第4节 红外谱图解析示例
第四章炔烃二烯烃红外光谱黑体详解演示文稿
若:R为一级取代基,R’为二、三级取代基,则C=O 与R’相邻。 (注意空间效应)
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为什么发生重排?
CH2=C-OH CH3-C=O
H
H
•乙醛的总键能2741kJ/mol比乙烯醇的总键能2678kJ/mol大,
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4.4.3 氧化反应
(1)
CHCH
KMnOC4 O2 + H2O
H2O
RCCR` KMnO4RCOOH + R`COOH
H2O
(2) 缓慢氧化——二酮
OO
CH3(CH2)7CC(CH2)7COOH KMnOC4 H3(CH2)7-C-C-(CH2)7COOH
pHH=27O.5
补充:炔烃的制备
•由相应的碳原子数的烯烃为原料合成:
(i)CH3C≡CCH2CH3
解:
CH3CH=CHCH2CH3
Br2
Br Br CH3CH-CHCH2CH3
KOH C2H5OH,
CH3C CCH2CH3
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(1) 生成炔化钠和烷基化反应
•与金属钠作用 CHCH Na CHCNa Na NaCCNa
催化剂
红外光谱第四讲PPT资料(正式版)
a)自然光
。
b)自然光的分解
红外光谱中吸收光的强弱不仅与偶极矩的变化大小有关. 而且与偶极矩变化的方向(振动的方向)有关。如果跃迁矩 的矢量方向与入射光的电矢量方问平行,吸收就最强, 该谱带则称为平行谱带。反之,如振动跃迁矩的矢量方 向与入射光的电矢量方向垂直,就不产吸收,该谱称为 垂直谱带。通常由于红外光源产生的光是自然光,在各 个方向上都有振动,所以对于样品中的任何方向的红外 活性振动都会产生吸收谱带。当入射光为偏振光时,就 会遵循上述吸收规律。平行谱带在平行偏振光的红外光 谱图中吸收增强,垂直谱带强度下降。反之,垂直谱带 在垂直偏振光红外光谱中谱带增强,平行谱带强度下降 ,甚至消失。
R = 2ctg2 =54°44˝ 时,R就为1, 该谱
带没有二向色性, 谱带的强度 将与取向程度无关。
二、 偏振红外光谱的测定 IR
1. 样品的制备
较大晶体-》解理面剖开
z 0o
偏振片
90o
小晶粒样品-》晶体培养
表面抛光
y
高聚物-》随研究目的而
变化
x
生物膜-》红外ATR技术 溶于溶剂中制成膜
检测器
1. 红外二向色性比的定义
偏振光与晶轴平行或与高分子样品的拉伸方向平行时称为平行光, 反之,称为垂直光。
仪器分析 第四章--红外吸收光谱法
始跃迁的吸收谱带。
条件2:只有能使偶极矩发生变化的振动形式才能吸收 红外辐射,即辐射与物质间有相互偶合作用。
对称分子:没有偶极矩,辐射不能引起共振,无红
外活性。 如:N2、O2、Cl2 等。
非对称分子:有偶极矩,具有红外活性。
谱线强度:
偶极矩是否变化决定该分子能否产生红外吸收,而偶 极矩变化大小又决定了吸收谱带的强度:根据量子化学理 论,红外光谱强度与分子偶极矩变化的平方成正比。
苯衍生物的C=C
苯衍生物在 2000 1667 cm-1 出现 C-H和C=C键的面内变 形振动的泛频吸收(强度弱),可用来判断取代基位臵。
2000 1600
(3)C=O(18501600 cm-1) 碳氧双键的特征峰,强度大,峰尖锐。红外吸收谱 图中最强的峰,无干扰,易辨别!
