有机化学第20-1 IR波谱分析

合集下载

光谱分析(1IR)

光谱分析(1IR)光谱分析（1IR）光谱分析是一种应用广泛的分析技术，其中红外光谱（IR）是非常重要的一种。

本文将介绍红外光谱分析的基本原理、仪器设备以及在不同领域的应用。

一、基本原理红外光谱分析基于物质分子的振动和转动引起的红外辐射吸收现象。

每个物质分子都有特定的振动和转动模式，而这些模式与特定波数的红外辐射相匹配。

通过观察物质在红外光谱范围内的吸收峰，可以确定物质的组成和结构。

红外光谱分析的主要原理包括以下几点：1. 物质分子的振动：红外光通过作用于物质分子上的对应光谱区域，使分子从低能级跃迁到高能级，从而被吸收；2. 传统的红外光谱区域：传统红外光谱范围为4000-400 cm-1，主要包括近红外、中红外和远红外；3. 可见于红外光谱中的吸收峰：吸收峰的位置和强度可以提供物质的结构信息；4. 红外光谱的解析：红外光谱可以通过谱图的解析，确定物质的成分与结构。

二、仪器设备红外光谱分析通常使用一台红外光谱仪器，该仪器包括以下主要部件：1. 光源：通常使用钨灯、硝酸纤维电炉或氨鉍灯作为红外辐射的光源；2. 分光器：将红外辐射耦合到样品中；3. 样品室：用于容纳样品，保持其稳定温度；4. 探测器：将经过样品的红外辐射转换成电信号；5. 计算机系统：用于采集、处理和解析红外光谱的数据。

三、应用领域红外光谱分析在许多领域都有广泛的应用，下面列举了几个典型的应用领域：1. 化学分析：红外光谱可以用于分析化学品的组成、结构和纯度，如有机化合物、聚合物和无机物质等；2. 药物研发：红外光谱分析可以用于药物的质量控制和结构鉴定；3. 食品检测：红外光谱可以用于食品中添加剂、污染物和成分的检测；4. 环境监测：红外光谱可用于检测空气中的污染物、水质分析和土壤分析等；5. 生命科学：红外光谱在生物医学、生物化学和生物物理学等领域中具有重要应用，如蛋白质结构分析、疾病诊断和基因组研究等。

