IR3
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二.标准图谱的使用(鉴别化合物的真伪)
1. 《Sadtler Reference Spectra Collections》美国Sadtler 研究实 验室编集出版的大型活页光谱集,从1947年至今。 突出的优点:1)图谱收集丰富,有红外光谱7万多张;2) 备有多种索引,检索方便,(alphabetical index、 chemical classes index、 functional group alphabetical index、 molecular formular index 、 molecular weight index 、 infrared specfinder—wave length index or wave number index) 2.《The Aldrich Library of Infrared Spectra》1975年初版,1983 年第三版收集12000种有机化合物红外光谱,图谱按官能团、 化合物类型和基本骨架编排,结合图号索引很容易找到相应 化合物的图谱。
4.2个相邻氢:相邻四取代或p-二取代860-800cm-1(s)
5.1个孤立氢:
900-860cm-1(m), 若为1,3,5-三取代则可低频移动至820cm-1 附 近,还多出一个755-675cm-1的强吸收。
1,3,5-三取代的例子:
第三节 红外光谱在有机化合物结构分析中的应用
一.红外光谱解析工作中的注意事项 1.样品的纯度和物理状态对IR图谱的影响: 1)样品纯度:要求能达到98%以上,即使5%的杂质也可能 产生干扰的“假谱带”
在化学反应过程中可直接检测反应液或粗品,根据红外官能团 吸收变化对反应进程、历程、时间与收率的关系做出及时的知化合物结构IR光谱解析举例
1 . 茵 陈 蒿 中 的 一 个 成 分 , 分 子 式 : C12H10; UV λmax 239nm(ε=537), 253nm(ε=342); IR νmax cm-1 3065(m), 3030(m), 2944(m), 2830(m), 2270(w), 2210(m), 2100(m), 1605(s), 1500(s), 1457(m), 1380(m), 1075(s), 730(s), 695(s) 推测可能结构
2)固体样品的粒度和晶型:在研磨样品时有时会发生晶型的 转变。
3)样品的测定方法:不同的测定方法得到的图谱有差别
2.图谱解析的一般程序 1)了解样品来源、背景,结合其他提供结构数据的 信息(分子量、分子式、元素分析结果、MS、NMR、 UV)。 2)考察图谱的顺序为:先检查1300cm-1以上区域,然 后检查1000-650cm-1 区域,最后查1300-1000cm-1 区域。 3)与标准图谱核对:只有在相同的测定条件下,特 征谱带与指纹区光谱都与标准光谱完全一致才能完 全确证结构一致。
(八) C-H弯曲振动区(面外)(1000-650cm-1)
在此区域内最具鉴别意义的为烯氢或芳氢的面外弯曲振动吸收。 烯氢的弯曲振动:
IR图谱举例:
1)单取代末端双键:
2)双取代末端双键:
3)反式双取代双键:
4)顺式双取代双键:
三. 芳香化合物的特征吸收
对芳香环存在与否,可从其红外吸收中的5个区域加以相互印 证:
不同取代状况的苯环IR图谱举例:
1.5个相邻氢:1个取代基 770-730cm-1 (s) 710-690cm-1 (s) 常为双峰
2.4个相邻氢:2个相邻取代基 770-735cm-1 (s)
3.3个相邻氢:1)相邻三取代810-750cm-1 (s)
2) m-二取代 810-750cm-1(s) 725-680cm-1(s) 另外还 有一个 900-860cm-1(m)为孤立氢的吸收峰
三.分子结构的鉴定
1.确定官能团 注意相关峰的识别和指认
2.异构体鉴别 1)几何异构的区别 如双键顺反异构的区别可以从1000650cm-1不同的δCH吸收来判定。 P93 3.3.2——1.2. 再如书P93 3.3.2——1.2.两点 2)立体构象的确定 如 反式1,2-环己烷二醇 νOH在3540cm-1, 并且不随稀释而发 生变化,表明两个羟基形成分子内氢键,因而能够确定其优 势构象:
2备有多种索引检索方便alphabeticalindexchemicalclassesindexfunctionalgroupalphabeticalindexmolecularformularindexmolecularweightindexinfraredspecfinderwavelengthindexwavenumberindexaldrichlibraryinfraredspectra1975年初版1983年第三版收集12000种有机化合物红外光谱图谱按官能团化合物类型和基本骨架编排结合图号索引很容易找到相应化合物的图谱
3.《Coblenz Society Spectra》以红外先驱Coblenz命名的光谱学 会编制的光谱集,收集化合物每年递增约1000种。Coblenz光 谱索引与Sadtler光谱集一起编制,在其所收集的化合物旁边 打“**”以示区别。 4.《CRC Atlas of Spectra Data and Physical Constants for Organic Compounds》J. G. Grassell编,Chemical Rubber Company 出 版。1975年第二版收集21000种化合物的物理常数和光谱数据。 共六卷,卷I为化合物名称、结构、光谱辅助资料和相关表, 卷II-IV为化合物的数据资料表,卷V、VI为卷索引和光谱索 引,其中有关光谱的索引有光谱号码索引和光谱数据索引。 5.《Infrared Absorption Spectra》, H. M. Hershenson 编 , Academic press出版,根据化合物名称可以查到文献来源。
3)互变异构与同分异构的确定
O O C O O C2 H
5
O
H O
O C2 H
5
C O O C2 H
5
(A) 1720cm-1(酮羰基) 1740cm-1(酯羰基)
(B) 除 1720cm-1和1740cm-1外还有 1656cm-1, 1618cm-1 及 3400-3200cm-1 的羟基峰
四.研究化学反应中的有关问题