紅外光譜獲得哪些信息

『壹』 紅外光譜能夠提供哪些化學結構信息

可以確定物質的官能團和分子結構
官能團區（4000~1350 cm-1 ) ：與一定結構單元相聯系的，只要有這個官能團，就會有官能團的特徵吸收峰。
指紋區(1350 ~650 cm-1 ) ：較復雜，與整個分子的結構有關。當分子結構稍有不同時，該區的吸收就有細微的差異，比如苯環上取代甲基的位置。

『貳』 紅外吸收光譜圖能提供化合物的哪些信息

紅外吸收光譜圖能顯示出化合物分子的各種鍵，如H-C C=O C-C O-H C=C C-O 等等
確定有化合物的官能團

『叄』 為什麼紅外光譜圖可以提供有機物分子的結構信息

因為分子在振動運動的同時還存在轉動運動，紅外吸收光譜是分子振動能級的躍遷（同時伴隨轉動能級的躍遷）而產生的，實際上是分子的振動與轉動運動的加和表現，因此又稱為分子振動轉動光譜。

物質吸收電磁輻射應滿足兩個條件：

（1）輻射應具有剛好能滿足物質躍遷時所需的能量；

（2）輻射與物質之間有相互作用。

當一定頻率（一定能量）的紅外光照射分子時，如果分子中某個基團的振動頻率和紅外輻射的頻率一樣，就滿足了第一個條件。

為滿足第二個條件，分子必須有偶極矩的改變。什麼是偶極矩呢？我們知道，任何分子就其整體而言是呈現電中性的，但由於分子中的各個原子因外層電子得失難易表現出不同的電負性，使得分子顯示不同的極性。

只有發生偶極矩變化的振動才能產生可觀測的紅外吸收光譜。由於d的瞬時值不斷在發生變化，分子的偶極矩μ也相應地改變。當一定頻率的紅外光照射分子時，如果分子中某個基團的振動頻率和它一樣，二者就會產生共振。

此時光的能量通過分子偶極矩的變化傳遞給分子，增加了基團的振動能，振幅加大，這個基團就吸收一定頻率的紅外光，產生振動躍遷。

而當使用連續改變頻率的紅外光照射分子時，如果紅外光的振動頻率和分子中各基團的振動頻率不同，該部分紅外光就不會被吸收。

這樣由於通過分子的紅外光被吸收的情況不同，在一些波長范圍內被部分吸收後變弱，在另一些波長范圍內不被吸收，將分子吸收紅外光的情況用傅里葉變換紅外光譜儀記錄下來，就得到該樣品的紅外吸收光譜圖了。

四大譜

我們通常所說的紅外光譜系指波長在2.5-25 μm之間的中紅外光譜。就像每個人都有不同的指紋一樣，每一種化合物也都有屬於自己的「指紋圖譜」——紅外光譜，其最重要的應用是中紅外區有機化合物的結構鑒定。通過與標准譜圖比較，可以確定化合物的結構。

對於未知樣品，通過官能團、順反異構、取代基位置、氫鍵結合以及絡合物的形成等結構信息可以推測結構。紅外光譜與紫外光譜、質譜、核磁共振並稱物質結構分析「四大譜」，是儀器分析中重要的分析手段之一。

以上內容參考川觀新聞-紅外光竟然能鑒定物質結構？

『肆』 紅外光譜能夠提供哪些化學結構信息

能得到一些特徵官能團結果。

此外，如果待測物質是較純凈的。可以直接對照標准譜庫，確定主要成分就是么么化合物。
如果待測物不是純凈的，也能由一些特徵官能團判斷可能含有那些物質。

『伍』 紅外光譜是什麼光譜

紅外光譜是分子能選擇性吸收某些波長的紅外線，而引起分子中振動能級和轉動能級的躍遷，檢測紅外線被吸收的情況可得到物質的紅外吸收光譜。
又稱分子振動光譜或振轉光譜。

當一束具有連續波長的紅外光通過物質，物質分子中某個基團的振動頻率或轉動頻率和紅外光的頻率一樣時，分子就吸收能量由原來的基態振(轉)動能級躍遷到能量較高的振(轉)動能級，分子吸收紅外輻射後發生振動和轉動能級的躍遷，該處波長的光就被物質吸收。所以，紅外光譜法實質上是一種根據分子內部原子間的相對振動和分子轉動等信息來確定物質分子結構和鑒別化合物的分析方法。將分子吸收紅外光的情況用儀器記錄下來，就得到紅外光譜圖。
近紅外光是一種介於可見光(VIS)和中紅外光(IR)之間的電磁波，美國材料檢測協會(ASTM)，將其定義為波長780～2526nm的光譜區。利用近紅外光譜的優點有：1.簡單方便，有不同的測樣器件可直接測定液體、固體、半固體和膠狀體等樣品，檢測成本低。2.分析速度快，一般樣品可在1min內完成。3.適用於近紅外分析的光導纖維易得到，故易實現在線分析及監測，極適合於生產過程和惡劣環境下的樣品分析。4.不損傷樣品可稱為無損檢測。5.解析度高可同時對樣品多個組分進行定性和定量分析等。所以目前近紅外技術在食品產業等領域應用較廣泛。
這種技術專門用在共價鍵的分析。如果樣品的紅外活躍鍵少、純度高，得到的光譜會相當清晰，效果好。更加復雜的分子結構會導致更多的鍵吸收，從而得到復雜的光譜。但是，這項技術還是用在了非常復雜的混合物的定性研究當中。

