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如何解析红外光谱图?看完你就是专家!1 L7 i6 a# I: C, D$ H# C' C- W: C
2015-05-29 实验与分析$ C" h+ P/ [2 p
(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), ! C I+ g `5 n; T8 X. {* u6 }5 @: f
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)& I4 m+ @* P$ A$ n
(2)分析3300~2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收;以3000 4 ]) u4 H3 N7 i7 ~7 O1 @+ @
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;
; t x$ ]' O) B4 ]) f(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 3 E4 G- P5 t; P& W
cm-1, 烯:1680~1640 cm-1 芳环:1600,1580,1500,1450 7 \. n0 q9 _# s. l" `' c% f! U/ u
cm-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);
0 _6 C; ^5 l. V6 l; {8 ?( p(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;
7 i9 o0 l4 _! p8 D y7 b7 ?3 z: Y(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。
* c* ^- B6 ~9 Y5 m熟记健值 4 ^1 p" w/ N' v( z
1.烷烃:C-H伸缩振动(3000-2850cm-1)C-H弯曲振动(1465-1340cm-1)
& k( x; y! A# |: y3 X e一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm-1以下,接近3000cm-1的频率吸收。
, S" M9 \4 G& j0 w+ N) i2.烯烃:烯烃C-H伸缩(3100~3010cm-1),C=C伸缩(1675~1640 8 w0 H; e+ U+ U" [+ J: A7 X
cm-1),烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm-1)。( m) h' o. m: g% N
3.炔烃:炔烃C-H伸缩振动(3300cm-1附近),三键伸缩振动(2250~2100cm-1)。1 c/ Y: T! G$ M: x4 d2 g* p
4.芳烃:芳环上C-H伸缩振动3100~3000cm-1, C=C 骨架振动1600~1450cm-1, - t9 {3 h( T+ \/ i( u
C-H面外弯曲振动880~680cm-1。
5 |! f0 P6 W- c7 V9 [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。 1 x' Z% S. ~- Z4 T8 q! |# @3 m7 F
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。
9 W9 g6 L6 u: K9 _8 s$ `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, ; q% p2 z: ?- d
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
, p- _% \- c) {面外弯曲:769-659cm-1$ `8 n. j8 H4 f/ t: b0 O# j& j; I
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
9 s4 E/ L7 v2 O5 \. u, L% M* @芳香醚:1270~1230cm-1(为Ar-O伸缩),1050~1000cm-1(为R-O伸缩)4 M) c, l0 l0 G# X q! _) d7 H
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)
$ I# s$ R' {4 f/ X4 }, _3 P6 C; u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) m) H; r4 z( K. H) m; X' x9 |
8.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 / X- w. Q- K% R+ r$ j3 @+ o
C-O伸缩吸收 , 920cm-1 成键的O-H键的面外弯曲振动
; l$ ]' P% O; Q% `+ S# ^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
9 J- }, P2 ~9 g+ P' I$ }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;
# X1 |7 s* B! S$ C1 w+ F2 J! nN-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.
; o( j# O" `4 r7 E0 o11.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-15 G% ~3 m' V ~* N4 U t
12.酰胺:3500-3100cm-1 N-H伸缩振动
0 q' z0 r. D4 d4 N1680-1630cm-1 C=O 伸缩振动
. i g: b$ S0 s7 T! f2 `- A+ V1655-1590cm-1 N-H弯曲振动5 ?+ S) s. m) Z9 d. B" v4 [
1420-1400cm-1 C-N伸缩
6 S$ I% ?. w$ v& b8 Z/ E13.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
! C7 Y; w# D2 |+ z7 b: W" [0 u. e" Rcm-1,C-I 600-500 cm-1
9 j. @1 B) z: m红外识谱歌 4 V$ u5 B/ N; w" n6 F! y
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。8 x, z Z: ?# u; v f% T* o8 {
识图先学饱和烃,三千以下看峰形。# C! z+ M4 L* l& G9 V3 G; Y( o: B- y
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。 4 w4 o1 T6 }3 R4 H2 R
面内摇摆720,长链亚甲亦可辨。
% v! }: a ~8 T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。
% M/ @1 z" x9 o9 Z1 x烯氢面外易变形,1000以下有强峰。 910端基氢,再有一氢990。
9 l" [2 _, N- a/ T& h" c顺式二氢690,反式移至970; 单氢出峰820,干扰顺式难确定。2 y+ Q% V+ }. y3 B) u2 c6 d
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。
# e. T/ L y/ X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; 3 `, @$ K8 h0 h+ g# t% O# ]/ B
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。 ! |3 b! U. [7 ]6 F4 K, ]
1050伯醇显,1100乃是仲,1150叔醇在,1230才是酚。1 N9 G( R3 k) v. u6 I
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。
8 W, u8 c Y) S, i: h: |( [, `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。
2 J$ m/ _2 F* l1 `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。
# S) W c* a/ m* g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。
) w! Z/ x! L5 ]0 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。 - M/ r8 n+ F" R0 s
羧酸盐,偶合生,羰基伸缩出双峰,1600反对称,1400对称峰。( O! O/ H! I0 H/ 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。
; E& a9 o& f r' d$ G! W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;
! t2 s4 K! B5 C8 \碳氮伸展酰胺III,1400强峰显。! F! X9 J- ~% ]0 H1 C5 r
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。 5 b8 G7 N+ C r, K3 a" F# O8 N
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。) U. _5 m( @* v& x. b; z3 R6 K5 c' w
硝基伸缩吸收大,相连基团可弄清。1350、1500,分为对称反对称。
j Q( |& V* l& q' b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 Q& [* ]9 G9 |, g
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, 5 C( g* j0 t1 s+ V9 W+ F
1450碳酸根,一千左右看磷酸。硅酸盐,一宽峰,1000真壮观。
3 J% R+ L* O' _. z1 I 勤学苦练多实践,红外识谱不算难。
2 _. Z" J9 V+ [ |5 Y. V0 l( r(文章来源:互联网)
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