材料研究方法 课件 第4、5章 热分析技术、光谱分析法.ppt

双原子对称分子：偶极矩为零，辐射不能引起共振，无红外活性。如：N2、O2、Cl2等。非对称分子：有偶极矩，红外活性。红外光的能量是通过分子振动时偶极矩的变化传递给分子。偶极子在交变电场中的作用示意图**4双原子分子的振动(1)双原子分子的简谐振动及其频率化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧**能级跃迁选律：振动量子数(ΔV）变化为±1时，跃迁几率最大。从基态(V=0)到第一振动激发态(V=1)的跃迁最重要，产生的吸收频率称为基频。5多原子分子的振动分子中基团的基本振动形式**2)红外吸收峰数小于等于振动数1)一种振动形式对应一个基频非线性分子振动数3n-6线性分子振动数3n-5基频峰（?0→1）2885.9cm-1最强二倍频峰（?0→2）5668.0cm-1较弱三倍频峰（?0→3）8346.9cm-1很弱四倍频峰（?0→4）10923.1cm-1极弱五倍频峰（?0→5）13396.5cm-1极弱除此之外，还有合频峰（?1+?2，2?1+?2，?），差频峰（?1-?2，2?1-?2，?）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。*6红外光谱吸收峰*振动能级的跃迁概率：基频大于倍频。振动过程中偶极距的变化：极性较强的基团振动，吸收强度较大。7.红外光谱吸收带的强度及影响因素**谱带的强度用透射率或吸光度表示（纵坐标）。不同强度的表示：vs,s,m,w,vw分区依据：由于有机物数目庞大，而组成有机物的基团有限；基团的振动频率取决于K和m，同种基团的频率相近。划分方法:氢键区基团特征频率区叁键区和累积双键区双键区指纹区单键区（一）基团频率区的划分**9.基团特征振动频率区域名称 频率范围 基团及振动形式氢键区4000～2500cm-1O－H、C－H、N－H等的伸缩振动叁键和C?C、C?N、N?N和累积双键区2500~2000cm-1C＝C＝C、N＝C＝O等的伸缩振动 双键区 2000~1300cm-1C=O、C=C、C=N、NO2、苯环等的伸缩振动单键区1300~400cm-1C－C、C－O、C－N、C－X等的伸缩振动及含氢基团的弯曲振动。 基团频率区的划分**基团特征频率区的特点和用途吸收峰数目较少，但特征性强。不同化合物中的同种基团振动吸收总是出现在一个比较窄的波数范围内。主要用于确定官能团。指纹区的特点和用途吸收峰多而复杂，很难对每一个峰进行归属。单个吸收峰的特征性差，而对整个分子结构环境十分敏感。主要用于与标准谱图对照。**例乙基异丙基酮和甲基丁基酮的IR（指纹区差异）****1-辛炔的红外光谱图****甲苯的红外光谱图**1-辛炔的红外光谱图**1-辛烯的红外光谱图****2-乙基苯酚的红外光谱图****丙胺的红外光谱图**丙胺盐的红外光谱图****1-辛炔的红外光谱图****丙酮**丙醛**癸酸**丁酸乙酯**丙酸酐**丙酰胺****1-辛烯的红外光谱图**4578100118212248温度(℃)重量(mg)W0-W1W1-W2W2-W3W3W0W1W2W3ABCDE