『陸』 紅外光譜能夠提供哪些化學結構信息

紅外光譜最特徵的是 1715（CM-1）附近的碳氧雙鍵（C=O）的伸縮振動峰，所以提供含羰基化合物的信息最特徵。
其次是3000（CM-1）左右的C-H鍵的峰，區別飽和C和不飽和雙鍵、三鍵官能團。
再就是720（CM-1）的小尖峰，判別多個連續C-C鍵的存在。

『柒』 紅外光譜所表示的基本意義和信息

紅外光譜 [1] （infrared spectra），以波長或波數為橫坐標 以強度或其他隨波長變化的性質為縱坐標所得到的反映紅外射線與物質相互作用的譜圖。按紅外射線的波長范圍，可粗略地分為近紅外光譜（波段為0.8～2.5微米）、中紅外光譜（2.5～25微米）和遠紅外光譜（25～1000微米）。對物質自發發射或受激發射的紅外射線進行分光，可得到紅外發射光譜，物質的紅外發射光譜主要決定於物質的溫度和化學組成；對被物質所吸收的紅外射線進行分光，可得到紅外吸收光譜。每種分子都有由其組成和結構決定的獨有的紅外吸收光譜，它是一種分子光譜。分子的紅外吸收光譜屬於帶狀光譜。原子也有紅外發射和吸收光譜，但都是線狀光譜。 量子場論或量子電動力學可以正確地描述和解釋紅外射線（一種電磁輻射）與物質的相互作用。若採用半經典的理論處理方法，即對組成物質的分子和原子作為量子力學體系來處理，輻射場作為一種經典物理中的電磁波並忽略其光子的特徵，則分子紅外光譜是由分子不停地作振動和轉動而產生的。分子振動是指分子中各原子在平衡位置附近作相對運動，多原子分子可組成多種振動模式。當孤立分子中各原子以同一頻率、同一相位在平衡位置附近作簡諧振動時，這種振動方式稱簡正振動。含N個原子的分子應有3N－6個簡正振動方式；如果是線性分子，只有3N－5個簡正振動方式。圖中示出非線性3原子分子僅有的3種簡正振動模式。分子的轉動指的是分子繞質心進行的運動。分子振動和轉動的能量不是連續的，而是量子化的。當分子由一種振動（或轉動）狀態躍遷至另一種振動（或轉動）狀態時，就要吸收或發射與其能級差相應的光。 研究紅外光譜的方法主要是吸收光譜法。使用的光譜有兩種類型。一種是單通道或多通道測量的棱鏡或光柵色散型光譜儀，另一種是利用雙光束干涉原理並進行干涉圖的傅里葉變換數學處理的非色散型的傅里葉變換紅外光譜儀。 紅外光譜具有高度的特徵性，不但可以用來研究分子的結構和化學鍵，如力常數的測定等，而且廣泛地用於表徵和鑒別各種化學物種。 紅外識譜歌 紅外可分遠中近，中紅特徵指紋區， 1300來分界，注意橫軸劃分異。 看圖要知紅外儀，弄清物態液固氣。 樣品來源制樣法，物化性能多聯系。 識圖先學飽和烴，三千以下看峰形。 2960、2870是甲基，2930、2850亞甲峰。 1470碳氫彎，1380甲基顯。 二個甲基同一碳，1380分二半。 面內搖擺720，長鏈亞甲亦可辨。 烯氫伸展過三千，排除倍頻和鹵烷。 末端烯烴此峰強，只有一氫不明顯。 化合物，又鍵偏，～1650會出現。 烯氫面外易變形，1000以下有強峰。 910端基氫，再有一氫990。 順式二氫690，反式移至970； 單氫出峰820，干擾順式難確定。 炔氫伸展三千三，峰強很大峰形尖。 三鍵伸展二千二，炔氫搖擺六百八。 芳烴呼吸很特徵，1600～1430。 1650～2000，取代方式區分明。 900～650，面外彎曲定芳氫。 五氫吸收有兩峰，700和750； 四氫只有750，二氫相鄰830； 間二取代出三峰，700、780，880處孤立氫 醇酚羥基易締合，三千三處有強峰。 C－O伸展吸收大，伯仲叔醇位不同。 1050伯醇顯，1100乃是仲， 1150叔醇在，1230才是酚。 1110醚鏈伸，注意排除酯酸醇。 若與π鍵緊相連，二個吸收要看準， 1050對稱峰，1250反對稱。 苯環若有甲氧基，碳氫伸展2820。 