有机红外光谱分析方法解析.docx
- 文档编号:9200673
- 上传时间:2023-05-17
- 格式:DOCX
- 页数:23
- 大小:5.64MB
有机红外光谱分析方法解析.docx
《有机红外光谱分析方法解析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《有机红外光谱分析方法解析.docx(23页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
有机红外光谱分析方法解析
中红外光谱区域(4000-650cm-1)的分区
1)3600~2500cm-1,为含氢基团的伸缩振动区,通常称为“氢键区”
2)2500~1900cm-1叁键和累积双键伸缩振动区(sp杂化碳区)
3)1900~1600cm-1,双键区。
*以上三个区统称为“官能团区”
4)1600~650cm-1,单键区(“指纹区”)
根据红外光谱确定物质类型的步骤
1.计算不饱和度(Unsaturationnumber,UN)
●计算不饱和度时,N算1/2个C
●当有两个以上,四个以下不饱和度时可能是双键,叁键,环或者其组合形式,可能不只一种情况,要仔细考虑
●当化合物分子式(假设已知)有6个C以上且UN≥4,极大可能存在苯环
2.看是否有羰基C=O伸缩振动【1820~1650cm-1】,如果有:
3.在没有羰基C=O伸缩振动的情况下:
4.其他情况(双键,苯环,叁键等)
红外光谱中的一些共性
不对称与对称
共轭双键:
*共轭往往会减弱原有吸收峰的吸收强度并减小其波数
Eg.羰基的共轭双键会降低其频率约25~45个波数
原因:
共轭双键有共振结构,使原本的双键有了一些单键成分,从而更容易发生伸缩振动。
没有偶极矩的物质:
只有具有永久电偶极矩的物质,在振动过程中才能产生偶极矩的变化,引起振-转跃迁,给出相应的吸收光谱,对于没有极性的分子,其永久电偶极矩为0,因此也看不到瞬时偶极矩的变化,IRinactive.
环状结构对C=O伸缩振动的影响:
(以酮的C=O为例)
*随着环的减小,C=O共振频率增加。
原因:
环的减小会使C=O键得到拉伸(绷紧),从而不易发生伸缩振动。
主要有机物的红外特征峰情况
*主要只列出了对解题分析比较有帮助特征峰,一些容易与其他峰发生重叠的吸收峰没有介绍或者没做重点介绍。
*以下列出的特征峰频率,大部分都是取了一个频率范围的平均值或者是取了大约值,所以具体应用时应该灵活分析。
重要特征峰分布概况
羰基碳氧键伸缩振动(1820~1650cm-1)多种重要有机物!
*共轭结构一般都在1700cm-1以下
氧氢键伸缩振动(3400cm-1以上)醇、酚
碳碳叁键伸缩振动(约2150cm-1)炔烃
面外弯曲振动(约1000~650cm-1)烯烃,芳环
碳氢键伸缩振动(3300cm-1及3000cm-1上下)
碳氧单键伸缩振动(1300~1000cm-1)醇、酚、醚
烷烃(Alkanes)
1.C-H伸缩振动【3000~2800cm-1】(略小于3000)
2.C-H弯曲振动【1500~1300cm-1】
*-CH2-bending1465cm-1
-CH3bending1375cm-1
3.长链弯曲振动(Long-chainbend)【720cm-1】
烯烃(Alkenes)
1.-C=H伸缩振动【3095~3010cm-1】(略大于3000)
2.面外弯曲振动【1000~650cm-1】(Outofplanebending,简写为oopbending)
*判断共轭羰基有机物时也经常用到
单取代(乙烯基)oop:
(990、910cm-1,双峰)
顺式取代oop:
(700cm-1,相对较宽的单峰)
反式取代oop:
(960cm-1)
同碳二取代:
(900cm-1)
3.C=C伸缩振动【1660~1600cm-1】
*双键反式取代几乎没有C=C伸缩振动,而顺式取代C=C伸缩振动较强(见上文图)。
炔烃(Alkynes)
1.≡C-H伸缩振动【3300cm-1】
*≡C-H伸缩振动峰型很尖,要注意与在相近位置的-OH宽峰区别。
2.C≡C伸缩振动【2150cm-1】
*C≡C特征峰强度较弱,但是是炔烃的一大特征
*C≡C峰与腈中C≡N峰的区别:
芳环(AromaticRings)
1.-C=H伸缩振动【3050~3010cm-1】
2.面外弯曲振动【900~690cm-1】
*芳环的面外弯曲振动在判断苯环上的取代类型(邻间对)时有极大作用!