结论红外光谱分析作为一种快速、非破坏性的分析技术，在科学研究和工业生产中有着广泛的应用。

有机化合物波谱分析

有机化合物波谱分析有机化合物波谱分析是一种重要的手段，可用于确定有机物的分子结构和功能基团。

其中，核磁共振波谱（NMR）和红外光谱（IR）是两种常用的波谱技术。

本文将重点介绍这两种波谱分析技术的基本原理、应用和解读方法。

核磁共振波谱（NMR）是一种基于核自旋的波谱分析方法。

它通过测量核自旋与外加磁场相互作用导致的能量变化来获得信息。

核磁共振波谱图通常由若干个特征峰组成，每个峰对应于一种不同类型的核。

峰的位置称为化学位移，可以通过参考物质（如四氯化硅）来标定。

峰的形状和强度可以提供有关分子结构和相互作用的信息。

核磁共振波谱提供了关于有机分子的碳氢骨架以及官能团、取代基等信息，因此在有机化学和药物化学领域有广泛应用。

红外光谱（IR）是一种基于分子振动的波谱分析方法。

它通过测量物质吸收红外辐射的能量来获得信息。

由于不同分子具有不同的振动模式和结构，它们吸收红外辐射的方式也不同。

红外光谱图通常由一系列特征峰组成，峰的位置称为波数，可以用来标识不同的官能团和化学键。

峰的强度和形状可以提供关于分子的结构和取向的信息。

红外光谱在有机化学、聚合物化学和无机化学等领域都有广泛的应用。

在进行有机化合物波谱分析时，需要先对样品进行样品制备。

核磁共振波谱通常需要溶解样品，然后将溶液转移到核磁共振管中进行测量。

红外光谱则可以对固体、液体和气体样品进行测量，通常需要将样品制备成固体片或涂在透明载体上。

波谱仪器通常会提供相应的样品制备方法和参数设置。

在分析核磁共振波谱和红外光谱时，需要注意以下几个方面。

首先，对于核磁共振波谱，要正确解读峰的化学位移。

化学位移受到许多因素的影响，如官能团、电子效应、取代基等。

因此，需要结合文献和经验来确定不同类型核的化学位移范围。

其次，对于红外光谱，要正确解读峰的波数。

不同的官能团和化学键都有特定的波数范围，可以用来确定它们的存在。

最后，对于波谱图的解读，需要综合考虑各种信息，如位置、形状、强度和相对强度等。

(波普解析)有机化合物波谱解析

Lambert-Beer 定律应用？
30
第二节紫外光谱的基本知识一、分子轨道
分子轨道是由组成分子的原子轨道相互作用形成的。分子成键轨道; 分子反键轨道
33
34
分子轨道的种类
(1) 原子A和B的s轨道相互作用，形成的分子轨道
(2)原子A和B的p轨道相互作用形成的分子轨道
35
(3)原子A的s轨道和原子B的p轨道相互作用形成的分子轨道
• 吸收光谱特征：吸收峰→λmax 吸收谷→λmin 肩峰→λsh 末端吸收
43
（2）数据表示法