次甲基二氧連苯環，930處有強峰， 環氧乙烷有三峰，1260環振動， 九百上下反對稱，八百左右最特徵。 縮醛酮，特殊醚，1110非縮酮。 酸酐也有C－O鍵，開鏈環酐有區別， 開鏈強寬一千一，環酐移至1250。 羰基伸展一千七，2720定醛基。 吸電效應波數高，共軛則向低頻移。 張力促使振動快，環外雙鍵可類比。 二千五到三千三，羧酸氫鍵峰形寬， 920，鈍峰顯，羧基可定二聚酸、 酸酐千八來偶合，雙峰60嚴相隔， 鏈狀酸酐高頻強，環狀酸酐高頻弱。 羧酸鹽，偶合生，羰基伸縮出雙峰， 1600反對稱，1400對稱峰。 1740酯羰基，何酸可看碳氧展。 1180甲酸酯，1190是丙酸， 1220乙酸酯，1250芳香酸。 1600兔耳峰，常為鄰苯二甲酸。 氮氫伸展三千四，每氫一峰很分明。 羰基伸展醯胺I，1660有強峰； N－H變形醯胺II，1600分伯仲。 伯胺頻高易重疊，仲醯固態1550； 碳氮伸展醯胺III，1400強峰顯。 胺尖常有干擾見，N－H伸展三千三， 叔胺無峰仲胺單，伯胺雙峰小而尖。 1600碳氫彎，芳香仲胺千五偏。 八百左右面內搖，確定最好變成鹽。 伸展彎曲互靠近，伯胺鹽三千強峰寬， 仲胺鹽、叔胺鹽，2700上下可分辨， 亞胺鹽，更可憐，2000左右才可見。 硝基伸縮吸收大，相連基團可弄清。 1350、1500，分為對稱反對稱。 氨基酸，成內鹽，3100～2100峰形寬。 1600、1400酸根展，1630、1510碳氫彎。 鹽酸鹽，羧基顯，鈉鹽蛋白三千三。 礦物組成雜而亂，振動光譜遠紅端。 鈍鹽類，較簡單，吸收峰，少而寬。 注意羥基水和銨，先記幾種普通鹽。 1100是硫酸根，1380硝酸鹽， 1450碳酸根，一千左右看磷酸。 硅酸鹽，一峰寬，1000真壯觀。 勤學苦練多實踐，紅外識譜不算難。 紅外光譜發展史 雨後天空出現的彩虹，是人類經常觀測到的自然光譜。而真正意義上對光譜的研究是從英國科學家牛頓(Newton) 開始的。1666 年牛頓證明一束白光可分為一系列不同顏色的可見光，而這一系列的光投影到一個屏幕上出現了一條從紫色到紅色的光帶。牛頓導入「光譜」（spectrum）一詞來描述這一現象。牛頓的研究是光譜科學開端的標志。 從牛頓之後人類對光的認識逐漸從可見光區擴展到紅外和紫外區。1800 年英國科學家W. Herschel 將來自太陽的輻射構成一副與牛頓大致相同的光譜，然後將一支溫度計通過不同顏色的光，並且用另外一支不在光譜中的溫度計作為參考。他發現當溫度計從光譜的紫色末端向紅色末端移動時，溫度計的讀數逐漸上升。特別令人吃驚的是當溫度計移動到紅色末端之外的區域時，溫度計上的讀數達到最高。這個試驗的結果有兩重含義，首先是可見光區域紅色末端之外還有看不見的其他輻射區域存在，其次是這種輻射能夠產生熱。由於這種射線存在的區域在可見光區末端以外而被稱為紅外線。（1801 年德國科學家J.W. Ritter 考察太陽光譜的另外一端，即紫色端時發現超出紫色端的區域內有某種能量存在並且能使AgCl 產生化學反應，該試驗導致了紫外線的發現。 1881年Abney 和Festing 第一次將紅外線用於分子結構的研究。他們Hilger光譜儀拍下了46個有機液體的從0.7到1.2微米區域的紅外吸收光譜。由於這種儀器檢測器的限制，所能夠記錄下的光譜波長范圍十分有限。隨後的重大突破是測輻射熱儀的發明。1880年天文學家Langley在研究太陽和其他星球發出的熱輻射時發明一種檢測裝置。該裝置由一根細導線和一個線圈相連，當熱輻射抵達導線時能夠引起導線電阻非常微小的變化。而這種變化的大小與抵達輻射的大小成正比。這就是測輻射熱儀的核心部分。用該儀器突破了照相的限制，能夠在更寬的波長范圍檢測分子的紅外光譜。