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文檔簡介

13.3鍵的性質與紅外吸收一、 鍵的性質與紅外吸收的關系

不同原子組成的不同化學鍵對紅外吸收頻率有直接影響。由化學鍵連接的兩個原子的振動可看做簡諧振動。根據虎克定律，其振動頻律

與組成化學鍵的相對原子質量和化學鍵力常數關系可由式（13-5)表示。式中c為光速，k為化學鍵力常數，叫和為相對原子質量，m1和m2為相對原子質量，m1m2/(m1+m2)為折合相對原子質量。式（13-5)表示了化學鍵的性質與其振動頻率的關系，但研究證明，只有振動頻率與紅

外吸收頻率相等時才能發生基態到第一激發態的躍遷，因此式（13-5)也反映了化學鍵性質與紅外吸收的關系。當化學鍵力常數k增大或組成化學鍵的相對原子質量減少時，紅外吸收頻率υ都將增大。二、 影響紅外吸收的主要因素

從結構上講，影響紅外吸收的主要因素有以下幾種：(1)式（13-5)中k為鍵力常數，它表示了化學鍵的強度。一般地說化學鍵越強，k越大，紅外吸收頻率

越大。如碳碳叁鍵、雙鍵和單鍵的伸縮振動吸收頻率隨鍵強度的減弱而減小。(2)誘導效應可以改變吸收頻率。如羰基連有拉電子基團可增強碳氧雙鍵，加大鍵力常數k，使吸收向高頻方向移動(3)減弱鍵的強度的共軛效應能使吸收向低頻方向移動。由于羰基與α，β不飽和雙鍵共軛削弱了碳氧雙鍵，使羰基伸縮振動吸收頻率減小。(4)成鍵碳原子的雜化也可影響化學鍵力常數。一般組成化學鍵的原子軌道s成分越多，化學鍵力常數k越大，吸收頻率越大。（5）從式（13-5)可知，組成化學鍵的相對原子質量越小，紅外吸收頻率越大。這在不同原子組成的相同鍵型紅外吸收得到證實。(6)以上討論的是影響伸縮振動吸收的因素。彎曲振動與伸縮振動相比，需要的能級躍遷能量要小得多，所以彎曲振動吸收頻率較伸縮振動吸收頻率也低得多。如C—H伸縮振動

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