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1、关于红外吸收光谱第1页，讲稿共97张，创作于星期二第2页，讲稿共97张，创作于星期二特点：特点：uA.任何固态、液态、气态样品均可进行任何固态、液态、气态样品均可进行IRIR测定，这是测定，这是NMRNMR、MSMS、UVUV等方法所不及等方法所不及的。的。uB.B.每种化合物都有红外吸收，可获得丰每种化合物都有红外吸收，可获得丰富的信息，特别是官能团区的吸收，显富的信息，特别是官能团区的吸收，显示了化合物中官能团的存在。指纹区的示了化合物中官能团的存在。指纹区的吸收为结构鉴定提供了可靠依据。吸收为结构鉴定提供了可靠依据。uC.C.样品用量少。样品用量少。uD.D.仪器价廉。仪器价廉。第3页，
2、讲稿共97张，创作于星期二第一节，基本知识第一节，基本知识（一）、红外光与红外光谱、红外光与红外光谱 分子的总能量：分子的总能量：E E分子分子=E=E电子电子+E+E平移平移+E+E振振+E+E转转 nE E平移：平移：不引起偶极距变化，不产生吸收不引起偶极距变化，不产生吸收。nE E电子电子：电子跃迁电子跃迁-UV-UV光谱光谱nE E振、振、E E转转 ：相对能量小，用能量较低的红外区电磁波照射，相对能量小，用能量较低的红外区电磁波照射，分子能吸收该区的光子，从基态跃迁到激发态。用物质对红外分子能吸收该区的光子，从基态跃迁到激发态。用物质对红外光的吸收度或透射率对波长或波数作图，即获得光
3、的吸收度或透射率对波长或波数作图，即获得IRIR谱图。谱图。第4页，讲稿共97张，创作于星期二 红外区处于红外区处于UV-UV-可见和微波区之间，是波长为可见和微波区之间，是波长为0.8um-400um0.8um-400um范围内的电磁辐射范围内的电磁辐射,可分为可分为：a.a.近红外区：近红外区：12500125004000cm4000cm-1-1，主要用于研，主要用于研究究O-HO-H、N-HN-H、C-NC-N键的振动培频与组频。键的振动培频与组频。b.b.中红外区：中红外区：4000 4000 400cm400cm-1-1，主要用于大部，主要用于大部分有机分子的振动基频，即常见的光谱。
4、分有机分子的振动基频，即常见的光谱。c.c.远红外区：远红外区：40040025cm25cm-1-1，转动光谱及重原，转动光谱及重原子成键的振动子成键的振动第5页，讲稿共97张，创作于星期二（二）、红外光谱产生的基本条件：（二）、红外光谱产生的基本条件：1）E 红外光红外光 E 分子振动分子振动 或或红外光红外光 分子振动分子振动 =(单位单位HZ)=波波 数数 =1/=/C=2）0 若若 =0，则该振动不产生红外吸收，为红外非活性，则该振动不产生红外吸收，为红外非活性振动。振动。第6页，讲稿共97张，创作于星期二（三）、振动类型（三）、振动类型对称伸缩振动（对称伸缩振动（s）不对称伸缩不对称
5、伸缩（as）以上振动，能量顺序如下：以上振动，能量顺序如下：as as s s i.pi.p o.o.p 伸缩振动（伸缩振动（）弯曲振动弯曲振动（）面内弯曲振动面内弯曲振动 (i.pi.p)面外弯曲振动（面外弯曲振动（o.o.p）第7页，讲稿共97张，创作于星期二振动类型振动类型第8页，讲稿共97张，创作于星期二（四）、吸收峰类型：（四）、吸收峰类型：na.a.基频峰基频峰nb.b.倍频峰：分子吸收比原有能量大一倍倍频峰：分子吸收比原有能量大一倍的光子后，跃迁二个以上能级产生的吸的光子后，跃迁二个以上能级产生的吸收峰。其位置为基频峰波数的倍。强度收峰。其位置为基频峰波数的倍。强度仅为前者的十分
