红外光图谱分析
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红外光图谱分析
(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),例如:比如苯: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3000cm-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2200-2100cm-1、烯1680-1640cm-1、芳环1600,1580,1500,1450cm-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。
至此,分析基本搞定,剩下的就是背一些常见常用的健值了!
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(1675-1640cm-1)烯烃C-H面外弯曲振动(1000-675cm1)。
3.炔烃:伸缩振动(2250-2100cm-1)炔烃C-H伸缩振动(3300cm-1附近)。
4.芳烃:3100-3000cm-1芳环上C-H伸缩振动、1600-1450cm-1C=C骨架振动、880-680cm-1C-H面外弯曲振动、芳香化合物重要特征:一般在1600、1580、1500和1450cm-1可能出现强度不等的4个峰。
880-680cm-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,O-H自由羟基O-H的伸缩振动:3650-3600cm-1,为尖锐的吸收峰,分子间氢键O-H伸缩振动:3500-3200cm-1,为宽的吸收峰;C-O伸缩振动:1300-1000cm-1O-H面外弯曲:769-659cm-1
6.醚:特征吸收:1300-1000cm-1的伸缩振动,脂肪醚:1150-1060cm-1一个强的吸收峰;芳香醚:两个C-O伸缩振动吸收:1270-1230cm-1(为Ar-O伸缩)
1050-1000cm-1(为R-O伸缩)
7.醛和酮:醛的主要特征吸收:1750-1700cm-1(C=O伸缩)2820,2720cm-1(醛基C-H伸缩);脂肪酮:1715cm-1,强的C=O伸缩振动吸收,如果羰基与烯键或芳环共轭会使吸收频率降低
8.羧酸:羧酸二聚体:3300-2500cm-1宽,强的O-H伸缩吸收1720-1706cm-1,C=O吸收1320-1210cm-1C-O伸缩,920cm-1成键的O-H键的面外弯曲振动。
9.酯:饱和脂肪族酯(除甲酸酯外)的C=O吸收谱带:1750-1735cm-1区域饱和酯C-C(=O)-O谱带:1210-1163cm-1区域,为强吸收
10.胺:3500-3100cm-1,N-H伸缩振动吸收,1350-1000cm-1,C-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:1640-1560cm-1,面外弯曲振动在900-650cm-1。
11.腈:腈类的光谱特征:三键伸缩振动区域,有弱到中等的吸收脂肪族腈2260-2240cm-1芳香族腈2240-2222cm-1
12.酰胺:3500-3100cm-1N-H伸缩振动,1680-1630cm-1C=O伸缩振动,1655-1590cm-1N-H弯曲振动,1420-1400cm-1C-N伸缩。
13.有机卤化物:C-X伸缩脂肪族,C-F1400-730cm-1,C-Cl850-550cm-1,C-Br690-515cm-1,C-I600-500cm-1。
红外光谱识别歌
红外可分远中近,中红特征指纹区,
1300来分界,注意横轴划分异。
看图要知红外仪,弄清物态液固气。
样品来源制样法,物化性能多联系。
识图先学饱和烃,三千以下看峰形。2960、2870是甲基,2930、2850亚甲峰。1470碳氢弯,1380甲基显。
二个甲基同一碳,1380分二半。
面内摇摆720,长链亚甲亦可辨。
烯氢伸展过三千,排除倍频和卤烷。
末端烯烃此峰强,只有一氢不明显。
化合物,又键偏,~1650会出现。
烯氢面外易变形,1000以下有强峰。
910端基氢,再有一氢990。
顺式二氢690,反式移至970;
单氢出峰820,干扰顺式难确定。
炔氢伸展三千三,峰强很大峰形尖。
三键伸展二千二,炔氢摇摆六百八。
芳烃呼吸很特征,1600~1430。
1650~2000,取代方式区分明。
900~650,面外弯曲定芳氢。
五氢吸收有两峰,700和750;
四氢只有750,二氢相邻830;
间二取代出三峰,700、780,880处孤立氢醇酚羟基易缔合,三千三处有强峰。
C-O伸展吸收大,伯仲叔醇位不同。1050伯醇显,1100乃是仲,
1150叔醇在,1230才是酚。
1110醚链伸,注意排除酯酸醇。
若与π键紧相连,二个吸收要看准,1050对称峰,1250反对称。
苯环若有甲氧基,碳氢伸展2820。
次甲基二氧连苯环,930处有强峰,