FTIR原理及谱图解析.pdf

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1、红外光谱简单介绍红外光谱简单介绍红外光谱简单介绍红外光谱简单介绍 . . . . . . . . 当一束红外光射到物质上，可能发生：吸收、透过、反射、散射或者当一束红外光射到物质上，可能发生：吸收、透过、反射、散射或者当一束红外光射到物质上，可能发生：吸收、透过、反射、散射或者当一束红外光射到物质上，可能发生：吸收、透过、反射、散射或者 激发荧光（即拉曼效应）。激发荧光（即拉曼效应）。激发荧光（即拉曼效应）。激发荧光（即拉曼效应）。 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原

2、理 . . . . . . . . 红外光 不同波段的光连接起来构成成了整个光谱范围。不同波段的光连接起来构成成了整个光谱范围。不同波段的光连接起来构成成了整个光谱范围。不同波段的光连接起来构成成了整个光谱范围。 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 红外光 红外光 光的辐射可以看作是波的运动，波长光的辐射可以看作是波的运动，波长光的辐射可以看作是波的运动，波长光的辐射可以看作是波的运动，波长 是两个连续峰之间的距离。是两个连续峰之间的

3、距离。是两个连续峰之间的距离。是两个连续峰之间的距离。 频率频率频率频率 是每秒光波通过的数目。是每秒光波通过的数目。是每秒光波通过的数目。是每秒光波通过的数目。 c c c c：光在真空中的速度。光在真空中的速度。光在真空中的速度。光在真空中的速度。 在红外中，经常使用的是波数。在红外中，经常使用的是波数。在红外中，经常使用的是波数。在红外中，经常使用的是波数。 =c /1= ：cm-1 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 红外光谱

4、仪 每一台傅立叶变换红外光谱仪，由以下几部分构成：一个光源、一个干每一台傅立叶变换红外光谱仪，由以下几部分构成：一个光源、一个干每一台傅立叶变换红外光谱仪，由以下几部分构成：一个光源、一个干每一台傅立叶变换红外光谱仪，由以下几部分构成：一个光源、一个干 涉仪（分束器是它的一部分）以及一个检测器。涉仪（分束器是它的一部分）以及一个检测器。涉仪（分束器是它的一部分）以及一个检测器。涉仪（分束器是它的一部分）以及一个检测器。 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . .

5、 . . . . . 到样品 红外光 源发出 的光束 红外光谱仪 干涉仪是红外光谱仪的心脏部件干涉仪是红外光谱仪的心脏部件干涉仪是红外光谱仪的心脏部件干涉仪是红外光谱仪的心脏部件 在干涉仪的出口，两束有光程差的光发生干涉，然后到样品。在干涉仪的出口，两束有光程差的光发生干涉，然后到样品。在干涉仪的出口，两束有光程差的光发生干涉，然后到样品。在干涉仪的出口，两束有光程差的光发生干涉，然后到样品。 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 干涉

6、仪干涉仪 动镜移动距离为动镜移动距离为动镜移动距离为动镜移动距离为n n n n/2 /2 /2 /2 ，即即即即光程光程光程光程 差为差为差为差为n n n n 时时时时 干涉仪（单色光说明） FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 动镜移动距离为动镜移动距离为动镜移动距离为动镜移动距离为n n n n/4 /4 /4 /4 ，即即即即光程光程光程光程 差为差为差为差为n/2 n/2 n/2 n/2 时时时时 干涉仪（单色光说明） 干涉

7、仪干涉仪 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 干涉图（以单色光说明） 因为动镜以一定的速度（因为动镜以一定的速度（因为动镜以一定的速度（因为动镜以一定的速度（ ）移动，检测器上得到的信号是正弦波信号。）移动，检测器上得到的信号是正弦波信号。）移动，检测器上得到的信号是正弦波信号。）移动，检测器上得到的信号是正弦波信号。 )/2cos(1)()( +=BI )( I 光束强度 )(B 在波数光源经过仪器调制后（分束器效率、检测 器和放大

