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如何解析红外光谱图?看完你就是专家!+ n) K( |" o& T/ i5 A8 o$ A
2015-05-29 实验与分析" s) \# Y8 W0 I# V1 y8 X9 e
(1)根据分子式计算不饱和度公式: 不饱和度 Ω=n4+1+(n3-n1)/2 其中: n4:化合价为4价的原子个数(主要是C原子),
6 g; e7 u$ d) yn3:化合价为3价的原子个数(主要是N原子), n1:化合价为1价的原子个数(主要是H,X原子)7 q ?, y4 z- D. |
(2)分析3300~2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收;以3000 $ y5 w5 }3 q& f+ f" f5 F: r
cm-1为界:高于3000cm-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收,有可能为烯,炔,芳香化合物;而低于3000cm-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收;5 C- h! G7 B/ b: r! A9 d
(3)若在稍高于3000cm-1有吸收,则应在 2250~1450cm-1频区,分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰,其中炔: 2200~2100
% _/ @! o2 Y$ c, s0 i( Q) Jcm-1, 烯:1680~1640 cm-1 芳环:1600,1580,1500,1450
+ I+ M7 l" X6 ?3 V$ icm-1若已确定为烯或芳香化合物,则应进一步解析指纹区,即1000~650cm-1的频区,以确定取代基个数和位置(顺、反,邻、间、对);
6 V; r8 e% S. T+ L8 N# Y+ u I(4)碳骨架类型确定后,再依据官能团特征吸收,判定化合物的官能团;
5 L& U$ E) `6 O(5)解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来,以准确判定官能团的存在,如2820,2720和1750~1700cm-1的三个峰,说明醛基的存在。; Q2 O" i, V& o1 m9 t4 m
熟记健值 # O$ {8 \% p, X! i3 U- L. O# p. G
1.烷烃:C-H伸缩振动(3000-2850cm-1)C-H弯曲振动(1465-1340cm-1)
" i2 R z0 [' o/ U一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm-1以下,接近3000cm-1的频率吸收。( I) U0 d& o2 _* U. l
2.烯烃:烯烃C-H伸缩(3100~3010cm-1),C=C伸缩(1675~1640 : ^! g4 W: M5 x' I8 q! m' A3 {
cm-1),烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm-1)。
" o" U+ _# g$ [# H3.炔烃:炔烃C-H伸缩振动(3300cm-1附近),三键伸缩振动(2250~2100cm-1)。% d" g' P; O3 d: K
4.芳烃:芳环上C-H伸缩振动3100~3000cm-1, C=C 骨架振动1600~1450cm-1, # K3 J# b. n- ?
C-H面外弯曲振动880~680cm-1。
9 q! N; w8 e) r- r; ]: K9 f1 _芳烃重要特征:在1600,1580,1500和1450cm-1可能出现强度不等的4个峰。
( v& y _: j7 ~, sC-H面外弯曲振动吸收880~680cm-1,依苯环上取代基个数和位置不同而发生变化,在芳香化合物红外谱图分析中,常用判别异构体。/ Z7 \* }/ J4 m& J7 L u' y
5.醇和酚:主要特征吸收是O-H和C-O的伸缩振动吸收, 自由羟基O-H的伸缩振动:3650~3600cm-1,为尖锐的吸收峰,
( G- e5 l2 o: I/ P3 Q {3 P分子间氢键O-H伸缩振动:3500~3200cm-1,为宽的吸收峰; C-O 伸缩振动:1300~1000cm-1,O-H
0 p5 C& R$ i% G% \0 E- x面外弯曲:769-659cm-10 C/ n7 z, `& V( i* {0 M' L
6.醚特征吸收:1300~1000cm-1 的伸缩振动, 脂肪醚:1150~1060cm-1 一个强的吸收峰
: @$ ?; U) |0 v" d芳香醚:1270~1230cm-1(为Ar-O伸缩),1050~1000cm-1(为R-O伸缩)
; i; n7 y8 U7 f9 m7.醛和酮: 醛的特征吸收:1750~1700cm-1(C=O伸缩),2820,2720cm-1(醛基C-H伸缩) + R/ L" s4 G7 f8 \8 O |
脂肪酮:1715cm-1,强的C=O伸缩振动吸收,如果羰基与烯键或芳环共轭会使吸收频率降低
. G1 E- e- J# D6 o" o. P8.羧酸:羧酸二聚体:3300~2500cm-1 宽而强的O-H伸缩吸收 1720~1706cm-1 C=O伸缩吸收 1320~1210cm-1
+ P% Y) X1 Z( U9 J1 yC-O伸缩吸收 , 920cm-1 成键的O-H键的面外弯曲振动
% }) L% K' M8 `) ?/ h) h# [9.酯:饱和脂肪酸酯(除甲酸酯外)的C=O 吸收谱带:1750~1735cm-1区域 饱和酯C-O谱带:1210~1163cm-1 区域为强吸收
% z7 K3 h5 ^% [. n/ U/ G+ n5 m7 v10.胺:N-H 伸缩振动吸收3500~3100 cm-1;C-N 伸缩振动吸收1350~1000 cm-1;
- X ~% B( u3 Q. F5 ZN-H变形振动相当于CH2的剪式振动吸收:1640~1560cm-1;面外弯曲振动吸收900~650cm-1.
