石河子大学：《仪器分析》课程教学课件（应用化学）第6章 红外吸收光谱法（Infrared Absorption Spectroscopy，IR）

第6章 红外吸收光谱法 Infrared Absorption Spectroscopy,IR

第6章 红外吸收光谱法 Infrared Absorption Spectroscopy, IR

第一节概述 红外吸收光谱法 (Infrared Absorption Spectrometry,IR)简称红 外光谱法。它是依据物质对红外辐射的特征吸收建 立起来的一种光谱分析方法。分子吸收红外辐射发 生振动能级和转动能级的跃迁，因而红外光谱又称 为分子振动-转动光谱。 红外光谱、紫外吸收光谱、核磁共振波谱、质谱共 称四大波谱

第一节 概 述 红外吸收光谱法 （Infrared Absorption Spectrometry,IR ）简称红 外光谱法。它是依据物质对红外辐射的特征吸收建 立起来的一种光谱分析方法。分子吸收红外辐射发 生振动能级和转动能级的跃迁，因而红外光谱又称 为分子振动-转动光谱。 红外光谱、紫外吸收光谱、核磁共振波谱、质谱共 称四大波谱

第一节概述 红外光谱法特点： 红外光谱在可见光区和微波光区之 间，波长范围约为0.75um~1000um。 根据仪器技术和应用不同，习惯上又将红 外光区分为三个区： 近红外光区（0.75~2.5um) 中红外光区(2.5≈25m) 远红外光区(25~1000um)

第一节 概 述 一、红外光谱法特点： 红外光谱在可见光区和微波光区之 间，波长范围约为 0.75 µm ～1000µm。 根据仪器技术和应用不同，习惯上又将红 外光区分为三个区： 近红外光区（0.75 ～2.5µm ） 中红外光区（2.5 ～ 25µm ） 远红外光区（25 ～ 1000µm ）

中红外光区（2.5~25um） 绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带出 现在该光区。由于基频振动是红外光谱中吸收最强的 振动，所以该区最适于进行红外光谱的定性和定量分 析。通常，中红外光谱法又简称为红外光谱法

中红外光区（2.5 ~ 25µm ） 绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带出 现在该光区。由于基频振动是红外光谱中吸收最强的 振动，所以该区最适于进行红外光谱的定性和定量分 析。通常，中红外光谱法又简称为红外光谱法

2红外光谱的特点 主要研究在振动一转动中伴随有偶极矩 变化的化合物，除单原子和同核分子之 外，几乎所有的有机化合物在红外光区 都有吸收。 ■红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强 度反映了分子结构的特点。可以用来鉴 定未知物的结构组成或确定其化学基团

2 红外光谱的特点  主要研究在振动－转动中伴随有偶极矩 变化的化合物，除单原子和同核分子之 外，几乎所有的有机化合物在红外光区 都有吸收。  红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强 度反映了分子结构的特点。可以用来鉴 定未知物的结构组成或确定其化学基团

3、红外吸收光谱图的表示 T~λ曲线或T~o曲线 纵坐标为百分透射比T%,因而吸收峰向下，向上则 为谷 横坐标是波长入（单位为m), 或0 (单位为cm-l) 波长)与波数之间的关系为： 波数（cm-1)=104/入(m) 中红外区的波数范围是4000~400cm1

3、红外吸收光谱图的表示 T~曲线或T~ σ曲线 纵坐标为百分透射比T%，因而吸收峰向下，向上则 为谷 横坐标是波长（单位为µm ）， 或σ （单位为cm-1） 波长与波数之间的关系为： 波数（ cm-1）=104 /  （ µm ） 中红外区的波数范围是4000 ~ 400 cm-1

A/um 红外光谱图： 7891012162025 纵坐标为吸收强度 坐标为波长入 (μm) 和01/入 单位：cm1 10003600320028002400200018001600140012001000800600 仲丁醇的红外光谱 g/cm- 可以用峰数，峰位 ，峰形，峰强来描 述。 应用：有机化合物的结构解析。 定性：基团的特征吸收频率； 定量：特征峰的强度；

红外光谱图： 纵坐标为吸收强度 横坐标为波长λ （ μm ） 和σ 1/λ 单位：cm-1 可以用峰数，峰位 ，峰形，峰强来描 述。 应用：有机化合物的结构解析。 定性：基团的特征吸收频率； 定量：特征峰的强度；

3 、红外吸收光谱与紫外吸收光谱的区别 (1)起源不同 紫外线波长短，频率高，光子能量大，引 起分子外层电子的能级跃迁，紫外光谱属于电 子光谱。 红外线波长长，光子能量比紫外线小得 多，只能引起分子的振动能级并伴随转动能级 的跃迁，中红外光谱是振动一转动光谱

３、红外吸收光谱与紫外吸收光谱的区别 （１）起源不同 紫外线波长短，频率高，光子能量大，引 起分子外层电子的能级跃迁，紫外光谱属于电 子光谱。 红外线波长长，光子能量比紫外线小得 多，只能引起分子的振动能级并伴随转动能级 的跃迁，中红外光谱是振动－转动光谱

(2)适用范围不同 紫外吸收光谱法适用于研究芳香族或具有共轭 结构的不饱和脂肪族化合物及某些无机物，不适用 于饱和有机化合物，主要用于定量分析。 测定对象：液体、少数物质蒸汽 红外吸收光谱适用于（除单原子分子和同核双原 子分子外)，几乎所有的有机化合物，还可以用于 研究某些无机物，用于定性鉴别，测定有机化合物 的分子结构。 测定对象：液体、气体、固体（最为方便)

（２）适用范围不同 紫外吸收光谱法适用于研究芳香族或具有共轭 结构的不饱和脂肪族化合物及某些无机物，不适用 于饱和有机化合物，主要用于定量分析。 测定对象：液体、少数物质蒸汽 红外吸收光谱适用于(除单原子分子和同核双原 子分子外），几乎所有的有机化合物，还可以用于 研究某些无机物，用于定性鉴别，测定有机化合物 的分子结构。 测定对象：液体、气体、固体（最为方便）

(3)特征性不同 紫外光谱是电子光谱，由分子中的T电子和 电子跃迁产生，特征性较差。 红外光谱是振动一转动光谱，每个官能团都 有几种振动形式，光谱复杂，特征性强。化合物 都有各自特征红外光谱，因此，可以做定性鉴别。 相同点：定量基础都依据朗伯比耳定律

（３）特征性不同 紫外光谱是电子光谱，由分子中的π电子和 ｎ电子跃迁产生，特征性较差。 红外光谱是振动－转动光谱，每个官能团都 有几种振动形式，光谱复杂，特征性强。化合物 都有各自特征红外光谱，因此，可以做定性鉴别。 相同点:定量基础都依据朗伯比耳定律