红外吸收光谱分析法
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共轭 2220 2230 cm-1 仅含C、H、N时:峰较强、尖锐; 有O原子存在时;O越靠近C N,峰越弱;
13:50:42
3. 双键伸缩振动区( 1900 1200 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 )
泼 氢
P-H
2400
特
S-H
2570
征
含 不 C-H
3330
吸 收
氢 饱 化 和
Ar-H
3060
带
学 氢 =C-H
3020
( 伸 缩
键 饱 和
-CH3 CH2
2960,2870 2926,2853
振
氢 -CH
2890
动
C C
H-C-H
1450
常见基团的红外吸收带
=C-H C-H CC C=C
O-H O-H(氢键)
C=O C-C,C-N,C-O
S-H P-H N-O N-N C-F C-X
N-H
CN C=N
3500
13:50:42
3000 2500 特征区
2000
C-H,N-H,O-H
1500
1000 500 指纹区
三、影响峰位变化的因素
—CH2—CO—CH2— —CH2—CO—O— —CH2—CO—NH—
1715 cm-1 1735 cm-1 1680 cm-1
酮 酯 酰胺
13:50:42
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 600 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 1900 cm-1 三键,累积双键伸缩振动区
第一章
红外吸收光谱 分析法
一、红外光谱的基团频率 二、分子结构与吸收峰
infrared absorption spectroscopy,IR
第二节 红外光谱与分子结构
infrared spectroscopy and molecular structure
三、影响峰位移的因素 四、不饱和度 五、聚合物红外光谱
13:50:42
酸酐的C=O
双吸收峰:1820~1750 cm-1 ,两个羰基振动偶合裂分; 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;
羧酸的C=O
1820~1750 cm-1 , 氢键,二分子缔合体;
13:50:42
4. X—Y,X—H 变形振动区 < 1650 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;当浓度较大时,发生缔合作用,峰形较宽。 注意区分 —NH伸缩振动: 3500 3100 cm-1
13:50:42
(2)饱和碳原子上的—C—H
—CH3 —CH2—
2960 cm-1 2870 cm-1 2930 cm-1 2850 cm-1
molecular structure and absorption peaks
化学键的振动频率不仅与其性质有关,还受分子的内部 结构和外部因素影响。相同基团的特征吸收并不总在一个固 定频率上。
1.内部因素
(1)电子效应 a.诱导效应:吸电子基团使吸收峰向高频方向移动(兰移)
R-COR C=0 1715cm-1 ; R-COCl C=0 1800cm-1 ; F-COF C=0 1928cm-1 ;
)
三 键
C N
2050 2240
R2C=O
双 RHC=O
键
C=C
1715 1725 1650
伸
C-O
1100
缩
C-N
指
振 动
C-C
1000 900
纹
C-C-C
<500
吸 收 带
变 形 振
C-N-O H-C=C-H
500 960(反)
动
R-Ar-H
650-900
反对称伸缩振动 对称伸缩振动 反对称伸缩振动 对称伸缩振动
3000 cm-1 以下
—C—H
2890 cm-1 弱吸收
(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
3000 cm-1 以上
C—H 3300 cm-1
13:50:42
13:50:42
一、红外吸收光谱的特征峰
group frequency in IR
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 cm1 —C=O 特征峰;
基团所处化学环境不同,特征峰出现位置变化:
(3)2000 1330 cm-1 双键伸缩振动区
(1)~(3)称为官能团区 (4)1350 600 cm-1
X—Y伸缩, X—H变形振动区 称为指纹区
13:50:42
二、分子结构与吸收峰
molecular structure and absorption peaks
1. X—H伸缩振动区(4000 2500 cm-1 )
13:50:42
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
13:50:42
(3)C=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; 醛,酮的区分?