1 R# e6 H. F; a' Q4 l9 [11.腈:三键伸缩振动区域,有弱到中等的吸收 脂肪族腈 2260-2240cm-1 芳香族腈 2240-2222cm-1% h7 H* ?. R$ _3 m
12.酰胺:3500-3100cm-1 N-H伸缩振动
9 q/ s+ }- E- W& ~, h1680-1630cm-1 C=O 伸缩振动: F5 L' m5 v# }( h( w6 u" I M( v
1655-1590cm-1 N-H弯曲振动
$ a0 m- g' X" X1420-1400cm-1 C-N伸缩
& a4 t0 r% k: [0 K13.有机卤化物:脂肪族C-X 伸缩: C-F 1400-730 cm-1,C-Cl 850-550 cm-1 ,C-Br 690-515
6 y0 p* A. [7 x: O* x# icm-1,C-I 600-500 cm-1" O5 ^( ]- s4 I8 f
红外识谱歌 8 I" n! L p9 N& X. ?$ M
红外可分远中近,中红特征指纹区,1300来分界,注意横轴划分异。 看图要知红外仪,弄清物态固液气。样品来源制样法,物化性能多联系。
: U1 e. L3 E: r' @/ x# |识图先学饱和烃,三千以下看峰形。
5 u4 N2 Q$ W. [2960、2870是甲基,2930、2850亚甲峰。 1470碳氢弯,1380甲基显。 二个甲基同一碳,1380分二半。
1 \8 U$ n8 y# v, u面内摇摆720,长链亚甲亦可辨。
1 y7 K) P( x F6 E* H. ~烯氢伸展过三千,排除倍频和卤烃。末端烯烃此峰强,只有一氢不明显。 化合物,又键偏,~1650会出现。
0 m* i& u. C4 A z( T烯氢面外易变形,1000以下有强峰。 910端基氢,再有一氢990。: J+ O2 q' N& h
顺式二氢690,反式移至970; 单氢出峰820,干扰顺式难确定。6 }6 D) r/ [3 u# O3 g P# z
炔氢伸展三千三,峰强峰形大而尖。三键伸展二千二,炔氢摇摆六百八。
7 `. t$ L3 H/ l3 r# h4 C芳烃呼吸很特别,1600~1430,1650~2000,取代方式区分明。 900~650,面外弯曲定芳氢。 五氢吸收有两峰,700和750; ! z( f% G. ^: R* A' Y
四氢只有750,二氢相邻830;间二取代出三峰,700、780,880处孤立氢 醇酚羟基易缔合,三千三处有强峰。C-O伸展吸收大,伯仲叔基易区别。 * Y. i3 H2 l! b* J! N+ ?5 ^5 [* ] M
1050伯醇显,1100乃是仲,1150叔醇在,1230才是酚。) T! n+ [5 v# {/ |( Q. m! {9 f
1110醚链伸,注意排除酯酸醇。若与π键紧相连,二个吸收要看准, 1050对称峰,1250反对称。苯环若有甲氧基,碳氢伸展2820。
" s. R# k( q1 l0 k. k& V, X次甲基二氧连苯环,930处有强峰,环氧乙烷有三峰,1260环振动, 九百上下反对称,八百左右最特征。缩醛酮,特殊醚,1110非缩酮。 & B+ S* E- `( n7 O0 Z
酸酐也有C-O键,开链环酐有区别,开链峰宽一千一,环酐移至1250。
5 T1 D6 n2 ^& _羰基伸展一千七,2720定醛基。吸电效应波数高,共轭则向低频移。 张力促使振动快,环外双键可类比。! B- ~; o @8 [& L; C$ u& E
二千五到三千三,羧酸氢键峰形宽,920,钝峰显,羧基可定二聚酸,酸酐千八来偶合,双峰60严相隔,链状酸酐高频强,环状酸酐高频弱。 : m- V7 b2 R( m/ y
羧酸盐,偶合生,羰基伸缩出双峰,1600反对称,1400对称峰。 E! c' G, @8 U! K& P% \2 P0 H
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,常为邻苯二甲酸。# @9 W# ~; `; E# I k
氮氢伸展三千四,每氢一峰很分明。羰基伸展酰胺I,1660有强峰; N-H变形酰胺II,1600分伯仲。伯胺频高易重叠,仲酰固态1550;
8 v5 r2 e% y' j& n1 y) G碳氮伸展酰胺III,1400强峰显。
9 b! `; \ O+ {& n& L+ ]+ T X胺尖常有干扰见,N-H伸展三千三, 叔胺无峰仲胺单,伯胺双峰小而尖。1600碳氢弯,芳香仲胺千五偏。
" x( s5 f+ o F% w, e: \八百左右面内摇,确定最好变成盐。伸展弯曲互靠近,伯胺盐三千强峰宽, 仲胺盐、叔胺盐,2700上下可分辨,亚胺盐,更可怜,2000左右才可见。* {- ~- P' l9 R. f5 g
硝基伸缩吸收大,相连基团可弄清。1350、1500,分为对称反对称。
; P4 L( [; U8 `% V; r) K氨基酸,成内盐,3100~2100峰形宽。1600、1400酸根展,1630、1510碳氢弯。 盐酸盐,羧基显,钠盐蛋白三千三。
0 D c. D# H' |" T" v矿物组成杂而乱,振动光谱远红端。铵盐类,较简单,吸收峰,少而宽。 注意羟基水和铵,先记几种普通盐:1100是硫酸根,1380硝酸盐,
/ b8 @0 V$ N4 R s1 W2 l l1450碳酸根,一千左右看磷酸。硅酸盐,一宽峰,1000真壮观。
4 @* I* U( d% m. k8 S 勤学苦练多实践,红外识谱不算难。' w# x, f8 n9 F$ s) z# c( ]/ }
(文章来源:互联网)) X) V3 ]7 q& ]! G; }/ v
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