第二章 红外光谱ppt
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特征区主要是O-H、N-H、C-H、C=O、C=C、C=N、、 C≡C、C≡N等的伸缩振动吸收峰,还包括部分含单键基团的 面内弯曲振动的基频峰。
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2、指纹区 1300-400 cm-1的低频区通常称为指纹区。没有鲜明的特征 性,主要出现C-X(X=C,N,O)单键的伸缩振动及各种弯曲振 动吸收峰。谱带密集,犹如指纹,故称指纹区。分子结构的微 小变化都会引起指纹区光谱的明显变化,有助于确定有机化合 物的结构。 3、相关峰 一个基团除特征峰以外,还有其它振动形式的吸收峰,把 这些相互依存而又相互可以佐证的吸收峰叫相关峰。 相关峰的数目与基团的活性振动及光谱的波数范围有关 用一组相关峰才可以确定确定一个官能团的存在
醛基C-H
波数(cm-1) 2960及2870 2930及2850
2890 2830-2810 2720-2750 2780-2765
峰强度 高强 强 中强 中强 中强 弱→中
(3)芳烃Ar-H的特点为吸收强度比饱和烃稍弱,谱带比较 尖锐,烯烃中末端=C-H的吸收出现在3085cm-1附近,谱带较锐。
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3、 饱和的C—H和醛基的C—H伸缩振动区(30002700 cm-1 )
C—H键的类型 -CH3 -CH2 -C-H
-OCH3 -O-CH2-O-
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红外光谱信息区
常见的有机化合物基团频率出现的范围:3750670 cm-1
依据基团的振动形式,分为八个区:
(1)37003000 cm-1 O—H、N—H伸缩振动区(OH,NH )
(2)33003000 cm-1 不饱和C-H伸缩振动区( CH) (3)3000 2700 cm-1 饱和及醛基C-H伸缩振动区( CH) (4)24002100 cm-1 三键伸缩振动区( C≡C, C≡N ) (5)19001650 cm-1 羰基伸缩振动区( C=O) (6)16801500 cm-1 碳碳双键伸缩振动区( C=C) (7)1475 1300 cm-1 碳氢面内弯曲振动和单键伸缩振动区
当胺成盐时,氨基转化为铵离子,N-H键的伸缩振动频率 大幅度向低频位移,在3200-2200cm-1范围内形成宽的谱带。
伯胺盐:3000-2500cm-1,非常强,往往分裂成多重峰, 中心在3000cm-1,在2000cm-1左右有一中等强度的尖峰。
仲胺盐: 2700-2500cm-1,非常强,多重峰 叔胺盐: 2700-2500cm-1,非常强,多重峰
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一、特征区、指纹区和相关峰
1、特征区:4000~1300 cm-1,有机化合物主要官能团的 特征吸收区。特点:比较稀疏,容易辨认。与一定结构单元 相联系的、在该范围内出现的吸收峰叫特征吸收或特征峰;
例: 2800 3000 cm-1 —CH3 特征峰; 1600 1850 cm-1 —C=O 特征峰;
(8)1200670 cm-1 碳氢面外弯曲振动区
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二、分子结构与吸收峰
1、 0—H、N—H伸缩振动区(40003000 cm-1 )
基团类型
波数(cm-1 ) 峰强度
注
OH
3700-3200
游离O-H 3700-3500
缔合O-H 3450-3200
强(特征) 较强、尖锐 强、宽(特征)
芳烃C-H伸缩振动均在3000 cm-1 以上,饱和烷烃均在3000cm-1
以下。但也有例外,张力较大的三元环系的饱和C-H伸缩振动
(不对称C-H)也在此区域,如环丙烷和环氧乙烷的衍生物。 饱和卤代烃中与卤素直接相连的C-H谱带也落在该范围内。
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(2)C≡C—H比缔合的O-H吸收弱,比N-H吸收强的尖锐谱 带,易与OH、 NH区分开来。
第二章 红外吸收光谱
分析法
一、特征区、指纹区和相 关峰的概念
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、峰强的因 素