8、器的响应）的强度 波数 / 1= 光程差 vt2= v动镜移动速率(cm/sec) t时间(sec) 得到的得到的得到的得到的ACACACAC组分组分组分组分I I I I （ ）：）：）：）：就是所谓的干涉图。就是所谓的干涉图。就是所谓的干涉图。就是所谓的干涉图。 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . HeNeHeNeHeNeHeNe激光用来控制动镜的位置。激光用来控制动镜的位置。 单色光束单色光束 波长为波长为632.8 632.8

9、 632.8 632.8 nmnmnmnm 动镜 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . I( I( I( I( ) =) =) =) =B(B(B(B( )cos2)cos2)cos2)cos2 d d d d B(B(B(B( ) =) =) =) =I( I( I( I( )cos2)cos2)cos2)cos2 d d d d 干涉图（非单色光） 多色光源（例如中红外的多色光源（例如中红外的多色光源（例如中红外的多色光源（例如中红

10、外的GlobarGlobarGlobarGlobar光源或近红外的钨灯），许多连续波数（即频率光源或近红外的钨灯），许多连续波数（即频率光源或近红外的钨灯），许多连续波数（即频率光源或近红外的钨灯），许多连续波数（即频率 ）的光同时发射）的光同时发射）的光同时发射）的光同时发射 检测器检测得到的干涉图是每一个波数的干涉图的矢量和。检测器检测得到的干涉图是每一个波数的干涉图的矢量和。检测器检测得到的干涉图是每一个波数的干涉图的矢量和。检测器检测得到的干涉图是每一个波数的干涉图的矢量和。 理论上，我们可以从理论上，我们可以从理论上，我们可以从理论上，我们可以从 - - - - 到到到到+ + +

11、+ 范围，得到一张范围，得到一张范围，得到一张范围，得到一张 完整谱图，而且可以任何分辨率完整谱图，而且可以任何分辨率完整谱图，而且可以任何分辨率完整谱图，而且可以任何分辨率 为了满足上述要求，我们必须做到：为了满足上述要求，我们必须做到：为了满足上述要求，我们必须做到：为了满足上述要求，我们必须做到： 1.1.1.1.动镜的移动距离可以无限远；动镜的移动距离可以无限远；动镜的移动距离可以无限远；动镜的移动距离可以无限远； 2.2.2.2.数据采样间隔无限小。数据采样间隔无限小。数据采样间隔无限小。数据采样间隔无限小。 相应的谱图相应的谱图相应的谱图相应的谱图 FTFTFTFTFTFTFTFT

12、 - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 只是测试整个谱图范围的一只是测试整个谱图范围的一 部分部分 采用不同的光源、分采用不同的光源、分 束器以及检测器束器以及检测器 分辨率受到限制分辨率受到限制 切趾函数切趾函数 技术限制技术限制: : : : 解决方案解决方案: : : :相应问题相应问题: : : : 旁瓣峰旁瓣峰 牺牲谱图的分辨率牺牲谱图的分辨率采用光圈采用光圈 采样间隔不能无限小采样间隔不能无限小 ( ( ( (基于基于 HeNeHeNeHeNeHeNe激光激

13、光) ) ) ) 带宽限制带宽限制 有折叠可能有折叠可能 满足满足NyquistNyquistNyquistNyquist 采样条件采样条件 尖桩篱栅效应尖桩篱栅效应谱图充零谱图充零 得到的干涉图不是对称的得到的干涉图不是对称的 相位问题相位问题相位校正相位校正 技术局限 事实上，分辨率、带宽以及采样间隔受到谱仪的限制事实上，分辨率、带宽以及采样间隔受到谱仪的限制事实上，分辨率、带宽以及采样间隔受到谱仪的限制事实上，分辨率、带宽以及采样间隔受到谱仪的限制 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基

14、本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 谱图范围 谱图范围的选择，决定了仪器采用的光学组件谱图范围的选择，决定了仪器采用的光学组件谱图范围的选择，决定了仪器采用的光学组件谱图范围的选择，决定了仪器采用的光学组件 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 分辨率 两个不同频率的单色光，得到的干涉图以及相应的谱图。两个不同频率的单色光，得到的干涉图以及相应的谱图。两个不同频率的单色光，得到的干涉图以及相应的谱图。两个不同频率的

