常见高分子红外光谱谱图解析

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红外光谱谱图解析

红外光谱谱图解析
作判断有无甲基存在的依据。 烯烃的C—H弯曲振动在1000~800 cm-1范围,可以借以鉴别各种取代类
型的烯烃。 芳烃的C—H弯曲振动主要是900~650 cm-1处的面外弯曲振动,对确定
苯的取代类型很有帮助。
18:02:04
②C—O伸缩振动 这类振动产生的吸收带常常是该区中的最强峰。 醇的C—O在1260~1000 cm-1;酚的C—O1350~1200 cm-1; 醚的C—O在1250~1100 cm-1;饱和醚常在1125 cm-1出现; 芳香醚多靠近1250 cm-1。
正庚烷
正十二 烷
正二十八 烷
1500 1400 1300cm-1 1500 1400 1300 cm-1 1500 1400 1300cm-1
18:02:04
18:02:04
2、 烯烃,炔烃
CH
CH 伸
CC 缩
CC 振
a)C-H 伸缩振动(> 3000 cm-1)

CH 变

振 动
H CH H C H C CH2
CH2 对称伸缩2853cm-1±10 CH3 对称伸缩2872cm-1±10 CH2不对称伸缩2926cm-1±10 CH3不对称伸缩2962cm-1±10
-(CH2)nn
18:02:04
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
C H3 C
中红外区: 远红外区:纯转动能 级跃迁,变角、骨架 振动;异构体、金属 有机物、氢键
18:02:04
一、认识红外光谱图
18:02:04
1、红外光谱图
峰强:Vs(Very strong): 很强;s(strong):强; m(medium):中强; w(weak):弱。 峰形:表示形状的为宽峰、尖峰 、肩峰、双峰等类型

红外光谱谱图解析课件

红外光谱谱图解析课件

第19页,幻灯片共70页
(3) 双键伸缩振动区( 2000 1500 cm-1 )
① RC=CR’ 1620 1680 cm-1
强度弱, R=R’(对称)时,无红外活性。
②单核芳烃 的C=C键伸缩振动(1626 1650 cm-1 )
202222//11//1188
第20页,幻Βιβλιοθήκη 片共70页苯衍生物的C=C
(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
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第15页,幻灯片共70页
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
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
C H3 C C H3
C H3 C C H3 C H 202222//11//1188
3
CH3 δs C—C骨架振动
1385-1380cm-1
第1页,幻灯片共70页
概述 introduction
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生:振-转光谱
辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构
近红外区:低能电子跃 迁、含氢原子团伸缩 振动的合频吸收;稀 土、过渡金属
中红外区: 远红外区:纯转动能级跃 迁,变角、骨架振动;异 构体、金属有机物、氢键
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第2页,幻灯片共70页
一、认识红外光谱图
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红外光谱谱图解析

红外光谱谱图解析

—CH3 —CH2— —C—H
2960 cm-1 反对称伸缩振动 2870 cm-1 对称伸缩振动 2930 cm-1 反对称伸缩振动 2850 cm-1 对称伸缩振动 2890 cm-1 弱吸收
3000 cm-1 以下
③不饱和碳原子上的=C—H( C—H ) 苯环上的C—H 3030 cm-1 =C—H 3010 2260 cm-1 C—H 3300 cm-1
19:06:26
苯衍生物的C=C
苯衍生物在 1650 2000 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置。
2000
1600
19:06:26
③C=O (1850 1600 cm-1 ) 碳氧双键的特征峰,强度大,峰尖锐。
饱和醛(酮)1740-1720 cm-1 ;强、尖;不饱和向低波移动; 19:06:26 醛,酮的区分?
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。
19:06:26
(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。
正庚烷
正十二 烷
正二十八 烷
1500 1400 1300cm-1 1500 1400 1300 cm-1 1500 1400 1300cm-1
19:06:26
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红外光谱谱图解析完整版

