紅外光譜分析法課件-002

五、紅外吸收光譜分析InfraredAbsorptionSpectrum，IR（一）紅外吸收光譜分析概述分子中基團的振動和轉(zhuǎn)動能級躍遷產(chǎn)生：振-轉(zhuǎn)光譜振動能級ΔE：0.05-1eV;轉(zhuǎn)動能級ΔE

：0.005-0.05eV.五、紅外吸收光譜分析1紅外光譜分析法課件_0022認識IRT透過率紅外光譜圖：縱坐標為透光率，橫坐標為波長λ（

μm）或波數(shù)σ

（1/λ）單位：cm-1可以用峰數(shù)，峰位，峰形，峰強來描述。主要應(yīng)用：有機化合物(或官能團）的結(jié)構(gòu)解析定性：基團的特征吸收頻率定量：特征峰的強度認識IRT透過率紅外光譜圖：主要應(yīng)用：有機化合物(或官能團）31.紅外光譜區(qū)的分類波長范圍一般為:0.75μm～1000μm。紅外光譜區(qū)的劃分名稱λ/μmσ/cm-1能級躍遷類型近紅外區(qū)0.75～2.513333～4000O-H、N-H、C-H鍵的倍頻吸收

中紅外區(qū)2.5～504000～200分子中原子的振動及分子轉(zhuǎn)動遠紅外區(qū)50～1000200～10分子轉(zhuǎn)動晶格振動

λ～σ的關(guān)系怎樣？1.紅外光譜區(qū)的分類紅外光譜區(qū)的劃分λ～σ的關(guān)系怎樣？4如果波長以μm為單位，而1μm＝10-4cm，波長與波數(shù)的關(guān)系為：例如λ＝50μm的紅外光，用波數(shù)表示為：波數(shù)是波長的倒數(shù)，常用單位是cm-1，它表示1cm的距離內(nèi)光波的數(shù)目。即在1cm的長度內(nèi)，波長為50μm的紅外光波的數(shù)量為200個。如果波長以μm為單位，而1μm＝10-4cm，波長與波數(shù)的關(guān)52.紅外光譜產(chǎn)生的條件分子吸收紅外光必須滿足如下兩個條件：☆☆在振動過程中分子必須有偶極矩的變化。2.紅外光譜產(chǎn)生的條件☆6對稱分子：沒有偶極矩，光輻射不能引起共振，無紅外活性。

如：N2、O2、Cl2等。非對稱分子：有偶極矩，紅外活性。CO2分子怎樣？……對稱分子：沒有偶極矩，光輻射不能引起共振，無紅外活性。CO27與UV比較，IR的特點：IR頻率范圍小、吸收峰數(shù)目多、吸收曲線復(fù)雜、吸收強度弱?！颕R峰出現(xiàn)的頻率（波數(shù)）位置由振動能級差決定☆★吸收峰的個數(shù)與分子振動自由度的數(shù)目有關(guān)☆★☆吸收峰的強度則主要取決于振動過程中偶極矩變化的大小和能級躍遷的幾率C=O、Si－O、C－Cl、C－F

等基團極性較強，其吸收較強C－N，C－H等極性較弱的基團，吸收譜帶的強度較弱與UV比較，IR的特點：IR頻率范圍小、吸收峰數(shù)目多、吸收曲8基頻的定義：振動能級由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)時產(chǎn)生的吸收峰稱為基頻峰，相應(yīng)的頻率稱為基頻。(△V=1)（倍頻峰？組合頻峰？）一般從基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)的幾率較大，所以基頻吸收的強度較大。IR譜帶的強度用s(strong，強,ε=20～100)、m(middle，中等,10～20)、w(weak，弱,1～10)、vw(veryweak，極弱<1)表示?；l的定義：振動能級由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)時產(chǎn)生的吸收峰稱為9（二）分子的振動形式1.雙原子分子的簡諧振動及其頻率（峰位）

化學(xué)鍵的振動類似于連接兩個小球的彈簧分子的振動能級（量子化）：

E振=（V+1/2）h振V：振動量子數(shù)；

振：化學(xué)鍵的振動頻率。（二）分子的振動形式1.雙原子分子的簡諧振動及其頻率（峰位10

任意兩個相鄰的能級間的能量差為：=M1M2/（M1+M2）K：化學(xué)鍵的力常數(shù)，與鍵能和鍵長有關(guān)

：雙原子的折合原子量發(fā)生振動能級躍遷需要能量的大小(峰位）取決于鍵兩端原子的折合質(zhì)量和鍵的力常數(shù)，即取決于分子的結(jié)構(gòu)特征。

任意兩個相鄰的能級間的能量差為：=M1M2/（M1+M11表某些鍵的伸縮力常數(shù)（N/cm-1）鍵類型:—CC—>—C=C—>—C—C—力常數(shù):15179.59.94.55.6峰位:4.5m6.0m7.0m

化學(xué)鍵鍵強越強（即鍵的力常數(shù)K越大）,原子折合質(zhì)量越小，化學(xué)鍵的振動頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)。

表某些鍵的伸縮力常數(shù)（N/cm-1）鍵類型:12例已知C－H鍵(看作雙原子分子)的力常數(shù)為K＝5N.cm-1，求C－H鍵的振動頻率。解：C原子和H原子的折合質(zhì)量μ(=折合原子量）為：

代入公式，得：為什么含H單鍵的伸縮振動吸收峰處于高頻區(qū)？？例已知C－H鍵(看作雙原子分子)的力常數(shù)為代入公式，得：13例題:由表中查知C=C鍵的k=9.59.9N.cm-1,令其為9.6N.cm-1,計算波數(shù)正己烯中C=C鍵伸縮振動頻率實測值為1652cm-1例題:由表中查知C=C鍵的k=9.59.9N.cm142.分子中基團的基本振動形式（峰的個數(shù)）兩類基本振動形式伸縮振動亞甲基變形振動亞甲基2.分子中基團的基本振動形式（峰的個數(shù)）兩類基本振動形式15例１水分子峰位、峰數(shù)與峰強（1）峰位化學(xué)鍵的力常數(shù)k越大，原子折合質(zhì)量越小，鍵的振動頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)（短波長區(qū)）；反之，出現(xiàn)在低波數(shù)區(qū)（高波長區(qū)）。（2）峰數(shù)峰數(shù)與分子自由度（振動形式的個數(shù)）（f=3N-5(線性分子）；f=3N-6(非線性分子）有關(guān)。振動中無偶極矩變化時，無紅外吸收。375636571595例１水分子峰位、峰數(shù)與峰強（1）峰位化學(xué)鍵的力16不同狀態(tài)水的紅外吸收頻率（cm-1）

