c\u8c31\u5e26\u5f3a\u5ea6\u6108\u5927\u3002\u5076\u6781\u77e9\u7684\u53d8\u5316\u4e0e\u57fa\u56e2\u672c\u8eab\u56fa\u6709\u7684\u5076\u6781\u77e9\u6709\u5173\uff0c\u6545\u57fa\u56e2\u6781\u6027\u8d8a\u5f3a\uff0c\u632f\u52a8\u65f6\u5076\u6781\u77e9\u53d8\u5316\u8d8a\u5927\uff0c\u5438\u6536\u8c31\u5e26\u8d8a\u5f3a\uff1b\u5206\u5b50\u7684\u5bf9\u79f0\u6027\u8d8a\u9ad8\uff0c\u632f\u52a8\u65f6\u5076\u6781\u77e9\u53d8\u5316\u8d8a\u5c0f\uff0c\u5438\u6536\u8c31\u5e26\u8d8a\u5f31\u3002
\u62d3\u5c55\u8d44\u6599
\u7ea2\u5916\u5149\u8c31\u662f\u5206\u5b50\u80fd\u9009\u62e9\u6027\u5438\u6536\u67d0\u4e9b\u6ce2\u957f\u7684\u7ea2\u5916\u7ebf,\u800c\u5f15\u8d77\u5206\u5b50\u4e2d\u632f\u52a8\u80fd\u7ea7\u548c\u8f6c\u52a8\u80fd\u7ea7\u7684\u8dc3\u8fc1\uff0c\u68c0\u6d4b\u7ea2\u5916\u7ebf\u88ab\u5438\u6536\u7684\u60c5\u51b5\u53ef\u5f97\u5230\u7269\u8d28\u7684\u7ea2\u5916\u5438\u6536\u5149\u8c31\uff0c\u53c8\u79f0\u5206\u5b50\u632f\u52a8\u5149\u8c31\u6216\u632f\u8f6c\u5149\u8c31\u3002
\u7ea2\u5916\u5149\u8c31\u7684\u5206\u533a
\u901a\u5e38\u5c06\u7ea2\u5916\u5149\u8c31\u5206\u4e3a\u4e09\u4e2a\u533a\u57df\uff1a\u8fd1\u7ea2\u5916\u533a(0.75~2.5\u03bcm)\u3001\u4e2d\u7ea2\u5916\u533a(2.5~25\u03bcm)\u548c\u8fdc\u7ea2\u5916\u533a(25~300\u03bcm)\u3002\u4e00\u822c\u8bf4\u6765\uff0c\u8fd1\u7ea2\u5916\u5149\u8c31\u662f\u7531\u5206\u5b50\u7684\u500d\u9891\u3001\u5408\u9891\u4ea7\u751f\u7684\uff1b\u4e2d\u7ea2\u5916\u5149\u8c31\u5c5e\u4e8e\u5206\u5b50\u7684\u57fa\u9891\u632f\u52a8\u5149\u8c31\uff1b\u8fdc\u7ea2\u5916\u5149\u8c31\u5219\u5c5e\u4e8e\u5206\u5b50\u7684\u8f6c\u52a8\u5149\u8c31\u548c\u67d0\u4e9b\u57fa\u56e2\u7684\u632f\u52a8\u5149\u8c31\u3002
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\u5e94\u7528
\u7ea2\u5916\u5149\u8c31\u5bf9\u6837\u54c1\u7684\u9002\u7528\u6027\u76f8\u5f53\u5e7f\u6cdb\uff0c\u56fa\u6001\u3001\u6db2\u6001\u6216\u6c14\u6001\u6837\u54c1\u90fd\u80fd\u5e94\u7528\uff0c\u65e0\u673a\u3001\u6709\u673a\u3001\u9ad8\u5206\u5b50\u5316\u5408\u7269\u90fd\u53ef\u68c0\u6d4b\u3002\u6b64\u5916\uff0c\u7ea2\u5916\u5149\u8c31\u8fd8\u5177\u6709\u6d4b\u8bd5\u8fc5\u901f\uff0c\u64cd\u4f5c\u65b9\u4fbf\uff0c\u91cd\u590d\u6027\u597d\uff0c\u7075\u654f\u5ea6\u9ad8\uff0c\u8bd5\u6837\u7528\u91cf\u5c11\uff0c\u4eea\u5668\u7ed3\u6784\u7b80\u5355\u7b49\u7279\u70b9\uff0c\u56e0\u6b64\uff0c\u5b83\u5df2\u6210\u4e3a\u73b0\u4ee3\u7ed3\u6784\u5316\u5b66\u548c\u5206\u6790\u5316\u5b66\u6700\u5e38\u7528\u548c\u4e0d\u53ef\u7f3a\u5c11\u7684\u5de5\u5177\u3002