醛、酮的-C=O
合裂分导致。
线性酸酐两吸收峰高度接近,高波数峰稍强;环形结 构:低波数峰强。
酯类的-C=O
吸收峰:1750~1725 cm-1,吸收很强。
吸收峰不受氢键影响。
不同极性溶剂中,吸收峰位臵无明显移动。
4. X-H 弯曲振动区 1650~1350 cm-1
包括C-H、N-H弯曲振动吸收峰
甲基在1380~1370 cm-1有一个很特征的弯曲振动吸收
04 红外光谱分析
二、制样的方法 1 .气体样品:在玻璃气槽内进行测定。 2 . 液体和溶液试样 (1)液体池法:沸点较低,挥发性较大的 试样,可注入封闭液体池中,液层厚度 一般为0.01~1mm。 (2)液膜法:沸点较高的试样,直接滴 在两片盐片之间,形成液膜。
3 . 固体试样 (1)压片法: 试样与纯KBr研细均匀, 置于模具中,用压力在油压机上压成透 明薄片。 (2)石蜡糊法 (3)薄膜法
一、色散型红外光谱仪
色散型红外光谱仪的组成部件与紫外可见分光光度计相似,但每一个部件的结 构、所用的材料及性能不同。 红外光谱仪的样品是放在光源和单色 器之间;而紫外- -可见分光光度计是放在 单色器之后。
真空热电偶 热释电检测器
硅碳棒、 Nernst灯 NaCl KBr
光源:发射红外光 硅碳棒、Nernst灯 样品池:不吸收红外光 NaCl、KBr 检测器:对红外光响应 真空热电偶:温差转变为电势 热释电检测器(硫酸三苷肽TGS): 温度升高释放电荷,响应速度快 碲镉汞(MCT)检测器: 灵敏度高,响应速度快
二、双原子分子的振动
简谐振动 基本振动频率
k——化学键的力常数,定义为将两原子由平衡位 置伸长单位长度时的恢复力。 单键、双键和三键的力常数分别近似为5、10和 15 N· -1; cm c——光速(2.9981010cm ·-1) s ——折合质量,单位为g
第六章 红外光谱分析法(3)
羰基的伸缩振动吸收出现在1900~1600 cm-1区, 是个强峰,特征明显,在多数情况下是第一吸收
5.醛、酮
醛
醛的特征:醛基的C-H伸缩振动和其他化合物的C-H伸 缩振动不易混淆,位于2820-2720 cm -1处,极易识别。 因此根据C=O伸缩振动和2720 cm -1峰就可以判断醛的 存在
羧酸的红外光谱图
酯类化合物的特征吸收位羰基伸缩振动和C-O-C结构的对称和 非对称伸缩振动,后者是区分酯和其他羰基化合物的主要依据。 另外,酯的羰基吸收在大多数情况下不是第一吸收,这与其他 羰基化合物的羰基吸收通常为最强吸收不同。C-O-C结构的对 称伸缩振动位于1100 cm -1处,吸收较弱; C-O-C结构的非 对称伸缩振动是酯的最有用的特征吸收,通常为第一吸收,位 于1210~1160 cm-1区
R1 H R1 R2 R1 R2 C C C C
H
970 cm-1(强)
R1 H R1 H R1 C C C C
R2 H
(=C-H)
R2 R3 790-840 cm-1 C C (820 cm-1) H R3 R4 610-700 cm-1(强)
800-650 cm-1 (690 cm-1)
H 990 cm-1 H 910 cm-1 (强) H
n3 n1 3 U 1 n4 n5 2 n6 C n 4 H n1O n 2 N n 3 P n 5 S n 6 2 2 C n 4 H n 1 O n 2 U 1 n4 n3 n1 注意:二价的O、S不 2 参与计算
红外光谱谱图解析PPT讲稿
1、红外光谱信息区
常见的有机化合物基团频率出现的范围:4000 670 cm-1 依据基团的振动形式,分为四个区: (1)4000 2500 cm-1 X—H伸缩振动区(X=O,N,C,S) (2)2500 2000 cm-1 三键,累积双键伸缩振动区 (3)2000 1500 cm-1