红外光谱谱图解析完整版
双键伸缩振动区 (4)1500 670 cm-1
X—Y伸缩, X—H变形振动区
2020/4/1
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;
中红外区: 远红外区:纯转动能 级跃迁,变角、骨架 振动;异构体、金属 有机物、氢键
2020/4/1
一、认识红外光谱图
2020/4/1
1、红外光谱图
峰强:Vs(Very strong): 很强;s(strong):强; m(medium):中强; w(weak):弱。 峰形:表示形状的为宽峰、尖峰 、肩峰、双峰等类型
变形振动 亚甲基
2020/4/1
甲基的振动形式
伸缩振动 甲基:
对称 υs(CH3) 2870 ㎝-1
变形振动 甲基
2020/4/1
对称δs(CH3)1380㎝-1
不对称 υas(CH3) 2960㎝-1
不对称δas(CH3)1460㎝-1
二、解析红外光谱图
2020/4/1
一个未知化合物仅用红外光谱解析结构是十分困难的。一般在光谱解析
前,要做未知物的初步分析 红外光谱谱图的解析更带有经验性、灵活性。 解析主要是在掌握影响振动频率的因素及各类化合物的红外特征吸收谱
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。
2020/4/1

FTIR红外光谱原理及图谱解析(一)(精)

FTIR红外光谱原理及图谱解析(一)(精)

谱图解析——2,3-二甲基丁烷
1380和1365cm-1,是CH3”伞“形弯 曲振动峰,在正己烷中,这是一个 单峰;在 2,3- 二甲基丁烷中,两个 CH3 基团联在同一个季碳上,这个 峰就裂分成双峰,表明有叔-丁基 基团存在。
谱图解析——2,3-二甲基丁烷
指纹区:在这个区域与标准谱比 较即可对该样品定性,注意这个 样品没有 720cm-1 的 CH2 的摇摆 振动峰。
问题:没有干涉图
Check signal 没有干涉图,只是一根直线
检查 IR 光源参数: Optic Source Setting: MIR Source OK ? 检查IR光源: 取出光源 (警告, 光源是热的): 发光吗? 不 关闭仪器,更换光源
FT-IR: 基本原理 ...
问题:没有干涉图
Check signal 没有信号
在干涉图测试数据点之间,我们必须进行数学插值。
这个过程,透光率的准确度受到影响。
FT-IR: 基本原理 ...
干涉图数据的采集
尖桩篱栅效应
为了避免尖桩篱栅效应,在FT变换之前必须在干涉图的尾部增加强度值 为0的数据点,这个过程就是所谓:充零。
FT-IR: 基本原理 ...
测试
打开测试窗口

Measure ...Measurement
带宽限制 有折叠可能 尖桩篱栅效应
谱图充零
相位校正
得到的干涉图不是对称的
相位问题
FT-IR: 基本原理 ...
谱图范围
谱图范围的选择,决定了仪器采用的光学组件
FT-IR: 基本原理 ...
分辨率
两个不同频率的单色光,得到的干涉图以及相应的谱图。