6、之一到百分之一。仅为前者的十分之一到百分之一。nc.c.组频峰：二个以上基频峰波数之和或组频峰：二个以上基频峰波数之和或差处出现的吸收峰，强度弱。差处出现的吸收峰，强度弱。倍频峰和组频峰统称为泛频峰。倍频峰和组频峰统称为泛频峰。第9页，讲稿共97张，创作于星期二nd d 振动偶合峰振动偶合峰 :当两个振动频率几乎相同基团同时当两个振动频率几乎相同基团同时连接在一个原子上时，则一个键的振动通过公用原子连接在一个原子上时，则一个键的振动通过公用原子使另一个键的长度发生改变，从而形成强烈的振动相使另一个键的长度发生改变，从而形成强烈的振动相互作用，结果使原来的谱带分裂成两个峰，一个频率互作用，结果使
7、原来的谱带分裂成两个峰，一个频率比原来的谱带高一点，一个低一点，这就称为振动偶比原来的谱带高一点，一个低一点，这就称为振动偶合。合。例如例如:s(CHs(CH3 3)1380 cmcm-1-1分裂成双峰分裂成双峰(异丙基裂分异丙基裂分)1370 cm1370 cm-1-1 1385cm1385cm-1-1 (1:1)(1:1)s(CHs(CH3 3)1380 cmcm-1-1分裂成双峰分裂成双峰(叔丁基裂分叔丁基裂分)1395 cm1395 cm-1 -1 1368 cm1368 cm-1-1 (1:2)(1:2)第10页，讲稿共97张，创作于星期二第11页，讲稿共97张，创作于星期二 e e
8、 费米共振费米共振 n由频率相近的泛频峰与基频峰相互作用，由频率相近的泛频峰与基频峰相互作用，结果使泛频峰的强度大大增强并发生峰结果使泛频峰的强度大大增强并发生峰的裂分，得到高于和低于未偶合频率的的裂分，得到高于和低于未偶合频率的两个吸收峰。两个吸收峰。例如：醛基（例如：醛基（-CHO-CHO）在）在 2850cm2850cm-1-1 、2750cm2750cm-1 -1 双峰是双峰是由醛基由醛基C-HC-H的弯曲振动的弯曲振动 C-HC-H 1390 cm 1390 cm-1-1的倍频峰的倍频峰2780 2780 cmcm-1-1和伸缩振动和伸缩振动 C-HC-H 2800cm 2800cm
9、-1-1发生发生fermifermi 共振产生的。共振产生的。第12页，讲稿共97张，创作于星期二醛基的费米共振峰是区别酮、酸的有效方法。醛基的费米共振峰是区别酮、酸的有效方法。第13页，讲稿共97张，创作于星期二（五）、吸收峰的强度五）、吸收峰的强度 P49吸收峰的强度常用百分透光率（吸收峰的强度常用百分透光率（T T）表示：）表示：T%=IIT%=II0 0100%100%IRIR用于定性时，其强度常指相对强度，用用于定性时，其强度常指相对强度，用s m s m w w表示。表示。第14页，讲稿共97张，创作于星期二影响吸收峰强度的主要因素：影响吸收峰强度的主要因素：P50a.a.振动过程
10、中偶极距的变化：瞬间偶极距越振动过程中偶极距的变化：瞬间偶极距越大，吸收峰越强。而瞬间偶极距的大小取决大，吸收峰越强。而瞬间偶极距的大小取决于：于：1).1).原子的电负性。原子的电负性。2).2).振动形式。振动形式。3).3).分分子的对称性。子的对称性。4).4).其他。其他。b.b.能级的跃迁几率。几率增加，峰强度能级的跃迁几率。几率增加，峰强度增加。增加。同一样品不同浓度，峰强不同。同一样品不同浓度，峰强不同。第15页，讲稿共97张，创作于星期二（六）、影响峰位、峰强的因素（六）、影响峰位、峰强的因素1).1).电性效应电性效应a.a.诱导效应（诱导效应（-I-I、+I+I）：）：吸
11、电子基团的诱导效应，吸电子基团的诱导效应，常使吸收峰向高波数移动。常使吸收峰向高波数移动。=1715cm1715cm-1-1 1800cm 1800cm-1-1 1920cm1920cm-1-1C=O第16页，讲稿共97张，创作于星期二b.b.共轭效应共轭效应n-共轭引起双键的极性增加，双键性降共轭引起双键的极性增加，双键性降低，因而使其伸缩振动频率降低低，因而使其伸缩振动频率降低1715 cm1715 cm-1-1 1690 cm 1690 cm-1-1 1665 cm 1665 cm-1-1 C=O第17页，讲稿共97张，创作于星期二n-共轭：含孤对电子的原子，如：氧、氮、共轭：含孤对电子
