1、1 2.2 影響紅外光譜吸收頻率的因素影響紅外光譜吸收頻率的因素 吸收峰的位置與分子結構有關。從特征吸收吸收峰的位置與分子結構有關。從特征吸收峰的波數與強度可以推測化合物的分子結構。峰的波數與強度可以推測化合物的分子結構。 對于同一種官能團，吸收峰的位置不是固定對于同一種官能團，吸收峰的位置不是固定的，有一個波數范圍。的，有一個波數范圍。 吸收峰的位置受多種因素的影響，如質量效吸收峰的位置受多種因素的影響，如質量效應、電子效應、空間效應、氫鍵、振動的偶合及應、電子效應、空間效應、氫鍵、振動的偶合及外在因素等。外在因素等。21. 1. 質量效應質量效應 由質量不同的原子構成的化學鍵，其振由質量不

2、同的原子構成的化學鍵，其振動頻率是不同的。動頻率是不同的。x xh h： 當當x x是同族元素時，隨質量增大頻率明顯是同族元素時，隨質量增大頻率明顯變小。如波數變小。如波數c-hsi-hge-hsn-hc-hsi-hge-hsn-h 當當x x是同周期元素時，隨原子序數的增大是同周期元素時，隨原子序數的增大頻率反而升高。如波數頻率反而升高。如波數f-hf-h比比c-hc-h大大1000cm1000cm1 1 當含氫基團的當含氫基團的h h原子被氘取代后，基團的原子被氘取代后，基團的吸收頻率會向低波數的方向變化。吸收頻率會向低波數的方向變化。3電子電子效應效應2.2.電子效應電子效應誘導效應誘導

3、效應它們都是由于它們都是由于化學鍵的電子化學鍵的電子分布不均勻引分布不均勻引起的。起的。中介效應中介效應共軛效應共軛效應4 由于取代基具有不同的電負性，通過靜由于取代基具有不同的電負性，通過靜電誘導作用，引起分子中電子分布的變化，電誘導作用，引起分子中電子分布的變化，從而使基團的特征頻率發生了位移。從而使基團的特征頻率發生了位移。（1 1）誘導效應（）誘導效應（i i效應）效應） 隨著取代原子電負性的增大或取代數目隨著取代原子電負性的增大或取代數目的增加，誘導效應越強，吸收峰向高波數移的增加，誘導效應越強，吸收峰向高波數移動的程度越顯著。動的程度越顯著。5 當含有孤對電子的原子（當含有孤對電子

4、的原子（o、s、n等）等）與具有多重鍵的原子相連時，也可起類似的與具有多重鍵的原子相連時，也可起類似的共軛作用，稱為中介效應。共軛作用，稱為中介效應。（2）中介效應）中介效應 由于含有孤對電子的原子的共軛作用，由于含有孤對電子的原子的共軛作用，使使c=o上的電子云更移向氧原子，上的電子云更移向氧原子，c=o雙鍵雙鍵的電子云密度平均化，造成的電子云密度平均化，造成c=o鍵的吸收頻鍵的吸收頻率率向低波數位移向低波數位移。6 當雙鍵之間以一個單鍵相連時，雙鍵當雙鍵之間以一個單鍵相連時，雙鍵電子發生共軛而離域，降低了雙鍵的力常數，電子發生共軛而離域，降低了雙鍵的力常數，從而使雙鍵的伸縮振動頻率降低，但

5、吸收強從而使雙鍵的伸縮振動頻率降低，但吸收強度提高。度提高。（3）共軛效應）共軛效應7（1 1）空間阻礙）空間阻礙 3.3.空間效應空間效應 指分子中的大基團產生的位阻作用，迫使指分子中的大基團產生的位阻作用，迫使鄰近基團間的鍵角變小或共軛體系之間單鍵鍵鄰近基團間的鍵角變小或共軛體系之間單鍵鍵角偏轉，使基團的振動頻率和峰形發生變化。角偏轉，使基團的振動頻率和峰形發生變化。 當共軛體系的共平面性質被偏離或破壞時，當共軛體系的共平面性質被偏離或破壞時，吸收頻率增高，吸收強度降低。吸收頻率增高，吸收強度降低。 8（2 2）環張力）環張力 對于環烯，隨著環的減小，環的張力變大，對于環烯，隨著環的減小，

6、環的張力變大，環內各鍵削弱，伸縮振動頻率降低，而環外的環內各鍵削弱，伸縮振動頻率降低，而環外的鍵卻增強，伸縮振動頻率升高。鍵卻增強，伸縮振動頻率升高。 9 氫鍵的形成使電子云密度平均化，從而使伸氫鍵的形成使電子云密度平均化，從而使伸縮振動頻率降低。游離羧酸的縮振動頻率降低。游離羧酸的c=o鍵頻率出現在鍵頻率出現在1760cm-1左右，在固體或液體中，由于羧酸形成左右，在固體或液體中，由于羧酸形成二聚體，二聚體， c=o鍵頻率出現在鍵頻率出現在1700 cm-1 。 分子內氫鍵不受濃度影響，分子間氫鍵受濃度分子內氫鍵不受濃度影響，分子間氫鍵受濃度影響較大。影響較大。4.4.氫鍵氫鍵10 含有同原

7、子的兩個鍵，如果其單鍵的振動頻含有同原子的兩個鍵，如果其單鍵的振動頻率相同或相近，它們之間即會發生較強的相互作率相同或相近，它們之間即會發生較強的相互作用，由于兩諧振子的相位或偶合情況不同，出現用，由于兩諧振子的相位或偶合情況不同，出現分別低于和高于單個諧振子位置的兩個頻率，此分別低于和高于單個諧振子位置的兩個頻率，此頻率含有兩個諧振子的成分。頻率含有兩個諧振子的成分。5.5.振動的偶合振動的偶合 例如，異丙基的兩個甲基同時和一個碳原子相連，例如，異丙基的兩個甲基同時和一個碳原子相連，由于相互偶合作用引起甲基對稱振動分裂為二，出現在由于相互偶合作用引起甲基對稱振動分裂為二，出現在1385cm1和和1365cm1，對確認異丙基的存在是非常有用，對確認異丙基的存在是非常有用的。的。11 樣品所處物態、制備樣品的方法、溶劑的性質、樣品所處物態、制備樣品的方法、溶劑的性質、氫鍵、結晶條件、吸收池厚度、色散系統以及測試氫鍵、結晶條件、吸收池厚度、色散系統以及測試溫度等。溫度等。外在因素（測定條件）外在因素（測定條件） 物態效應