15、单色光，得到的干涉图以及相应的谱图。 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . Corresponding spectra 分辨率 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 切趾 旁瓣旁瓣旁瓣旁瓣 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIR

16、IRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 切趾来减小旁瓣峰的强度 牺牲 分辨率 切趾 旁瓣峰引起峰强度的变化，旁瓣峰削弱了主峰的强度旁瓣峰引起峰强度的变化，旁瓣峰削弱了主峰的强度旁瓣峰引起峰强度的变化，旁瓣峰削弱了主峰的强度旁瓣峰引起峰强度的变化，旁瓣峰削弱了主峰的强度 这意味：切趾函数的选择取决于所需的分辨率这意味：切趾函数的选择取决于所需的分辨率 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . .

17、 . . . . 带宽带宽 波长波长: 632 : 632 : 632 : 632 nmnmnmnm 带宽带宽: 31,600 : 31,600 : 31,600 : 31,600 cmcmcmcm-1 -1-1-1 干涉图数据的采集 HeNeHeNeHeNeHeNe激光信号也用来控制干涉图数据的采集激光信号也用来控制干涉图数据的采集激光信号也用来控制干涉图数据的采集激光信号也用来控制干涉图数据的采集 在激光正弦波过零点 时采集数据。 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本

18、原理 . . . . . . . . 为了避免假峰，必须满足 Nyquist采样条件。 折叠折叠 干涉图数据的采集 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 干涉图数据的采集 Nyquist采样条件 任何谱图数据的采集的采样频率必须等于或大于谱图带宽的两倍。 我们是采用激光来控制采样间隔，因为激光的波长为 632.8nm，最大测试 波长为31,600cm-1. 632.8nm/2=316.4nm 31,600cm -1 FTFTFTFTFT

19、FTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 如果不满足上述条件，就会出现假峰。 干涉图数据的采集 Nyquist采样条件 任何谱图数据的采集的采样频率必须等于或大于谱图带宽的两倍。 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 尖桩篱栅效应尖桩篱栅效应 谱图是根据谱图是根据ADCADCADCADC得到的干涉图经过

20、傅立叶变换得到的。得到的干涉图经过傅立叶变换得到的。 在干涉图测试数据点之间，我们必须进行数学插值。在干涉图测试数据点之间，我们必须进行数学插值。 这个过程，透光率的准确度受到影响。这个过程，透光率的准确度受到影响。 干涉图数据的采集 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 为了避免尖桩篱栅效应，在为了避免尖桩篱栅效应，在FTFTFTFT变换之前必须在干涉图的尾部增加强度值变换之前必须在干涉图的尾部增加强度值 为为0 0 0 0的数据点，

21、这个过程就是所谓：充零。的数据点，这个过程就是所谓：充零。 尖桩篱栅效应尖桩篱栅效应 干涉图数据的采集 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 或 Measure .MeasurementMeasure .MeasurementMeasure .Measurement Measure .Measurement 采集样品信号采集样品信号 调入实验参数文件设置参数或 打开测试窗口 Check signalCheck signalCheck s

22、ignalCheck signal 采集背景采集背景 调整附件，使得光通量最大 测试 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 没有干涉图，只是一根直线 Check signalCheck signalCheck signalCheck signal 检查样品仓 : : : : 光路是否有东西挡住了光路? 清理光路 有有 问题：没有干涉图 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR:

23、: : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 检查最大值（峰）的位置: Optic Setup and Service Interferometer/AQP Absolute Peak PositionOptic Setup and Service Interferometer/AQP Absolute Peak PositionOptic Setup and Service Interferometer/AQP Absolute Peak PositionOptic Setup and Service Interferometer/AQP A

24、bsolute Peak Position 用箭头改变扫描范围，使得干涉图的最大值（峰）在显示范围内。 没有干涉图，只是一根直线 检查扫描范围 (Check signalCheck signalCheck signalCheck signal 对话框): 显示在合适的范围内? Check signalCheck signalCheck signalCheck signal 不不 问题：没有干涉图 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 检