3000-3800cm-1,1590-1690cm-1

出現(xiàn)吸收峰說明可能含水!!樣品或用于壓片的溴化鉀晶體含有微量水分時會在該處出峰。

水的存在狀態(tài)O—H伸縮振動彎曲振動游離水（H2O）吸附水（H2O）結(jié)晶水（nH2O）結(jié)構(gòu)水（羥基OH）375634353200-32503640159516301670-16851350-1260不同狀態(tài)水的紅外吸收頻率（cm-1）3000-3800cm17例2CO2分子（4）由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生一個強的吸收峰，基頻峰；（5）由基態(tài)直接躍遷到第二激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生一個弱的吸收峰，倍頻峰；（3）振動中偶極矩變化大(對稱性差），吸收峰強；鍵兩端原子電負性相差越大（極性越大），吸收峰越強；例2CO2分子（4）由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生一個強的183.分子振動形式的個數(shù)

意義：估算紅外吸收峰個數(shù)

實際觀察到的紅外吸收峰的數(shù)目，往往少于振動形式的數(shù)目，減少的原因主要有：(1)不產(chǎn)生偶極矩變化的振動沒有紅外吸收，不產(chǎn)生紅外吸收峰。（紅外非活性振動，CO2分子的vs1388cm-1）(2)有的振動形式不同，但振動頻率相同，吸收峰在紅外光譜圖中同一位置出現(xiàn)，只觀察到一個吸收峰，這種現(xiàn)象稱為簡并。(CO2分子δ面內(nèi),γ面外667cm-1)(3)吸收峰太弱，儀器不能分辨，或者超過了儀器可以測定的波長范圍。3.分子振動形式的個數(shù)(1)不產(chǎn)生偶極矩變化的振動沒有紅外19

內(nèi)部結(jié)構(gòu)因素

（1）電子效應(yīng)a．誘導(dǎo)效應(yīng)：吸電子基團使吸收峰向高頻方向移動（蘭移）4.影響峰位變化的因素

化學(xué)鍵的振動頻率不僅與其本身的結(jié)構(gòu)性質(zhì)有關(guān)，還受整個分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部因素影響。各種化合物中相同基團的特征吸收并不總在一個固定頻率上。R-CORC=01715cm-1

R-COHC=01730cm-1

R-COClC=01800cm-1

R-COFC=01920cm-1

內(nèi)部結(jié)構(gòu)因素4.影響峰位變化的因素化學(xué)鍵的振動頻率不僅20ｂ．共軛效應(yīng)cm-1cm-1cm-1cm-1共軛效應(yīng)使電子云密度降低，鍵力常數(shù)下降，吸收頻率下降，使吸收峰向低頻方向移動（紅移）。R-CONH2

C=01680cm-1（S、N原子與C=O基相連時）ｂ．共軛效應(yīng)cm-1cm-1cm-1cm-1共軛效應(yīng)21CHCHCHCH1576cm-11611cm-11644cm-11781cm-11678cm-11657cm-11651cm-1（２）空間效應(yīng)

場效應(yīng)；空間位阻；環(huán)張力CH3060-3030cm-12900-2800cm-12222CHCHCHCH1576cm-11611cm-11644cm22

（3）氫鍵效應(yīng)

氫鍵(分子內(nèi)氫鍵；分子間氫鍵)：對峰位，峰強產(chǎn)生極明顯影響，使伸縮振動頻率向低波數(shù)方向移動。（3）氫鍵效應(yīng)氫鍵(分子內(nèi)氫鍵；分子間氫鍵23外部因素(1)物質(zhì)的狀態(tài)例如：丙酮在氣態(tài)時的C=O為1742cm-1，而在液態(tài)時為1718cm-1。(2)溶劑效應(yīng)最常見的溶劑效應(yīng)：極性基團的伸縮振動頻率隨溶劑極性的增大而向低波數(shù)方向位移－紅移，吸收峰往往增強，原因：極性基團和極性溶劑分子之間形成氫鍵。消除溶劑效應(yīng)方法：采用非極性溶劑，如CCl4,CS2等，并以稀溶液來獲得紅外吸收光譜外部因素24１．紅外光譜的特征性（基團特征→整個分子特征）與一定結(jié)構(gòu)單元相聯(lián)系的、在一定范圍內(nèi)出現(xiàn)的化學(xué)鍵振動頻率—基團特征頻率（特征峰）；例：

28003000cm-1—CH3特征峰；16001850cm-1—C=O特征峰；基團所處化學(xué)環(huán)境不同（整個分子結(jié)構(gòu)信息），特征峰出現(xiàn)位置變化：—CH2—CO—CH2—1715cm-1酮—CH2—CO—O—1735cm-1酯—CH2—CO—NH—1680cm-1酰胺（三）紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)１．紅外光譜的特征性（基團特征→整個分子特征）與一定結(jié)構(gòu)單元252.紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)常見的有機化合物基團頻率出現(xiàn)的范圍：4000670cm-1依據(jù)基團的振動形式，分為四個區(qū)：(1)40002500cm-1

X—H伸縮振動區(qū)（X=O，N，C，S）(2)25001900cm-1

三鍵，累積雙鍵伸縮振動區(qū)(3)19001200cm-1

雙鍵伸縮振動區(qū)(4)1200670cm-1

X—Y伸縮振動區(qū)

X—H變形振動區(qū)2.紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)(3)1900120026

★官能團區(qū)(基團特征區(qū)）4000cm-1～1200cm-1分為三個區(qū)域伸縮振動吸收帶基團的特征吸收峰X－H4000cm-1～2500cm-1X=O，N，C叁鍵和累積雙鍵區(qū)2500cm-1～2000cm-1C=O、C=C、C=N、N=O2000cm-1～1200cm-1C=O：1870cm-1～1600cm-1分為三個區(qū)域X－H叁鍵和累積雙鍵區(qū)C=O、C=C、C=N、N27

