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测红外时,一个基团在图上可以显示几个峰?比如一个c=c在图上能够显示几个峰? 第1页

  

user avatar   hua-kai-jian-fo-59 网友的相关建议: 
      

问这样的问题,我猜你应该是做实验拿到了谱图不知道怎么解析吧...下次你可以直接把谱图放上来,这样能得到更直接的答案。

其实这个红外谱图的峰对应着的并不是简单的基团振动,而是对应着一种分子振动模式(或者国内教材翻译成“正则模式”英文是normal mode)。而这个normal mode的数量是可以根据3N-6(非线性分子,N是分子所含原子数目)的公式计算出来的,线型分子因为少了个转动自由度,# normal modes = 3N-5。

那为啥我们平时看红外振动表时,列出来的都是基团振动呢?这其实是个经验之谈,理论上其实并不太严密。列出基团振动对应的波数,是因为那些基团对于normal mode的贡献很大,所以基本上你看到某个波数(wave number)的峰就能经验性的判断出哪些基团在分子中存在了,但是每个normal mode并非只含有特定的基团振动,它还会耦合一些其他的振动模式。

回到你的具体问题上,就说C=C双键,拿乙烯作为例子。乙烯有6个原子,# normal modes = 3*6-6=12。

以下是google找到的乙烯所有的normal modes:

可以看到并不是所有振动模式都是红外可见的(IR active),有些振动模式仅是拉曼可见(Raman active)的。其中涉及到C=C的 IR active的振动模式有两种:1827 cm-1属于C=C的拉伸(stretching),1167 cm-1属于C=C双键的摇摆(rocking)。所以说一个基团在红外上显示的峰数并不是一定的,需要具体情况具体分析。其实现在有很多量子化学软件包已经可以计算一些不太复杂的分子的IR了,而且还能视觉化振动模式,虽然说准确度还待提高。

找到了个方法把动图po上来了,有点鬼畜但是还能看哈哈哈哈


另外我看到评论区有人提及了红外吸收是因为偶极矩的变化,而拉曼散射是因为极化率的变化,感兴趣的同学可以看我另外一个回答,有详细解释:

参考网站:

chem.purdue.edu/jmol/vi




  

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