四、不饱和度
(2)游离酚中的O-H伸缩振动位于3700-3500cm-1区段的低
频一端,该锋锋形尖锐,且没有其他吸收的干扰(溶剂中微量
水吸收位于3710cm-1),因此很容易识别。
(3)-OH基在形成氢键缔合后,偶极矩增大,因此在3450-
3200cm-1之间表现为一个强而宽的锋。
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若形成分子内氢键,酚羟基伸缩振动谱带向低频移动更为 明显。例如:
O H
O
H N+ O
O H
O
O
OH(cm-1) 3610(游离)
3243
3077
(4)羧酸(-COOH)中的羟基比较特殊,由于氢键缔合,通
常以二聚体或多聚体的形式存在。吸收峰向低波数方向移动,
在3000-2500cm-1区出现一个强而宽的峰。这个峰通常和脂肪
烃的C-H生缩振动峰重叠,只有在测定气态或非极性溶剂的稀
NH 游离N-H
缔合N-H
O
C
NH OH
2
-COOH
3500-3300 3450-3200 3500-3300
3000-2500
弱而稍尖 弱而尖 可变
强而宽(特征)可超出3000cm-1
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讨论: (1)O-H伸缩振动在3700-3200cm-1区出现一强锋,它是
判断分子中有无-OH的重要依据。
溶液时,方可看到游离的-OH峰,在3540cm-1附近出现。
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(5)无论游离的与缔合的N-H,其峰强都比形成氢键缔合的OH峰弱,且峰稍尖锐些。 N-H吸收峰的数目与氮原子上取代 基的多少有关,伯胺、伯酰胺显双峰,且两峰强度近视相等 ;仲胺、仲酰胺、酰亚胺只出现一个吸收峰;叔胺、叔酰胺 不显峰。
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来自百度文库
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2、 不饱和烃和芳烃C—H伸缩振动区(33003000 cm-1 )
C—H键的类型
波数(cm-1)
峰强度
C≡C—H
~3300
强
Ar—H
~3030
弱→中
C=C—H
3040~3010
弱→中强
讨论:
(1)此区是区别饱和及不饱和烃的重要区域,不饱和烃和
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2、指纹区 1300-400 cm-1的低频区通常称为指纹区。没有鲜明的特征 性,主要出现C-X(X=C,N,O)单键的伸缩振动及各种弯曲振 动吸收峰。谱带密集,犹如指纹,故称指纹区。分子结构的微 小变化都会引起指纹区光谱的明显变化,有助于确定有机化合 物的结构。 3、相关峰 一个基团除特征峰以外,还有其它振动形式的吸收峰,把 这些相互依存而又相互可以佐证的吸收峰叫相关峰。 相关峰的数目与基团的活性振动及光谱的波数范围有关 用一组相关峰才可以确定确定一个官能团的存在
醛基C-H
波数(cm-1) 2960及2870 2930及2850
2890 2830-2810 2720-2750 2780-2765
峰强度 高强 强 中强 中强 中强 弱→中
(3)芳烃Ar-H的特点为吸收强度比饱和烃稍弱,谱带比较 尖锐,烯烃中末端=C-H的吸收出现在3085cm-1附近,谱带较锐。
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3、 饱和的C—H和醛基的C—H伸缩振动区(30002700 cm-1 )
C—H键的类型 -CH3 -CH2 -C-H
-OCH3 -O-CH2-O-
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红外光谱信息区
常见的有机化合物基团频率出现的范围:3750670 cm-1
依据基团的振动形式,分为八个区:
(1)37003000 cm-1 O—H、N—H伸缩振动区(OH,NH )
(2)33003000 cm-1 不饱和C-H伸缩振动区( CH) (3)3000 2700 cm-1 饱和及醛基C-H伸缩振动区( CH) (4)24002100 cm-1 三键伸缩振动区( C≡C, C≡N ) (5)19001650 cm-1 羰基伸缩振动区( C=O) (6)16801500 cm-1 碳碳双键伸缩振动区( C=C) (7)1475 1300 cm-1 碳氢面内弯曲振动和单键伸缩振动区
