科普好文：一份详尽的红外光谱图解析知识点汇总

利用红外吸收光谱进行有机化合物定性分析可分为两个方面：

一是官能团定性分析，主要依据红外吸收光谱的特征频率来鉴别含有哪些官能团，以确定未知化合物的类别；

二是结构分析，即利用红外吸收光谱提供的信息，结合未知物的各种性质和其它结构分析手段(如紫外吸收光谱、核磁共振波谱、质谱)提供的信息，来确定未知物的化学结构式或立体结构。 

原理

样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分子振动或转动引起偶极矩的净变化，是振-转能级从基态跃迁到激发态，相应于这些区域的透射光强减弱，透过率T%对波数或波长的曲线，即为红外光谱。

辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构

2、红外光谱特点

• 红外吸收只有振-转跃迁，能量低；

• 除单原子分子及单核分子外，几乎所有有机物均有红外吸收；

• 特征性强，可定性分析，红外光谱的波数位置、波峰数目及强度可以确定分子结构；

• 定量分析；

• 固、液、气态样均可，用量少，不破坏样品；

• 分析速度快；

• 与色谱联用定性功能强大。

3、分子中振动能级的基本振动形式

红外光谱中存在两类基本振动形式：伸缩振动和弯曲振动。

分子结构与红外光谱

（1）分子的整体振动图像可分解为若干简振模式的叠加，每个简振模式（振动能级跃迁）对应于一定频率的 ）对应于一定频率的光吸收峰，全部具有红外活性的简振模式的光吸收峰就构成了该分子的振动吸收光谱，即红外光谱。 

（2）分子的简振模式（振动能级）决定于分子的结构，因此可以将分子结构与其红外光谱联系在一起。

（3）分子的一个简振模式是其所有原子特定运动分量的叠加，也就是说，在一个简振模式下 ，所有原子都在进行（相同频率）运动运动。但是一般只有某一个（或几个）基团的运动起着主要作用，而其它原子的运动相对弱的多。所以，分子的一个简振模式可以看作只是个别基团（官能团）的运动，因此 ，可以将分子的红外光谱吸收峰与其官能团相对应。

红外光谱解析三要素

官能团振动频率的改变，反映了化合物结构或所处环境的不同 。影响官能团吸收频率的因素可以分成内部因素和外部因素两大类。内部因素本质上就是指官能团所处的分子结构对其吸收频率的影响，如振动耦合、费米共振、电子效应、空间效应、氢键和质量效应等。外因一般包括温度、浓度、溶剂、样品状态 、制样方法等。

（4）由于多种外部因素对官能团吸收频率的影响都会有所影响，所以当把未知物红外谱图与已知样品或标准谱图对比时，应注意作图条件，最好能以大致相同条件下得到的光谱图进行对比。

解析红外光谱图