25、查 IR 光源参数: Optic Source Setting: MIR Source Optic Source Setting: MIR Source Optic Source Setting: MIR Source Optic Source Setting: MIR Source 关闭仪器，更换光源 没有干涉图，只是一根直线 检查IR光源: 取出光源 (警告, 光源是热的): 发光吗? Check signalCheck signalCheck signalCheck signal 不不 OK ?OK ?OK ?OK ? 问题：没有干涉图 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - -

26、- - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 没有信号 Check signalCheck signalCheck signalCheck signal 检查动镜扫描灯 : : : : 闪绿灯 ? 关闭OPUS-NT, 仪器关闭, 几秒钟后，重新开启仪器, 启动 OPUS-NT. 不，是红灯不，是红灯 问题：没有干涉图 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . .

27、 . . . . . 没有信号 Check signalCheck signalCheck signalCheck signal 检查干涉仪的动镜扫描灯 : : : : 闪绿灯? 更换 HeNe激光管 不，是红灯不，是红灯 问题：没有干涉图 FTFTFTFTFTFTFTFT - - - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . BrukerBrukerBrukerBrukerBrukerBrukerBrukerBruker光谱仪光谱仪光谱仪光谱仪 FTFTFTFTFTFTFTFT -

28、- - - - - - -IR IRIRIRIRIRIRIR: : : : : : : : 基本原理基本原理 基本原理基本原理 . . . . . . . . 谱图解析谱图解析正己烷正己烷 正己烷正己烷 最常见的有机化合最常见的有机化合 物。物。 谱图解析谱图解析正己烷正己烷 这个样品是液体样品，夹在两个KBr 窗片之间得到的谱图。从谱图上来看 ，这个化合物的红外吸收峰比较宽， 表明该化合物是一个饱和化合物。由 于饱和化合物有很多低能量的构象， 每一种构象吸收峰的位置有一定的差 异，谱峰的加宽是由于不同构象的峰 叠加而成的。 谱图解析谱图解析正己烷正己烷 谱图的解析一般从高波数开始，因为高 波

29、数谱峰频率与基团一一对应，而且最 容易解释。在3000cm-1以上没有吸收峰 ，表明没有不饱和的CH伸缩振动。在 3000cm-1以下的四个峰是饱和C-H伸缩 振动峰。 谱图解析谱图解析正己烷正己烷 在2962cm-1处的峰是CH3基团 的反对称伸缩振动。这种反对 称伸缩振动范围296210cm-1 ，事实上，存在两个简并的反 对称伸缩振动（显示其中一个 ）。 谱图解析谱图解析正己烷正己烷 在2926cm-1处，是CH2 的不对称伸缩振动峰， 一般在292610cm-1范 围内。 谱图解析谱图解析正己烷正己烷 2872cm-1处是CH3的对称伸 缩振动峰，一般波数范围为 ：287210cm-1

30、。 谱图解析谱图解析正己烷正己烷 在2853cm-1处的吸收峰，是 CH2的对称伸缩振动峰，一般 这种振动峰的吸收位置在： 285310cm-1。 谱图解析谱图解析正己烷正己烷 这是C-H弯曲振动区域，把 该区域放大CH2和CH3的弯 曲振动峰叠加在一起，关 于这一点，我们可以比较 环己烷和2,3-二甲基丁烷在 该区间的吸收峰。 谱图解析谱图解析正己烷正己烷 在1460cm-1出现的宽峰实际上 是两个峰叠加而成的。一般地 ，CH3基团的反对称弯曲振动 峰的位置在146010cm-1,这是 一个简并弯曲振动（仅显示一 种）。 谱图解析谱图解析正己烷正己烷 在145510cm-1处，是 CH2的弯