指紋區(qū)可以表示整個分子的特征，用來鑒別烯烴的取代程度、提供化合物的順反構(gòu)型信息；確定苯環(huán)的取代基類型等。★指紋區(qū)1200cm-1～600cm-1指紋區(qū)可以表示整個分子的特征，用來鑒別烯烴的取代程度、提28峰⑤2247cm-1－C≡N

①～峰④基本相同—CH3、—CH2—四個以上的—CH2—峰④720cm-1

⑥，⑦，⑧，⑨烯烴峰⑧：δ（=C－H）峰⑨：δ（=CH2）單取代烯烴正十一烷、正十一烯和正十一腈的紅外吸收光譜圖峰⑤2247cm-1－C≡N①～峰④基本相同⑥，⑦，⑧29

主要吸收峰波數(shù)范圍σ/cm-1吸收強度

①

2800~3000

強

②

1470~1430

中強

③

1380附近

中強

④

700附近

弱⑤2247中強

⑥

3090附近弱⑦1639中強

⑧

990中強⑨909中強紅外光譜分析法課件_002303.有機化合物分子中常見基團吸收峰

X—H伸縮振動區(qū)（40002500cm-1）（1）—O—H36503200cm-1

確定醇，酚，酸

在非極性溶劑中，濃度較小（稀溶液）時，峰形尖銳，強吸收；當濃度較大時，發(fā)生締合作用，峰形較寬。3.有機化合物分子中常見基團吸收峰X—H伸縮振動區(qū)（4031（3）不飽和碳原子上的=C—H（C—H

）

苯環(huán)上的C—H

3030cm-1

=C—H30103040cm-1

C—H3300cm-1(2）飽和碳原子上的—C—H3000cm-1

以上

—CH32960cm-1

反對稱伸縮振動

2870cm-1

對稱伸縮振動—CH2—2930cm-1

反對稱伸縮振動

2850cm-1

對稱伸縮振動—C—H

2890cm-1

弱吸收3000cm-1以下（3）不飽和碳原子上的=C—H（C—H）(2）飽和碳原32雙鍵伸縮振動區(qū)(12001900cm-1)苯衍生物在

1650

2000

cm-1

出現(xiàn)

C-H和C=C鍵的相互面內(nèi)變形振動的泛頻吸收（強度弱），可用來判斷取代基位置。（1）RC=CR’16201680cm-1

強度弱，

R=R’（對稱）時，無紅外活性。（2）單核芳烴的C=C鍵伸縮振動（16261650

cm-1）雙鍵伸縮振動區(qū)(12001900cm-1)苯衍生物33（3）C=O（18501600cm-1，更正書上p158頁錯誤?。?/p>

碳氧雙鍵的特征峰，強度大，峰尖銳。醛，酮的區(qū)分？（3）C=O（18501600cm-1，更正書上p34

叁鍵(C

C)伸縮振動區(qū)(25001900cm-1)X—Y伸縮振動區(qū)，X—H變形振動區(qū)<1200cm-1

指紋區(qū)(1200650cm-1),較復(fù)雜。C-H，N-H的變形振動；C-O，C-X的伸縮振動；C-C骨架振動等;精細結(jié)構(gòu)的區(qū)分。（1）RCCH（21002140cm-1）RCCR’（21902260cm-1）R=R’時，無紅外活性（2）RCN（21002140cm-1）非共軛22402260cm-1

共軛22202230cm-1

叁鍵(CC)伸縮振動區(qū)(25001900cm-135基團吸收帶數(shù)據(jù)基團吸收帶數(shù)據(jù)36常見基團的紅外吸收帶特征區(qū)指紋區(qū)500100015002000250030003500C-H，N-H，O-HN-HCNC=NS-HP-HN-ON-NC-FC-XO-HO-H（氫鍵）C=OC-C，C-N，C-O=C-HC-HCCC=C常見基團的紅外吸收帶特征區(qū)指紋區(qū)50010001500200374.分子的不飽和度定義：

不飽和度是指分子結(jié)構(gòu)中達到飽和所缺一價元素的“對”數(shù)。如：乙烯變成飽和烷烴需要兩個氫原子，不飽和度為1。計算：

若分子中僅含一，二，三，四價元素（H，O，N，C），則可按下式進行不飽和度的計算：

=（2+2n4+n3–n1）/2

n4，n3，n1

分別為分子中四價，三價，一價元素數(shù)目。作用:由分子的不飽和度可以推斷分子中含有雙鍵，三鍵，環(huán)，芳環(huán)的數(shù)目，驗證譜圖解析的正確性(或初步推斷骨架）。例：C9H8O2

=（2+29

–8）/2=64.分子的不飽和度定義：不飽和度是指分子結(jié)構(gòu)中達到飽和所38（四）紅外光譜儀1.色散型IR譜儀光源→吸收池→單色器→檢測器→記錄裝置①基本構(gòu)造和工作原理兩種類型：色散型（利用單色器作為色散元件）干涉型（傅立葉變換紅外光譜儀）（四）紅外光譜儀1.色散型IR譜儀光源→吸收池→單色器→檢測39②主要部件光源：能連續(xù)地發(fā)出一定強度的紅外輻射。

常用的IR光源有能斯特燈和硅碳棒兩種。（陶瓷光源）能斯特燈：由混合的稀土金屬(鋯、釔、鈰)的氧化物燒結(jié)制成，d=1mm～3mm，l=20mm～50mm的棒，棒的兩端繞有鉑絲作為導(dǎo)線，工作溫度一般在1750℃。優(yōu)點：發(fā)光強度高。硅碳棒：由碳化硅烷結(jié)而成，中間細、兩端粗的棒狀物。優(yōu)點：發(fā)光面積大，堅固耐用。②主要部件能斯特燈：由混合的稀土金屬(鋯、釔、鈰)的氧化物燒40吸收池：IR吸收池的窗口材料常由NaCl和KBr等鹽的晶體制成，稱為鹽窗。