单取代【约750、700cm-1双峰】(MonoSub.)
邻位二取代【约750cm-1单峰】(OrthoSub.)
间位二取代【约900、800、700cm-1三峰】(MetaSub.)
对位二取代【约820cm-1单峰】(ParaSub.)
1.C=C伸缩振动【1600、1475cm-1双峰】
醇和酚(Alcohols&Phenols)
1.O-H伸缩振动【3400~3300cm-1宽峰“水包”】
*我们熟悉的O-H伸缩振动常指的是醇的纯液体中,当有自由的O-H键时,会在3650~3600cm-1出现尖峰。
*当形成分子内O-H键时,新形成的O-H键吸收峰频率在3200cm-1左右。
2.C-O伸缩振动【1260~1000cm-1】
*醇的C-O伸缩振动,在判断伯仲叔醇方面有重要作用!
(3°取代的醇特征峰频率最高)
*与C-O键临近的不饱和结构(如双键、环)会降低C-O伸缩振动频率(幅度大约20-30个波数)
醚(Ethers)
C-O伸缩振动【1300~1000cm-1】
*判断一个物质是醚的三个共同要素:
1.化学式中只有一个氧(如果能知道化学式的话)
2.在3300~3400附近没有O-H伸缩振动特征宽峰
3.在1700附近没有C=O伸缩振动特征峰
*芳香醚在1250和1040cm-1处有两个C-O特征强峰,而脂肪醚只在约1120处有一个强峰
醛(Aldehydes)
醛基上C-H伸缩振动【2860~2800、2760~2700cm-1两个弱峰】
*由于2800cm-1的峰常与烷基C—H伸缩振动峰重合,实际操作时主要看2750cm-1附近有无弱峰
C=O伸缩振动【1740~1660cm-1】
普通脂肪醛的C=O【1740~1725cm-1】
与α,βC=C共轭的C=O【1700~1680cm-1】
与芳环共轭的C=O【1700~1660cm-1】
酮(Ketones)
C=O伸缩振动【1720~1600cm-1】
1.普通脂肪酮的C=O【1720~1708cm-1】
2.与α,βC=C共轭的C=O【1700~1675cm-1】
3.与单苯基共轭的C=O【1700~1680cm-1】
4.与二苯基共轭的C=O【1670~1600cm-1】
结构的弯曲振动【1300~1100cm-1,中强峰】
(例子见上文图)
羧酸(CarboxylicAcids)
O-H伸缩振动【3400~2400cm-1,极宽的峰,通常与C-H伸缩振动重叠】
也不一定总是极宽的峰:
C=O伸缩振动【1730~1700cm-1】
C-O伸缩振动【1320~1210cm-1】
酯(Esters)
C=O伸缩振动【1765~1715cm-1】
1.普通脂肪族酯【1750~1735cm-1】
2.与α,βC=C共轭、与苯基共轭的C=O【1740~1715cm-1】
3.酯基的单键氧与α,βC=C相连、与苯基相连的C=O【1765cm-1】
2、3两种情况的对比:
C-O伸缩振动【1300~1000cm-1,双峰或者多峰,其中一个峰的宽度和强度明显大于其他峰】
酰胺(Amides)
C=O伸缩振动【1680~1630cm-1】
N-H伸缩振动【3350、3180/3300cm-1】
1.对于1°酰胺【3350、3180cm-1,双峰】
2.对于2°酰胺【3300cm-1,单峰】
1°,2°,3°酰胺N-H伸缩振动特征峰情况对比:
N-H弯曲振动【1640~1550cm-1】有时与C=O伸缩振动重叠
胺(Amines)
酰氯(AcidChlorides)
C=O伸缩振动【1810~1760cm-1】
1.非共轭【1810~1775cm-1】
2.共轭【1780~1760cm-1】
C-Cl伸缩振动【730~550cm-1】
酸酐(Anhydrides)
*突出特征:
分子式有三个“O”
C=O伸缩振动【1830~1800、1775~1740cm-1,总是双峰】
其他
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 有机 红外 光谱分析 方法 解析