双键伸缩振动区 (4)1500 670 cm-1
X—Y伸缩, X—H变形振动区
13:05:12
2、确定分子官能团和基团的吸收峰
(1) X—H伸缩振动区(4000 2500 cm-1 ) ① —O—H 3650 3200 cm-1 确定 醇、酚、酸 在非极性溶剂中,浓度较小(稀溶液)时,峰形尖锐,强吸收;
带的基础上,按峰区分析,指认某谱带的可能归属,结合其他峰区的相关 峰,确定其归属。
在此基础上,再仔细归属指纹区的有关谱带,综合分析,提出化合物的 可能结构。
必要时查阅标图谱或与其他谱(1H NMR,13C NMR,MS)配合, 确证其结构。
13:05:12
(一)了解样品来源及测试方法
要求样品纯度98%以上 尽可能地从下面几个方面详尽了解样品的情况: ①样品的来源——合成方法或从何种动、植物体中提取而来; ②样品的纯度、颜色、气味、沸点、熔点、折射率、样品物态、灼烧后 是否残留灰分等; ③样品的化学性质; ④元素分析结果,相对分子质量或质谱提供的分子离子峰,并由此求出 分子式; ⑤红外光谱测定条件和制样方法及所用仪器分辩率。
第四章炔烃、二烯烃 红外光谱讲解
4.3 炔烃的物理性质
• 炔烃的物理性质随分子量的增加而有规律的变化。 • 低级炔烃常温下是气态,C4以上炔烃为液体,高级
炔烃为固体。沸点比相应的烯烃高10~20℃,比重 (相对密度)也稍大,但仍小于1。 • 难溶于水,易溶于CCl4等有机溶剂。 • 常见炔烃的部分性质,见书中P67页表4-1
4.4 炔烃的化学性质
CH3COOH 和
COOH
练习: • 由氧化碎片推出原炔烃的两个片段。
CH3COOH
COOH
CH3C C
则炔烃结构为: 4-甲基-2-戊炔
4.4.4 聚合反应
• 低级炔烃在不同条件下可以聚合成不同的聚合产物。如乙 炔可以发生二聚、三聚和四聚,可聚合成链状化合物,也 可成环,但不易聚合成高聚物。
• 将乙炔通入到热的氯化亚铜和氯化铵的盐酸溶液中,可发 生二聚或三聚。
RC
C R' P d -C aC O 3/P b (A c) 2 H2
R C
H
R' C
H
• 采用Lindlar催化剂催化加氢所得烯烃是顺式的。
4.4.2.2 亲电加成 (1) 加 X2
•炔烃与X2作用可生成二卤代物,继续作用则生成四卤代物。
R C CH
XX
XX
X2 R C CH X2 R C CH
乙炔分子的模型
数据比较
波谱解析课件-04红外(下)和习题
1
红外吸收光谱(下)
(Infrared Absorption spectroscopy,IR
)
各类化合物的红外光谱
1. 烷烃类化合物的特征基团频率
基团振动形式吸收峰位置强度备注
υasCH3υsCH3δas CH3δs CH3
2962±10
2872±10
1450±10
1380~1370
S
S
m
S
异丙基和叔丁
基在1380cm-1
附近裂分为双
峰
υasCH2υsCH2δCH22926±5
2853±10
1465±20
S
S
m
υsCH δCH 2890±10
~1340
w
w
δCH2~720w n≥4,n越大,峰吸收强度越大。
CH2
C H
(CH2)n
CH3
2
特征吸收
•识图先学饱和烃,3000以下看峰形。2960、2870是甲基,2930、2850亚甲基。1470碳氢弯,1380甲基显。两个甲基同一碳,1380分两半。面内摇摆720,长链亚甲可现形。
3
正癸烷的红外光谱图
4
5
2,4-二甲基戊烷的红外光谱
当分子中有异丙基(即两个甲基连在同一个碳上)时,因为振动耦合作用甲基的δs CH 31380cm -1发生裂分,在1375 cm -1和1385 cm -1左右出现强度
相近的两个峰。叔丁基?