Байду номын сангаас

红外光谱法鉴别高聚物

红外光谱法鉴别高聚物
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亚甲基的平面摇摆振动特征峰:
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2.聚丙烯
聚丙烯个每两个碳就有一个甲基支链,因而除了1460cm-1 的CH2弯曲振动外,还有很强的甲基弯曲振动谱带出现在 1378cm-1。CH3和CH2的伸缩振动叠加在一起,出现了2800- 3000 cm-1的多重峰。
聚丙烯图的另一个主要特点是在970和1155cm-1处呈现的 [CH2CH(CH3)] 的特征峰。全同聚丙烯与无规聚丙烯的主要 区别是,全同聚丙烯除上述五条谱带外,在841、998和 1304cm-1等还存在系列与结晶有关的谱带,而无规聚丙烯不 能结晶,故不存在这些谱带。
聚乙烯红外光谱是最简单的高分子光谱图。在约2950、1460和720/ 730cm-1处有3个很强的吸收峰,它们分别归属C-H的伸缩、弯曲和摇摆 振动。720/730cm-1是双重峰,其中720是无定形聚乙烯的吸收峰,730 是结晶聚乙烯的吸收峰。由于实际聚乙烯很少是完全线型的,低密度 聚乙烯有许多支链,因而在1378cm-1处能观察到甲基弯曲振动谱带。
在酸中由于羧基形成很强的氢键,使得羟基 在3330cm-1的峰难以观察。酸的证据只有C-H 在2900cm-1的峰加宽,以及C=O峰向低波数位 移。
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②含羟基的高分子 羟基吸收峰在3130-3700cm-1区域内。对于任何情况下
都不形成氢键的“自由”状态羟基,在3570-3700cm-1 有宽峰。多数羟基化合物的分子间会形成氢键,从而 在3130-3570cm-1出现强的宽峰。 这类化合物若在惰性溶剂的稀溶液中测定,羟基峰变 得很锐利,且落入3570-3700cm-1的范围。如果在稀溶 液中测定也没有变化,说明羟基与分子的其他极性基 团形成氢键,羟基间不存在氢键。形成分子内氢键时 羟基吸收峰是3130-3570cm-1的锐峰。含羟基高分子的 谱带于表7-7。

红外光谱分析图

红外光谱分析图

红外光谱分析图用红外光谱仪测试塑料薄膜的红外光谱非常简单。

由于采用厚度适当的透明薄膜,故可直接使用。

经过校正后可得到图1所示的图谱。

这是最简单的高分子光谱图,它只在2 916,2 849, 1 463和719cm-‘四处出现了吸收峰,说明该分子结构中不含苯环、按基、经基等官能团,只含有亚甲基一CHZ,其中2 916cm-‘对应反对称伸缩振动,2 849cm-‘对应对称伸缩振动,1 463cm-‘对应弯曲振动,据此可初步判断该材料为聚乙烯。

至于719cm-‘对应的峰可以不解读。

据资料介绍,该峰为}CHZ]n ( n } 4)弱吸收峰,用于判断碳链的长短,碳链越长,吸收峰越强[2]。

仔细观察可发现该处实际是双吸收峰。

低波数对应无定形聚乙烯吸收峰,高波数对应结晶态聚乙烯吸收峰[3]。

因此可认定该材料就是聚乙烯。

事实上,通过随设备所附图库也能检索出该材料类别,如图2所示,上半部分为试样谱图,下半部分为标准聚乙烯谱图,吻合率达99%以上,即可得出结论。

当然,也可以根据经验来判断。

通常用来制作薄膜的塑料无非聚乙烯(PE) ,聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)等几种,其中以PE和PVC价格低廉,来源广泛,是首先考虑的材料,而PVC由于氯原子的取代作用将使图谱发生很大变化,而且PVC薄膜中含有大量的添加剂,做光谱前一般需进行分离提纯,直接做谱图不可能得到图1所示的简单图谱。

因此可以确定,图1的材料就是PE。

图3所示为另一PE样品的红外光谱,它与图1基本相同。

由于PE中少量烯端基的存在,在909和990cm-‘有时能看到弱谱带,分别对应于RCH=CHZ中反式CH面外弯曲振动及CHZ面内弯曲振动。

图3中,1 720cm-‘处的小峰是由于含拨基的添加剂引起的,不是PE本身的峰。

图4所示为均聚PP红外光谱。

由于每两个碳就有一个甲基支链,因而除了1 460cm-‘的CH湾曲振动外,还有很强的甲基弯曲振动谱带出现在1 378cm-' o CH3和CH的伸缩振动与CHZ的伸缩振动叠加在一起,出现了2 8003 OOOcm-‘多重峰。

