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如何解析红外光谱图?看完你就是专家!8 r' s, m! y$ v. L4 ?7 o5 p
2015-05-29 实验与分析! n: [( d* \$ g& \5 x
(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), ! w( g5 h+ z; _4 A! w. [$ n
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)
9 e: i# s, T" i/ }! U, F(2)分析3300~2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收;以3000
; K" P+ q9 t, c/ tcm-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;# l+ W; k/ u2 Y' _! i2 J
(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 ' B P( [2 O' N8 H Y! y8 {4 l$ \
cm-1, 烯:1680~1640 cm-1 芳环:1600,1580,1500,1450
/ i/ }+ W h1 X+ |; Ecm-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);$ z; B4 a: G: M% g9 v
(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;
% C: K& ?" T* o! V+ @6 i(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。8 z* a U O; m! [
熟记健值
_. R2 t1 I) x) z! P/ d& d1.烷烃:C-H伸缩振动(3000-2850cm-1)C-H弯曲振动(1465-1340cm-1) 2 m. X: \3 ^' `: d
一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm-1以下,接近3000cm-1的频率吸收。
$ d% x7 w" N3 q9 d$ R2.烯烃:烯烃C-H伸缩(3100~3010cm-1),C=C伸缩(1675~1640 [3 w' h# h; ~0 y4 d
cm-1),烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm-1)。
5 a- G# @' [, [6 b p$ e3.炔烃:炔烃C-H伸缩振动(3300cm-1附近),三键伸缩振动(2250~2100cm-1)。$ L' I4 f: r+ G) \% [
4.芳烃:芳环上C-H伸缩振动3100~3000cm-1, C=C 骨架振动1600~1450cm-1,
% q( T7 [7 ~+ \% @+ W6 R/ \$ F- XC-H面外弯曲振动880~680cm-1。0 e! k n) H, h
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 @7 U& p6 [: u, {1 X m7 H0 s1 s& 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。
- ?( ]4 E! Y& t5.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, : [6 x! N K5 V9 K2 H
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
4 w& z! G$ h" U" c面外弯曲:769-659cm-1
, w% y9 S3 }# j- ]8 @( Z' _& D6.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 " R$ z8 w6 y6 N$ m9 [0 s% v D
芳香醚:1270~1230cm-1(为Ar-O伸缩),1050~1000cm-1(为R-O伸缩)
: d) B$ A: m I5 C7.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) & Q* N4 f. s0 W+ X" I- t
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) D+ D/ N( b/ U* S2 S
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
/ |( F' _. R' DC-O伸缩吸收 , 920cm-1 成键的O-H键的面外弯曲振动
5 |! `9 F8 s+ w9.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' ^/ q% w$ R+ {6 F' S" Q! W, k
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;
0 @% n1 \/ x# [* _2 N6 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-1.5 t* F4 H/ I0 v
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& r# Z0 L8 n) [: m' V
12.酰胺:3500-3100cm-1 N-H伸缩振动1 Z5 m+ L, B- ~; j/ ^
1680-1630cm-1 C=O 伸缩振动1 E! I+ z& N3 S! }2 `6 n( t" b: L
1655-1590cm-1 N-H弯曲振动2 V5 ~4 P, V- m% {1 P
1420-1400cm-1 C-N伸缩
" G/ `8 K, F4 p13.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 2 Z0 o# m# g- S* W7 B8 e" i0 k2 P
cm-1,C-I 600-500 cm-1
/ Y) E" K, a- L红外识谱歌 : k+ ]7 P. L1 n2 L1 @2 E- {4 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。$ P+ [7 q. t! H2 w1 L) u
识图先学饱和烃,三千以下看峰形。
/ q, P. i( _3 f0 @4 g% u2960、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。
3 |) ]0 j' \4 J3 [1 x面内摇摆720,长链亚甲亦可辨。
$ e+ V, O* M$ v1 h) y7 }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。7 K' F- l! c; w v4 c; d/ g
烯氢面外易变形,1000以下有强峰。 910端基氢,再有一氢990。( r: U. u7 {( s& q* R
顺式二氢690,反式移至970; 单氢出峰820,干扰顺式难确定。
6 U6 u( A! o3 l- T* 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。
" H4 |. v3 i5 D+ E4 j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 g; a" T. V: M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。
, [2 j' U) Y3 [3 d" N0 p1050伯醇显,1100乃是仲,1150叔醇在,1230才是酚。
}+ z2 b3 E2 r6 y/ @& D8 q1110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。
5 m; { {( W8 n8 f- Y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 w& |' [4 h! ^- v4 B$ 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。
7 T2 b! T9 u. A9 t3 U' D @8 t. C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。
# o' z i. q# W& {/ 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。 9 U* W J, t+ X9 c* |; h: D
羧酸盐,偶合生,羰基伸缩出双峰,1600反对称,1400对称峰。+ W6 s- s& @. n+ a* T
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。
: j* R2 Q0 x; A3 `- r' v5 y0 R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; : ?7 @! \3 v: T4 j% L) [
碳氮伸展酰胺III,1400强峰显。0 F$ A1 \) C! y/ E, @( l8 ^! e
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。 & _0 o* {$ h' z8 T, {6 _
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。6 N1 U i: d4 R O0 \9 F i
硝基伸缩吸收大,相连基团可弄清。1350、1500,分为对称反对称。 5 J, M4 m: C' a4 D5 i9 m+ d
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。8 g- p/ h7 D( f W! ~
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, 6 f) u* W$ j7 b! \) Q3 v
1450碳酸根,一千左右看磷酸。硅酸盐,一宽峰,1000真壮观。
0 h* E" P9 H. m6 U8 m3 M 勤学苦练多实践,红外识谱不算难。
0 w( S, @) g+ ?. z* [5 G(文章来源:互联网)
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