31、曲振动峰吸收 值（也叫剪刀振动）。 谱图解析谱图解析正己烷正己烷 在137510cm-1，是CH3对称弯曲振 动（也叫“伞”弯曲振动）吸收峰位置 ，这个峰通常时很有用的，因为这个 峰比较孤立，比较环己烷的谱图，最 大的差异就是在环己烷谱图中没有 CH3基团的对称弯曲振动峰。 谱图解析谱图解析正己烷正己烷 这是指纹区，这一段区间的吸 收有很多的因素，很难解释。 不管多么复杂，利用参考谱图 进行比对，即可对样品进行定 性判断。 谱图解析谱图解析正己烷正己烷 当四个或更多的当四个或更多的CHCHCHCH2 2 2 2基基 团 在 一 根 链 上 ，团 在 一 根 链 上 ， 720720720720

32、 10 10 10 10 cmcmcmcm-1 -1-1-1是 是CHCHCHCH2 2 2 2基基 团的摇摆振动。团的摇摆振动。 谱图解析谱图解析2,3-2,3-2,3-2,3-二甲基丁烷二甲基丁烷 2,3-2,3-2,3-2,3-二甲基丁烷二甲基丁烷 与正己烷相比，这两个化合与正己烷相比，这两个化合 物均有物均有CHCHCHCH3 3 3 3和和CHCHCHCH2 2 2 2基团；而环基团；而环 己烷却仅有己烷却仅有CHCHCHCH2 2 2 2基团。基团。 谱图解析谱图解析2,3-2,3-2,3-2,3-二甲基丁烷二甲基丁烷 2962cm-1,CH3反对称伸缩振动（仅 显示两个简并反对称

33、伸缩振动模式 之一）。 谱图解析谱图解析2,3-2,3-2,3-2,3-二甲基丁烷二甲基丁烷 2880cm-1,CH3基团的伸缩振动。注意：这 里没有CH2基团的吸收峰，因为该分子中 没有CH2基团。 谱图解析谱图解析2,3-2,3-2,3-2,3-二甲基丁烷二甲基丁烷 1460cm-1，是CH3的反对称弯曲 振动峰（仅显示两个简并模式中 的一个）。 谱图解析谱图解析2,3-2,3-2,3-2,3-二甲基丁烷二甲基丁烷 1380138013801380和1365136513651365cm-1，是CH3”伞“形弯 曲振动峰，在正己烷中，这是一个 单峰；在2,3-二甲基丁烷中，两个 CH3基团联

34、在同一个季碳上，这个 峰就裂分成双峰，表明有叔丁基 基团存在。 谱图解析谱图解析2,3-2,3-2,3-2,3-二甲基丁烷二甲基丁烷 指纹区指纹区：在这个区域与标准谱比 较即可对该样品定性，注意这个 样品没有720cm-1的CH2的摇摆 振动峰。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-己烯己烯 1-己烯 你能分辨出哪一个峰是双键峰？ （提示：与己烷峰比较即可得出 结论）。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-己烯己烯 3080cm-1, 是CH2反对称伸 缩振动峰。在3000cm-1以上 有吸收峰，表面有不饱和基团 存在（双键或炔烃或芳烃）。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-己烯己烯 2997cm-1,

35、 =CH2的对称伸缩振 动。一般来说，反对称伸缩振 动吸收峰的频率要高于对称伸 缩振动的频率。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-己烯己烯 2960cm-1，是CH3的反对 称伸缩振动峰。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-己烯己烯 2924cm-1, CH2的反对称 伸缩振动峰。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-己烯己烯 2870cm-1, 是CH3 的对称伸缩振动。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-己烯己烯 2861cm-1，是CH2对 称伸缩振动峰。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-己烯己烯 1821cm-1（红色），是=CH2 面弯曲振动，这是909cm-1处 的基频峰的倍频峰（灰色） ，

36、倍频峰的吸收强度要比基 频峰弱得多。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-己烯己烯 1642cm-1是C=C伸缩振动，一般来说， 164020cm-1是顺式和乙烯基的伸缩振动峰 的位置;167010cm-1是反式、叔碳、季碳取 代的双键伸缩振动峰的位置。反式 -2-己烯 只有一个很弱的吸收峰，这是因为内双键伸 缩仅会导致偶极矩的微小变化（近似于对称 的情况）。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-己烯己烯 1466cm-1,CH3的 反 对称弯曲振动。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-己烯己烯 1455cm-1,CH2剪刀弯曲 振动。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-己烯己烯 1379cm-1，CH3

