红外光谱的解析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
CH3 CHO
试推断化合物C7H9N的结构
解答
不饱和度的计算: U=(7×2+2-9+1)/2=4 不饱和度为4,可能分子中有多个双键,或者含有一个苯环 。 3520和3430cm-1:两个中等强度的吸收峰表明为-NH2的反对 称和对称伸缩振动吸收(3500和3400cm-1)。 1622,1588,1494,1471cm-1 :苯环的骨架振动(1600、 1585、1500及1450cm-1)。证明苯环的存在。 748cm-1:苯环取代为邻位(770-735cm-1)。 1442和1380cm-1:甲基的弯曲振动(1460和1380cm-1)。 1268cm-1:伯芳胺的C—N伸缩振动(1340-1250cm-1)。 由以上信息可知该化合物为邻-甲苯胺。
CH2 CH
CH2 CN
由1865,990,935cm-1:表明为末端乙烯基。1418cm-1:亚甲 基的弯曲振动(1470cm-1 ,受到两侧不饱和基团的影响,向 低波数位移)和末端乙烯基弯曲振动(1400cm-1 )。验证推 测正确。
试推测化合物C8H8O的分子结构。
解答
不饱和度的计算 UN=(8×2+2-8)/2=5 不饱和度大于4,分子中可能由苯环存在,由于仅含8个碳,因 此分子应为含一个苯环一个双键。 1610,1580,1520,1430cm-1:苯环的骨架振动(1600、1585 、1500及1450cm-1)。证明苯环的存在。 825cm-1:对位取代苯(833-810cm-1)。 1690cm-1:醛基—C=O伸缩振动吸收(1735-1715cm-1,由于与 苯环发生共轭向低波数方向位移)。 2820和2730cm-1:醛基的C—H伸缩振动(2820和2720cm-1)。 1465和1395 cm-1:甲基的弯曲振动(1460和1380cm-1)。 由以上信息可知化合物的结构为:
Analysis: C8H8O
解答
IUPAC Name: acetophenone
Analysis: C3H10NO
解答
IUPAC Name: N-methylacetamide (N-methylethanamide)
Analysis: C4H8O2
C8H16O2
C7H6O2
某化合物的分子式C6H14,红外谱图如下,试推测该化合 物的结构。
2.5 红 外 谱 图 解 析
红外光谱解析
所谓谱图的解析就是根据红外光谱所提供 的信息,正确地把化合物的结构 “翻译”出来。 对于简单的化合物,可利用红外光谱推测他们 的结构;对大多数化合物,红外光谱主要是提 供官能团的信息,还必须配合其他测试手段如 (紫外光谱、核磁共振波谱及质谱)才能确定 分子结构。
红外光谱解析步骤
准备工作 确定未知物的不饱和度
官能团分析
图谱解析
准备工作
1、了解样品的来源、外观和制样方法。 2、注意样品的纯度以及样品的元素分析及 其它物理常数的测定结果。
确定未知物的不饱和度
不饱和度是表示有机分子中碳原子的不 饱和程度。计算不饱和度UN的经验公式 为: UN=1+n4+(n3-n1)/2 式中n4、n3、n1分别为分子中所含的四价 (C、Si)、三价(N、P)和一价(H、F、 Cl、Br、I)元素原子的数目。 二价原子 如S、O等不参加计算。
CH3 CH3 CH2 CH CH2 CH3
谱峰归属
3000-2800cm-1:饱和C—H的伸缩振动 1461cm-1:亚甲基和甲基弯曲振动。 1380cm-1:甲基弯曲振动。 775cm-1: 乙基—CH2—的平面摇摆振动 。
试推断化合物C4H5N的结构
解答
不饱和度计算:
UN=(4×2+2-5+1)/2=3 由不饱和度分析,分子中可能存在一个双键和一个叁键。由 于分子中含N,可能分子中存在—CN基团。 由红外谱图看:从谱图的高频区可看到:2260cm-1 ,氰基的伸 缩振动吸收;1647cm-1 ,乙烯基的—C=C—伸缩振动吸收。 可推测分子结构为:
当UN=0时,表示分子是饱和的,应为 链状
烃及其不含双键的衍生物。
当UN=1时,可能有一个双键或脂环;
当UN=2时,可能有 两个ห้องสมุดไป่ตู้键和脂环,也可
能有一个 叁键; 当UN=4时,可能有一个苯环(可理解为一 个脂环和三个双键)。
官能团分析
分析时应注意以下几点: 1、当某个基团的吸收峰不出现时,可以 说不存在该基团。反之,说可能存在该基团。 2、在指纹区,并不是每个吸收峰都能解 释。一般情况下,在1400~1000 cm-1处有许多 不能肯定归属的吸收峰。 3、以3000 cm-1为界限,可定性估计化合物 是饱和的还是不饱和的有机物。 4、要排除杂质(水3500,1630 cm-1;二氧 化碳2350 cm-1 )的存在而造成的红外光谱的 变化。
注: 与标准谱图核对,主要是对指纹区谱带 的核对。在对照标准谱时,红外光谱的测试 条件最好与标准谱图一致。
红外谱图解析实例
某化合物的分子式C6H14,红外谱图如下, 试推测该化合物的结构。
解答
从谱图看,谱峰少,峰形尖锐,谱图相对简单,可能化合 物为对称结构。 从分子式可看出该化合物为烃类,不饱和度的计算: UN=(6×2+2-14)/2=0 表明该化合物为饱和烃类。由于1380cm-1的吸收峰为一单 峰,表明无偕二甲基存在。775cm-1 的峰表明亚甲基基团是独 立存在的。因此结构式应为:
图谱解析
图谱的解析一般程序是先官能团区, 后指纹区;先强峰后弱峰;先否定后肯定。 首先在官能团区搜寻特征伸缩振动, 再根据指纹区的吸收情况,进一步确认该 基团的存在以及与其它基团的结合方式。 最后再结合其它分析资料,综合判断分析 结果,提出最可能的结构式,然后用已知 样品或标准图谱对照,核对判断的结果是 否正确。
试推断化合物C7H9N的结构
解答
不饱和度的计算: U=(7×2+2-9+1)/2=4 不饱和度为4,可能分子中有多个双键,或者含有一个苯环 。 3520和3430cm-1:两个中等强度的吸收峰表明为-NH2的反对 称和对称伸缩振动吸收(3500和3400cm-1)。 1622,1588,1494,1471cm-1 :苯环的骨架振动(1600、 1585、1500及1450cm-1)。证明苯环的存在。 748cm-1:苯环取代为邻位(770-735cm-1)。 1442和1380cm-1:甲基的弯曲振动(1460和1380cm-1)。 1268cm-1:伯芳胺的C—N伸缩振动(1340-1250cm-1)。 由以上信息可知该化合物为邻-甲苯胺。
CH2 CH
CH2 CN
由1865,990,935cm-1:表明为末端乙烯基。1418cm-1:亚甲 基的弯曲振动(1470cm-1 ,受到两侧不饱和基团的影响,向 低波数位移)和末端乙烯基弯曲振动(1400cm-1 )。验证推 测正确。
试推测化合物C8H8O的分子结构。
解答
不饱和度的计算 UN=(8×2+2-8)/2=5 不饱和度大于4,分子中可能由苯环存在,由于仅含8个碳,因 此分子应为含一个苯环一个双键。 1610,1580,1520,1430cm-1:苯环的骨架振动(1600、1585 、1500及1450cm-1)。证明苯环的存在。 825cm-1:对位取代苯(833-810cm-1)。 1690cm-1:醛基—C=O伸缩振动吸收(1735-1715cm-1,由于与 苯环发生共轭向低波数方向位移)。 2820和2730cm-1:醛基的C—H伸缩振动(2820和2720cm-1)。 1465和1395 cm-1:甲基的弯曲振动(1460和1380cm-1)。 由以上信息可知化合物的结构为:
Analysis: C8H8O
解答
IUPAC Name: acetophenone
Analysis: C3H10NO
解答
IUPAC Name: N-methylacetamide (N-methylethanamide)
Analysis: C4H8O2
C8H16O2
C7H6O2
某化合物的分子式C6H14,红外谱图如下,试推测该化合 物的结构。
2.5 红 外 谱 图 解 析
红外光谱解析
所谓谱图的解析就是根据红外光谱所提供 的信息,正确地把化合物的结构 “翻译”出来。 对于简单的化合物,可利用红外光谱推测他们 的结构;对大多数化合物,红外光谱主要是提 供官能团的信息,还必须配合其他测试手段如 (紫外光谱、核磁共振波谱及质谱)才能确定 分子结构。
红外光谱解析步骤
准备工作 确定未知物的不饱和度
官能团分析
图谱解析
准备工作
1、了解样品的来源、外观和制样方法。 2、注意样品的纯度以及样品的元素分析及 其它物理常数的测定结果。
确定未知物的不饱和度
不饱和度是表示有机分子中碳原子的不 饱和程度。计算不饱和度UN的经验公式 为: UN=1+n4+(n3-n1)/2 式中n4、n3、n1分别为分子中所含的四价 (C、Si)、三价(N、P)和一价(H、F、 Cl、Br、I)元素原子的数目。 二价原子 如S、O等不参加计算。
CH3 CH3 CH2 CH CH2 CH3
谱峰归属
3000-2800cm-1:饱和C—H的伸缩振动 1461cm-1:亚甲基和甲基弯曲振动。 1380cm-1:甲基弯曲振动。 775cm-1: 乙基—CH2—的平面摇摆振动 。
试推断化合物C4H5N的结构
解答
不饱和度计算:
UN=(4×2+2-5+1)/2=3 由不饱和度分析,分子中可能存在一个双键和一个叁键。由 于分子中含N,可能分子中存在—CN基团。 由红外谱图看:从谱图的高频区可看到:2260cm-1 ,氰基的伸 缩振动吸收;1647cm-1 ,乙烯基的—C=C—伸缩振动吸收。 可推测分子结构为:
当UN=0时,表示分子是饱和的,应为 链状
烃及其不含双键的衍生物。
当UN=1时,可能有一个双键或脂环;
当UN=2时,可能有 两个ห้องสมุดไป่ตู้键和脂环,也可
能有一个 叁键; 当UN=4时,可能有一个苯环(可理解为一 个脂环和三个双键)。
官能团分析
分析时应注意以下几点: 1、当某个基团的吸收峰不出现时,可以 说不存在该基团。反之,说可能存在该基团。 2、在指纹区,并不是每个吸收峰都能解 释。一般情况下,在1400~1000 cm-1处有许多 不能肯定归属的吸收峰。 3、以3000 cm-1为界限,可定性估计化合物 是饱和的还是不饱和的有机物。 4、要排除杂质(水3500,1630 cm-1;二氧 化碳2350 cm-1 )的存在而造成的红外光谱的 变化。
注: 与标准谱图核对,主要是对指纹区谱带 的核对。在对照标准谱时,红外光谱的测试 条件最好与标准谱图一致。
红外谱图解析实例
某化合物的分子式C6H14,红外谱图如下, 试推测该化合物的结构。
解答
从谱图看,谱峰少,峰形尖锐,谱图相对简单,可能化合 物为对称结构。 从分子式可看出该化合物为烃类,不饱和度的计算: UN=(6×2+2-14)/2=0 表明该化合物为饱和烃类。由于1380cm-1的吸收峰为一单 峰,表明无偕二甲基存在。775cm-1 的峰表明亚甲基基团是独 立存在的。因此结构式应为:
图谱解析
图谱的解析一般程序是先官能团区, 后指纹区;先强峰后弱峰;先否定后肯定。 首先在官能团区搜寻特征伸缩振动, 再根据指纹区的吸收情况,进一步确认该 基团的存在以及与其它基团的结合方式。 最后再结合其它分析资料,综合判断分析 结果,提出最可能的结构式,然后用已知 样品或标准图谱对照,核对判断的结果是 否正确。