例如λ 溶m剂a2x 37nm(ε104) 或λ 2溶m3剂a7xnm(lgε4.0)
常用术语
生色团（发色团）：分子结构中含有π电子的基团产生π→ π* 跃迁和（或）n→ π*跃迁跃迁，E较低
例： C＝C；C＝O；C＝N；—N＝N— ； —NO2
物质对电磁辐射的吸收性质常用吸收曲线来描述，即考察物质对不同波长的单色光吸收的情况。
溶液对单色光的吸收程度遵守Lambert-Beer 定律。
A = acl
A 为吸光度(光密度), a为吸光系数, l 为吸收池厚度, c 为溶液的浓度。
29
•若溶液的浓度以mol L-1为单位时， Lambert-Beer 定律的吸收系数(a) 表示，单位为L mol-1 cm-1，即摩尔吸光系数。 •对于相对分子质量未知的物质，常采用质量百分比浓度 (g/100ml)，相应的系数称为百分吸收系数，以E1%1cm表示。 •以摩尔吸收系数用得最普遍。
三甲基胺n →σ*跃迁的λ分别为173nm、183nm和227nm。
39
第二节紫外光谱的基本知识
二、电子跃迁类型

波谱解析IR

v
C-Br
•
3.
v
C-H
=2 v
N-H
=3500~3300cm
-1
•
4. 伸缩振动频率>弯曲振动频率
(二).多原子分子的振动类型
1. 振动类型 (分两大类) : (1) 伸缩振动: 以ν表示, 又可分: 对称(νs) 不对称(νas) (2) 弯曲振动:以δ表示, 又可为4种。面内弯曲振动δ ip：剪式；平面摇摆面外弯曲振动δ 0.0.p：扭曲；非平面摇摆 νas > νs> δ S > δ 0.0.p
(一). 内部因素
1.电子效应: 通过导致成键原子间电子杂化状态与电子云分布发生变化, 因而改变力常数而影响相应谱带的位置。 (1).诱导效应(-I)一些极性共价键, 随着取代基电负性的不同,电子密度发生变化, 引起键的振动谱带位移。 F>Cl>Br>I>OCH3>NHCOCH3>C6H6>H>CH3
2885.9 cm-1 5668.0 cm-1
8346.9 cm-1
最强较
很
10923.1 cm-1 13396.5 cm-1
极弱极弱
规律
•
1.k值与
k c= c
v
成正比
>k
• 2. 值与
成反比
c=c
> k
c-c
v
c= c
> v
c=c
>
> v
v
c-c
C-I
v >v > c-c > v C-O> C-H C-Cl
• 合频：电磁波的能量正好等于二个基频跃迁能量的总和时，则同时激发二个基频振动到相应激发态，称为合频。 • 差频：电磁波的能量正好等于二个基频跃迁能量之差的吸收谱带。实际为一个振动状态由基态跃迁到激发态，同时另一个振动状态由激发态回到基态的过程。 • 热带：由第一激发态跃迁到第二激发态所产生的吸收谱带称为热带。 • 组频峰（泛频峰）：倍频、合频、差频峰的总称。