37、的 伞形弯曲振动峰。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-己烯己烯 指纹区：与参考谱图对比，即可以 定性归属样品。注意：该谱图中没 有720cm-1的CH2的摇摆振动吸收峰 （一般只有4个或4个以上的CH2存在 时才出现720cm-1的峰）。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-己烯己烯 993cm-1,是=CH2的面扭曲振 动，只有单取代或反式双键 有此振动，该振动峰必须有 两个反式的H存在；顺式双 键有一个不同的面弯曲振动 峰。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-己烯己烯 909cm-1，是CH2面弯曲振 动峰，只有端基带两个氢的 双键才有这个吸收峰。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-己烯己烯 指纹

38、区：与参考谱图对比即可对该 化合物进行定性。注意：没有 720cm-1的摇摆峰，因为该峰的出 现必须4个和4个以上的CH2连在一 起。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚炔庚炔 1-1-1-1-庚炔庚炔 你能判断出哪些峰来自三键 ？（提示：与己烷谱图比对 ） 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚炔庚炔 3312cm-1， 是CH伸缩振动峰 ，一般来说，范围在330020 cm-1，而且非常尖锐。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚炔庚炔 2960cm-1，是 CH3反 对称伸缩振动峰。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚炔庚炔 2935cm-1，是CH2的 反对称伸缩振动峰。 谱图解析谱图解析1

39、-1-1-1-庚炔庚炔 2870cm-1， 是CH3对 称伸缩振动峰。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚炔庚炔 2861cm-1，是CH2对 称伸缩振动峰。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚炔庚炔 2119cm-1，-CC伸缩振动峰，一般 范围：端炔基，222010cm-1；分 子链内炔基，222510cm-1。如果 是对称取代，则该峰不出现（比较 4-辛炔）。比较庚腈的CN伸缩振 动（2247cm-1)。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚炔庚炔 1467cm-1，-CH3反 对称弯曲振动峰。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚炔庚炔 1455cm-1,-CH2剪 刀弯曲振动。 谱图解析

40、谱图解析1-1-1-1-庚炔庚炔 1426cm-1,是-CH2基团的剪刀弯 曲振动，由于炔烃的共扼效应 ，该峰有点漂移了。在庚腈中 ，也会发生相同的情况。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚炔庚炔 1379cm-1, 是 -CH3的 伞形弯曲振动。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚炔庚炔 指纹区：与参考谱作比对即能 给出结论。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚炔庚炔 1238cm-1,是-CH弯曲振动的倍频峰， 基频（灰色）振动峰的位置在630cm-1 。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚炔庚炔 729cm-1,是(CH2)4摇摆振动， 只有在分子链上连续4个或4 个以上CH2，才出现该

41、峰。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚炔庚炔 630cm-1, -CH弯曲振动。注 意：在4-辛炔中没有该峰。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚腈庚腈 庚腈 你能从谱图中识别氰基峰吗 ?(提示:与己烷谱图比较) 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚腈庚腈 2960cm-1, -CH3的 反 对称伸缩振动峰。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚腈庚腈 2931cm-1, -CH2的反 对称伸缩振动峰。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚腈庚腈 2870cm-1, -CH3对称 伸缩振动峰。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚腈庚腈 2861cm-1, -CH2对 称 伸缩振动峰。 谱图解析谱图

42、解析1-1-1-1-庚腈庚腈 2247cm-1,-CN伸缩振动峰，一般范围 ：225010cm-1，当有共扼键时，一般 要低10-20cm-1。可以比较1-庚炔的炔 基振动位置在2119cm-1。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚腈庚腈 1467cm-1,-CH3反 对称弯曲振动峰。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚腈庚腈 1455cm-1,-CH2剪刀弯 曲振动。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚腈庚腈 1426cm-1,-CH2剪刀弯曲振动 峰，由于氰基的共扼作用， 发生位移，位移数与庚炔相 似。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚腈庚腈 1379cm-1, -CH3 伞形振动峰。

