影響紅外光譜吸收頻率的因素

2.2影響紅外光譜吸收頻率的因素

吸收峰的位置與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。從特征吸收峰的波數(shù)與強(qiáng)度可以推測(cè)化合物的分子結(jié)構(gòu)。對(duì)于同一種官能團(tuán)，吸收峰的位置不是固定的，有一個(gè)波數(shù)范圍。吸收峰的位置受多種因素的影響，如質(zhì)量效應(yīng)、電子效應(yīng)、空間效應(yīng)、氫鍵、振動(dòng)的偶合及外在因素等。1精選課件1.質(zhì)量效應(yīng)由質(zhì)量不同的原子構(gòu)成的化學(xué)鍵，其振動(dòng)頻率是不同的。X－H：

當(dāng)X是同族元素時(shí)，隨質(zhì)量增大頻率明顯變小。如波數(shù)C-H>Si-H>Ge-H>Sn-H當(dāng)X是同周期元素時(shí)，隨原子序數(shù)的增大頻率反而升高。如波數(shù)F-H比C-H大1000cm－1當(dāng)含氫基團(tuán)的H原子被氘取代后，基團(tuán)的吸收頻率會(huì)向低波數(shù)的方向變化。2精選課件電子效應(yīng)2.電子效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng)它們都是由于化學(xué)鍵的電子分布不均勻引起的。中介效應(yīng)共軛效應(yīng)3精選課件由于取代基具有不同的電負(fù)性，通過(guò)靜電誘導(dǎo)作用，引起分子中電子分布的變化，從而使基團(tuán)的特征頻率發(fā)生了位移。（1）誘導(dǎo)效應(yīng)（I效應(yīng)）隨著取代原子電負(fù)性的增大或取代數(shù)目的增加，誘導(dǎo)效應(yīng)越強(qiáng)，吸收峰向高波數(shù)移動(dòng)的程度越顯著。4精選課件當(dāng)含有孤對(duì)電子的原子（O、S、N等）與具有多重鍵的原子相連時(shí)，也可起類似的共軛作用，稱為中介效應(yīng)。（2）中介效應(yīng)由于含有孤對(duì)電子的原子的共軛作用，使C=O上的電子云更移向氧原子，C=O雙鍵的電子云密度平均化，造成C=O鍵的吸收頻率向低波數(shù)位移。5精選課件當(dāng)雙鍵之間以一個(gè)單鍵相連時(shí)，雙鍵π電子發(fā)生共軛而離域，降低了雙鍵的力常數(shù)，從而使雙鍵的伸縮振動(dòng)頻率降低，但吸收強(qiáng)度提高。（3）共軛效應(yīng)6精選課件（1）空間阻礙

3.空間效應(yīng)指分子中的大基團(tuán)產(chǎn)生的位阻作用，迫使鄰近基團(tuán)間的鍵角變小或共軛體系之間單鍵鍵角偏轉(zhuǎn)，使基團(tuán)的振動(dòng)頻率和峰形發(fā)生變化。

當(dāng)共軛體系的共平面性質(zhì)被偏離或破壞時(shí)，吸收頻率增高，吸收強(qiáng)度降低。

7精選課件（2）環(huán)張力

對(duì)于環(huán)烯，隨著環(huán)的減小，環(huán)的張力變大，環(huán)內(nèi)各鍵削弱，伸縮振動(dòng)頻率降低，而環(huán)外的鍵卻增強(qiáng)，伸縮振動(dòng)頻率升高。

8精選課件氫鍵的形成使電子云密度平均化，從而使伸縮振動(dòng)頻率降低。游離羧酸的C=O鍵頻率出現(xiàn)在1760cm-1左右，在固體或液體中，由于羧酸形成二聚體，C=O鍵頻率出現(xiàn)在1700cm-1。

分子內(nèi)氫鍵不受濃度影響，分子間氫鍵受濃度影響較大。4.氫鍵9精選課件含有同原子的兩個(gè)鍵，如果其單鍵的振動(dòng)頻率相同或相近，它們之間即會(huì)發(fā)生較強(qiáng)的相互作用，由于兩諧振子的相位或偶合情況不同，出現(xiàn)分別低于和高于單個(gè)諧振子位置的兩個(gè)頻率，此頻率含有兩個(gè)諧振子的成分。5.振動(dòng)的偶合

例如，異丙基的兩個(gè)甲基同時(shí)和一個(gè)碳原子相連，由于相互偶合作用引起甲基對(duì)稱振動(dòng)分裂為二，出現(xiàn)在1385cm－1和1365cm－1，對(duì)確認(rèn)異丙基的存在是非常有用的。10精選課件樣品所處物態(tài)、制備樣品的方法、溶劑的性質(zhì)、氫鍵、結(jié)晶條件、吸收池厚度、色散系統(tǒng)以及測(cè)試溫度等。6.外在因素（測(cè)定條件）

①物態(tài)效應(yīng)②溶劑效應(yīng)11精選課件①物態(tài)效應(yīng)正己酸的紅外光譜a蒸氣(134℃)b液體(室溫)12精選課件②溶劑效