使用IR譜儀時要注意防潮(H2O??！)氣體池液體池固體：KBr晶體研磨均勻后，壓成透明片測定IR譜吸收池：IR吸收池的窗口材料常由NaCl和KBr等鹽的晶體制41單色器：把通過試樣池和參比池而進入入射狹縫的復(fù)合光散射成單色光，再投射到檢測器上進行測量。色散元件為棱鏡或光柵。早期的IR譜儀的棱鏡一般由NaCl或KBr等鹽的晶體制成，現(xiàn)代的IR譜儀采用平面衍射光柵。單色器：把通過試樣池和參比池而進入入射狹縫的復(fù)合光散射成單色42檢測器：檢測器的作用是接收紅外輻射并使之轉(zhuǎn)換成電信號。(光能量→溫差→電位差，不同導(dǎo)體構(gòu)成回路時的溫差電現(xiàn)象；涂黑金箔接受紅外輻射）常用的有三種：真空熱電偶、高萊池和電阻測輻射熱計。IR與UV的主要區(qū)別：(1)IR譜儀的試樣放在光源與單色器之間，而UV的試樣放在單色器之后、檢測器之前。(2)兩者的光源、透光材料與檢測器等有很大的差別。KBr，CsI晶體檢測器：檢測器的作用是接收紅外輻射并使之轉(zhuǎn)換成電信號。(光432.傅里葉變換紅外光譜儀結(jié)構(gòu)框圖干涉儀光源樣品室檢測器顯示器繪圖儀計算機干涉圖光譜圖FTS2.傅里葉變換紅外光譜儀結(jié)構(gòu)框圖干涉儀光源樣品室檢測器顯示器44內(nèi)部結(jié)構(gòu)Nicolet公司的AVATAR360FT-IR內(nèi)部結(jié)構(gòu)Nicolet公司的AVATAR360FT-IR45傅里葉變換紅外光譜儀工作原理圖

傅里葉變換紅外光譜儀工作原理圖46在干涉光的光路上→放置試樣→試樣吸收了其中某些頻率的能量→干涉圖的強度曲線發(fā)生變化→干涉圖經(jīng)過計算機采集→快速傅立葉變換→得到吸光度或透光率隨波長或波數(shù)變化的IR譜圖。在干涉光的光路上→放置試樣→試樣吸收了其中某些頻率的能量→干47邁克爾遜（Mickelson）干涉儀工作原理圖

邁克爾遜（Mickelson）干涉儀工作原理圖48掃描速度極快（1s);比色散型儀器快數(shù)百倍。因此適于對快速反應(yīng)的跟蹤，也便于與色譜法的聯(lián)用。不需要分光，信號強，靈敏度高，檢測限低，可達10-9～10-12g。分辨率、重現(xiàn)性和測量波譜范圍均優(yōu)于色散型。儀器小巧。采用熱釋電（TGS)和碲鎘汞(MCT)檢測器；TGS:硫酸三苷肽單晶為檢測元件；極化效應(yīng)與溫度有關(guān)有關(guān)，溫度高表面電荷減少（熱釋電）。響應(yīng)速度快；高速掃描。傅里葉變換紅外光譜儀特點：

FTIR光譜儀沒有色散元件，主要部件有光源（硅碳棒、高壓汞燈等）、邁克爾遜（Mickelson）干涉儀、樣品池、檢測器（常用TGS、MCT檢測器）、計算機及記錄儀。

掃描速度極快（1s);比色散型儀器快數(shù)百倍。因此適于對快速反49紅外光譜分析法課件_00250FTIRspectraofthegallbladdercarcinomatissue(a):4000～8000cm-1；(b):1500～1000cm-1傅里葉變換紅外光譜用于膽囊癌細胞及其細胞核結(jié)構(gòu)的研究FTIRspectraofthegallbladde51聯(lián)用技術(shù)GC/FTIR（氣相色譜紅外光譜聯(lián)用）LC/FTIR（液相色譜紅外光譜聯(lián)用）PAS/FTIR（光聲紅外光譜）MIC/FTIR（顯微紅外光譜）——微量及微區(qū)分析聯(lián)用技術(shù)GC/FTIR（氣相色譜紅外光譜聯(lián)用）LC/FTIR52（五）紅外光譜法的應(yīng)用研究分子結(jié)構(gòu)：如確定分子的空間構(gòu)型，求化學(xué)鍵的力常數(shù)、鍵長和鍵角等1.定性分析官能團的定性分析、已知化合物的鑒定（五）紅外光譜法的應(yīng)用1.定性分析53①官能團的定性分析否定法：在譜圖中若沒有某個基團的特征吸收峰出現(xiàn)，則說明此基團在分子中不存在。肯定法：根據(jù)紅外光譜的特征吸收峰，確認某基團的存在。如某化合物的IR譜，在官能團區(qū)1740cm-1有吸收→C=O，在指紋區(qū)1300cm-1~1150cm-1范圍內(nèi)有兩個強吸收峰→C－O，根據(jù)官能團區(qū)及指紋區(qū)的這三個相關(guān)峰：①官能團的定性分析54②已知化合物的鑒定(1)用標準試樣的圖譜對照。(2)與標準譜圖對照。在沒有純凈的標準物質(zhì)時，可用標準譜圖比較。許多國家都編制出版了標準譜圖集，如薩特勒IR譜圖集，匯集有十余萬張純化合物的標準紅外光譜圖。②已知化合物的鑒定在沒有純凈的標準物質(zhì)時，可用標準譜圖比較。552.未知物結(jié)構(gòu)分析未知物結(jié)構(gòu)分析的一般步驟如下：①了解與試樣性質(zhì)有關(guān)的其他資料了解來源元素分析的結(jié)果相對分子質(zhì)量熔點、沸點等物理性質(zhì)和有關(guān)的化學(xué)性質(zhì)由元素分析結(jié)果和相對分子質(zhì)量推算出分子式2.未知物結(jié)構(gòu)分析①了解與試樣性質(zhì)有關(guān)的其他資料56由分子式計算不飽和度n1－1價原子數(shù)目n3－3價原子數(shù)目n4－4價原子數(shù)目★☆★雙鍵(C=C、C=O)、飽和環(huán)狀結(jié)構(gòu)：Ω=1；叁鍵(C≡C)：Ω=2；苯環(huán)：Ω=4。由分子式計算不飽和度n1－1價原子數(shù)目★☆★57②試樣的制備和紅外光譜的制作☆被分析的試樣應(yīng)該是純物質(zhì)（>98%),不含游離水?！罴兾镔|(zhì)可以通過對試祥進行分離和精制的方法(如分餾、萃取、重結(jié)晶、層析等)得到☆根據(jù)試樣的性質(zhì)，按照試驗條件制作紅外光譜圖②試樣的制備和紅外光譜的制作58制樣方法1）氣體——氣體池2）液體：①液膜法——難揮發(fā)液體（bp>80C）②溶液法——液體池溶劑：CCl4，CS2常用。3)固體:①研糊法（液體石臘法）②KBr壓片法③薄膜法制樣方法1）氣體——氣體池2）液體：①液膜法——難揮發(fā)液體（59③譜圖的解析★首先觀察官能團區(qū)，解析第一強吸收峰屬于何種基團的特征吸收峰。如，羰基(C=O)在1820cm-1～1600cm-1有強吸收峰☆★找出該基團的全部或主要相關(guān)蜂，包括該基團在指紋區(qū)的吸收峰，進一步確認該基團的存在。然后解析第二強峰及其相關(guān)峰。

