红外波谱解析

第一章 红外光谱 1、 产生条件：辐射光子的能量与振动跃迁所需能量相等（E光子 = ∆E振 ） ；分子振动过程中 发生瞬间偶极矩变化，即发生红外活性振动。基频峰、泛频峰（倍、合、差） 2、 分子振动方式：伸缩振动（对称νS ,不对称νas ） ，键长变化，键角不变；弯曲振动δ （面 内弯曲β ，面外弯曲γ ） ，键角周期变化，键长不变。 3、 峰数：理论上是振动自由度，对于 N 个原子组成的分子，线性分子 F=3N-5，非线性分子 F=3N-6。 4、 峰强： 影响因素有振动能级的跃迁几率 （成正比） 和振动过程中键的偶极矩变化 （正比） 。 5、 峰位：特征区 4000-1300 （ 4000-2500 X-H 伸缩振动； 2500-1900 三键及累积双键； 1900-1200 双键伸缩振动区。吸收峰稀疏、较强、易辨认）指纹区 1300-400（单键伸缩 振动，多数基团弯曲振动。吸收峰密集、难辨认） 。影响因素：诱导效应-I（使吸收频率 向高频位移） ；共轭效应+C（使吸收频率向低频位移） ；空间效应（位阻效应使峰向高频 位移；环张力效应） ；氢键影响（使基团伸缩频率下降，伸缩谱带变宽） ；互变异构；杂 化影响；费米共振（倍频和基频振动的偶合作用） ；溶剂影响（极性增大，频率下降。 红外常用溶剂：CCl4，CS2,氯仿，二氯甲烷，乙腈，丙酮等） ；物态变化（气体分子间影 响小， 孤立分子转动精细结构； 液态吸收峰变宽； 固态吸收峰尖锐且数目多， 结构鉴定） 。 S 6、 典型红外吸收光谱：脂肪烃 烷烃异丙基分裂，有相邻甲基存在时，δ CH3 分裂为双峰， 且甲基增多， 裂距增大。 （CH2） n≥ 4， ρCH 2 722,n 小， 峰位大； 烯烃γ =CH-1000-650(S)， n-， 确定取代位置及构型。芳香烃ν C=C1600,1580,1500,1450 鉴定有无芳环；γφ−H 910-665 鉴 定取代方式，单取代双峰 770-730、710-690，邻二取代单峰 770-735，间二取代三峰， 对二取代单峰 860-800，五取代单峰 900Байду номын сангаас860。醚特征吸收νC −O −C 1150-1070(S)。羰基化 合物 酮νC=O 1715(S);醛νC=O 1725， νCH (O)2820,2720， 尖双峰 （费米共振） ； 酰氯νC=O 1800； 羧酸 游离νOH 3550 尖锐，缔合νOH 3400-2500 宽散，νC=O 1740-1650 强度大，峰形钝， γOH 955-915(二聚体)，确认羧基；酯νC=O 1735，νas νs C −O −C 1300-1150 宽， C −O −C 1150-1000； as s 酸酐 νC=O 双峰，νC=O 1850-1800, νC=O 1780-1740;酰胺νNH 3500-3100，伯双，仲锐单，叔 无，νC=O 1680-1630，βNH 1670-1510；有机含氮化合物 胺及其盐νNH 3500-3300，伯双， 仲锐单， 叔无， δNH 1650-1510， νC −N 1360-1020， γNH 900-650(宽)， 铵盐νNH 3 +3300-2200(宽)， as s δ+ 1630-1500 ， ν 1400-1300; 硝基化合物 ν 1590-1500 ， ν 都是强峰； C −N NH 3 NO 2 NO 2 1390-1330， 腈基化合物νC ≡N 2260-2215.