红外图谱分析方法大全(new)
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红外光谱图解析
一、分析红外谱图
(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)。
F、T、O分别是英文4,3 1的首字母,这样记起来就不会忘了
举个例子:例如苯(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、芳香化合物吗,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。解析的过程基本就是这样吧,至于制样以及红外谱图软件的使用,一般的有机实验书上都有比较详细的介绍的。
二、记住常见常用的健值
1.烷烃
3000-2850 cm-1C-H伸缩振动
1465-1340 cm-1C-H弯曲振动
一般饱和烃C-H伸缩均在3000 cm-1以下,接近3000 cm-1的频率吸收。
2.烯烃
3100~3010 cm-1烯烃C-H伸缩
1675~1640 cm-1C=C伸缩
烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm^1)。
3.炔烃
2250~2100 cm-1C≡C伸缩振动
3300 cm-1附近炔烃C-H伸缩振动
4.芳烃
3100~3000 cm-1芳环上C-H伸缩振动
1600~1450 cm-1C=C 骨架振动
880~680 cm-1C-H面外弯曲振动)
芳香化合物重要特征:一般在1600,1580,1500和1450 cm-1可能出现强度不等的4个峰。
880~680 cm-1,C-H面外弯曲振动吸收,依苯环上取代基个数和位置不同而发生变化,在芳香化合物红外谱图分析中,常常用此频区的吸收判别异构体。
5.醇和酚
主要特征吸收是O-H和C-O的伸缩振动吸收。
3650~3600 cm-1自由羟基O-H的伸缩振动,为尖锐的吸收峰
3500~3200 cm-1分子间氢键O-H伸缩振动,为宽的吸收峰
1300~1000 cm-1C-O 伸缩振动
769-659 cm-1O-H 面外弯曲
6.醚
1300~1000 cm-1伸缩振动(特征吸收)
1150~1060 cm-1一个强的吸收峰——脂肪醚
1270~1230 cm-1(为Ar-O伸缩);
1050~1000 cm-1(为R-O伸缩)——芳香醚的两个C-O伸缩振动吸收
7.醛和酮
1750~1700 cm-1醛基C=O伸缩(特征吸收) ——醛
2820,2720 cm-1醛基C-H伸缩——醛
1715 cm-1(强峰)酮基C=O伸缩振动——脂肪酮,如果羰基与烯键或芳环共轭会使吸收频率降低
8.羧酸
3300~2500 cm-1(宽&强)O-H伸缩吸收
1720~1706 cm-1C=O 吸收
1320~1210 cm-1C-O伸缩
920 cm-1成键的O-H键的面外弯曲振动——羧酸二聚体
9.酯
1750~1735 cm-1饱和脂肪族酯(除甲酸酯外)的C=O 吸收谱带
1210~1163 cm-1饱和酯C-C(=O)-O谱带(为强吸收)
10.胺:
3500~3100 cm-1N-H 伸缩振动吸收
1350~1000 cm-1C-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
1640~1560 cm-1面外弯曲振动在900~650 cm-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。
2260-2240 cm-1脂肪族腈
2240-2222 cm-1芳香族腈
12.酰胺
3500-3100 cm-1N-H伸缩振动
1680-1630 cm-1C=O 伸缩振动
1655-1590 cm-1N-H弯曲振动
1420-1400 cm-1C-N伸缩
13.有机卤化物
C-X 伸缩,脂肪族
1400-730 cm-1:C-F;850-550 cm-1:C-Cl;690-515 cm-1:C-Br;600-500 cm-1:C-I
Characteristic Infrared Absorption Frequencies(特征红外吸收频率)
如何解析红外光谱图
一、预备知识
(1)根据分子式计算不饱和度公式:
不饱和度Ω=n4+1+(n3-n1)/2其中:
:化合价为4价的原子个数(主要是C原子),
n
4
:化合价为3价的原子个数(主要是N原子),
n
3
n
:化合价为1价的原子个数(主要是H,X原子)
1
(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,再依据官能团特征吸收,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。
二、熟记健值
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)。
3.炔烃:炔烃C-H伸缩振动(3300cm-1附近),三键伸缩振动(2250~2100cm-1)。
4.芳烃:芳环上C-H伸缩振动3100~3000cm-1, C=C 骨架振动1600~1450cm-1, C-H 面外弯曲振动880~680cm-1。
芳烃重要特征:在1600,1580,1500和1450cm-1可能出现强度不等的4个峰。C-H面外弯曲振动吸收880~680cm-1,依苯环上取代基个数和位置不同而发生变化,在芳香化合物红外谱图分析中,常用判别异构体。