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如何解析红外光谱图?看完你就是专家!+ P5 L* u! I) v; c: x, t
2015-05-29 实验与分析
8 m- W( g! D7 a3 n2 M& G9 W( l(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),
' _; K' L% m% H" ?# L; k/ Wn3: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)6 K& N& s/ t$ J" x9 R/ d5 x% z
(2)分析3300~2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收;以3000 8 y& G( l& ^& m# ], k, E0 b4 h
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;+ ?& s0 u) e7 I0 @" Y) |3 H' e
(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 - o' A- B9 u$ d5 N; A4 d% V4 c0 X
cm-1, 烯:1680~1640 cm-1 芳环:1600,1580,1500,1450 . o! C0 o0 Y; x+ [/ W9 h7 [
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);
# S$ r; G. h# N) a(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;
" R7 a5 _! e) _2 ^(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。
. X, Z$ E; T' B6 B熟记健值 ! n0 `( f( a) D g' M x C
1.烷烃:C-H伸缩振动(3000-2850cm-1)C-H弯曲振动(1465-1340cm-1) # j9 J8 L1 X( s# S' c3 x7 ~
一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm-1以下,接近3000cm-1的频率吸收。
. x8 f+ }3 Q9 j/ i( H; [8 X2.烯烃:烯烃C-H伸缩(3100~3010cm-1),C=C伸缩(1675~1640 ! i+ z7 Q. P% O! I
cm-1),烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm-1)。9 p3 s5 T1 G* H. m. E2 `6 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)。
4 G& N( S9 B& h+ p4.芳烃:芳环上C-H伸缩振动3100~3000cm-1, C=C 骨架振动1600~1450cm-1,
2 |9 S8 j! u+ ^+ t+ lC-H面外弯曲振动880~680cm-1。
6 [1 v8 y2 T% I3 h, N$ p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。
6 c- C! E$ b, K3 L8 BC-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。. V( e8 {0 Z! U
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,
/ U9 X- H% N. y F( w( 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
$ e4 X) r% v+ Z, d9 ^, ~5 C: {! G( E面外弯曲:769-659cm-1
* _: s5 x* E$ P9 q ]" 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 : Z' O" M8 |& Y l0 U% g. s
芳香醚:1270~1230cm-1(为Ar-O伸缩),1050~1000cm-1(为R-O伸缩)
3 X& k9 G, _7 r5 h+ ?: e3 |+ X7.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) + l% K6 Z5 V: }
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
A( R0 S( y& F" p8.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
1 K, O/ F% K7 ]- r, A3 _/ KC-O伸缩吸收 , 920cm-1 成键的O-H键的面外弯曲振动; z) y1 J* }8 `2 y
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1 `( f& j( U! t [
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; ! y! H) F: `) ^ F1 G- L; E' W
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.: A8 ]7 }5 L7 N$ 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
' b7 w0 J. ?2 h3 O: g12.酰胺:3500-3100cm-1 N-H伸缩振动7 T9 I6 V* Y! G1 u" M9 D
1680-1630cm-1 C=O 伸缩振动
8 J9 R3 I E T' h: _! j I1655-1590cm-1 N-H弯曲振动9 E4 H; G3 M4 x
1420-1400cm-1 C-N伸缩
. U) C! n9 y% N6 K13.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 ; Z9 }! Q" S+ c4 ~0 f p
cm-1,C-I 600-500 cm-1& y/ r. c3 n! j+ l" m! z% Y; {% I6 W
红外识谱歌 , d3 @* m$ A. Q$ a) j$ }
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。
' _+ C2 c1 `6 e; z. ~5 o$ N3 s识图先学饱和烃,三千以下看峰形。
- [: O( p B; N% y! 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。 3 g8 s4 {$ g0 W3 {3 X! q4 Q( [( ~
面内摇摆720,长链亚甲亦可辨。
8 f8 S( S" C( v/ h( _+ t, k; q" I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。1 X' B( Q9 _0 Y) z4 T
烯氢面外易变形,1000以下有强峰。 910端基氢,再有一氢990。+ V" n! ~0 B7 Z8 E, u3 T5 z9 h) F
顺式二氢690,反式移至970; 单氢出峰820,干扰顺式难确定。, [% {! F- d( k i* v8 F$ 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。2 a, g' {5 Y* @1 D$ Y: C) r4 \
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;
$ o4 V3 l0 a# \6 y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。
j, `0 e, W6 m" J1 H: E6 C# k1 S1050伯醇显,1100乃是仲,1150叔醇在,1230才是酚。9 Q+ R( K0 z: m7 ? M' A
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。
6 B9 q/ @# j9 U/ ~3 v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。
& |" o0 f* A) U( x; h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。5 `) n5 h/ E6 Z
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。# X |: T- Z7 K& f
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。
" A6 F# k/ |" M+ Q1 K羧酸盐,偶合生,羰基伸缩出双峰,1600反对称,1400对称峰。' q* g8 I3 p+ P0 W! K
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。
( d: E1 e. d7 [+ H0 M7 I4 k1 y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; 6 y8 g, q9 K" h3 P# J
碳氮伸展酰胺III,1400强峰显。8 S3 [( k5 ~2 I, g5 W; N
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。
% J4 Z( P' z# \, r+ C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。$ f$ _3 Q+ z- f* A3 l' E$ u: v
硝基伸缩吸收大,相连基团可弄清。1350、1500,分为对称反对称。
: `! D; @$ S6 B" 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。
@/ h" I: X$ d3 M) |9 k2 X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, . I; u& i Y: T' I- ^
1450碳酸根,一千左右看磷酸。硅酸盐,一宽峰,1000真壮观。
- B( I% y* p& H# D& t 勤学苦练多实践,红外识谱不算难。
& R3 \' e g& t' }( v(文章来源:互联网)* N6 h/ S1 k$ p% _. \+ @: ~
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