激光拉曼光谱(3)

-刘宇-红外光谱和拉曼光谱皆反映了分子振动的变化 红外光谱适用于分子中基团的测定，拉曼光谱更适 用于分子骨架的测定。 红外活性是对应着分子振动时偶极矩的变化 拉曼活性对应着分子振动时极化度的变化。高度对 称的振动是拉曼活性的，一些非极性基团和碳骨架的 对称振动有强的拉曼谱带。 高度非对称的振动是红外活性的，一些强极性基 团的不对称振动有强的红外谱带。 红外光谱和拉曼光谱可以互相补充。拉曼光谱的特征谱带及强度拉曼光谱的常规扫描范围为40-4000cm-1。 在拉曼光谱中，官能团谱带的频率与其在红外 光谱中出现的频率基本一致。不同的是两者选 律不同，所以在红外光谱中甚至不出现的振动 在拉曼光谱可能是强谱带。拉曼光谱的特征谱带及强度1）相互排斥规则：凡有对称中心的分子，若红外是活性 ，则拉曼是非活性的；反之，若红外为非活性，则拉曼 是活性的。如O2只有一个对称伸缩振动，它在红外中很 弱或不可见，而在拉曼中较强。 2）相互允许规则：一般来说，没有对称中心的分子，其 红外和拉曼光谱可以都是活性的。例如： 水的三个振动υas、υs和δ皆是红外和拉曼活性的。 3）相互禁阻规则：有少数分子的振动在红外和拉曼中都 是非活性的。如乙烯的扭曲振动既无偶极矩变化，也无 极化度变化，故在红外及拉曼中皆为非活性。C=O伸缩 C-O伸缩 O-H伸缩 芳香 CH 面外变形 N-H伸缩 Si-O-Si不 对称伸缩红外和拉曼光谱强度的差异强红外吸收 振动 频率范围 / cm－1 1600~1800 900~1300 3000~3400 650~850 强拉曼吸收 振动 频率范围 / cm－1 二者均强 振动 频率范围 / cm－1 2800~3000 2200~2300 2100~2300 500~1400芳香 CH伸 缩 C=C伸缩 C≡ C伸缩 S=S伸缩 3100~3300 Si-O-Si对 1000~1110 称伸缩 C-S伸缩 芳香环3000~3100 脂肪 C-H 伸缩 1600~1700 CN三键伸 2100~2250 缩 Si-H伸缩 500~1400 C-卤键伸 450~550 缩 600~700 950~105020:56:10拉曼光谱的一些基本特征1）对称取代的S-S 、C=C 、N=N 、C≡C振动产生强拉 曼谱带，由单键、双键到三键，因可变形的电子逐渐 增加，故谱带也增强。 2）在红外光谱中C≡N、C=S、SH的伸缩振动谱带强度可 变或较弱，而在拉曼光谱中为强谱带。C-O-O-C的对 称伸缩在880cm-1也是强谱带。 3）环状化合物骨架的对称呼吸振动常是最强的拉曼谱 带。拉曼光谱的一些基本特征4） H-C-H和C-O-C类型的基团有一个对称伸缩振动和一 个反对称伸缩振动，前者对应很强的拉曼谱带，后 者为较强的红外谱带。 5）υc-c在拉曼中强。 6）醇和烷烃的拉曼光谱相似。因为OH的拉曼谱带弱， 而C-O和C-C键力常数及键强度无很大差别，羟基与 甲基质量仅仅相差2个质量单位。 7）芳香族化合物在拉曼和红外光谱中都有一系列尖锐 的强谱带。此处是标题