12、的原子，如：氧、氮、硫等可与相邻的不饱和基团共轭，此种效应能使不硫等可与相邻的不饱和基团共轭，此种效应能使不饱和基团的波数下降，而自身连接的化学键波数升饱和基团的波数下降，而自身连接的化学键波数升高。高。第18页，讲稿共97张，创作于星期二 注：注：当当同一基团或元素的同一基团或元素的诱导效应和共轭效诱导效应和共轭效应相反，且它们同时存在时，要看哪一方占优应相反，且它们同时存在时，要看哪一方占优势。势。例如：例如：P52P52诱导诱导 共轭共轭 C=O 移向高波数移向高波数 诱导共轭诱导共轭 C=O 移向低波数移向低波数第19页，讲稿共97张，创作于星期二酯羰基酯羰基 1735 cmcm-1-
13、1酰胺羰基酰胺羰基 1658 cm-1第20页，讲稿共97张，创作于星期二2).立体因素立体因素包括空包括空间障碍间障碍、场效应场效应和和环的张力环的张力等因素。等因素。a a 空间障碍空间障碍共轭体系具有共平面的性质，当共轭体系共轭体系具有共平面的性质，当共轭体系的共平面性被偏离或的共平面性被偏离或破坏时破坏时，共轭体系也受共轭体系也受到影响或破坏，吸收频率将移向较高波数。到影响或破坏，吸收频率将移向较高波数。C=OC=O 1663 1663厘米厘米-1-116931693厘米厘米-1-116861686厘米厘米-1-1第21页，讲稿共97张，创作于星期二b b、场效应、场效应 P52P52
14、以环状以环状-卤卤代代酮为酮为例例:C=O 1725 cmcm-1-1 1730 cmcm-1-1 1742 cmcm-1-1 第22页，讲稿共97张，创作于星期二c c 环的张力环的张力环张力环张力 环外基团伸缩振动频率环外基团伸缩振动频率C=C C=C 1650cm1650cm-1-1 1657cm 1657cm-1-1 1678 cm 1678 cm-1-1 1781cm 1781cm-1-1C=OC=O 1716 cm 1716 cm-1-1 1745 cm 1745 cm-1-1 1775 cm 1775 cm-1-1第23页，讲稿共97张，创作于星期二环张力环张力 环内基团伸缩振动
15、频率环内基团伸缩振动频率 C=CC=C 1639 cm 1639 cm-1-1 1623 cm 1623 cm-1-1 1566 cm 1566 cm-1-1 1541 cm 1541 cm-1-1 环丙烷中碳的四个键是不等性的：环内二个键各占环丙烷中碳的四个键是不等性的：环内二个键各占17“s”轨，可视作轨，可视作sp5 杂化键。环外二个键各占杂化键。环外二个键各占33“s”轨，接近于轨，接近于sp2 杂化，杂化，“s”成分多于正常四价碳键，成分多于正常四价碳键，因此环丙烷的因此环丙烷的C-H键长比饱和烃的键长比饱和烃的 C-H键短，故其伸键短，故其伸缩振动波数高至缩振动波数高至 3030厘
16、米厘米-1。C-H 3030 cmcm-1-1第24页，讲稿共97张，创作于星期二3).3).质量效应质量效应n由质量不同的原子构成的化学键，其振动波由质量不同的原子构成的化学键，其振动波数不同。同族元素，随着质量增大，波数变数不同。同族元素，随着质量增大，波数变小。小。第25页，讲稿共97张，创作于星期二4）氢键的因素）氢键的因素n氢键的形成，使相应基团振动频率氢键的形成，使相应基团振动频率，吸收，吸收强度强度。峰移动的幅度以。峰移动的幅度以O-HO-H最大（最大（100100厘厘米米-1-1），），N-HN-H次之，次之，S-HS-H最小。最小。n类型：有分子内氢键和分子间氢键两种，前类型