先強峰，后弱峰先官能團區(qū)，后指紋區(qū)，找相關(guān)峰③譜圖的解析☆★找出該基團的全部或主要相關(guān)蜂，包括該基團在指60④與標準譜圖進行對照

在相同的實驗條件下操作，將得到的紅外光譜圖與標準譜圖進行比較，若兩張語圖吸收峰的位置和形狀完全相同，峰的相對強度（ε）一樣，可以認為樣品與該種已知物是同一物質(zhì)?！睢铩畲_定分子中各個基團或化學(xué)鍵所連接的原子或原子團，以及與其他基團的結(jié)合方式，并結(jié)合相對分子質(zhì)量、不飽和度以及其他儀器分析結(jié)果等有關(guān)資料，推測分子的結(jié)構(gòu)。④與標準譜圖進行對照☆★☆確定分子中各個基團或化學(xué)鍵所連接的61紅外譜圖解析示例1．烷烴2.烯烴紅外譜圖解析示例1．烷烴2.烯烴62對比烯烴順反異構(gòu)體對比烯烴順反異構(gòu)體633.醇

氫鍵締合3.醇64４．醛、酮４．醛、酮655．羧酸及其衍生物5．羧酸及其衍生物66未知物結(jié)構(gòu)確定未知物1未知物結(jié)構(gòu)確定未知物167例某未知物分子式為C8H8O，其IR譜如圖所示，試推測未知物的分子結(jié)構(gòu)。解：(1)根據(jù)分子式計算不飽和度：Ω＝1+8+(0-8)/2＝5苯環(huán)及CH3的C—H伸縮振動苯環(huán)的骨架振動單取代苯C=O的伸縮振動。因分子式中只有一個氧原子，不可能是酸或酯，只可能是酮，而且分子中有苯環(huán)，很可能是芳香酮。CH3的C—H對稱彎曲振動δs(CH)CH3的C—H反對稱彎曲振動δas(CH)(2)圖譜解析例某未知物分子式為C8H8O，其IR譜如圖所示，試推測未知68紅外光譜分析法課件_00269綜上所述，該化合物中有一個單取代的苯環(huán)、一個羰基(估計是芳香酮羰基)、一個甲基，根據(jù)分子式，推測未知物的結(jié)構(gòu)式可能是:3000cm-1、1600cm-1～1500cm-1苯環(huán)的骨架振動、指紋區(qū)760cm-1，692cm-1單取代苯

1681cm-1強峰為C=O的伸縮振動1363cm-1CH3的C—H

δs(CH)1430cm-1CH3的C—Hδas(CH)綜上所述，該化合物中有一個單取代的苯環(huán)、一個羰基(估計是芳香70作業(yè)：

P168~169

2,4,5,6,8,12,13作業(yè)：

P168~1692,4,5,6,8,171五、紅外吸收光譜分析InfraredAbsorptionSpectrum，IR（一）紅外吸收光譜分析概述分子中基團的振動和轉(zhuǎn)動能級躍遷產(chǎn)生：振-轉(zhuǎn)光譜振動能級ΔE：0.05-1eV;轉(zhuǎn)動能級ΔE

：0.005-0.05eV.五、紅外吸收光譜分析72紅外光譜分析法課件_00273認識IRT透過率紅外光譜圖：縱坐標為透光率，橫坐標為波長λ（

μm）或波數(shù)σ

（1/λ）單位：cm-1可以用峰數(shù)，峰位，峰形，峰強來描述。主要應(yīng)用：有機化合物(或官能團）的結(jié)構(gòu)解析定性：基團的特征吸收頻率定量：特征峰的強度認識IRT透過率紅外光譜圖：主要應(yīng)用：有機化合物(或官能團）741.紅外光譜區(qū)的分類波長范圍一般為:0.75μm～1000μm。紅外光譜區(qū)的劃分名稱λ/μmσ/cm-1能級躍遷類型近紅外區(qū)0.75～2.513333～4000O-H、N-H、C-H鍵的倍頻吸收

中紅外區(qū)2.5～504000～200分子中原子的振動及分子轉(zhuǎn)動遠紅外區(qū)50～1000200～10分子轉(zhuǎn)動晶格振動

λ～σ的關(guān)系怎樣？1.紅外光譜區(qū)的分類紅外光譜區(qū)的劃分λ～σ的關(guān)系怎樣？75如果波長以μm為單位，而1μm＝10-4cm，波長與波數(shù)的關(guān)系為：例如λ＝50μm的紅外光，用波數(shù)表示為：波數(shù)是波長的倒數(shù)，常用單位是cm-1，它表示1cm的距離內(nèi)光波的數(shù)目。即在1cm的長度內(nèi)，波長為50μm的紅外光波的數(shù)量為200個。如果波長以μm為單位，而1μm＝10-4cm，波長與波數(shù)的關(guān)762.紅外光譜產(chǎn)生的條件分子吸收紅外光必須滿足如下兩個條件：☆☆在振動過程中分子必須有偶極矩的變化。2.紅外光譜產(chǎn)生的條件☆77對稱分子：沒有偶極矩，光輻射不能引起共振，無紅外活性。

如：N2、O2、Cl2等。非對稱分子：有偶極矩，紅外活性。CO2分子怎樣？……對稱分子：沒有偶極矩，光輻射不能引起共振，無紅外活性。CO278與UV比較，IR的特點：IR頻率范圍小、吸收峰數(shù)目多、吸收曲線復(fù)雜、吸收強度弱?！颕R峰出現(xiàn)的頻率（波數(shù)）位置由振動能級差決定☆★吸收峰的個數(shù)與分子振動自由度的數(shù)目有關(guān)☆★☆吸收峰的強度則主要取決于振動過程中偶極矩變化的大小和能級躍遷的幾率C=O、Si－O、C－Cl、C－F