採用NaCl作棱鏡和測輻射熱儀作檢測器，瑞典科學家Angstrem第一次記錄了分子的基本振動（從基態到第一激發態）頻率。1889年Angstrem首次證實盡管CO和CO2都是由碳原子和氧原子組成，但因為是不同的氣體分子而具有不同的紅外光譜圖。這個試驗最根本的意義在於它表明了紅外吸收產生的根源是分子而不是原子。而整個分子光譜學科就是建立在這個基礎上的。不久Julius發表了20個有機液體的紅外光譜圖，並且將在3000cm-1的吸收帶指認為甲基的特徵吸收峰。這是科學家們第一次將分子的結構特徵和光譜吸收峰的位置直接聯系起來。圖1是液體水和重水部分紅外光譜圖，主要為近紅外部分。圖中可觀察到水分子在739和970nm處有吸收峰存在，這些峰都處在可見光區紅色一端之外。由於氫鍵作用，液體水的紅外光譜圖比氣態水的譜圖要復雜得多。 紅外光譜儀的研製可追溯的20 世紀初期。1908 年Coblentz 制備和應用了用氯化鈉晶體為棱鏡的紅外光譜議；1910 年Wood 和Trowbridge6 研製了小階梯光柵紅外光譜議；1918 年Sleator 和Randall 研製出高分辨儀器。20 世紀40 年代開始研究雙光束紅外光譜議。1950 年由美國PE 公司開始商業化生產名為Perkin-Elmer 21 的雙光束紅外光譜議。與單光束光譜儀相比，雙光束紅外光譜議不需要由經過專門訓練的光譜學家進行操作，能夠很快的得到光譜圖。因此Perkin-Elmer 21 很快在美國暢銷。Perkin-Elmer 21 的問世大大的促進了紅外光譜儀的普及。 現代紅外光譜議是以傅立葉變換為基礎的儀器。該類儀器不用棱鏡或者光柵分光，而是用干涉儀得到干涉圖，採用傅立葉變換將以時間為變數的干涉圖變換為以頻率為變數的光譜圖。傅立葉紅外光譜儀的產生是一次革命性的飛躍。與傳統的儀器相比，傅立葉紅外光譜儀具有快速、高信噪比和高解析度等特點。更重要的是傅立葉變換催生了許多新技術，例如步進掃描、時間分辨和紅外成像等。這些新技術大大的拓寬了紅外的應用領域，使得紅外技術的發展產生了質的飛躍。如果採用分光的辦法，這些技術是不可能實現的。這些技術的產生，大大的拓寬了紅外技術的應用領域。 是用紅外成像技術得到的地球表面溫度分布和地球大氣層中水蒸氣含量圖。沒有傅立葉變換技術，不可能得到這樣的圖像。圖1.2 Perkin-Elmer 21 雙光束紅外光譜議。該儀器是由美國Perkin-Elmer 公司1950 開始製造，是最早期商業化生產的雙光束紅外光譜議。 紅外光譜的理論解釋是建立在量子力學和群論的基礎上的。1900 年普朗克在研究黑體輻射問題時，給出了著名的Plank 常數h, 表示能量的不連續性。量子力學從此走上歷史舞台。1911 年W Nernst 指出分子振動和轉動的運動形態的不連續性是量子理論的必然結果。1912 年丹麥物理化學家Niels Bjerrum 提出HCl 分子的振動是帶負電的Cl 原子核帶正電的H 原子之間的相對位移。分子的能量由平動、轉動和振動組成，並且轉動能量量子化的理論，該理論被稱為舊量子理論或者半經典量子理論。後來矩陣、群論等數學和物理方法被應用於分子光譜理論。隨著現代科學的不斷發展，分子光譜的理論也在不斷的發展和完善。分子光譜理論和應用的研究還在發展之中。多維分子光譜的理論和應用就是研究方向之一。

『捌』 紅外光譜法可提供待測物的哪些結構鑒定信息

紅外光照射時，分子吸收了某些頻率的輻射，並由其振動或轉動運動引起偶極距的凈變化，產生分子振動或轉動能級從基態到激發態的躍遷，使相應於這些吸收區域的透射光強度減弱，記錄紅外光的百分透射比t%與波數σ（或波長λ）關系的曲線，就得到紅外光譜，譜圖中的吸收峰數目及所對應的波數是由吸光物質的分子結構所決定的，是分子結構的特徵反映因此可根據紅外光譜圖的特徵吸收峰對吸光物質進行定性和結構分析