IR波谱分析

(1) IR中官能团的吸收位置 1-辛炔
CH3CH2CH2CH2CH2CH2C CH
(1) IR中官能团的吸收位置环戊基腈
(1) IR中官能团的吸收位置
④ 1900~1650 cm-1：νC＝O 干扰少，吸收强，重要！酮羰基在~1715 cm-1出峰 ! 例：2-戊酮、乙酸苯酯、苯乙酮的IR谱图
例：十二烷的IR谱图。 ⑧ 1000 cm-1以下，苯环及双键上C－H面外弯曲振动
十二烷
(2) 烯烃、取代苯C-H的弯曲振动的特征吸收
苯环上五氢相连（单取代）：700、750 cm-1 例：苯酚的IR
四氢相连（邻二取代）：750 cm-1
例：邻二甲苯的IR
三氢相连（间二取代）：700、780cm-1 例：间二甲苯的IR
60MHz
200nm 400nm
800nm
l
微波、
电视波
200－800nm: 引起电子运动能级跃迁，得到紫外及可见光谱;
2.5—25μm: 引起分子振动、转动能级跃迁，得到红外光谱；
600-60MHz:核在外加磁场中取向能级跃迁，得到核磁共振谱。
19.1 紫外光谱（不讲）
19.2. 红外光谱
2-戊酮的IR图横坐标：波长/λ或波数/cm-1。红外谱图有等波长及等波数两种，对照标准谱图时应注意。纵坐标：吸光度A或透光率T。 A log( 1 )
19.2.3 常见化合物的特征谱带
(1) 红外图谱的主要区段
① 3700~3200cm-1:νN-H、νO-H （νN-H波数高于νO-H，氢键缔合波数低于游离波数）例：丁胺、乙醇(液膜)、乙醇(CCl4)、苄醇的IR谱图
② 3300~2800 cm-1：νC-H （以3000 cm-1为界：高于3000 cm-1为νC-H（不饱和），低于3000 cm-1为νC-H饱和））例：十二烷、1-癸烯、1-己炔、甲苯的IR谱图

有机化学波谱分析

，形成质谱图。
质谱的解析方法
谱图解析
01
根据质谱峰的位置和强度，确定有机分子的分子量和结构信息。
同位素峰分析
02
利用同位素峰的强度比推断有机分子的元素组成。
裂解模式分析
03
研究有机分子在质谱仪中的裂解行为，推断有机分子的结构特
征。
质谱在有机化学中的应用
有机分子鉴定
通过比较标准谱图和实验谱图，确定有机分子的化学结构。
通过自动化和智能化的技术手段，实现波谱分析与其他分析方法的快速、高效联用，提高分析效率，减少人为误差。
波谱分析在有机化学中的新应用
新材料表征
随着新材料研究的不断深入，波谱分析在新型有机材料如高分子聚合物、纳米材料等的表征中发挥越来越重要的作用。
生物大分子研究
利用波谱分析技术，研究生物大分子如蛋白质、核酸等的结构和功能，有助于深入了解生物体系的复杂性和相互作用的机制。
通过有机化学波谱分析，可以确定有机化合物的分子量、官能团、化学键等结构信息，有助于深入了解有机化合物的性质和反应机理。
有机化学波谱分析还可以用于有机化合物的定性和定量分析，为有机化合物的合成、分离、纯化等提供有力支持。
有机化学波谱分析的发展趋势
随着科技的不断进步，有机化学波谱分析技术也在不断发展，新的技术和方法不断涌现。
THANKS
感谢观看
高灵敏度检测
利用新型的信号处理技术和高精度的检测设备，提高波谱分析的灵敏度和分辨率，有助于更准确地鉴定有机化合物的结构和性质。
波谱分析与其他分析方法的联用
联用技术
将波谱分析与其他分析方法如色谱、质谱、核磁共振等联用，可以实现更全面、准确的分析，提高复杂有机混合物的分离和鉴定能力。