当胺成盐时,氨基转化为铵离子,N-H键的伸缩振动频率 大幅度向低频位移,在3200-2200cm-1范围内形成宽的谱带。
伯胺盐:3000-2500cm-1,非常强,往往分裂成多重峰, 中心在3000cm-1,在2000cm-1左右有一中等强度的尖峰。
仲胺盐: 2700-2500cm-1,非常强,多重峰 叔胺盐: 2700-2500cm-1,非常强,多重峰
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一、特征区、指纹区和相关峰
1、特征区:4000~1300 cm-1,有机化合物主要官能团的 特征吸收区。特点:比较稀疏,容易辨认。与一定结构单元 相联系的、在该范围内出现的吸收峰叫特征吸收或特征峰;
例: 2800 3000 cm-1 —CH3 特征峰; 1600 1850 cm-1 —C=O 特征峰;
(8)1200670 cm-1 碳氢面外弯曲振动区
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二、分子结构与吸收峰
1、 0—H、N—H伸缩振动区(40003000 cm-1 )
基团类型
波数(cm-1 ) 峰强度
注
OH
3700-3200
游离O-H 3700-3500
缔合O-H 3450-3200
强(特征) 较强、尖锐 强、宽(特征)
芳烃C-H伸缩振动均在3000 cm-1 以上,饱和烷烃均在3000cm-1
以下。但也有例外,张力较大的三元环系的饱和C-H伸缩振动
(不对称C-H)也在此区域,如环丙烷和环氧乙烷的衍生物。 饱和卤代烃中与卤素直接相连的C-H谱带也落在该范围内。
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(2)C≡C—H比缔合的O-H吸收弱,比N-H吸收强的尖锐谱 带,易与OH、 NH区分开来。
第二章 红外吸收光谱
分析法
一、特征区、指纹区和相 关峰的概念
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、峰强的因 素
四、不饱和度
(2)游离酚中的O-H伸缩振动位于3700-3500cm-1区段的低
频一端,该锋锋形尖锐,且没有其他吸收的干扰(溶剂中微量
水吸收位于3710cm-1),因此很容易识别。
(3)-OH基在形成氢键缔合后,偶极矩增大,因此在3450-
3200cm-1之间表现为一个强而宽的锋。
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若形成分子内氢键,酚羟基伸缩振动谱带向低频移动更为 明显。例如:
O H
O
H N+ O
O H
O
O
OH(cm-1) 3610(游离)
3243
3077
(4)羧酸(-COOH)中的羟基比较特殊,由于氢键缔合,通
常以二聚体或多聚体的形式存在。吸收峰向低波数方向移动,
在3000-2500cm-1区出现一个强而宽的峰。这个峰通常和脂肪
烃的C-H生缩振动峰重叠,只有在测定气态或非极性溶剂的稀
NH 游离N-H
缔合N-H
O
C
NH OH
2
-COOH
3500-3300 3450-3200 3500-3300
3000-2500
弱而稍尖 弱而尖 可变
强而宽(特征)可超出3000cm-1
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讨论: (1)O-H伸缩振动在3700-3200cm-1区出现一强锋,它是
判断分子中有无-OH的重要依据。
溶液时,方可看到游离的-OH峰,在3540cm-1附近出现。
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(5)无论游离的与缔合的N-H,其峰强都比形成氢键缔合的OH峰弱,且峰稍尖锐些。 N-H吸收峰的数目与氮原子上取代 基的多少有关,伯胺、伯酰胺显双峰,且两峰强度近视相等 ;仲胺、仲酰胺、酰亚胺只出现一个吸收峰;叔胺、叔酰胺 不显峰。
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2、 不饱和烃和芳烃C—H伸缩振动区(33003000 cm-1 )
C—H键的类型
波数(cm-1)
峰强度
C≡C—H
~3300
强
Ar—H
~3030
弱→中
C=C—H
3040~3010
弱→中强
讨论:
(1)此区是区别饱和及不饱和烃的重要区域,不饱和烃和