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如何解析红外光谱图?看完你就是专家!
# I0 |- S: ~/ P8 U, p2015-05-29 实验与分析& s5 a) C6 R" c m. s O% h3 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), - F1 q) H6 ?+ a# K: 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)
- T! d, X0 I# Y; S4 k5 K0 Q(2)分析3300~2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收;以3000 / B7 } j! _0 O$ {
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;
2 X) q1 o+ D. 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
* A' `" Y9 n/ I9 U8 D9 acm-1, 烯:1680~1640 cm-1 芳环:1600,1580,1500,1450 4 |4 d6 ~3 h0 }) g) [% z4 `
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);
' w; F& d$ r2 V& M; X(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 {, m! z5 R- i. N- [9 x
(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& l$ i: P$ K( o8 l* u2 z: d5 c% U熟记健值
3 ]; K1 d/ K1 Q/ K( f) P9 R1.烷烃:C-H伸缩振动(3000-2850cm-1)C-H弯曲振动(1465-1340cm-1) & ^6 |6 l a$ h4 ^0 G& b
一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm-1以下,接近3000cm-1的频率吸收。
* ?) g# T6 o! N2.烯烃:烯烃C-H伸缩(3100~3010cm-1),C=C伸缩(1675~1640 - x- U: P" f% J$ Y+ B
cm-1),烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm-1)。
8 R; x3 p9 E k( l2 Y6 X3.炔烃:炔烃C-H伸缩振动(3300cm-1附近),三键伸缩振动(2250~2100cm-1)。
( M8 S- y. H; H0 J4.芳烃:芳环上C-H伸缩振动3100~3000cm-1, C=C 骨架振动1600~1450cm-1, + K0 H1 J7 {- T: g8 G
C-H面外弯曲振动880~680cm-1。
+ G, x; e1 n0 g' N% N! Q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。 # F$ n8 T) ~6 M
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。
2 s; l4 G1 A+ Y( L2 p5.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,
# s7 f* N: P9 H6 D" N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
% b3 b" m4 M$ h _! p& B4 S: ~面外弯曲:769-659cm-1 ^8 s+ w7 N- l$ w
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 # }/ O: t/ O; ?! G f$ C0 h# v
芳香醚:1270~1230cm-1(为Ar-O伸缩),1050~1000cm-1(为R-O伸缩)
) Q1 f# q$ v6 k9 ~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)
1 k; K0 I! i% Z4 s4 f h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
' R3 X" T4 y5 M- D/ C: i$ r4 d A8.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 ) \2 d0 @; p0 D1 Z% b H
C-O伸缩吸收 , 920cm-1 成键的O-H键的面外弯曲振动
4 C/ t; H: [6 v& D9.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
/ y+ B$ g' o! `( j" J7 M10.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;
2 q3 `! ~9 m2 k, o- d8 K1 UN-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.
$ r+ O: M" Q: P9 L11.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
7 C- }5 r; A: c12.酰胺:3500-3100cm-1 N-H伸缩振动2 g8 P* j& k& a1 {" y; w- X$ {+ E
1680-1630cm-1 C=O 伸缩振动) o; W" f- }/ i
1655-1590cm-1 N-H弯曲振动
8 {$ |* K8 S; Z" Q. N1420-1400cm-1 C-N伸缩0 r' U' X* v4 l( B3 P5 p
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
& u; y8 v9 w2 |6 \' @% Jcm-1,C-I 600-500 cm-1
6 E+ s r) S1 B+ k2 |- \) y红外识谱歌 9 O) D3 c2 d6 N" U. q; G& }! q
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。
# @! k$ Q5 ~" Z; l识图先学饱和烃,三千以下看峰形。
. p' s8 _ B, F# @" M* k% t2960、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。
8 m. R+ r' P+ e* [! Q( b面内摇摆720,长链亚甲亦可辨。
: F0 i8 v. N! z K! Z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。
# }% H+ Z7 b5 U% A/ ^ u( b# Q烯氢面外易变形,1000以下有强峰。 910端基氢,再有一氢990。: T! l: K# q" v3 r
顺式二氢690,反式移至970; 单氢出峰820,干扰顺式难确定。9 Z: y( a- R. p
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 Q, q" [# B9 L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;
7 T9 D9 ]# u% _. g8 w% D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。
7 c+ q: S* p! y! h8 [3 f1050伯醇显,1100乃是仲,1150叔醇在,1230才是酚。
, [8 }1 x3 i2 [2 m G1110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 R0 w( j9 Y J8 @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。
5 f5 |2 ^7 i9 |- j3 O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: j# F1 T+ I9 G1 N' a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。
7 K$ G$ m1 [6 G* k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。
" @! a* ]1 L5 c' V- y6 u羧酸盐,偶合生,羰基伸缩出双峰,1600反对称,1400对称峰。
7 G9 M; E7 ?7 y0 d+ K1740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。* d: h, T; _# D* ]7 w+ X# g! P
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;
, k) z6 q: r' w% i$ W* q* o2 {碳氮伸展酰胺III,1400强峰显。
) R4 n% P/ Z: F% _- Q( Q! w ~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。 * R/ _, }* ~! ~" X$ v/ z
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。
4 Z( R2 l: E7 ?3 g; w' p硝基伸缩吸收大,相连基团可弄清。1350、1500,分为对称反对称。
6 I% R$ o: n& o% s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。
$ Y9 T! g g' l- o2 `- Q w1 d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, & ~) J# J$ E; c8 q# J
1450碳酸根,一千左右看磷酸。硅酸盐,一宽峰,1000真壮观。
8 ]0 J9 Z1 B& m 勤学苦练多实践,红外识谱不算难。- C" w7 O' `! w
(文章来源:互联网)
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