有机波谱分析总结

有机波谱分析总结有机波谱分析是有机化学中一项重要的分析技术，通过对有机化合物的波谱进行分析，可以确定其结构和功能基团，对于有机合成、药物研发等领域有着广泛的应用。

本文将对有机波谱分析的原理、常见波谱技术和分析方法以及应用进行总结。

一、有机波谱分析原理有机波谱分析主要基于分子中所包含的原子核和电子的转动、振动和电子能级跃迁引起的辐射吸收或发射现象。

通过测量分子在不同频率范围内所吸收或发射的辐射能量，可以得到不同类型的波谱。

有机波谱分析常用的波谱包括红外光谱、质谱、核磁共振谱和紫外可见光谱。

二、常见的有机波谱技术1.红外光谱（IR）：红外光谱是根据有机化合物中的官能团和化学键所具有的振动频率的不同来进行分析的。

通过红外光谱可以确定有机化合物中的官能团，如羧酸、醇、醛等。

红外光谱具有非破坏性、操作简便的特点，广泛应用于有机合成、药物研发等领域。

2.质谱（MS）：质谱是通过对有机化合物中分子离子和碎片离子质量进行测量来分析有机化合物的分子结构。

质谱具有高灵敏度、高分辨率的特点，可以确定分子的组成和相对分子质量，对于有机化合物的鉴定具有重要意义。

3.核磁共振谱（NMR）：核磁共振谱是根据核磁共振现象进行分析的。

通过测量有机化合物中原子核受到外加磁场影响的吸收或发射的辐射能量，可以得到有机化合物中原子核的位置、种类和环境。

核磁共振谱具有高分辨率、非破坏性和无辐射的特点，广泛应用于有机合成、物质鉴定和生物医学研究等领域。

4.紫外可见光谱（UV-Vis）：紫外可见光谱是通过测量有机化合物在紫外可见光区域吸收或发射的辐射能量，以确定有机化合物的电子能级和共轭体系的存在与否。

紫外可见光谱具有高灵敏度和快速测量的特点，常用于有机合成、化学动力学和药物研发等领域。

三、有机波谱分析方法1.结构鉴定法：通过与已知化合物的波谱进行对比，确定未知化合物的结构。

结构鉴定法常用于核磁共振谱和质谱。

2.定量分析法：通过测定化合物在特定波长或波数处的吸光度或吸收峰面积，来确定有机化合物的含量。

有机化合物波谱分析

其中，M1、M２是原子量，K为力常数。
化学键伸缩振动频率只与化学键有关，是化学键的一个特征常数；
化学键的伸缩振动是在不停进行的，有三个显著特点：
伸缩振动能是量子化的，不连续的，因此就形成了不同的能级。
单击此处添加大标题内容
伸缩振动的能级差，相当于红外光的能量因此，用红外光照射有机样品时，化学键就会吸收一份能量，实现振动能级的要跃迁。即： ν＝ν。即意味着：化学键以多大的频率振动就吸收多大频率的光，在此频率处就形成一个吸收峰（表现为吸收带）。
4000-1400cm-1区域又叫官能团区. 该区域出现的吸收峰，较为稀疏，容易辨认. 1400-400cm-1区域又叫指纹区. 这一区域主要是： C－C、C－N、C－O 等单键和各种弯曲振动的吸收峰，其特点是谱带密集、难以辨认。(p299页表8-2)
1000 700 500 Y Y O单键 H面内弯曲振动 H弯曲振动
8.1 分子吸收光谱和分子结构
微粒性：可用光量子的能量来描述：
按量子力学，其关系为：
1
与E，v 成反比，即 ↓，v↑(每秒的振动次数↑)，E↑。
3
2
在分子光谱中，根据电磁波的波长 ()划分为几个不同的区域，如下图所示：
上式表明：分子吸收电磁波，从低能级跃迁到高能级，其吸收光的频率与吸收能量的关系。
注意：
只有偶极矩(μ)发生变化的，才能有红外吸收。如：H2、O2、N2 电荷分布均匀，振动不能引起红外吸收。 H―C≡C―H、R―C≡C―R，其C≡C（三键）振动也不能引起红外吸收。化学键极性越强,振动时偶极矩变化越大,吸收峰越强.
分子的振动方式
1
伸缩振动：
2
伸缩振动的特征及规律
吸收峰

IR谱图的讲解

《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第二十八讲
返回首页
《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第二十八讲
返回首页
五、IR解析——主要应用
1、鉴定物质类型无机物和有机物主要依据 2900 (νC－H ) 1600～1450(多峰) (νC＝C ) 3100～3000(多峰) (ν＝C－H) ≈3500 ≈3000(宽) ≈2200 ≈1720 ≈1650 －OH(醇、酚) －OH(羧酸) C≡C C＝O C＝C
《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第二十八讲
返回总目录返回首页
本课要点
2、IR的四个大区
总结
作业
1、形成红外光谱基本条件
3、各类有机物的特征吸收 4、 IR解析
开始讲课
《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第二十八讲
返回首页
第十一章
有机波谱分析
问题一：什么是波谱分析？ ——通过测定有机物对不同波长电磁波的吸收，来鉴定不同有机物结构的一种分析手段。 2.5 100 透过率此物对该波长的光有很强的吸收波数cm-1 (σ) 400 波长μm (λ) 25
《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第二十八讲
返回首页
4、分子中的固有能级差分三个层次 ——电子能级、振动能级、转动能级波谱分析紫外光谱 (UV) 红外光谱 (IR) 核磁共振谱 (NMR) 质谱 (MS)
吸收波长
波谱来源解析作用
紫外光
200-400nm
红外光
无线电波
n=2
3、若在IR中：
吸收光谱～1700cm-1 1500～1600 cm-1 几个峰

光谱分析(1IR)

