红外光谱分析
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可以按如下步骤来:
(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(1675~1640 cm-1)
烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm-1)。
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-1 C=C 骨架振动
880~680cm-1 C-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-1
O-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-1 C-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:3500~3100 cm-1,N-H 伸缩振动吸收
1350~1000 cm-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-1 N-H伸缩振动
1680-1630cm-1 C=O 伸缩振动
1655-1590cm-1 N-H弯曲振动
1420-1400cm-1 C-N伸缩
13.有机卤化物:
C-X 伸缩脂肪族
C-F 1400-730 cm-1
C-Cl 850-550 cm-1
C-Br 690-515 cm-1
C-I 600-500 cm-1
红外识谱歌红
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。