6
2. 炔烃
端基炔烃有两个主要特征吸收峰:
一是叁键上不饱和C-H 伸缩振动υ≡C-H 约在3300cm -1处产生一个中强的尖锐峰
二是C ≡C 伸缩振动υ≡C-C 吸收峰在2140~2100cm -1。若C ≡C 位于碳链中间则只有υ≡C-C 在2100~2200cm -1左右一个尖峰,强度较弱。如果在对称结构中,则该峰不出现。
红外光谱图解析例题
红外光谱图解析例题
红外光谱图是利用特定波段的红外线,通过电离能级来分析不同物质的组成细节,它是一种非常有用的物质认识和结构分析工具。本文将以一个例题来解析红外光谱图,从而加深对其解析原理和步骤的理解。
红外光谱图的解析步骤
1.集资料:首先,我们需要收集红外光谱图的数据,以及实际的样品,并把它们分别记录下来。
2.比对比:然后,将观测到的红外图像和实际样品的光谱进行对比,搜索两者的差异。
3.作光谱图:可以制作出观测到的红外光谱图,并标出不同的波段。
4.析光谱图:可以分析红外光谱图中产生的差异,确定样品中不同物质组成。
5.结结论:最后,可以总结出根据红外光谱反映的组成物质的情况,推出相应的结论。
红外光谱图的解析例题
为了更加直观的理解红外光谱图的解析过程,本文以一个例题作为说明:
实验目的:分析365nm处的光谱线
实验样品:甲苯和乙苯
实验结果:从实验测得的数据中,在365nm处,甲苯的吸收光强
为4300,乙苯的吸收光强为2500。
分析方法:通过将这两个样品的吸收光强分别绘制出光谱线,我们就可以得出实验结论:在365nm处,甲苯的吸收光强要比乙苯的强。
总结:本文通过一个例题的分析,解释了如何应用红外光谱图来分析不同物质的组成。在实验中,我们可以看出,在365nm处,甲苯的吸收光强要比乙苯的强。
结论:红外光谱图分析是一种非常有效的物质组成分析方法,可以用来从分子结构的角度准确地研究物质的性质。综上所述,红外光谱图分析是非常有用的,它可以帮助我们更为深入地了解物质的内在结构与性质。
红外光谱谱图分析.
对称伸缩2853cm-1±10
-(CH2)nn
a)由于支链的引入,使CH3的对称变形振动发生变化。 b)C—C骨架振动明显
H C C H3 C H3
CH3 δ
s
C—C骨架振动
1385-1380cm-1
1372-1368cm-1 1405-1385cm-1
1:1
1155cm-1
1170cm-1
15:46:35
二、未知物结构确定
structure determination of compounds
1. 未知物
15:46:35
2.推测C4H8O2的结构
解:1)=1-8/2+4=1
2)峰归属
3)可能的结构
15:46:35
O H C O CH2CH2CH3 1180 O H3C C O CH2CH3 1240 O H3CH2C C O CH3 1160
-1 H 890 cm (强)
2:1800-1780 cm-1
C C R2
1-己烯谱图
15:46:35
对比
烯烃顺反异构体
15:46:35
壬烯
15:46:35
3.醇(—OH)
a)-OH 伸缩振动
b)碳氧伸缩振动
υ
游 伯-OH 离 仲-OH 醇, 酚 叔-OH 酚-OH
红外光谱谱图解析实例53385ppt课件
.
各种官能团的吸收频率范围
从第一区域到第四区域,4000cm-1到400cm-1各种官能团的特征吸收频 率范围。
区 域
基团
—OH(游离)
—OH(缔合)
红外吸收光谱的解谱及应用
.
能力目标 解析红外谱图,获得官能团的基本信息,推导未知物 的可能结构
.
认识红外光谱图,分析特点
横坐标波数,纵坐标百分透过率 ,谷底表示吸收峰。
特征区:4000-1350 指纹区: 1350 650 cm-1
.
