红外光谱在有机化合物结构分析中的应用

有机化合物波谱分析
第二章 红外光谱 3.解析实例 解析实例
有机化合物波谱分析
第二章 红外光谱
（1）C8H7N，确定结构 ） ，
有机化合物波谱分析
解：1） Ω =1 +8 –(1-7)/2=6 ） 2）峰归属 ） 3）可能的结构 ）
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
解：(1) 计算该化合物的不饱和度
（2）否定法 ）
有机化合物波谱分析
谱图中不出现某些吸收峰时， 谱图中不出现某些吸收峰时，可否定某种基团的 存在。 存在。 （3）肯定法 ） 借助于特征峰，确定某种基团的存在。 借助于特征峰，确定某种基团的存在。
实际工作中，三种方法联合使用。 实际工作中，三种方法联合使用。
第二章 红外光谱 2.解析步骤 解析步骤
第二章 红外光谱 1.解析方法 解析方法
（1）直接法 ）
有机化合物波谱分析
用已知物的标准品与试样在相同条件下测定 IR光谱，并进行对照。 光谱， 光谱 并进行对照。
注意： 注意：
测定条件标准图谱是否一致； 测定条件标准图谱是否一致； 指纹区谱带要仔细对照。 指纹区谱带要仔细对照。
第二章 红外光谱
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
三．未知化合物结构IR光谱解析举例 三．未知化合物结构IR光谱解析举例
【解析】茵陈蒿中的一个成分，分子式：C12H10; UV λmax 239nm(ε=537), 253nm(ε=342); IR νmax cm-1 3065(m), 3030(m), 2944(m), 2830(m), 2270(w), 2210(m), 2100(m), 1605(s), 1500(s), 1457(m), 1380(m), 1075(s), 730(s), 695(s) 推测可能结构
（2）推测 4H8O2的结构 ）推测C
有机化合物波谱分析
解：1）Ω=1 +4 -8/2=1 ） 2）峰归属 ） 3）可能的结构 ）
O H C O CH 2CH 2CH 3 1180 O H 3C C O CH 2CH 3 1240 O H 3CH 2C C O CH 3 1160
第二章 红外光谱
（3）推测 8H8纯液体 ）推测C
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
红外光谱在有机化合物结构分析中的 应用
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
一．红外光谱解析工作中的注意事项
1．样品的纯度和物理状态对IR图谱的影响： 1）样品纯度：要求能达到98％以上，即使5％的杂质也可能 产生干扰的“假谱带”
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
2）固体样品的粒度和晶型：在研磨样品时有时会发生晶型的 转变。
第二章 红外光谱
O O C O O C C O O C (A)
2 2
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O H
5
3）互变异构与同分异构的确定
H O O C
2
H
5
H
5
1720cm-1(酮羰基) 1740cm-1(酯羰基)
(B) 除 1720cm-1和1740cm-1外还有 1656cm-1, 1618cm-1 及 3400-3200cm-1 的羟基峰
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
《Sadtler Reference Spectra Collections》美国Sadtler 研究实验室编集出版的大型活页光谱集，从1947年 至今。 突出的优点：1）图谱收集丰富，有红外光谱7万多 张；2）备有多种索引，检索方便，（alphabetical index 、 chemical classes index 、 functional group alphabetical index 、 molecular formular index 、 molecular weight index、 infrared spec-finder—wave length index or wave number index）
Ω = n ( C) + 1 − n ( H ) + n( X ) − n( N ) 7 −1 = 8 +1− =6 2 2
(2) 确定官能团结构 3030 、1607、 1508和1450 cm-1 -1 817 cm 2920 cm1
-CH3 -C≡N
2217 cm1
H3C
CN
第二章 红外光谱
第二章 红外光谱
二．分子结构的鉴定
1．确定官能团
有机化合物波谱分析
注意相关峰百度文库识别和指认
2．异构体鉴别 1）几何异构的区别 如双键顺反异构的区别可以从1000650cm-1不同的δCH吸收来判定。 再如书P93 3.3.2 2）立体构象的确定 如 反式1,2-环己烷二醇 νOH在3540cm-1, 并且不随稀释而发 生变化，表明两个羟基形成分子内氢键，因而能够确定其 优势构象：
有机化合物波谱分析
解：1）Ω =1+8-8/2=5 ） 2）峰归属 ） 3）可能的结构 ）
H C CH 2
第二章 红外光谱
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3）样品的 测定方法：
不同的测定 方法得到的 图谱有差别
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第二章 红外光谱
2．图谱解析的一般程序
有机化合物波谱分析
了解试样的来源、纯度、熔点、沸点等； 了解试样的来源、纯度、熔点、沸点等； 经元素分析确定实验式； 经元素分析确定实验式； 有条件时可用MS谱测定相对分子量，确定分子式； 谱测定相对分子量，确定分子式； 有条件时可用 谱测定相对分子量 根据分子式计算不饱和度，其经验公式为： 根据分子式计算不饱和度，其经验公式为： 不饱和度 Ω = 1 + n4 + 1 / 2（n3 – n1） （ 式中： 代表不饱和度； 式中：Ω—代表不饱和度；n1、n3、n4分别代表 代表不饱和度 分子中一价、三价和四价原子的数目。 分子中一价、三价和四价原子的数目。 Ω为 、三键为2、苯环为4。 双键和饱和环状结构的 Ω为1、三键为 、苯环为 。 由IR光谱确定基团及其结构； IR光谱确定基团及其结构； 光谱确定基团及其结构 查阅标准谱图集，Sadtler。 查阅标准谱图集，Sadtler。