等基團極性較強，其吸收較強C－N，C－H等極性較弱的基團，吸收譜帶的強度較弱與UV比較，IR的特點：IR頻率范圍小、吸收峰數(shù)目多、吸收曲79基頻的定義：振動能級由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)時產(chǎn)生的吸收峰稱為基頻峰，相應(yīng)的頻率稱為基頻。(△V=1)（倍頻峰？組合頻峰？）一般從基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)的幾率較大，所以基頻吸收的強度較大。IR譜帶的強度用s(strong，強,ε=20～100)、m(middle，中等,10～20)、w(weak，弱,1～10)、vw(veryweak，極弱<1)表示?；l的定義：振動能級由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)時產(chǎn)生的吸收峰稱為80（二）分子的振動形式1.雙原子分子的簡諧振動及其頻率（峰位）

化學(xué)鍵的振動類似于連接兩個小球的彈簧分子的振動能級（量子化）：

E振=（V+1/2）h振V：振動量子數(shù)；

振：化學(xué)鍵的振動頻率。（二）分子的振動形式1.雙原子分子的簡諧振動及其頻率（峰位81

任意兩個相鄰的能級間的能量差為：=M1M2/（M1+M2）K：化學(xué)鍵的力常數(shù)，與鍵能和鍵長有關(guān)

：雙原子的折合原子量發(fā)生振動能級躍遷需要能量的大小(峰位）取決于鍵兩端原子的折合質(zhì)量和鍵的力常數(shù)，即取決于分子的結(jié)構(gòu)特征。

任意兩個相鄰的能級間的能量差為：=M1M2/（M1+M82表某些鍵的伸縮力常數(shù)（N/cm-1）鍵類型:—CC—>—C=C—>—C—C—力常數(shù):15179.59.94.55.6峰位:4.5m6.0m7.0m

化學(xué)鍵鍵強越強（即鍵的力常數(shù)K越大）,原子折合質(zhì)量越小，化學(xué)鍵的振動頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)。

表某些鍵的伸縮力常數(shù)（N/cm-1）鍵類型:83例已知C－H鍵(看作雙原子分子)的力常數(shù)為K＝5N.cm-1，求C－H鍵的振動頻率。解：C原子和H原子的折合質(zhì)量μ(=折合原子量）為：

代入公式，得：為什么含H單鍵的伸縮振動吸收峰處于高頻區(qū)？？例已知C－H鍵(看作雙原子分子)的力常數(shù)為代入公式，得：84例題:由表中查知C=C鍵的k=9.59.9N.cm-1,令其為9.6N.cm-1,計算波數(shù)正己烯中C=C鍵伸縮振動頻率實測值為1652cm-1例題:由表中查知C=C鍵的k=9.59.9N.cm852.分子中基團的基本振動形式（峰的個數(shù)）兩類基本振動形式伸縮振動亞甲基變形振動亞甲基2.分子中基團的基本振動形式（峰的個數(shù)）兩類基本振動形式86例１水分子峰位、峰數(shù)與峰強（1）峰位化學(xué)鍵的力常數(shù)k越大，原子折合質(zhì)量越小，鍵的振動頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)（短波長區(qū)）；反之，出現(xiàn)在低波數(shù)區(qū)（高波長區(qū)）。（2）峰數(shù)峰數(shù)與分子自由度（振動形式的個數(shù)）（f=3N-5(線性分子）；f=3N-6(非線性分子）有關(guān)。振動中無偶極矩變化時，無紅外吸收。375636571595例１水分子峰位、峰數(shù)與峰強（1）峰位化學(xué)鍵的力87不同狀態(tài)水的紅外吸收頻率（cm-1）

3000-3800cm-1,1590-1690cm-1

出現(xiàn)吸收峰說明可能含水!!樣品或用于壓片的溴化鉀晶體含有微量水分時會在該處出峰。

水的存在狀態(tài)O—H伸縮振動彎曲振動游離水（H2O）吸附水（H2O）結(jié)晶水（nH2O）結(jié)構(gòu)水（羥基OH）375634353200-32503640159516301670-16851350-1260不同狀態(tài)水的紅外吸收頻率（cm-1）3000-3800cm88例2CO2分子（4）由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生一個強的吸收峰，基頻峰；（5）由基態(tài)直接躍遷到第二激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生一個弱的吸收峰，倍頻峰；（3）振動中偶極矩變化大(對稱性差），吸收峰強；鍵兩端原子電負性相差越大（極性越大），吸收峰越強；例2CO2分子（4）由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生一個強的893.分子振動形式的個數(shù)

意義：估算紅外吸收峰個數(shù)

實際觀察到的紅外吸收峰的數(shù)目，往往少于振動形式的數(shù)目，減少的原因主要有：(1)不產(chǎn)生偶極矩變化的振動沒有紅外吸收，不產(chǎn)生紅外吸收峰。（紅外非活性振動，CO2分子的vs1388cm-1）(2)有的振動形式不同，但振動頻率相同，吸收峰在紅外光譜圖中同一位置出現(xiàn)，只觀察到一個吸收峰，這種現(xiàn)象稱為簡并。(CO2分子δ面內(nèi),γ面外667cm-1)(3)吸收峰太弱，儀器不能分辨，或者超過了儀器可以測定的波長范圍。3.分子振動形式的個數(shù)(1)不產(chǎn)生偶極矩變化的振動沒有紅外90

內(nèi)部結(jié)構(gòu)因素

（1）電子效應(yīng)a．誘導(dǎo)效應(yīng)：吸電子基團使吸收峰向高頻方向移動（蘭移）4.影響峰位變化的因素

化學(xué)鍵的振動頻率不僅與其本身的結(jié)構(gòu)性質(zhì)有關(guān)，還受整個分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部因素影響。各種化合物中相同基團的特征吸收并不總在一個固定頻率上。R-CORC=01715cm-1