谱图解析的一般程序 图解析方法:
先根据分子式其不饱和度,初步判断结构,查看特征官能团 区,判断官能团的种类,最后查看指纹区,判断其精细结构,确 定结构式
伸缩
s
s
伸缩
m
—CH3 反 对 称 变 形 , CH2 变
s m,s
形
s
对称变形
s
变形
s
伸缩
s
伸缩 伸缩
s v
伸缩
面外摇摆
面内摇摆
C—O键(酯、醚、醇类)的极性很
强,故强度强,常成为谱图中最强
的吸收 醚类中C—O—C的 νas=1100±50是最强的吸收。C— O—C对称伸缩在900—1000,较弱 大部分有机化合物都含有CH3、CH2 基,因此此峰经常出现
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可能结构 :
H C O CH2CH2CH 3 (a)
ν as(C-O-C)
1180cm-1
1240cm-1
1160cm-1
O H3C C O CH2CH3
16:48:20
3.推测C8H8纯液体
解:1) U=1-8/2+8=5
16:48:20
一、红外谱图实例
Example of infrared spectrograph
16:48:20
烯烃顺反异构体:
16:48:20
16:48:20
16:48:20
16:48:20
16:48:20
二、红外光谱解析
analysis of infrared spectrograph
例1.某化合物分子式C8H7N,熔点为29℃;试根据其红外光 谱图,推测其结构。
16:48:20
解:不饱和度: U=1+8+1/2(1-7)=6
3030cm-1 ~2920 cm-1 苯环上=C-H伸缩振动, ν (=C-H) 是-CH2或-CH3的C-H非对称伸缩振动峰,此峰很弱,可能是芳 环上连的烃基。 ν (CH3)和 ν (CH2)
苯环上=C-H伸缩振动,说明可能是芳香族 化合物。
饱和碳氢C-H伸缩振动。 C=O伸缩振动吸收峰,波数较高,可能为苯 酯(=C-O-COR,~1760 cm-1)。 芳环C=C骨架伸缩振动。没有裂分,说明没 有共轭基团与苯环直接相连。 和CH3的对称变形振动,波数低移,可能与 羰基相连。
(2) (3) (4) 谱峰归属 (5)
谱 峰 归 属
2217 cm-1
1607 cm-1 1508 cm-1 1450cm-1
CN的特征吸收峰, ν (C≣N)
芳环C=C伸缩振动,ν (C=C) 芳环C=C伸缩振动和CH3的C-H不对称变形振动的迭合。
1384cm-1
1170cm-1 817cm-1
CH3的C-H对称变形振动,δ (CH3)甲基特征。
16:48:20
内容选择:
第一节 第二节 红外基本原理 红外光谱与分子结构
basic principle of Infrared absorption spectroscopy
infrared spectroscopy and molecular structure
第三节
第四节 第五节
红外光谱仪器
(6)
(7) (8)
1194 cm-1
1027 cm-1 750cm-1 7692cm-1
C-O-C不对称伸缩振动,酯的特征。
C-O-C对称伸缩振动。 苯环上相邻5个H原子=C-H的面外变形振动 和环骨架变形振动,苯环单取代的特征。
推测结构
O O C CH3
结构验证
其不饱和度与计算结果相符;并与标准谱图对照证明结构正确。
环
H C CH2
16:48:20
4.某液体化合物分子式C8H8O2,试根据其红外光谱图,推测其结构。
16:48:20
U=1+8+1/2(0-8)=5 不饱和度
可能含有苯环和含有C=O、C=C或环。
(1)
解:
3068cm-1 3044cm-1
2943cm-1 1765 cm-1 1594 cm-1 1493 cm-1 1371 cm-1
谱 峰 归 属
1740 cm-1
1460cm-1
1380cm-1 1249cm-1 1049cm-1
O
甲基不对称变形振动峰和CH2剪式振动的迭合。
CH3的C-H对称变形振动,δ (CH3)甲基特征。 C-O-C不对称伸缩振动峰,酯的特征。 ν as(C-O-C) C-O-C对称伸缩振动峰。 ν s(C-O-C)
第十五章 红外吸收光谱分 析法
infrared absorption spec-troscopy,IR
一、红外谱图实例
Example of infrared spectrograph
二、红外光谱解析
analysis of infrared spectrograph
第四节 红外谱图解析
analysis of infrared spectrograph
红外谱图解析 激光拉曼光谱
结束
infrared absorption spectrophotometer analysis of Infrared spectrograph laser Raman spectrometry
16:48:20
2)峰归属
3)可能的结构
16:48:20
1) 3000-3100 cm-1 υ 2)1630 cm-1 υ 4)1420 cm-1 δ
(C=C)
( Ar-H,=C-H)
3)1600 cm-1 ,1580 cm-1,1500 cm-1,1450 cm-1
(C-H)
5)991 cm-1,909 cm-1 (=C-H) 6)776 cm-1 (CAr-H),697 cm-1 δ
C-C伸缩振动吸收峰。 ν (C-C) 苯环上=C-H的面外变形振动,苯环对位取代的特征。
H3C
16:48:20
CN
例2.某化合物分子式C4H8O2,试根据其红外光谱图,推测其结构。
16:48:20
解:不饱和度: U=1+4+1/2Βιβλιοθήκη Baidu0-8)=1
3000~ 2800cm-1 是-CH2或-CH3的C-H伸缩振动峰,ν (CH3)和 ν (CH2) 强峰,C=O伸缩振动峰,可能是酯ν (C=O)