2. 叁键(C C)伸缩振动区
(2500 1900 cm-1 )
在该区域出现的峰ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ少; (1)RC CH (2100 2140 cm-1 )
RC CR’ (2190 2260 cm-1 ) R=R’ 时,无红外活性 (2)RC N (2100 2140 cm-1 ) 非共轭 2240 2260 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;
13:50:42
基团吸收
伸 缩
带数据
振
动
13:50:42
基团吸收带数据
O-H
3630
活 N-H
3350
13:50:42
3. 双键伸缩振动区( 1900 1200 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 )
泼 氢
P-H
2400
特
S-H
2570
征
含 不 C-H
3330
吸 收
氢 饱 化 和
Ar-H
3060
带
学 氢 =C-H
3020
( 伸 缩
键 饱 和
-CH3 CH2
2960,2870 2926,2853
振
氢 -CH
2890
动
C C
H-C-H
1450
常见基团的红外吸收带
=C-H C-H CC C=C
O-H O-H(氢键)
C=O C-C,C-N,C-O
S-H P-H N-O N-N C-F C-X
N-H
CN C=N
3500
13:50:42
3000 2500 特征区
2000
C-H,N-H,O-H
1500
1000 500 指纹区
三、影响峰位变化的因素
—CH2—CO—CH2— —CH2—CO—O— —CH2—CO—NH—
1715 cm-1 1735 cm-1 1680 cm-1
酮 酯 酰胺
13:50:42
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 600 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 1900 cm-1 三键,累积双键伸缩振动区
第一章
红外吸收光谱 分析法
一、红外光谱的基团频率 二、分子结构与吸收峰
infrared absorption spectroscopy,IR
第二节 红外光谱与分子结构
infrared spectroscopy and molecular structure
三、影响峰位移的因素 四、不饱和度 五、聚合物红外光谱
13:50:42
酸酐的C=O
双吸收峰:1820~1750 cm-1 ,两个羰基振动偶合裂分; 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;
羧酸的C=O
1820~1750 cm-1 , 氢键,二分子缔合体;
13:50:42
4. X—Y,X—H 变形振动区 < 1650 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;当浓度较大时,发生缔合作用,峰形较宽。 注意区分 —NH伸缩振动: 3500 3100 cm-1
13:50:42
(2)饱和碳原子上的—C—H
—CH3 —CH2—
2960 cm-1 2870 cm-1 2930 cm-1 2850 cm-1
molecular structure and absorption peaks
化学键的振动频率不仅与其性质有关,还受分子的内部 结构和外部因素影响。相同基团的特征吸收并不总在一个固 定频率上。
1.内部因素
(1)电子效应 a.诱导效应:吸电子基团使吸收峰向高频方向移动(兰移)
R-COR C=0 1715cm-1 ; R-COCl C=0 1800cm-1 ; F-COF C=0 1928cm-1 ;
)
三 键
C N
2050 2240
R2C=O
双 RHC=O
键
C=C
1715 1725 1650
伸
C-O
1100
缩
C-N
指
振 动
C-C
1000 900
纹
C-C-C
<500
吸 收 带
变 形 振
C-N-O H-C=C-H
500 960(反)
动
R-Ar-H
650-900
反对称伸缩振动 对称伸缩振动 反对称伸缩振动 对称伸缩振动
3000 cm-1 以下
—C—H
2890 cm-1 弱吸收
(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
3000 cm-1 以上
C—H 3300 cm-1
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13:50:42
一、红外吸收光谱的特征峰
group frequency in IR
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 cm1 —C=O 特征峰;
基团所处化学环境不同,特征峰出现位置变化:
(3)2000 1330 cm-1 双键伸缩振动区
(1)~(3)称为官能团区 (4)1350 600 cm-1
X—Y伸缩, X—H变形振动区 称为指纹区
13:50:42
二、分子结构与吸收峰
molecular structure and absorption peaks
1. X—H伸缩振动区(4000 2500 cm-1 )
13:50:42
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
13:50:42
(3)C=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; 醛,酮的区分?
2. 叁键(C C)伸缩振动区
(2500 1900 cm-1 )
在该区域出现的峰ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ少; (1)RC CH (2100 2140 cm-1 )
RC CR’ (2190 2260 cm-1 ) R=R’ 时,无红外活性 (2)RC N (2100 2140 cm-1 ) 非共轭 2240 2260 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;
13:50:42
基团吸收
伸 缩
带数据
振
动
13:50:42
基团吸收带数据
O-H
3630
活 N-H
3350