光谱分析(1IR)光谱分析(IR)光谱分析是一种科学研究和应用中常用的技术，通过测量物质与电磁辐射之间的相互作用，可以了解物质的结构和组成。

其中，红外光谱分析（IR）是一种常见且重要的光谱分析方法。

本文将探讨光谱分析的原理、应用以及未来的发展方向。

一、原理红外光谱是指位于可见光波长范围之外、偏离可见光谱段的电磁波。

物质与红外光谱的相互作用是通过不同分子振动和转动引起的。

物质的分子振动和转动会吸收特定的红外光谱，形成特征光谱图案。

红外光谱仪是红外光谱分析的主要设备。

它由光源、样品室、光谱仪和检测器等组成。

首先，光源产生红外光，然后红外光通过样品室中的样品，被样品吸收或透射。

最后，透过样品的红外光由检测器测量分析，并产生红外光谱。

二、应用红外光谱分析在许多领域中都有广泛的应用。

下面将介绍一些主要的应用领域。

1. 化学应用：红外光谱可以用于物质的鉴别和定性分析。

通过与数据库比对，可以快速识别出未知样品。

此外，红外光谱还可用于检测溶剂残留和反应动力学研究。

2. 材料科学：红外光谱可用于检测不同材料的组分和结构。

例如，可以用于检测塑料中的添加剂、纤维素材料中的纤维结构等。

此外，红外光谱还可以用于研究材料的变形、变化和降解。

3. 纳米技术：随着纳米技术的发展，红外光谱在纳米材料的研究和表征中也起到了重要的作用。

红外光谱可以用于表征纳米颗粒的尺寸、形状和表面等。

此外，利用红外光谱还可以研究纳米材料的电磁相互作用和稳定性。

4. 生物医学：在生物医学领域，红外光谱被广泛应用于疾病的诊断和治疗。

红外光谱可以检测生物样品中的蛋白质、核酸和糖类等生物分子，以帮助研究疾病的发生和发展机制。

此外，还可以利用红外光谱进行药物分析和药物释放的研究。

5. 环境监测：红外光谱可以应用于环境监测和污染物的检测。

例如，可以用于检测大气中的温室气体，通过红外光谱的吸收峰来确定污染物的类型和浓度。

三、发展趋势随着科技的不断发展，红外光谱分析在未来有着广阔的发展前景。

波谱分析第四章IR谱

Ⅰ(cm-1) Ⅱ(cm-1) Ⅲ(cm-1) Ⅳ(cm-1) C＝C 苯环
1680～1500
C≡C OH:3600～3200 C＝O NH 3500～3200 X＝Y＝Z 1850～1650 NH2 C≡N 2300～1900 CH CH2 3000～2700 饱和的＜3000 CH3

③ 醇、酚与酸的区别 ★醇（酚）的νO－H的吸收峰位置比羧酸高。醇往往有两个吸收峰，而酸只有一个强而宽的峰。酸还有νC=O峰。 ★课堂练习如何区别下列化合物？ CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH2NH2 (CH3CH2)2NH CH3CH2CH2COOH

2.区域Ⅱ和Ⅲ(3300～2400cm-1) 此区域为C-H伸缩振动区，主要用来作为鉴定炔烃、烯烃、苯环与饱和C-H键的存在。＞3000cm-1为不饱和C-H伸缩振动，＜3000cm-1为饱和C-H伸缩振动。
团）有不同的吸收频率。但可以把它们分组，通常划分为8个最重要的频率区，即“八区域法”

区域 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
波数（cm-1） 3700-3200 3300-3000 3000-2400
键的振动类型 νo-H νN-H ν≡C-H ν=C-H νAr-H νc-H （CH3，
CH2，CH，O=C-H）
Ⅳ

尽管每种基团频率具有特征性，但是由于基团所在的化学环境不同，又具有一定的差别，这种差别常常能反映出分子结构上的特点。因此只要掌握各种基团的振动频率及其位移规律，就可应用IR谱来鉴定化合物中存在的基团及其在分子中的相对位置，进而推断化合物的结构。
★通过大量实验结果，发现虽然不同基团（官能

