第二章 红外光谱2
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说明 尖 中强,较尖 强,宽 宽,散 强,酚的吸收峰发 生裂分,峰形特别 最强的第一吸收 面内弯曲,强,宽 面外弯曲,宽
δC—O
δH—O
正丁醇的红外光谱
~3450cm-1:缔合O—H伸缩振动;~1350cm-1:O—H面内弯曲振动
1-己醇
谱图解析——1-己醇
3
3334cm-1, -OH的伸缩振动峰, 一般波数范围:3350±10 cm-1 。这是一个很特征的 OH峰,由 于氢键的存在,所有OH峰均比 较宽。
苯甲醛
苯异丙基酮
1694cm-1:C=O伸缩振动,羰基与苯环共轭,吸收移向低波数; 1580cm-1:苯环骨架振动,与羰基共轭,移向低波数
2. 羧酸和羧酸盐
CO2-的反对称伸缩振动,1650-1540,最强峰;对称伸缩振动,1420-1300,强峰
2-甲基丙酸
3300~2500 cm-1:羧酸二聚体的O—H伸缩振动,峰形宽,散;1710 cm-1:C=O伸缩振动;920 cm-1:非平面摇摆,特征峰
4
谱图解析——1-己醇
2960cm-1, -CH3 反 对 称伸缩振 动峰。
5
谱图解析——1-己醇
2931cm-1, -CH2反对称 伸缩振动峰 。
6
谱图解析——1-己醇
2870cm-1, -CH3 对 称 伸缩振动 峰。
7
谱图解析——1-己醇
2861cm-1, -CH2 对 称 伸缩振动 峰。
3. If no carbonyl band appears in the spectrum, look for an alcohol O-H
band. ALCOHOL Look for the broad OH band near 3600-3300 cm-1 and a C-O absorption band near 1300-1000 cm-1. 4. If no carbonyl bands and no O-H bands are in the spectrum, check for
double bonds, C::C, from an aromatic or an alkene.
ALKENE Look for weak absorption near 1650 cm-1 for a double bond. There will be a CH stretch band near 3000 cm-1. AROMATIC Look for the benzene, C::C, double bonds which appear as medium to strong absorptions in the region 1650-1450 cm-1. The CH stretch
going to step 2. If no C::O band is present, check for alcohols and go to step 3.
2. If a C::O is present you want to determine if it is part of an acid, an ester, or an aldehyde or ketone. At this time you may not be able to distinguish aldehyde from ketone and you will not be asked to do so. ACID Look for indications that an O-H is also present. It has a broad absorption near 3300-2500 cm-1. This actually will overlap the C-H stretch. There will also be a C-O single bond band near 1100-1300 cm-1. Look for the carbonyl band near 1725-1700 cm-1. ESTER Look for C-O absorption of medium intensity near 1300-1000 cm-1. There will be no O-H band. ALDEHYDE Look for aldehyde type C-H absorption bands. These are two weak absorptions to the right of the C-H stretch near 2850 cm-1 and 2750 cm-1 and are caused by the C-H bond that is part of the CHO aldehyde functional group. Look for the carbonyl band around 1740-1720 cm-1. KETONE The weak aldehyde CH absorption bands will be absent. Look for the carbonyl CO band around 1725-1705 cm-1.
1. Look first for the carbonyl C::O band. Look for a strong band at 1820-
1660 cm-1. This band is usually the most intense absorption band in a
spectrum. It will have a medium width. If you see the carbonyl band, look for other bands associated with functional groups that contain the carbonyl by
一个峰,强度中
强度强,中 强度极弱 强度强 强度强 强度强 强度中,弱 强度弱
2-戊胺
~3400 cm-1 NH2反对称伸缩振动;~3340 cm-1 NH2对称伸缩振动 ~1590cm-1NH2剪式振动;~1185cm-1:C—N伸缩振动
二己胺
~3310cm-1:弱峰,N—H伸缩振动;~1460cm-1:CH2剪式振动+CH3反对称变形 振动; ~1110Cm-1:C—N伸缩振动;~715cm-1:N—H非平面摇摆振动
硝基化合物
2.4.6 其他含杂原子有机化合物
金属有机化合物
三苯基砷的红外光谱图 3078cm-1:苯基C-H伸缩振动;1607cm-1: 苯基C=C伸缩振动;1488,1432 cm-1 苯环骨架振动;734,694 cm-1:单取代苯的C-H弯曲振动
高分子化合物
聚异戊二烯的红外光谱图 1652 cm-1: C=C伸缩振动;1438 cm-1:甲基反对称变形振动和亚甲基剪式振动重 叠;1369 cm-1:甲基对称变形振动
band is much weaker than in alkenes.
5. If none of the previous groups can be identified, you may have an alkane.
wenku.baidu.com
ALKANE The main absorption will be the C-H stretch near 3000 cm-1.