常见高分子红外光谱谱图解析

常见高分子红外光谱谱图解析
h2chchcch2cchch2hh2ccchch2h2ch12顺式14反式14990910cm1775741690cm1970cm112聚丁二烯3072cm1chch2伸缩振动3005cm1chch2伸缩振动2915cm1ch2不对称伸缩振动2840cm1ch2对称伸缩振动1640cm1cc伸缩振动1417cm1ch2弯曲振动991cm1chch2面外变形905cm1chch2面外变形824顺式14聚丁二烯3072cm1chch2伸缩振动3005cm1chch2伸缩振动2915cm1ch2不对称伸缩振动2843cm1ch2对称伸缩振动1639cm1cc伸缩振动1435cm1ch2弯曲振动992cm112chch2面外变形965cm1反式14chch面外变形910cm112chch2面外变形727cm1ch22面外变形用于橡胶的顺式14丁二烯的光谱中730cm1的宽强吸收很特征但反式14和12结构的吸收虽弱但仍很明显
1085、1015 cm-1 830 cm-1
>C=O 伸缩振动 苯环-C=C- 弯曲振动
-C(CH3)2 弯曲振动 -C-O-C- 伸缩振动 苯环-C=C- 弯曲振动 对位取代苯环 =CH 面内变形 对位取代苯环 =CH 面外变形
15 / 24
13.聚对苯二甲酸乙二醇酯
3055 cm-1 2969 cm-1 2908 cm-1 1717 cm-1 1614、1579、1506、1454 cm-1 1472 cm-1 1265、1130 cm-1 1600、1582、1492、1452 cm-1 1021 cm-1 973 cm-1
1736 cm-1 1448 cm-1 1379 cm-1 1255、1165 cm-1 1026 cm-1 854 cm-1
18.聚甲基丙烯酸酯

红外光谱谱图解析ppt课件

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29
1、烷烃(CH3,CH2,CH)(C—C,C—H )
3000cm-1
CH3
δ as1460 cm-1 δ s1380 cm-1
重 叠
CH2 δ s1465 cm-1
CH2 r 720 cm-1(水平摇摆)
CH2 对称伸缩2853cm-1±10 CH3 对称伸缩2872cm-1±10 CH2不对称伸缩2926cm-1±10 CH3不对称伸缩2962cm-1±10
12:59:55
14
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
1170cm-1
1391-1381cm-1 1368-1366cm-1
4:5 1195 cm-1
1405-1385cm-1 1372-1365cm-1
1:2 1250 cm-1
31
c) CH2面外变形振动—(CH2)n—,证明长碳链的存在。
n=1 770~785 cm-1 (中 ) n=2 740 ~ 750 cm-1 (中 )
正溴丁烷的波谱解析 troscopy,IR
12:59:55
1
概述 introduction
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生:振-转光谱
辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构
近红外区:低能电子 跃迁、含氢原子团伸 缩振动的合频吸收; 稀土、过渡金属
中红外区: 远红外区:纯转动能 级跃迁,变角、骨架 振动;异构体、金属 有机物、氢键

红外光谱谱图解析

红外光谱谱图解析

—CH3 —CH2— —C—H
2960 cm-1 反对称伸缩振动 2870 cm-1 对称伸缩振动 2930 cm-1 反对称伸缩振动 2850 cm-1 对称伸缩振动 2890 cm-1 弱吸收
3000 cm-1 以下
③不饱和碳原子上的=C—H( C—H ) 苯环上的C—H 3030 cm-1 =C—H 3010 2260 cm-1 C—H 3300 cm-1
(1)两类基本振动形式 伸缩振动 亚甲基:
变形振动 亚甲基
18:02:04
甲基的振动形式
伸缩振动 甲基:
对称 υs(CH3) 2870 ㎝-1
变形振动 甲基
18:02:04
对称δs(CH3)1380㎝-1
不对称 υas(CH3) 2960㎝-1
不对称δas(CH3)1460㎝-1
二、解析红外光谱图
18:02:04
3、再根据谱带的位置、强度、宽度等特征,推测官能团可能与什么取 代基相连接。
=C-H C-H CC C=C
O-H O-H(氢键) S-H P-H
C=O C-C,C-N,C-O N-O N-N C-F C-X
N-H
CN C=N
3500
18:02:04
3000 2500 2000 特征区
X—Y,X—H 变形振动区 < 1500 cm-1
指纹区(1350 650 cm-1 ) ,较复杂。C-H,N-H的变形振动; C-O,C-X的伸缩振动; C-C骨架振动等。精细结构的区分。 顺、反结构区分;
①C—H弯曲振动 饱和C—H弯曲振动包括甲基和次甲基两种。甲基1370~1380 cm-1处,可
由 (cm1)
10 4
( m)

