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如何解析红外光谱图?看完你就是专家!! q7 M z8 I: }4 ^" x1 B
2015-05-29 实验与分析# k3 U: U# I; |+ X- m( l8 c: b
(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), , F4 @# @; h4 z' t
n3: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)
8 Q" l( C$ i9 G7 L4 ]0 Y" S(2)分析3300~2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收;以3000
! @" J8 T* ^: e* ~* S: \ kcm-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;
. V" z( z8 z9 w4 W0 ^3 a5 I9 }# r(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
; M7 D% Q. C3 k( d$ Zcm-1, 烯:1680~1640 cm-1 芳环:1600,1580,1500,1450
* e% G" z5 k7 W( q9 z' X/ Ycm-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);
: \, X% @1 w( @; [(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;
1 R) _. F" l7 s4 ~! L; T6 N(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。% z. w' I* v+ r3 B! ]) G8 {
熟记健值 2 r9 p9 C9 Q! R x
1.烷烃:C-H伸缩振动(3000-2850cm-1)C-H弯曲振动(1465-1340cm-1)
: c& Y1 d& Y n/ |一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm-1以下,接近3000cm-1的频率吸收。+ V8 b% t; U6 @! J% a" {
2.烯烃:烯烃C-H伸缩(3100~3010cm-1),C=C伸缩(1675~1640
3 a1 i* r9 l3 A) P4 |! d+ E2 qcm-1),烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm-1)。: H* p# U* c" N* E6 ^
3.炔烃:炔烃C-H伸缩振动(3300cm-1附近),三键伸缩振动(2250~2100cm-1)。
# l& O3 z) Q$ ^# f: v- a: ?) K4.芳烃:芳环上C-H伸缩振动3100~3000cm-1, C=C 骨架振动1600~1450cm-1, % x7 C+ n+ ^( y% I
C-H面外弯曲振动880~680cm-1。. B1 E8 q" \* J% e7 J- f6 Q0 T
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。 ! d) R' Q r8 Y! ?
C-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。
( o8 ?! {% |5 t, e3 Q3 u5.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,
$ {, A* f0 C" V, I: Y5 I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 ( i. r) r8 H& P; K4 U$ e$ ~1 U
面外弯曲:769-659cm-12 i9 I O1 ?! X; K" k# D+ C
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 8 i w7 [/ T. o N, A4 S- n6 h1 T
芳香醚:1270~1230cm-1(为Ar-O伸缩),1050~1000cm-1(为R-O伸缩)0 `4 |( `4 z |/ ?& d4 t
7.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) ! k; v7 H3 z6 ?- _; x& l
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
% V5 |' ^; ~. c+ s- r* j. y8.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
: Q) k2 o9 p, ?% A! v& z; g7 ?C-O伸缩吸收 , 920cm-1 成键的O-H键的面外弯曲振动+ D& T0 ]9 Z: j7 u3 C& c$ o$ o
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
2 x; Q, ?0 h* ~' M' `: m9 z' ~10.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; e$ G) b! A, Q; k! Z6 t0 C
N-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.
. j- D8 O0 X, j+ ]6 @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
! Z& E' `: e, [; e2 j12.酰胺:3500-3100cm-1 N-H伸缩振动
/ \4 D3 d4 u$ _8 s" ^& s! q% m; n: X* v1680-1630cm-1 C=O 伸缩振动
/ Q" R& N( c8 T/ E: f- R9 ?1655-1590cm-1 N-H弯曲振动
2 N7 T7 \ {* S- f0 Q& |. x1420-1400cm-1 C-N伸缩" E5 u; E7 Q1 f! |4 e& v
13.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
& T( T% E2 m; V1 Q6 m2 [: pcm-1,C-I 600-500 cm-1) Z- i1 j% m2 D1 O9 ~0 ]% s' ^* P5 `
红外识谱歌
/ _: n' r( o' _$ D# \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。
* ]$ E% ~* A( J5 i识图先学饱和烃,三千以下看峰形。; a& L9 g3 \" G# J Q: t- x5 p* C
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。 - ], m! a0 y" X7 L/ E0 U
面内摇摆720,长链亚甲亦可辨。
" k. a& b: C$ V5 O6 j- x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。4 u8 K( Y. t" |: j* }( n/ e
烯氢面外易变形,1000以下有强峰。 910端基氢,再有一氢990。/ h+ ]. G+ i) C) n3 F+ c
顺式二氢690,反式移至970; 单氢出峰820,干扰顺式难确定。
7 m7 n2 _6 K$ K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。
4 O( n& _4 }4 u3 A* b) P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; / q. f: p [$ P( Q
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。
+ J6 D% H* J: I, N& k/ x3 u1050伯醇显,1100乃是仲,1150叔醇在,1230才是酚。
; H7 r g4 T6 H z1110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。
d' o( Q% g. y" C" P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。 4 P6 P. Y' t/ W4 R
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。
, {/ V; r9 j$ H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。
% }% T- a1 h( J+ V/ A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。 : N. z! |8 T6 | K. u. a/ V2 J/ ]3 ]3 o' [, {
羧酸盐,偶合生,羰基伸缩出双峰,1600反对称,1400对称峰。' |8 I3 u2 E/ ?8 f9 b! S
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。
, [- P! E5 e3 e% h. ?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;
0 z8 @5 ~* Q+ D碳氮伸展酰胺III,1400强峰显。2 G; O: i% C* Q- b: W! f& o8 n
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。
f0 e% k) Z, A: o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。# ?; ? v- H0 `, o$ l3 c _
硝基伸缩吸收大,相连基团可弄清。1350、1500,分为对称反对称。 5 C7 k# o) r* y, T$ r5 E
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。
, b' c2 ?/ x, d, R" H7 m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,
- @. V3 t% |2 z2 F1450碳酸根,一千左右看磷酸。硅酸盐,一宽峰,1000真壮观。
7 O4 s/ a. `2 l/ @ 勤学苦练多实践,红外识谱不算难。
7 E1 A* y" n _! z8 N' D6 X(文章来源:互联网)
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