17、：有分子内氢键和分子间氢键两种，前者不受溶质浓度的影响。者不受溶质浓度的影响。第26页，讲稿共97张，创作于星期二OH 3200-2500cm-1 宽、强、散宽、强、散C=O 1710cmcm-1-1 分子内氢键（与浓度无关）：分子内氢键（与浓度无关）：C=O（缔合）（缔合）1622 cmcm-1-1 （游离）（游离）1676 cmcm-1-1 （游离）（游离）1675 cmcm-1-1 1673 cmcm-1-1 OHOH（缔缔合）合）2843cm2843cm-1-1 （游离）（游离）36153605 cm36153605 cm-1-1 分子间氢键（与浓度有关）：分子间氢键（与浓度有关）：第
18、27页，讲稿共97张，创作于星期二第28页，讲稿共97张，创作于星期二6).6).样品物理状态的影响样品物理状态的影响 同一样品在测定时若物理状态不同，吸收同一样品在测定时若物理状态不同，吸收峰会发生不同程度的差异。峰会发生不同程度的差异。固态样品晶型不同，其谱图常有较大差异。固态样品晶型不同，其谱图常有较大差异。7).7).溶剂及温度溶剂及温度 溶剂极性增加，极性基团的伸缩振动频率常溶剂极性增加，极性基团的伸缩振动频率常降低。降低。5 5）费米共振和振动耦合）费米共振和振动耦合第29页，讲稿共97张，创作于星期二思考题：思考题：1红外光谱是红外光谱是 （）A分子光谱分子光谱 B原子光谱原子光
19、谱 C吸收光谱吸收光谱 D电子光谱电子光谱2下下面面四四种种气气体体，不不吸吸收收红红外外光光的的有有 （）AH2O BCO2 CCH4 DN2第30页，讲稿共97张，创作于星期二3二二氧氧化化碳碳的的基基本本振振动动形形式式如如下下：（1）对对称称伸伸缩缩振振动动（2）反对称伸缩振动（）反对称伸缩振动（3）面内弯曲振动）面内弯曲振动（4）面外弯曲振动，其中非红外活性的是）面外弯曲振动，其中非红外活性的是 A（1）和和（3）B（1）C（2）D（3）E（4）4羰羰基基化化合合物物（1）RCOR，（2）RCOCl，（3）RCOH，（4）RCOF中中，C=O伸伸缩缩振振动动频频率出现最高者为率出现最
20、高者为 （）A（1）B（2）C（3）D（4）第31页，讲稿共97张，创作于星期二5不考虑费米共振的影响，下列伸缩振动吸收峰最强的是不考虑费米共振的影响，下列伸缩振动吸收峰最强的是 ACH BNH CPH DOH6在在醇醇类类化化合合物物中中，OH伸伸缩缩振振动动频频率率随随溶溶液液浓浓度度增增加加，向低波数方向移动的原因是向低波数方向移动的原因是 A溶液极性变大溶液极性变大 B形成分子间氢键随之增强形成分子间氢键随之增强 C诱导效应随之变大诱导效应随之变大 D易产生振动偶合易产生振动偶合第32页，讲稿共97张，创作于星期二第二节、红外光谱的重要区段第二节、红外光谱的重要区段（一）、特征谱带区、
21、指纹区及相关峰（一）、特征谱带区、指纹区及相关峰a.a.特征谱带区特征谱带区：是各官能团的特征吸收带，是各官能团的特征吸收带，对官能团定性有重要意义。对官能团定性有重要意义。n 区段：区段：40001300cm-1n 特点：能反应化合物的共性，均能找特点：能反应化合物的共性，均能找到相应官能团；峰较强、峰数少、峰位置到相应官能团；峰较强、峰数少、峰位置变化也小。变化也小。第33页，讲稿共97张，创作于星期二b.b.指纹区指纹区 反反应应分分子子结结构构的的微微小小变变化化，是是与与已已知知物物对照鉴定的重要依据。对照鉴定的重要依据。区段：区段：13001300650 cm650 cm-1-1