红外光谱谱图解析ppt课件

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n=3 730 ~740 cm-1 (中 ) n≥ 722 cm-1 (中强 )
d) CH2和CH3的相对含量也可以由1460 cm-1和1380 cm-1的峰 强度估算强度
正庚烷
正十二 烷
正二十八 烷
1500 1400 1300cm-1 1500 1400 1300 cm-1 1500 1400 1300cm-1
②单核芳烃 的C=C键伸缩振动(1626 1650 cm-1 )
12:59:55
20
苯衍生物的C=C
苯衍生物在 1650 2000 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置。
2000
1600
12:59:55
21ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
③C=O (1850 1600 cm-1 ) 碳氧双键的特征峰,强度大,峰尖锐。
—CH3 —CH2— —C—H
2960 cm-1 反对称伸缩振动 2870 cm-1 对称伸缩振动 2930 cm-1 反对称伸缩振动 2850 cm-1 对称伸缩振动 2890 cm-1 弱吸收
3000 cm-1 以下
③不饱和碳原子上的=C—H( C—H ) 苯环上的C—H 3030 cm-1 =C—H 3010 2260 cm-1 C—H 3300 cm-1
12:59:56
32
12:59:56
33
2、 烯烃,炔烃
CH
CH 伸
CC 缩
CC 振
a)C-H 伸缩振动(> 3000 cm-1)

CH 变

振 动
H CH H C H C CH2
12:59:55
9
(一)了解样品来源及测试方法

常见高分子红外光谱谱图解析

常见高分子红外光谱谱图解析

常见高分子红外光谱谱图解析1. 红外光谱的基本原理1)红外光谱的产生能量变化ννhch==E-E=∆E12ννh∆E=对于线性谐振子μκπνc21=2)偶极矩的变化3)分子的振动模式多原子分子振动伸缩振动对称伸缩不对称伸缩变形振动AX2:剪式面外摇摆、面外扭摆、面内摇摆AX3:对称变形、反对称变形. 不同类型分子的振动线型XY2:对称伸缩不对称伸缩弯曲弯曲型XY2:不对称伸缩对称伸缩面内弯曲(剪式)面内摇摆面外摇摆卷曲平面型XY3:对称伸缩不对称伸缩面内弯曲面外弯曲角锥型XY3:对称弯曲不对称弯曲面内摇摆4)聚合物红外光谱的特点1、组成吸收带2、构象吸收带3、立构规整性吸收带4、构象规整性吸收带5、结晶吸收带2 聚合物的红外谱图1)聚乙烯各种类型的聚乙烯红外光谱非常相似。

在结晶聚乙烯中,720 cm-1的吸收峰常分裂为双峰。

要用红外光谱区别不同类型的聚乙烯,需要用较厚的薄膜测绘红外光谱。

这些光谱之间的差别反映了聚乙烯结构与线性—CH2—链之间的差别,主要表现在1000-870㎝-1之间的不饱和基团吸收不同,甲基浓度不同以及在800-700㎝-1之间支化吸收带不同。