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\u5728\u91cd\u6c34\u4e2d\uff0c\u7531\u4e8e\u6c18\u7684\u539f\u5b50\u8d28\u91cf\u6bd4\u6c22\u5927\uff0c\u4f7f\u91cd\u6c34\u7684v1\u548cv3\u91cd\u53e0\u8c31\u5e26\u79fb\u81f32502\u5398\u7c73\u5904\uff0cv2\u4e3a1210\u5398\u7c73\u3002\u4ee5\u4e0a\u73b0\u8c61\u8bf4\u660e\u6c34\u548c\u91cd\u6c34\u7684\u7ed3\u6784\u867d\u7136\u5f88\u76f8\u8fd1\uff0c\u4f46\u7ea2\u5916\u5149\u8c31\u7684\u5dee\u522b\u662f\u5f88\u5927\u7684\u3002
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\u53c2\u8003\u8d44\u6599\uff1a\u767e\u5ea6\u767e\u79d1\uff1a\u7ea2\u5916\u5149\u8c31
中红外光谱区可分成4000 cm~1300(1800) cm和1800 (1300 ) cm~ 600 cm两个区域。最有分析价值的基团频率在4000 cm~ 1300 cm之间，这一区域称为基团频率区、官能团区或特征区。区内的峰是由伸缩振动产生的吸收带，比较稀疏，容易辨认，常用于鉴定官能团。
在1800 cm(1300 cm)~600 cm区域内，除单键的伸缩振动外，还有因变形振动产生的谱带。这种振动基团频率和特征吸收峰与整个分子的结构有关。当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异，并显示出分子特征。这种情况就像人的指纹一样，因此称为指纹区。指纹区对于指认结构类似的化合物很有帮助，而且可以作为化合物存在某种基团的旁证。
基团频率区可分为三个区域
(1) 4000 ~2500 cm X-H伸缩振动区，X可以是O、N、C或S等原子。
O-H基的伸缩振动出现在3650 ~3200 cm范围内，它可以作为判断有无醇类、酚类和有机酸类的重要依据。
当醇和酚溶于非极性溶剂(如CCl4)，浓度于0.01mol. dm时，在3650 ~3580 cm处出现游离O-H基的伸缩振动吸收，峰形尖锐，且没有其它吸收峰干扰，易于识别。当试样浓度增加时，羟基化合物产生缔合现象，O-H基的伸缩振动吸收峰向低波数方向位移，在3400 ~3200 cm出现一个宽而强的吸收峰。
胺和酰胺的N-H伸缩振动也出现在3500~3100 cm，因此，可能会对O-H伸缩振动有干扰。
C-H的伸缩振动可分为饱和和不饱和的两种：
饱和的C-H伸缩振动出现在3000 cm以下，约3000~2800 cm，取代基对它们影响很小。如-CH3基的伸缩吸收出现在2960 cm和2876 cm附近；R2CH2基的吸收在2930 cm和2850 cm附近；R3CH基的吸收基出现在2890 cm附近，但强度很弱。
不饱和的C-H伸缩振动出现在3000 cm以上，以此来判别化合物中是否含有不饱和的C-H键。
苯环的C-H键伸缩振动出现在3030 cm附近，它的特征是强度比饱和的C-H浆键稍弱，但谱带比较尖锐。
不饱和的双键=C-H的吸收出现在3010~3040 cm范围内，末端= CH2的吸收出现在3085 cm附近。
叁键?CH上的C-H伸缩振动出现在更高的区域(3300 cm)附近。
(2) 2500~1900 cm为叁键和累积双键区，主要包括-C?C、-C?N等叁键的伸缩振动，以及-C =C=C、-C=C=O等累积双键的不对称性伸缩振动。
对于炔烃类化合物，可以分成R-C?CH和R?-C ?C-R两种类型：
R-C?CH的伸缩振动出现在2100~2140 cm附近；
R?-C ?C-R出现在2190~2260 cm附近；
R-C ?C-R分子是对称，则为非红外活性。
-C ?N基的伸缩振动在非共轭的情况下出现2240~2260 cm附近。当与不饱和键或芳香核共轭时，该峰位移到2220~2230 cm附近。若分子中含有C、H、N原子，-C ?N基吸收比较强而尖锐。若分子中含有O原子，且O原子离-C ?N基越近，-C ?N基的吸收越弱，甚至观察不到。
(3) 1900~1200 cm为双键伸缩振动区,该区域重要包括三种伸缩振动：
C=O伸缩振动出现在1900~1650 cm，是红外光谱中特征的且往往是最强的吸收，以此很容易判断酮类、醛类、酸类、酯类以及酸酐等有机化合物。酸酐的羰基吸收带由于振动耦合而呈现双峰,苯的衍生物的泛频谱带，出现在2000~1650 cm范围，是C-H面外和C=C面内变形振动的泛频吸收，虽然强度很弱，但它们的吸收面貌在表征芳核取代类型上有一定的作用。
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