22、特特点点：反反应应化化合合物物的的个个性性，谱谱带带细细密密，受受环境影响大。环境影响大。第34页，讲稿共97张，创作于星期二c.c.相关峰相关峰一种基团由于有数种振动形式，可产生多一种基团由于有数种振动形式，可产生多个吸收峰，它们间相互依存，相互佐证，个吸收峰，它们间相互依存，相互佐证，故叫相关峰。故叫相关峰。CHCH3 3CH(as)CH(as)2960cm2960cm-1-1CH(a)CH(a)2870cm2870cm-1-1CH(as)CH(as)1470cm1470cm-1-1CH(a)CH(a)1380cm1380cm-1-1另有另有“1380”1380”的异丙基裂分和叔丁基裂分的
23、异丙基裂分和叔丁基裂分 红外光谱解析时应红外光谱解析时应先特征，后指纹，牢牢抓住相关峰。先特征，后指纹，牢牢抓住相关峰。第35页，讲稿共97张，创作于星期二第36页，讲稿共97张，创作于星期二（二）、红外光谱中的八个重要区段及特征（二）、红外光谱中的八个重要区段及特征第37页，讲稿共97张，创作于星期二红外光谱中的八个重要区段红外光谱中的八个重要区段n下列化合物在下列化合物在IR光谱中哪一段有吸收？各因光谱中哪一段有吸收？各因什么振动类型引起？什么振动类型引起？nP60 例例2.7第38页，讲稿共97张，创作于星期二思考？思考？第39页，讲稿共97张，创作于星期二375037503000cm-
24、1 OH3000cm-1 OH、NHNH伸缩振动区伸缩振动区（1).OH 1).OH 固态、液态和浓溶液中，羟基常固态、液态和浓溶液中，羟基常以缔合羟基为主。游离羟基仅在非极性稀溶以缔合羟基为主。游离羟基仅在非极性稀溶液或气态中出现。液或气态中出现。(水水 370037003500cm-1 3500cm-1 有有干扰干扰 )特点：游离型，约在特点：游离型，约在36503650，瘦、尖，较强。，瘦、尖，较强。缔合型，宽（胖），稀释后，向高波数缔合型，宽（胖），稀释后，向高波数移。移。八区段八区段-第一区段第一区段 (P61)表表2-3第40页，讲稿共97张，创作于星期二例如：例如：第41页，讲稿
25、共97张，创作于星期二第42页，讲稿共97张，创作于星期二（2）酚羟基与羧酸羟基）酚羟基与羧酸羟基n酚羟基酚羟基36003600，略低于游离羟基，略低于游离羟基 36503650n羧酸羟基，常以二聚、多聚体存在，在羧酸羟基，常以二聚、多聚体存在，在3200 3200 2500cm-12500cm-1处出现一个强而宽的峰，常与处出现一个强而宽的峰，常与C-HC-H峰重叠；但羧酸盐在此区段无吸收峰。峰重叠；但羧酸盐在此区段无吸收峰。第43页，讲稿共97张，创作于星期二（3 3）N-H 3509-3300cmN-H 3509-3300cm-1-1,较较OHOH弱且尖锐弱且尖锐n伯胺伯胺:有有as,s
26、as,s两种伸缩振动方式两种伸缩振动方式,有二个尖而有二个尖而中强的峰中强的峰.n仲胺仲胺:一个吸收峰一个吸收峰,但当有氢键时但当有氢键时,出现二个峰出现二个峰,稀稀释后消失释后消失.n叔胺没有吸收峰叔胺没有吸收峰第44页，讲稿共97张，创作于星期二第45页，讲稿共97张，创作于星期二第46页，讲稿共97张，创作于星期二不饱和烃和芳烃不饱和烃和芳烃C-HC-H伸缩振动伸缩振动:3300-3000cm:3300-3000cm-1-1八区段八区段-第二区段第二区段 见见67页表页表2-4第47页，讲稿共97张，创作于星期二n区别不饱和与饱和烃的重要区域区别不饱和与饱和烃的重要区域:不饱和烃不饱和烃
27、 3000cm 3000cm-1 -1 饱和烃饱和烃 3000cm 顺式顺式 ,峰弱峰弱第62页，讲稿共97张，创作于星期二第63页，讲稿共97张，创作于星期二典型的芳环骨架振动在此区域有二组吸收峰典型的芳环骨架振动在此区域有二组吸收峰n 第一组主峰第一组主峰:1625-1575cm-1(主要在主要在16005cm-1)副峰副峰:1580cm-1(1600-1560)特点特点:较主峰弱，较主峰弱，为苯环共轭的特征为苯环共轭的特征。n 第二组主峰第二组主峰:1500cm-1 副峰副峰:1450cm-1 因此，因此，1600、1580、1500之间看到之间看到23个峰，个峰，这个化合物的结构中很可