低压聚乙烯(热压薄膜)中压聚乙烯(热压薄膜)高压聚乙烯(热压薄膜)2.聚丙烯无规聚丙烯等规聚丙烯的红外光谱中,在1250-830 cm-1区域出现一系列尖锐的中等强度吸收带(1165、998、895、840 cm-1)。

这些吸收与聚合物的化学结构和晶型无关,只与其分子链的螺旋状排列有关。

3.聚异丁烯CH3H2C CnCH3丁二烯聚合可以生成多种结构不同的异构体。

H2 CHCHC CH2C CHCH2HH2CC CHCH2H2CH 1,2- 顺式1,4- 反式1,4-990、910 cm-1 775、741、690 cm-1 970 cm-1 1,2-聚丁二烯顺式1,4-聚丁二烯用于橡胶的顺式1,4-丁二烯的光谱中,730 cm-1的宽强吸收很特征,但反式1,4-和1,2-结构的吸收虽弱但仍很明显。

红外光谱谱图解析

红外光谱谱图解析
(1)两类基本振动形式 伸缩振动 亚甲基:
变形振动 亚甲基
18:02:04
甲基的振动形式
伸缩振动 甲基:
对称 υs(CH3) 2870 ㎝-1
变形振动 甲基
18:02:04
对称δs(CH3)1380㎝-1
不对称 υas(CH3) 2960㎝-1
不对称δas(CH3)1460㎝-1
二、解析红外光谱图
18:02:04
(三)从特征频率区中确定主要官能团取代基
与一定结构单元相联系的、在一定范围内出现的化学键振动频率— —基团特征频率(特征峰);
例: 2800 3000 cm-1 —CH3 特征峰; 1600 1850 cm-1 —C=O 特征 峰;
基团所处化学环境不同,特征峰出现位置变化:
—CH2—CO—CH2— 1715 cm-1 酮
—CH2—CO—O—
1735 cm-1 酯
—CH2—CO—NH— 1680 cm-1 酰胺
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(四)从分子中减去己知基团所占用的原子,从分子的总不饱和度中 扣除已知基团占用的不饱和度。根据剩余原子的种类和数目以及剩余的 不饱和度,并结合红外光谱,对剩余部分的结构做适当的估计
在判断存在某基团时,要尽可能地找出其各种相关吸收带,切不可仅 根据某一谱带即下该基团存在的结论。
—CH3 —CH2— —C—H
2960 cm-1 反对称伸缩振动 2870 cm-1 对称伸缩振动 2930 cm-1 反对称伸缩振动 2850 cm-1 对称伸缩振动 2890 cm-1 弱吸收
3000 cm-1 以下
③不饱和碳原子上的=C—H( C—H ) 苯环上的C—H 3030 cm-1 =C—H 3010 2260 cm-1 C—H 3300 cm-1

红外光谱谱图解析

红外光谱谱图解析
中红外区: 远红外区:纯转动能 级跃迁,变角、骨架 振动;异构体、金属 有机物、氢键
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一、认识红外光谱图
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1、红外光谱图
峰强:Vs(Very strong): 很强;s(strong):强; m(medium):中强; w(weak):弱。 峰形:表示形状的为宽峰、尖峰 、肩峰、双峰等类型
任务2-4
infrared absorption spec-
正溴丁烷的波谱解析 troscopy,IR
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概述 introduction
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生:振-转光谱 辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构
近红外区:低能电子 跃迁、含氢原子团伸 缩振动的合频吸收; 稀土、过渡金属
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3000 cm-1 以上
(2) 叁键(C C)伸缩振动区(2500 2000 cm-1 )
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在该区域出现的峰较少; ①RC CH (2100 2140 cm-1 )
RC CR’ (2190 2260 cm-1 ) R=R’ 时,无红外活性 ②RC N (2100 2140 cm-1 ) 非共轭 2240 2260 cm-1
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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
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(二)计算不饱和度
定义: 不饱和度是指分子结构中达到饱和所缺一价元素的“对”数。如: 乙烯变成饱和烷烃需要两个氢原子,不饱和度为1。 计算: 可按下式进行不饱和度的计算:

红外光谱法鉴别高聚物

红外光谱法鉴别高聚物
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其他典型红外谱图
ABS 精品课件
丁腈胶
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丁苯胶
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1,2加成聚丁二烯
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HDPE
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LDPE
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SIS
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SBS
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乙丙共聚物
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(二 )按高分子元素组成分析
1. 无可鉴别元素的高分子 (1)只含碳和氢的高分子 所有饱和烃高分子都在
只含碳和氢的高分子可能出现的谱带汇总于表 7-4和7-5。
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(2)含碳、氢、氧的高分子
① 含羰基的高分子
虽然1550~1825cm-1内的C=O伸缩振动峰作为 含羰基高分子的主要证据,其他波数的证据 也是必须的(见表7-6)。
脂肪酯与醛酮难以区分,它们的碳基峰位置 差别很小。许多醛和酮在910-1330cm-1有强的 吸收峰,但易与酯的C=O吸收峰相混淆。
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3.聚苯乙烯 聚苯乙烯的红外光谱,其吸收峰很尖锐。聚苯
乙烯图常作为标准谱图。 在3000~3100cm-1附近丰富的谱带,可分辨出
2849、2923、3000、3025、3060和3082cm-1等 锐锋。2800~3000cm-1的谱带是饱和C-H或者 CH2的伸缩振动,而3000-3100cm-1的谱带属于 苯环上C-H的弯曲振动。1493cm-1和1600cm-1 的强峰是苯环的骨架振动。700和760cm-1是苯 环上氢的面外弯曲振动,它们的倍频和组频出 现在1670、1740、1800、1870相1940cm-1,都 有力地证明了存在单取代苯。
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常见高分子红外光谱谱图解析1. 红外光谱的基本原理
1)红外光谱的产生
能量变化
ν
νhc
h=
=
E
-
E
=
∆E
1
2
ν
ν
h
∆E
=
对于线性谐振子
μ
κ
π
ν
c
2
1
=
2)偶极矩的变化
3)分子的振动模式
多原子分子振动
伸缩振动对称伸缩
不对称伸缩
变形振动AX2:剪式面外摇摆、面外扭摆、面内摇摆
AX3:对称变形、反对称变形
. 不同类型分子的振动
线型XY2:
对称伸缩不对称伸缩
弯曲
弯曲型XY2:
不对称伸缩对称伸缩面内弯曲(剪式)
面内摇摆面外摇摆卷曲
平面型XY3:
对称伸缩不对称伸缩面内弯曲
面外弯曲
角锥型XY3:
对称弯曲不对称弯曲
面内摇摆
4)聚合物红外光谱的特点
1、组成吸收带
2、构象吸收带
3、立构规整性吸收带
4、构象规整性吸收带
5、结晶吸收带
2 聚合物的红外谱图
1)聚乙烯
各种类型的聚乙烯红外光谱非常相似。

在结晶聚乙烯中,720 cm-1的吸收峰常分裂为双峰。

要用红外光谱区别不同类型的聚乙烯,需要用较厚的薄膜测绘红外光谱。

这些光谱之间的差别反映了聚乙烯结构与线性—CH2—链之间的差别,主要表现在1000-870㎝-1之间的不饱和基团吸收不同,甲基浓度不同以及在800-700㎝-1之间支化吸收带不同。

低压聚乙烯(热压薄膜)
中压聚乙烯(热压薄膜)
高压聚乙烯(热压薄膜)
2.聚丙烯
无规聚丙烯
等规聚丙烯的红外光谱中,在1250-830 cm-1区域出现一系列尖锐的中等强度吸收带(1165、998、895、840 cm-1)。