★在红外光谱中，是不是倍频峰一定是基频峰的整数倍呢？

有机波谱分析要点例题和知识点总结

有机波谱分析要点例题和知识点总结一、有机波谱分析简介有机波谱分析是有机化学中非常重要的分析手段，它能够帮助我们确定有机化合物的结构。

常见的有机波谱分析方法包括红外光谱（IR）、紫外可见光谱（UVVis）、核磁共振谱（NMR，包括氢谱 1H NMR 和碳谱 13C NMR）以及质谱（MS）。

二、红外光谱（IR）（一）原理分子中的化学键在不同频率的红外光照射下会发生振动和转动，从而产生吸收峰。

不同的官能团具有特定的吸收频率范围。

（二）要点1、官能团的特征吸收峰例如，羰基（C=O）在 1700 1750 cm⁻¹有强吸收峰；羟基（OH）在 3200 3600 cm⁻¹有宽而强的吸收峰。

2、影响吸收峰位置的因素包括诱导效应、共轭效应、氢键等。

（三）例题例 1：某化合物的红外光谱在 1720 cm⁻¹处有强吸收峰，可能含有什么官能团？答：可能含有羰基（C=O）。

三、紫外可见光谱（UVVis）（一）原理基于分子中的电子在不同能级之间跃迁产生吸收。

（二）要点1、生色团和助色团生色团如羰基、双键等能产生紫外吸收；助色团如羟基、氨基等能增强生色团的吸收。

2、影响吸收波长的因素包括共轭体系的大小、取代基的种类等。

（三）例题例 2：某化合物在 250 nm 处有强吸收，可能的结构是什么？答：可能具有共轭双键结构。

四、核磁共振谱（NMR）（一）氢谱（1H NMR）1、原理氢原子核在磁场中的自旋能级跃迁产生信号。

2、化学位移不同环境的氢原子具有不同的化学位移值。

例如，甲基上的氢通常在 08 12 ppm 处出峰。

3、峰的裂分相邻氢原子的个数会导致峰的裂分，遵循 n ＋ 1 规律。

例题 3：一个化合物的氢谱在 12 ppm 处有一个三重峰，在 36 ppm 处有一个单峰，可能的结构是什么？答：可能是 CH₃CH₂OH。

（二）碳谱（13C NMR）1、化学位移不同类型的碳原子具有不同的化学位移范围。

有机化合物的波谱分析简介

1
第十章有机化合物的波谱分析简介
有机化合物不论是天然产物还是经化学反应生成的，都需要测定其分子的结构。如果对某一化合物的结构不了解，则对其性质和作用的研究是很难深入的。因此，测定有机化合物的结构很自然地变成了研究有机化学的首要任务。
2
我们在基础有机化学中学习了鉴定有机官能团的化学方法：
R
H
CC
νC－H 3020, 3090
H
H δC－H 910, 990
R
H
C C δC－H 890
R'
H
R
R'
CC
H
H
δC－H 690
R
H
CC
H
R'
δC－H 970
24
1-辛烯
2,3-二甲基-1,3-丁二烯 2-甲基-2-戊烯
25
R
H
CC
H
R'
（E）-2-己烯
R
R'
CC
H
H
（Z）-2-己烯
δ C－H 970 δ C－H 690
26
炔烃炔烃的特征吸收峰主要是 C C和 CH的特征吸收峰。
C C H νC－H 3300cm-1 尖峰 νC＝C 2100～2300cm-1 弱
RCCR ' νC＝C 2190～2260cm-1 弱
27
3,3-二甲基-1-丁炔 2-丁炔
28
1-己炔的红外光谱图
29
芳香烃
C＝C－H νC－H 3000～3100cm-1
红外光谱法 Raman光谱法
远红外光谱法
0.03~100cm 1~1000m
分子转动，电子自旋