28、能含有苯环。这个化合物的结构中很可能含有苯环。芳环骨架振动芳环骨架振动(1600-1450cm-1)第64页，讲稿共97张，创作于星期二C-HC-H弯曲振动弯曲振动(面内面内)1475-1300cm)1475-1300cm-1-1 八区段八区段-第七区段第七区段 P78 表表2-10第65页，讲稿共97张，创作于星期二n异丙基和偕二甲基：异丙基和偕二甲基：13851385，1370cm1370cm-1-1，强度似乎相等的双峰）强度似乎相等的双峰）n叔丁基：叔丁基：13951395，1365cm1365cm-1-1(二者差二者差30)30)，且低波数比高波数强一倍。且低波数比高波数强一倍。n-C
29、H2-CH2-asas(仅有仅有as as 无无s s，1470-1470-1430cm1430cm-1-1，与甲基不对称弯曲重叠），与甲基不对称弯曲重叠）第66页，讲稿共97张，创作于星期二第67页，讲稿共97张，创作于星期二w CO2,as 2349cm-1 s 1340cm-1（不出现）（不出现）w-COO-,as 1600cm-1 s 1400cm-1w-NO2,as 1600-1500cm-1 s 1390-1300cm-1w-SO2，as 1300cm-1 s 1150cm-1w C-O：伯醇伯醇1050cm-1 仲醇仲醇1100cm-1 叔醇叔醇1150cm-1 酚酚 1220c
30、m-1w-COOR，C-O(酸部分酸部分)1300-1150cm-1 C-O(醇部分醇部分)1150-1000cm-1第68页，讲稿共97张，创作于星期二第69页，讲稿共97张，创作于星期二C-HC-H弯曲振动（面外）弯曲振动（面外）1000-650cm1000-650cm-1-1提供：烯取代基及芳香环取代基的多少及位置提供：烯取代基及芳香环取代基的多少及位置 八区段八区段-第八区段第八区段 P81 表表2-12第70页，讲稿共97张，创作于星期二双取代烯顺、反式的区别双取代烯顺、反式的区别n双取代烯顺、反式的主要区分是双取代烯顺、反式的主要区分是=CH=CH面外弯曲面外弯曲振动峰振动峰反式反
31、式 ：965cm965cm-1-1，特点：位置变化范围窄，峰的强度与分子量成特点：位置变化范围窄，峰的强度与分子量成反比。反比。顺式顺式 ：690-720cm690-720cm-1-1特点：位置变化比反式大，峰的相对强度弱。特点：位置变化比反式大，峰的相对强度弱。第71页，讲稿共97张，创作于星期二第72页，讲稿共97张，创作于星期二第73页，讲稿共97张，创作于星期二第74页，讲稿共97张，创作于星期二n分子中分子中-(CH2)n-，且，且n4时，在时，在720-725cmcm-1-1处出现处出现C-H面内摇摆振动（中面内摇摆振动（中-强），为长链化合物的特征。强），为长链化合物的特征。n苷
32、键为苷键为-构型构型时时，在，在890cmcm-1-1处出现糖处出现糖的端基原子的的端基原子的C-H吸收。而吸收。而-构型在构型在840cmcm-1-1有吸收，可作有吸收，可作为确定苷确定苷键构型构型的的辅助手段。助手段。另外另外:第75页，讲稿共97张，创作于星期二芳香族化合物芳香族化合物第76页，讲稿共97张，创作于星期二第77页，讲稿共97张，创作于星期二总结总结 P85P85n单取代苯环（五个相邻氢）：单取代苯环（五个相邻氢）：770770730730（750750）cmcm-1-1、710710690690（695695）cmcm-1-1，强峰，强峰n邻二取代（四个相邻氢）：邻二取代
