复旦大学高等结构分析红外IRppt2011-1.pdf

红外光谱 刘新刚 分析测试中心 2011年3月3 日 课程主要内容  红外吸收光谱的用途，红外吸收光谱区域及表 示法。红外吸收光谱的产生条件。  分子振动方程式的表述。分子振动的形式。影 响红外吸收光谱吸收带强度的因素。  红外光谱的特征性和基团频率，对典型化合物 红外光谱图上特征基团吸收峰的解析。影响基 团频率位移的因素。  红外光谱实验技术以及红外光谱的前沿应用。 红外光谱参考书 1. 吴谨光主编 《近代傅立叶变换红外光谱技术及应用》 科学技术文献出版社 1994年 2. John M. Chalmers, Peter R. Griffiths Handbook of Vibrational Spectroscopy WILEY 2002年 2.翁诗甫主编 《傅里叶变换红外光谱仪》 化学工业出版社 2005年 3. Peter Griffiths, James A. De Haseth Fourier Transform Infrared Spectrometry(Second Edition) WILEY 2007年 4.1 引言—— 红外光谱的发展 1800 年，首先发现天王星的德国天文学家威廉‧赫瑟尔 （Sir Frederick William Herschel）利用电子装置重复牛顿的用三棱镜 分解太阳光的实验时，发现在最热的红光谱线 的延伸外端另有一 段肉眼无法见到的谱线区域，会使得温度产生巨大骤升，因为它是 在可见光 电磁谱线的外端，所以这段与热相关的辐射被称之为 “红外光”。 1892年，朱利叶斯（Julius ）测到了红外光谱，测定了20多种有机化 合物，且发现了有机结构与红外光谱直接有关； 1905年，科伯伦茨（Coblents ）发表了128种有机、无机化合物的红 外光谱，导致了红外光谱法的诞生； 1936年，出现了实验室型的红外光谱仪一台（氯化钠棱镜）； 4.1 引言—— 红外光谱的发展（续） 1947年，在美国使用了第一台实用的双光束自动记录的红外分光光 度计，即是第一代的红外光谱仪； 1950年，在英国召开了第二次专门的红外光谱讨论会，科尔苏普 （Calthop ）发表了特征吸收谱带频率表； 60年代，出现了第二代的红外光谱仪，光栅型； 70年代，出现了傅立叶红外光谱仪，即是第三代的； 70年代末（中期），出现了激光红外光谱仪，分辨率非常高，可达 10-5cm-1 。 4.2 红外吸收光谱的基本原理 4.2.1 红外光谱的形成及红外区的分类 分子的总能量： E = E + E ＋E ＋E ＋E (4-1) o 平 转 振 电  转动能级间的间隔最小 ∆E 0.05eV 远红外区  振动能级间的间隔较大 ∆E 0.05 ~ 1.0eV 中红外区  电子能级间的间隔更大 ∆E 1~ 20eV 可见、紫外 红外光谱产