有机波谱解析技巧

有机波谱解析技巧在化学领域中，有机波谱解析是一项至关重要的技能。

它就像是一把神奇的钥匙，能够帮助我们揭开有机化合物分子结构的神秘面纱。

对于化学专业的学生、科研工作者以及从事相关领域工作的人员来说，熟练掌握有机波谱解析技巧是必不可少的。

有机波谱分析主要包括红外光谱（IR）、紫外可见光谱（UVVis）、核磁共振谱（NMR，包括氢谱 1H NMR 和碳谱 13C NMR）以及质谱（MS）等。

每种波谱技术都有其独特的原理和特点，为我们提供了不同角度的分子结构信息。

红外光谱是通过测量分子对不同波长红外光的吸收来确定分子中的官能团。

就好像每个人都有独特的指纹，每种官能团在红外光谱中也有其特定的吸收峰位置和形状。

比如，羰基（C=O）在 1700 cm －1 左右有强烈的吸收峰，羟基（OH）在 3200 3600 cm －1 有较宽的吸收峰。

在解析红外光谱时，首先要观察整个谱图的轮廓，了解吸收峰的大致分布情况。

然后重点关注那些特征性强的吸收峰，判断可能存在的官能团。

但需要注意的是，有些官能团的吸收峰可能会受到分子中其他基团的影响而发生位移，这就需要结合具体情况进行综合分析。

紫外可见光谱则主要用于研究分子中存在的共轭体系。

共轭体系越大，吸收波长就越长。

通过测量物质对紫外和可见光的吸收，可以推断分子中是否存在双键、苯环等共轭结构。

接下来是核磁共振谱，这可是有机波谱解析中的“重头戏”。

氢谱能告诉我们分子中氢原子的种类、数量和所处的化学环境。

不同化学环境的氢原子在谱图中会出现在不同的位置，化学位移就是它们的“坐标”。

比如说，与羰基相连的氢原子化学位移通常较大，在 9 10 ppm 左右；而与甲基相连的氢原子化学位移则较小，一般在 1 2 ppm 之间。

除了化学位移，峰的裂分情况也能提供重要信息。

通过耦合常数可以判断相邻氢原子的数目和相对位置关系。

碳谱则能更直接地反映分子中碳原子的情况。

由于碳原子的天然丰度较低，碳谱的灵敏度相对较低，但它对于确定复杂分子的结构仍然具有不可替代的作用。

IR图谱分析方法.pptx

10.胺：3500~3100 cm^-1, N-H 伸缩振动吸收 1350~1000 cm^-1, C-N 伸缩振动吸收 N-H 变形振动相当于 CH2 的剪式振动方式, 其吸收带在: 1640~1560cm^-1, 面外弯曲振动在 900~650cm^-1. 11.腈:腈类的光谱特征: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 12.酰胺: 3500-3100cm^-1 N-H 伸缩振动 1680-1630cm^-1 C=O 伸缩振动 1655-1590cm^-1 N-H 弯曲振动 1420-1400cm^-1 C-N 伸缩
2
芳香醚：两个 C-O 伸缩振动吸收： 1270~1230cm^-1（为 Ar-O 伸缩） 1050~1000cm^-1（为 R-O 伸缩） 7.醛和酮: 醛的主要特征吸收: 1750~1700cm^-1（C=O 伸缩） 2820，2720cm^-1（醛基 C-H 伸缩）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 8.羧酸:羧酸二聚体: 3300~2500cm^-1 宽,强的 O-H 伸缩吸收 1720~1706cm^-1 C=O 吸收 1320~1210cm^-1 C-O 伸缩 920cm^-1 成键的 O-H 键的面外弯曲振动 9.酯: 饱和脂肪族酯(除甲酸酯外)的 C=O 吸收谱带: 1750~1735cm^-1 区域饱和酯 C-C(=O)-O 谱带:1210~1163cm^-1 区域 ,为强吸收
3
13.有机卤化物: C-X 伸缩脂肪族 C-F 1400-730 cm^-1 C-Cl 850-550 cm^-1 C-Br 690-515 cm^-1 C-I 60析方法

IR图谱分析方法.pdf

IR图谱分析方法（1）首先依据谱图推出化合物碳架类型：根据分子式计算不饱和度，公式：不饱和度＝F+1+(T-O)/2 其中：F：化合价为4价的原子个数（主要是C原子），T：化合价为3价的原子个数（主要是N原子），O：化合价为1价的原子个数（主要是H原子），例如：比如苯：C6H6，不饱和度＝6+1+（0-6）/2＝4，3个双键加一个环，正好为4个不饱和度；（2）分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收；以3000 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；（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 cm^-1烯 1680~1640 cm^-1芳环 1600,1580,1500,1450 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）；（4）碳骨架类型确定后,再依据其他官能团,如 C=O, O-H, C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团；（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。

至此，分析基本搞定，剩下的就是背一些常见常用的健值了！……………………………………………………………………………………………………………1.烷烃：C-H伸缩振动（3000-2850cm^-1）C-H弯曲振动（1465-1340cm^-1）一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm^-1以下，接近3000cm^-1的频率吸收。

2.烯烃：烯烃C-H伸缩（3100~3010cm^-1）C=C伸缩(1675~1640 cm^-1)烯烃C-H面外弯曲振动（1000~675cm^1）。