R-COHC=01730cm-1

R-COClC=01800cm-1

R-COFC=01920cm-1

內(nèi)部結(jié)構(gòu)因素4.影響峰位變化的因素化學(xué)鍵的振動頻率不僅91ｂ．共軛效應(yīng)cm-1cm-1cm-1cm-1共軛效應(yīng)使電子云密度降低，鍵力常數(shù)下降，吸收頻率下降，使吸收峰向低頻方向移動（紅移）。R-CONH2

C=01680cm-1（S、N原子與C=O基相連時）ｂ．共軛效應(yīng)cm-1cm-1cm-1cm-1共軛效應(yīng)92CHCHCHCH1576cm-11611cm-11644cm-11781cm-11678cm-11657cm-11651cm-1（２）空間效應(yīng)

場效應(yīng)；空間位阻；環(huán)張力CH3060-3030cm-12900-2800cm-12222CHCHCHCH1576cm-11611cm-11644cm93

（3）氫鍵效應(yīng)

氫鍵(分子內(nèi)氫鍵；分子間氫鍵)：對峰位，峰強產(chǎn)生極明顯影響，使伸縮振動頻率向低波數(shù)方向移動。（3）氫鍵效應(yīng)氫鍵(分子內(nèi)氫鍵；分子間氫鍵94外部因素(1)物質(zhì)的狀態(tài)例如：丙酮在氣態(tài)時的C=O為1742cm-1，而在液態(tài)時為1718cm-1。(2)溶劑效應(yīng)最常見的溶劑效應(yīng)：極性基團的伸縮振動頻率隨溶劑極性的增大而向低波數(shù)方向位移－紅移，吸收峰往往增強，原因：極性基團和極性溶劑分子之間形成氫鍵。消除溶劑效應(yīng)方法：采用非極性溶劑，如CCl4,CS2等，并以稀溶液來獲得紅外吸收光譜外部因素95１．紅外光譜的特征性（基團特征→整個分子特征）與一定結(jié)構(gòu)單元相聯(lián)系的、在一定范圍內(nèi)出現(xiàn)的化學(xué)鍵振動頻率—基團特征頻率（特征峰）；例：

28003000cm-1—CH3特征峰；16001850cm-1—C=O特征峰；基團所處化學(xué)環(huán)境不同（整個分子結(jié)構(gòu)信息），特征峰出現(xiàn)位置變化：—CH2—CO—CH2—1715cm-1酮—CH2—CO—O—1735cm-1酯—CH2—CO—NH—1680cm-1酰胺（三）紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)１．紅外光譜的特征性（基團特征→整個分子特征）與一定結(jié)構(gòu)單元962.紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)常見的有機化合物基團頻率出現(xiàn)的范圍：4000670cm-1依據(jù)基團的振動形式，分為四個區(qū)：(1)40002500cm-1

X—H伸縮振動區(qū)（X=O，N，C，S）(2)25001900cm-1

三鍵，累積雙鍵伸縮振動區(qū)(3)19001200cm-1

雙鍵伸縮振動區(qū)(4)1200670cm-1

X—Y伸縮振動區(qū)

X—H變形振動區(qū)2.紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)(3)1900120097

★官能團區(qū)(基團特征區(qū)）4000cm-1～1200cm-1分為三個區(qū)域伸縮振動吸收帶基團的特征吸收峰X－H4000cm-1～2500cm-1X=O，N，C叁鍵和累積雙鍵區(qū)2500cm-1～2000cm-1C=O、C=C、C=N、N=O2000cm-1～1200cm-1C=O：1870cm-1～1600cm-1分為三個區(qū)域X－H叁鍵和累積雙鍵區(qū)C=O、C=C、C=N、N98

指紋區(qū)可以表示整個分子的特征，用來鑒別烯烴的取代程度、提供化合物的順反構(gòu)型信息；確定苯環(huán)的取代基類型等?！镏讣y區(qū)1200cm-1～600cm-1指紋區(qū)可以表示整個分子的特征，用來鑒別烯烴的取代程度、提99峰⑤2247cm-1－C≡N

①～峰④基本相同—CH3、—CH2—四個以上的—CH2—峰④720cm-1

⑥，⑦，⑧，⑨烯烴峰⑧：δ（=C－H）峰⑨：δ（=CH2）單取代烯烴正十一烷、正十一烯和正十一腈的紅外吸收光譜圖峰⑤2247cm-1－C≡N①～峰④基本相同⑥，⑦，⑧100

主要吸收峰波數(shù)范圍σ/cm-1吸收強度

①

2800~3000

強

②

1470~1430

中強

③

1380附近

中強

④

700附近

弱⑤2247中強

⑥

3090附近弱⑦1639中強

⑧

990中強⑨909中強紅外光譜分析法課件_0021013.有機化合物分子中常見基團吸收峰

X—H伸縮振動區(qū)（40002500cm-1）（1）—O—H36503200cm-1

確定醇，酚，酸

在非極性溶劑中，濃度較?。ㄏ∪芤海r，峰形尖銳，強吸收；當濃度較大時，發(fā)生締合作用，峰形較寬。3.有機化合物分子中常見基團吸收峰X—H伸縮振動區(qū)（40102（3）不飽和碳原子上的=C—H（C—H

）

苯環(huán)上的C—H

3030cm-1

=C—H30103040cm-1

C—H3300cm-1(2）飽和碳原子上的—C—H3000cm-1

以上

—CH32960cm-1

反對稱伸縮振動

2870cm-1

對稱伸縮振動—CH2—2930cm-1

反對稱伸縮振動

2850cm-1

對稱伸縮振動—C—H

2890cm-1

弱吸收3000cm-1以下（3）不飽和碳原子上的=C—H（C—H）(2）飽和碳原103雙鍵伸縮振動區(qū)(12001900cm-1)苯衍生物在

1650

2000

cm-1

出現(xiàn)

C-H和C=C鍵的相互面內(nèi)變形振動的泛頻吸收（強度弱），可用來判斷取代基位置。（1）RC=CR’16201680cm-1

強度弱，

R=R’（對稱）時，無紅外活性。（2）單核芳烴的C=C鍵伸縮振動（16261650

cm-1）雙鍵伸縮振動區(qū)(12001900cm-1)苯衍生物104（3）C=O（18501600cm-1，更正書上p158頁錯誤?。?/p>

碳氧雙鍵的特征峰，強度大，峰尖銳。醛，酮的區(qū)分？（3）C=O（18501600cm-1，更正書上p105

叁鍵(C

C)伸縮振動區(qū)(25001900cm-1)X—Y伸縮振動區(qū)，X—H變形振動區(qū)<1200cm-1

指紋區(qū)(1200650cm-1),較復(fù)雜。C-H，N-H的變形振動；C-O，C-X的伸縮振動；C-C骨架振動等;精細結(jié)構(gòu)的區(qū)分。（1）RCCH（21002140cm-1）RCCR’（21902260cm-1）R=R’時，無紅外活性（2）RCN（21002140cm-1）非共軛22402260cm-1