这些吸收与聚合物的化学结构和晶型无关,只与其分子链的螺旋状排列有关。

3.聚异丁烯
CH3
H2
C C
n
CH3
丁二烯聚合可以生成多种结构不同的异构体。

H2 C
H
C
HC CH2
C C
CH2H2C
C C
CH2
H2C
H 1,2- 顺式1,4- 反式1,4-
990、910 cm-1 775、741、690 cm-1 970 cm-1 1,2-聚丁二烯
顺式1,4-聚丁二烯
用于橡胶的顺式1,4-丁二烯的光谱中,730 cm-1的宽强吸收很特征,但反式1,4-和1,2-结构的吸收虽弱但仍很明显。

CH
H 2C
H C
C H
H 2C
三种可合成异构体
C C
H
H 2C
H 3C
CH 2
C
C
H 2C H 3C
2
H 2C
H C C
CH 2CH 3
顺式1,4-(天然橡胶) 反式1,4- 3,4-
833 cm -1 840 cm -1 889 cm -1
顺式1,4-聚异戊二烯
9.丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物
10.聚氯乙烯[ ―CH 2―CHCl― ]
11.聚四氟乙烯(-CF 2-CF 2-)
12.聚碳酸酯
15.聚醋酸乙烯酯
16.乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)
在乙烯-醋酸乙烯酯共聚物分子链中,两种单体是无规排列的,即使醋酸乙烯酯单体含量很低,极性酯的吸收(1725、1235、1020cm-1)在光谱中仍然是主要的,不同饱和脂肪酯的-COOC—吸收非常特征。

—CH2—序列的特征为720cm-1的吸收峰,当部分结晶时呈分裂的双峰。

17.聚丙烯酸酯
聚丙烯酸酯的光谱特征在1725、1250、1190-1163和1124-1110cm-1之间。

在1000-770 cm -1之间的吸收峰适合于测定醇组分的类别。

聚丙烯酸甲酯
聚丙烯酸乙酯
18.聚甲基丙烯酸酯
最简单的聚甲基丙烯酸酯(甲酯、乙酯、丁酯、环己酯)的红外光谱以在1250和1176 cm-1的C-O-C伸缩振动分裂的吸收峰为等。

这种分裂与链结构有关,当甲基丙烯酸酯序列过短,或具有庞大侧基时,这些振动都不会分开。

在1000-800 cm-1区域可区分不同的甲基丙烯酸酯。

聚甲基丙烯酸甲酯
19.聚乙二醇
20.双酚A型环氧树脂
21.聚酰胺(-R-CO-NH-R’-NH-CO-)
脂肪族聚酰胺的红外光谱主要由酰胺基的振动和亚甲基链的振动吸收组成的。

其强度吸收带出现在下列区域内:3300、2900 、1640 、1560 、1282-1260 cm-1、1460 cm-1。

通常遇到的脂肪族聚酰胺在化学上的差别只是由于—(CH2)—链的不同,但在熔融温度以下,由于不同的聚酰胺结晶区域分子间的相互作用不同,其红外光谱任然是有差别的,这可用于鉴定的目的。

PA66
PA6
22.聚氨酯
聚氨酯很容易由红外光谱鉴定出来。

在聚酯型聚氨酯的红外光谱中,1725 cm-1吸收带很强,它是由酯和聚氨酯两种C=O吸收相重叠的结果。

聚氨酯结构中NH振动分别在3330和1538 cm-1吸收。

此外,在1250-1110 cm-1之间有三个分离不太好的中等强度的宽吸收,其中1176-1163 cm-1的吸收带是由脂肪酯的C-O振动产生的。

在聚醚型聚氨酯的红外光谱中,醚键的吸收在1110 cm-1,聚氨酯的吸收在1695和1538 cm-1。

在这些聚酯或聚醚型氨基甲酸酯中,芳香族的结构的吸收在1600-1587 cm-1和833-667 cm-1后,一区域的吸收可用于鉴定异氰酸酯组分,有时在1640 cm-1还会出现脲基的吸收。

聚酯型聚氨酯
聚醚型聚氨酯
23.聚二甲基硅氧烷。

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