43、谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚腈庚腈 指纹区：与参考谱的比较可 以得到明确的定性结论。 谱图解析谱图解析1-1-1-1-庚腈庚腈 729cm-1, -(CH2)4摇 摆 振 动峰，只有连续4个或4个 以上CH2基团才能出现该 峰。 谱图解析谱图解析甲苯甲苯 甲苯 仔细看一下谱图，然 后我们逐个解析每一 个峰。 谱图解析谱图解析甲苯甲苯 这个样品是液体样品，夹在两个 KBr窗片之间，得到红外谱图。特 别注意：甲苯的峰都相当尖锐， 表明分子是不饱和分子。不饱和 分子的低能级的构象数少，测试 时只是较少的构象能测试得到， 因此谱峰较窄。 谱图解析谱图解析甲苯甲苯 这是C-H伸缩振动峰区 域，显示

44、苯环伸缩振动 以及CH3的伸缩振动峰 。我们可以与邻、间、 对二甲苯进行谱图的比 较，找出它们的相似性 以及不同点。 谱图解析谱图解析甲苯甲苯 305050cm-1，对应于芳 环或不饱和C(sp2)-H伸缩 振 动 ， 一 般 总 是 在 3000cm-1，这些峰并不 明确归属哪些振动模式。 谱图解析谱图解析甲苯甲苯 2962cm-1, -CH3 反对称伸缩振动 峰。 谱图解析谱图解析甲苯甲苯 2872cm-1, -CH3对称 伸缩振动峰。 谱图解析谱图解析甲苯甲苯 这些是在更低频率的峰这些是在更低频率的峰 的合频峰或倍频峰，这的合频峰或倍频峰，这 个形式的峰是单取代芳个形式的峰是单取代芳 环

45、峰的特征。对这些峰环峰的特征。对这些峰 进行归属是没有意义的进行归属是没有意义的 。 我们可以比较二取代芳我们可以比较二取代芳 环在这个波段峰的形式环在这个波段峰的形式 。 谱图解析谱图解析甲苯甲苯 这个区域是倍频峰的区域， 放大的区域，是典型的单取 代芳环的形式，我们不对这 些峰作明确的归属，因为他 们是真正的合频峰或倍频峰 ，比较邻、间、对二甲苯 的红外谱图，它们的谱峰的 形式是不一样的。 谱图解析谱图解析甲苯甲苯 这是环伸缩振动区域，比 较邻、间、对二甲苯的 谱图，尤其在1600cm-1的 峰，在对二甲苯中不出 现该峰，因为环伸缩振动 是不会引起对二甲苯偶极 矩的变化。 谱图解析谱图解析

46、甲苯甲苯 1601cm-1，是苯环的对称伸 缩振动峰，苯环对称伸缩振 动峰的波数范围在159010 cm-1，这个振动有偶极矩的变 化，因此在红外上有吸收， 但是这种情况只有发生在苯 环不是对称取代的情况。这 个吸收峰的强度与取代基有 关，与对二甲苯的谱图比 较。 谱图解析谱图解析甲苯甲苯 1500cm-1，不同形式的 环伸缩振动，该振动峰的 范围：150010cm-1，吸 收峰强度变化。 谱图解析谱图解析甲苯甲苯 1455cm-1，CH3的 反对称弯曲振动峰 。 谱图解析谱图解析甲苯甲苯 145010cm-1，侧面环 伸缩振动峰。这个峰不 是芳环的判断标准，因 为CH3的弯曲振动峰也 是在这里。 谱图解析谱图解析甲苯甲苯 1375 10cm-1, CH3 对称弯曲振动峰。 谱图解析谱图解析甲苯甲苯 指纹区，芳环C-H弯曲振动 吸收峰，指纹区的峰变化复 杂，很难解释。无论如何， 与参考谱的比较可以得出可 靠的结论。 谱图解析谱图解析甲苯甲苯 73020cm-1，对应于芳环C- H对称面弯曲振动；邻位被取 代的话，C-H弯曲振动峰向更 高频率处位移。 谱图解析谱图解析