共軛22202230cm-1

叁鍵(CC)伸縮振動區(qū)(25001900cm-1106基團吸收帶數(shù)據(jù)基團吸收帶數(shù)據(jù)107常見基團的紅外吸收帶特征區(qū)指紋區(qū)500100015002000250030003500C-H，N-H，O-HN-HCNC=NS-HP-HN-ON-NC-FC-XO-HO-H（氫鍵）C=OC-C，C-N，C-O=C-HC-HCCC=C常見基團的紅外吸收帶特征區(qū)指紋區(qū)500100015002001084.分子的不飽和度定義：

不飽和度是指分子結(jié)構(gòu)中達到飽和所缺一價元素的“對”數(shù)。如：乙烯變成飽和烷烴需要兩個氫原子，不飽和度為1。計算：

若分子中僅含一，二，三，四價元素（H，O，N，C），則可按下式進行不飽和度的計算：

=（2+2n4+n3–n1）/2

n4，n3，n1

分別為分子中四價，三價，一價元素數(shù)目。作用:由分子的不飽和度可以推斷分子中含有雙鍵，三鍵，環(huán)，芳環(huán)的數(shù)目，驗證譜圖解析的正確性(或初步推斷骨架）。例：C9H8O2

=（2+29

–8）/2=64.分子的不飽和度定義：不飽和度是指分子結(jié)構(gòu)中達到飽和所109（四）紅外光譜儀1.色散型IR譜儀光源→吸收池→單色器→檢測器→記錄裝置①基本構(gòu)造和工作原理兩種類型：色散型（利用單色器作為色散元件）干涉型（傅立葉變換紅外光譜儀）（四）紅外光譜儀1.色散型IR譜儀光源→吸收池→單色器→檢測110②主要部件光源：能連續(xù)地發(fā)出一定強度的紅外輻射。

常用的IR光源有能斯特燈和硅碳棒兩種。（陶瓷光源）能斯特燈：由混合的稀土金屬(鋯、釔、鈰)的氧化物燒結(jié)制成，d=1mm～3mm，l=20mm～50mm的棒，棒的兩端繞有鉑絲作為導(dǎo)線，工作溫度一般在1750℃。優(yōu)點：發(fā)光強度高。硅碳棒：由碳化硅烷結(jié)而成，中間細、兩端粗的棒狀物。優(yōu)點：發(fā)光面積大，堅固耐用。②主要部件能斯特燈：由混合的稀土金屬(鋯、釔、鈰)的氧化物燒111吸收池：IR吸收池的窗口材料常由NaCl和KBr等鹽的晶體制成，稱為鹽窗。

使用IR譜儀時要注意防潮(H2O??！)氣體池液體池固體：KBr晶體研磨均勻后，壓成透明片測定IR譜吸收池：IR吸收池的窗口材料常由NaCl和KBr等鹽的晶體制112單色器：把通過試樣池和參比池而進入入射狹縫的復(fù)合光散射成單色光，再投射到檢測器上進行測量。色散元件為棱鏡或光柵。早期的IR譜儀的棱鏡一般由NaCl或KBr等鹽的晶體制成，現(xiàn)代的IR譜儀采用平面衍射光柵。單色器：把通過試樣池和參比池而進入入射狹縫的復(fù)合光散射成單色113檢測器：檢測器的作用是接收紅外輻射并使之轉(zhuǎn)換成電信號。(光能量→溫差→電位差，不同導(dǎo)體構(gòu)成回路時的溫差電現(xiàn)象；涂黑金箔接受紅外輻射）常用的有三種：真空熱電偶、高萊池和電阻測輻射熱計。IR與UV的主要區(qū)別：(1)IR譜儀的試樣放在光源與單色器之間，而UV的試樣放在單色器之后、檢測器之前。(2)兩者的光源、透光材料與檢測器等有很大的差別。KBr，CsI晶體檢測器：檢測器的作用是接收紅外輻射并使之轉(zhuǎn)換成電信號。(光1142.傅里葉變換紅外光譜儀結(jié)構(gòu)框圖干涉儀光源樣品室檢測器顯示器繪圖儀計算機干涉圖光譜圖FTS2.傅里葉變換紅外光譜儀結(jié)構(gòu)框圖干涉儀光源樣品室檢測器顯示器115內(nèi)部結(jié)構(gòu)Nicolet公司的AVATAR360FT-IR內(nèi)部結(jié)構(gòu)Nicolet公司的AVATAR360FT-IR116傅里葉變換紅外光譜儀工作原理圖

傅里葉變換紅外光譜儀工作原理圖117在干涉光的光路上→放置試樣→試樣吸收了其中某些頻率的能量→干涉圖的強度曲線發(fā)生變化→干涉圖經(jīng)過計算機采集→快速傅立葉變換→得到吸光度或透光率隨波長或波數(shù)變化的IR譜圖。在干涉光的光路上→放置試樣→試樣吸收了其中某些頻率的能量→干118邁克爾遜（Mickelson）干涉儀工作原理圖

邁克爾遜（Mickelson）干涉儀工作原理圖119掃描速度極快（1s);比色散型儀器快數(shù)百倍。因此適于對快速反應(yīng)的跟蹤，也便于與色譜法的聯(lián)用。不需要分光，信號強，靈敏度高，檢測限低，可達10-9～10-12g。分辨率、重現(xiàn)性和測量波譜范圍均優(yōu)于色散型。儀器小巧。采用熱釋電（TGS)和碲鎘汞(MCT)檢測器；TGS:硫酸三苷肽單晶為檢測元件；極化效應(yīng)與溫度有關(guān)有關(guān)，溫度高表面電荷減少（熱釋電）。響應(yīng)速度快；高速掃描。傅里葉變換紅外光譜儀