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如何解析红外光谱图?看完你就是专家!
. r9 a o5 L) i, q2015-05-29 实验与分析 t# P! Y" L T% e7 l4 P1 H% a7 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),
* I: I6 I/ b0 @ gn3: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)' M \* M2 l3 m, S3 T/ A$ O5 x
(2)分析3300~2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收;以3000 4 l1 e! c+ t7 [$ c( C
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;
. \" m; Q: r+ e, p: c* D(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 / _: q$ A! s* [8 E |6 x L
cm-1, 烯:1680~1640 cm-1 芳环:1600,1580,1500,1450
W* N# s/ X; D6 z p9 ocm-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);
6 k$ o$ d; O; Z# V0 ^2 D+ c$ K1 V. B(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 [, s7 j/ j- U
(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。
3 j* C l7 {% J熟记健值
2 F: |$ j! F$ g1.烷烃:C-H伸缩振动(3000-2850cm-1)C-H弯曲振动(1465-1340cm-1)
' B7 Q, W8 Y( T, z3 [! ~( ]一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm-1以下,接近3000cm-1的频率吸收。, F m/ M: w c; n6 z+ x6 X1 f
2.烯烃:烯烃C-H伸缩(3100~3010cm-1),C=C伸缩(1675~1640
- G# T; W1 B" y. ?; E2 m x0 z( i$ Mcm-1),烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm-1)。' g8 l" x U" |1 d* `2 T
3.炔烃:炔烃C-H伸缩振动(3300cm-1附近),三键伸缩振动(2250~2100cm-1)。4 N, C% Q7 L+ w- b- ]. j3 J
4.芳烃:芳环上C-H伸缩振动3100~3000cm-1, C=C 骨架振动1600~1450cm-1, " R' Z+ ^6 c1 e! ~: t
C-H面外弯曲振动880~680cm-1。
) U6 D( p; }+ _' g! ?. U* C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。 8 y6 M( Q6 r7 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。$ B/ U2 J: s9 p
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,
+ x2 E' G5 G N! O1 r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 7 c1 Y. h' b" G0 t
面外弯曲:769-659cm-1( K% q8 q/ z' b
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
# p" e9 X( E" o3 h2 K* n芳香醚:1270~1230cm-1(为Ar-O伸缩),1050~1000cm-1(为R-O伸缩)5 h+ C( K9 l$ Q# W5 b+ J3 e* o4 f 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) * V2 T, h+ F# w- n$ B8 E' p% X
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
1 q) `, |* l& X8.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 * W7 U7 T! D5 u' ?& X5 C
C-O伸缩吸收 , 920cm-1 成键的O-H键的面外弯曲振动* O) P4 a6 `, i4 K# H `
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
% f% a4 y% ?# R10.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; 7 s3 {( ^! `9 ~: A9 ~. F2 j
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.
! j1 K, h5 ? W) G( Y [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
! d* L4 H' A" Z& Y" u7 C12.酰胺:3500-3100cm-1 N-H伸缩振动$ T/ ]2 o4 P2 {4 \
1680-1630cm-1 C=O 伸缩振动
9 Q! s( [/ L6 x5 v* J7 X1655-1590cm-1 N-H弯曲振动
9 ?9 W) X7 J7 O5 Q' P6 t0 r" a+ M1420-1400cm-1 C-N伸缩# u" T1 m; Z: E5 q# 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 6 E4 I: \6 c% u4 n0 R
cm-1,C-I 600-500 cm-1
! u- P) c; | S: Z2 J% J红外识谱歌 $ r6 J0 P4 N( E1 u; Z8 V& L2 L1 }
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。7 U% x4 ]' N2 j% {9 f
识图先学饱和烃,三千以下看峰形。7 d1 M' j) `$ n: M/ f; D
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。 0 D- j. j5 }! A* M% Q ^- B
面内摇摆720,长链亚甲亦可辨。7 r3 n m& E! ~0 ^& G
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。
% f5 Q- Q4 l' {0 |* B烯氢面外易变形,1000以下有强峰。 910端基氢,再有一氢990。; Y7 N1 v8 ]- l: K
顺式二氢690,反式移至970; 单氢出峰820,干扰顺式难确定。# s# s, O1 {, M2 X; A6 }( ^
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。
' T' E; t3 |9 y( W' K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; # C5 C2 `( B7 Z; m0 g& k
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。
6 k7 A5 a: W$ w1050伯醇显,1100乃是仲,1150叔醇在,1230才是酚。
$ ^8 b. ~9 x9 g0 N, |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。
% m1 p, [- m; z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。
" T Q6 t/ u& U d( {" ?3 W9 b |6 K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. [2 E: f+ }( s. s0 {
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。
& e O% g5 g4 G2 p* 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。
* u; ?+ \( p/ A+ e' |% s羧酸盐,偶合生,羰基伸缩出双峰,1600反对称,1400对称峰。
$ U" f3 W( O, Z9 k7 M1740酯羰基,何酸可看碳氧展。1180甲酸酯,1190是丙酸, 1220乙酸酯,1250芳香酸。1600兔耳峰,常为邻苯二甲酸。
. I* a1 R5 E$ l0 ]. k: M* \氮氢伸展三千四,每氢一峰很分明。羰基伸展酰胺I,1660有强峰; N-H变形酰胺II,1600分伯仲。伯胺频高易重叠,仲酰固态1550;
9 u. L3 d3 \) `4 g. ?: Q: H& r碳氮伸展酰胺III,1400强峰显。% j- a. f8 C- k
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。
" _4 s4 m% {$ h9 ]" s, I; d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。
9 B# @4 E. Q- ~5 w: Z% s9 i硝基伸缩吸收大,相连基团可弄清。1350、1500,分为对称反对称。
# U5 i, x4 |/ V' x) O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。
K! ~" @( }4 F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, 8 t% }* Z$ ^& ^5 c. B0 E+ w
1450碳酸根,一千左右看磷酸。硅酸盐,一宽峰,1000真壮观。 ( [+ e5 x9 }9 K3 J6 B, y
勤学苦练多实践,红外识谱不算难。
! O/ S' o" k# k(文章来源:互联网)* U. q& e3 e: M$ H0 }- R3 A
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