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1、1 如何解析红外光谱图一、预备知识(1)根据分子式计算不饱和度公式:不饱和度n4+1+(n3-n1)/2其中:n4:化合价为 4 价的原子个数(主要是C原子),n3:化合价为 3 价的原子个数(主要是N原子),n1:化合价为 1 价的原子个数(主要是H,X原子)(2)分析 33002800cm-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 22501450cm-1 频区,分析不饱和碳碳键的伸缩振
2、动吸收特征峰,其中炔 22002100 cm-1,烯 16801640 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 1000650cm-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,再依据官能团特征吸收,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 17501700cm-1的三个峰,说明醛基的存在。二、熟记健值1.烷烃:C-H伸缩振动(3000-2850cm-1)C-H弯曲振动(1465-1340cm-1)一般饱
3、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(31003010cm-1),C=C伸缩(16751640 cm-1),烯烃 C-H面外弯曲振动(1000675cm-1)。3.炔烃:炔烃 C-H伸缩振动(3300cm-1附近),三键伸缩振动(22502100cm-1)。4.芳烃:芳环上 C-H伸缩振动 31003000cm-1,C=C 骨架振动 16001450cm-1,C-H面外弯曲振动 880680cm-1。芳烃重要特征:在1600,1580,1500 和 1450cm-1可能出现强度不等的4 个峰。C-H面外弯曲振动吸收880680
4、cm-1,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,常用判别异构体。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 4 页 -2 5.醇和酚:主要特征吸收是O-H和 C-O的伸缩振动吸收,自由羟基 O-H的伸缩振动:36503600cm-1,为尖锐的吸收峰,分子间氢键 O-H伸缩振动:35003200cm-1,为宽的吸收峰;C-O 伸缩振动:13001000cm-1,O-H 面外弯曲:769-659cm-1 6.醚特征吸收:13001000cm-1 的伸缩振动,脂肪醚:11501060cm-1 一个强的吸收峰芳香醚:12701230cm-1(为 Ar-O
5、 伸缩),10501000cm-1(为 R-O伸缩)7.醛和酮:醛的特征吸收:17501700cm-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:33002500cm-1 宽而强的 O-H伸缩吸收 17201706cm-1 C=O 伸缩吸收 13201210cm-1 C-O伸缩吸收,920cm-1 成键的 O-H键的面外弯曲振动9.酯:饱和脂肪酸酯(除甲酸酯外)的 C=O 吸收谱带:17501735cm-1区域饱和酯 C-O谱带:12101163cm-1 区域为强
6、吸收10.胺:N-H 伸缩振动吸收 35003100 cm-1;C-N 伸缩振动吸收 13501000 cm-1;N-H 变形振动相当于CH2的剪式振动吸收:16401560cm-1;面外弯曲振动吸收900650cm-1.11.腈: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:脂肪族C-X 伸缩:C-F 1400-730 cm-1
7、,C-Cl 850-550 cm-1,C-Br 690-515 cm-1,C-I 600-500 cm-1 三、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,弄清物态固液气。样品来源制样法,物化性能多联系。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 4 页 -3 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,排除倍频和卤烃。末端烯烃此峰强,只有一氢不明显。化合物,又键偏,1650
8、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,峰强峰形大而尖。三键伸展二千二,炔氢摇摆六百八。芳烃呼吸很特别,16001430,16502000,取代方式区分明。900650,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。CO伸展吸收大,伯仲叔基易区别。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 键紧
9、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,环氧乙烷有三峰,1260 环振动,九百上下反对称,八百左右最特征。缩醛酮,特殊醚,1110非缩酮。酸酐也有 CO键,开链环酐有区别,开链峰宽一千一,环酐移至1250。羰基伸展一千七,2720定醛基。吸电效应波数高,共轭则向低频移。张力促使振动快,环外双键可类比。二千五到三千三,羧酸氢键峰形宽,920,钝峰显,羧基可定二聚酸,名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 4 页 -4 酸酐千八来偶合,双峰60 严相隔,链状酸酐高频强,环状酸酐高频弱。羧酸盐,
10、偶合生,羰基伸缩出双峰,1600反对称,1400 对称峰。1740酯羰基,何酸可看碳氧展。1180 甲酸酯,1190是丙酸,1220乙酸酯,1250 芳香酸。1600兔耳峰,常为邻苯二甲酸。氮氢伸展三千四,每氢一峰很分明。羰基伸展酰胺I,1660 有强峰;NH变形酰胺 II,1600分伯仲。伯胺频高易重叠,仲酰固态1550;碳氮伸展酰胺 III,1400 强峰显。胺尖常有干扰见,NH伸展三千三,叔胺无峰仲胺单,伯胺双峰小而尖。1600碳氢弯,芳香仲胺千五偏。八百左右面内摇,确定最好变成盐。伸展弯曲互靠近,伯胺盐三千强峰宽,仲胺盐、叔胺盐,2700上下可分辨,亚胺盐,更可怜,2000 左右才可见。硝基伸缩吸收大,相连基团可弄清。1350、1500,分为对称反对称。氨基酸,成内盐,31002100峰形宽。1600、1400酸根展,1630、1510 碳氢弯。盐酸盐,羧基显,钠盐蛋白三千三。矿物组成杂而乱,振动光谱远红端。铵盐类,较简单,吸收峰,少而宽。注意羟基水和铵,先记几种普通盐:1100是硫酸根,1380 硝酸盐,1450碳酸根,一千左右看磷酸。硅酸盐,一宽峰,1000 真壮观。勤学苦练多实践,红外识谱不算难名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 4 页 -