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如何解析红外光谱图?看完你就是专家!* I* H% N9 A. y5 O7 ^/ m
2015-05-29 实验与分析
/ P7 P8 _3 s( t* w1 K6 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), 5 q8 K5 \! \9 G7 @$ 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)
. b' a. u7 G6 Z" i" ]( W(2)分析3300~2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收;以3000
! m' N# _ F- c' a$ Bcm-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 N: j$ f7 c1 q: W. x' _(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
4 X* H/ t9 Q; a. w) F" Q4 x' E% _cm-1, 烯:1680~1640 cm-1 芳环:1600,1580,1500,1450 + \1 k4 }* V8 ?' p- S" ]( X
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);& u5 Z. E$ m. J& D
(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;
' j. Y% g( \9 @' r; Z(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。
5 }. Z* x. g2 G- b. X1 D7 [9 S熟记健值
" `$ J. l2 M i0 m1.烷烃:C-H伸缩振动(3000-2850cm-1)C-H弯曲振动(1465-1340cm-1)
! M8 h1 o& E8 j# K) D, A+ ~; r" i一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm-1以下,接近3000cm-1的频率吸收。
$ f0 Z- c: P5 x" U4 Z3 f2.烯烃:烯烃C-H伸缩(3100~3010cm-1),C=C伸缩(1675~1640
/ }) ?, V; z! L ~; m4 k3 S4 xcm-1),烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm-1)。: d# T: \& T0 s" i9 O$ Z1 K
3.炔烃:炔烃C-H伸缩振动(3300cm-1附近),三键伸缩振动(2250~2100cm-1)。
; h/ h/ N4 N' I7 O. G& S4.芳烃:芳环上C-H伸缩振动3100~3000cm-1, C=C 骨架振动1600~1450cm-1, 6 B* q" [' \1 A# d7 j" L+ b: K
C-H面外弯曲振动880~680cm-1。
; b1 Y+ j# I8 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。
2 x( H8 s9 l: J2 hC-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。) x9 q: X4 D/ L% Z L5 D, X
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,
- x; t5 c% L4 S6 B0 {) ^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
/ L v, Z: M4 c面外弯曲:769-659cm-1
) b1 U5 A3 n) _/ @2 ~ Q6.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
1 _0 _ o, q- }. L# y芳香醚:1270~1230cm-1(为Ar-O伸缩),1050~1000cm-1(为R-O伸缩)" U6 ?7 O- Y- O
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)
! R9 q3 C. L+ U& t3 a" G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
* b# f a- G; Y2 ~" |; R8.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
+ X1 m6 _. e3 L- L% hC-O伸缩吸收 , 920cm-1 成键的O-H键的面外弯曲振动
x; W {' s3 M9.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
$ }" S( h+ G$ N, Q4 |: l10.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& w% x. M1 @, f4 [$ I1 ]: |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.+ |. |* O1 b% `, i
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
' Z8 K0 y$ d6 {8 G" X/ y7 \12.酰胺:3500-3100cm-1 N-H伸缩振动
% E+ E) V* Q. u1680-1630cm-1 C=O 伸缩振动% E. M" @9 E& k X* h q
1655-1590cm-1 N-H弯曲振动: ]- k4 J5 l- |2 m6 u" x& V
1420-1400cm-1 C-N伸缩
. `7 f4 _# b1 r13.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 8 ?3 m: R6 L5 H) [( p; S3 l, T6 q
cm-1,C-I 600-500 cm-1. X7 h5 a3 F& ` d
红外识谱歌
' J* D3 Y5 `: U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。
/ A" a+ G+ ~% S& Y识图先学饱和烃,三千以下看峰形。3 d; z Q8 [2 L
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。
# A. `$ {/ D: }面内摇摆720,长链亚甲亦可辨。
/ V9 T( g. N/ {0 ~( k7 T. y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。
, n7 K( @( n A# P |$ ~9 J2 ?烯氢面外易变形,1000以下有强峰。 910端基氢,再有一氢990。1 E C& j6 [$ b: w% C* e: ?3 Z
顺式二氢690,反式移至970; 单氢出峰820,干扰顺式难确定。
# d# e r& E: R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。
( ]- z ?* a7 b" U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; ; u3 y. ?% ], v' f/ a
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。 4 Z# q9 Z% V R# Q' t4 t
1050伯醇显,1100乃是仲,1150叔醇在,1230才是酚。' n- d. s; ~6 o$ U6 i V
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。
/ x+ D0 T0 D; ^' _: Z# @2 }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。
# q# v' h4 H! q* g5 F( _0 i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。
( Z) C8 C0 i/ V, N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。. D9 h% m( X8 T* u
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$ l( Q, g6 ^& W2 ]7 u- Z
羧酸盐,偶合生,羰基伸缩出双峰,1600反对称,1400对称峰。 |1 R, p* v4 Q% Z
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。: Z' A/ ?5 s4 k; q
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 K c; w2 P/ I# A; h5 n$ b* d
碳氮伸展酰胺III,1400强峰显。
8 f$ `: k) y$ C* D5 \0 b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。 ( k/ R$ J+ j' W& l
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。
! @3 F$ ^; U/ R6 r( D硝基伸缩吸收大,相连基团可弄清。1350、1500,分为对称反对称。 ! Q- ]$ s5 q1 ^4 A" X9 ?
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。
3 ~9 ?# s! f9 q" A7 n8 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,
) \7 i- d0 U7 {8 i( g/ X0 j2 O1450碳酸根,一千左右看磷酸。硅酸盐,一宽峰,1000真壮观。 * N) w; \, P6 k
勤学苦练多实践,红外识谱不算难。, _* ` P8 @* Z& w. L4 _+ D2 ^
(文章来源:互联网)
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