8
谱图解析——1-己醇
1468cm-1, -CH3反对称 弯曲振动峰 。
9
谱图解析——1-己醇
1455cm-1,-CH2剪 刀弯曲振动峰。
10
谱图解析——1-己醇
1430cm-1,-OH弯曲振动峰,一般 波数范围:1400± 100cm-1,这 个宽峰被CH弯曲模式峰掩盖。
11
谱图解析——1-己醇
苯甲酸
3300~2500 cm-1:羧酸二聚体的O—H伸缩振动,峰形宽,散; ~1695 cm-1:C=O伸缩振动,因与苯环共轭移向低波数; ~920cm-1:O—H非平面摇摆振动,特征
金刚烷酰氯
6. 酸酐
有两个羰基伸缩振动,1800,1750,相差 50cm-1, 反对称伸缩位于高频区, 对称伸缩振动位于低频区。 开链酸酐的高波数峰比低波数峰强, 环状酸酐两峰的相对强度正好相反,强度 差别比开链酸酐悬殊。
醛酮 羧酸、羧酸盐 酸酐 酯 酰卤 酰胺
羰基化合物的C=O伸缩振动吸收峰位置
化合物类型 醛 酮 酸 酯 酰胺 酸酐 吸收峰位置(cm-1) 1735-1715 1720-1710 1770-1750 1745-1720 1700-1680(酰胺“I”峰) 1820和1760
1. 醛酮
正丁醛
~2720cm-1: 醛基C—H伸缩振动,特征;~1730cm-1:—C=O 伸缩振动
2.4.3 醇、酚和醚
1. 醇和酚存在三个特征吸收:羟基OH 伸缩振动和弯曲振动, C-O伸缩振动。
基团 υO—H
吸收位置(cm-1) 3650~3580(游离) 3550~3450(二聚体) 3400~3200(多聚体) 3600-2500(分子内缔合) 1050(伯) 1100(仲) 1150(叔) 1200(酚) 1500~1250 650
2.5
红外图谱解析
红外光谱的分区 红外标准谱图及检索 萨特勒红外谱图集是较常用的谱图 集,数据库,网上资源 红外图谱的解析步骤 红外图谱的解析实例
When you analyze the spectra, it is easier if you follow a series of steps in examining each spectrum.
三甲基乙酸酐
顺丁烯二酸酐
邻苯二甲酸酐
7.酰胺
N-H伸缩振动:3540-3125厘米-1,伯酰 胺为强度相近的双峰,相距120厘米-1, 仲酰胺为单峰,叔酰胺无此峰。 羰基伸缩振动:1690-1620厘米-1(酰胺I 峰) N-H弯曲振动+C-N伸缩振动:1650-1580 厘米-1(酰胺II峰) C-N伸缩振动:1430-1050 (酰胺III峰)
指纹区:与参考谱图 比对,即能给出定性 结论。
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谱图解析——1-己醇
1058cm-1,-C-O 伸缩振 动峰,与 C-C伸缩振动 是反对称的,一般波数 范围: 伯醇:1050cm-1 仲醇:1100cm-1 叔醇:1150cm-1
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谱图解析——1-己醇
725cm-1, -(CH2)4 摇摆 振动峰,只有在 4 个和 4 个 CH2 存在时才有这 个摇摆振动峰。
The spectrum will be simple with another band near 1450 cm-1. 6. If the spectrum still cannot be assigned you may have an alkyl bromide. ALKYL BROMIDE Look for the C-H stretch and a relatively simple spectrum with an absorption to the right of 667 cm-1.
2.4.5 含氮化合物
胺、亚胺和胺盐
特征吸收
NH伸缩振 动
化合物
伯胺类 仲胺类
吸收峰位置 (cm-1) 3500-3300
3500-3300
吸收峰特征
两个峰,强度中 一个峰,强度中
亚胺类
NH弯曲振 动 C-N振动 伯胺类 仲胺类 芳香 胺 伯 仲 叔 脂肪 胺
3400-3300
1650-1590 1650-1550 1340-1250 1350-1280 1360-1310 1220-1020 1410
2.5.1 红外光谱的分区
4000-2500cm-1:这是X-H单键的伸缩振动区。 2500-2000cm-1: 此处为叁键和累积双键伸缩振 动区 2000-1500cm-1:此处为双键伸缩振动区 1500-600cm-1:此区域主要提供C-H弯曲振动的 信息
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谱图解析——1-己醇
660cm-1,-OH 摇摆振动峰( 面外弯曲振动),这是由于 OH 基团的存在的另外一个 宽峰。
苯酚的红外光谱图
缔合羟基 3226
OH的弯曲 振动1376
C-O伸缩 振动1238
乙醇在CCl4中浓度变化 对红外吸收的影响
2. 醚
2.4.4 含羰基化合物