33、（四个相邻氢）：770770735735（750750）cmcm-1-1，强峰，强峰n间位二取代：（三个相邻氢）间位二取代：（三个相邻氢）810810750 750（780780）cmcm-1-1，强峰，强峰 725725680 680（690690）cmcm-1-1，中，中-强强 （单独的氢）：（单独的氢）：900900860 cm860 cm-1-1，中，中n对二取代（二个相邻氢）：对二取代（二个相邻氢）：860860800 cm800 cm-1-1，强峰，强峰n五取代（单独的氢）：五取代（单独的氢）：900900860 cm860 cm-1-1，强峰，强峰第78页，讲稿共97张，创作于星
34、期二第79页，讲稿共97张，创作于星期二300020001000X-H伸缩振动伸缩振动(X:C,N,O,S)三键三键累积双键累积双键 双键双键伸缩振动伸缩振动其它伸缩振动，其它伸缩振动，弯曲振动弯曲振动游离游离OH3600缔合缔合OH3300-NH233003500-NHR-C C-H 3300C=C-H2960,CH32925,CH228702850-COH2820,2720-SH26002550-C-H2885-C N2240-C C-2220-C C-H 2120C=O 1715C=C 1630苯环苯环1600158015001460-NO21550 1370 1460 1380-CH3
35、1470-CH2-C-O-C13001020C-OH伯伯仲仲叔叔酚酚苯苯指指纹纹区区COOH3000第80页，讲稿共97张，创作于星期二第三节、红外光谱解析要点及注意事项第三节、红外光谱解析要点及注意事项n1.IR1.IR光谱的三要素光谱的三要素位置、强度、峰形位置、强度、峰形 在解析在解析IRIR谱时，要同时注意红外吸收峰的谱时，要同时注意红外吸收峰的位置、强度和峰形，吸收峰的位置无疑是红位置、强度和峰形，吸收峰的位置无疑是红外吸收最重要的特点，但必须同时考虑到强外吸收最重要的特点，但必须同时考虑到强度和峰形。度和峰形。第81页，讲稿共97张，创作于星期二 强度：强度：是指同一谱中各吸收峰的
36、相对强度是指同一谱中各吸收峰的相对强度 例：羰基化合物例：羰基化合物168016801780cm1780cm-1-1 有强吸收，有强吸收，若在该区域仅见到弱吸收峰，则不能说明该若在该区域仅见到弱吸收峰，则不能说明该化合物含有羰基，而是说明该化合物存在羰化合物含有羰基，而是说明该化合物存在羰基化合物的杂质。基化合物的杂质。第82页，讲稿共97张，创作于星期二 吸收峰形吸收峰形：决定于官能团的种类，可辅助判：决定于官能团的种类，可辅助判断官能团。例：缔合断官能团。例：缔合OHOH，缔合，缔合NHNH2 2及及C-HC-H，它们的吸收峰位置略有差别，其主要差别在它们的吸收峰位置略有差别，其主要差别在
37、于峰形不同，缔合于峰形不同，缔合OHOH峰圆滑而钝，缔合峰圆滑而钝，缔合NHNH2 2峰峰有一小或大的分岔，而有一小或大的分岔，而C-HC-H氢峰尖锐。氢峰尖锐。总之，只有同时注意吸收峰的位置，强度，总之，只有同时注意吸收峰的位置，强度，峰形，综合的与已知的谱图比较，才能得出峰形，综合的与已知的谱图比较，才能得出较可靠的结论。较可靠的结论。第83页，讲稿共97张，创作于星期二n2.2.同一基团的几种振动和相关峰是同时存同一基团的几种振动和相关峰是同时存在在 对任意一官能团而言，同时存在伸缩（对任意一官能团而言，同时存在伸缩（asas，s s）和多种弯曲振动，因此，任何一官能）和多种弯曲振动，因
38、此，任何一官能团均会在不同区域显示出几个相关吸收峰，团均会在不同区域显示出几个相关吸收峰，只有当几处位置出现吸收峰的地方都显示吸只有当几处位置出现吸收峰的地方都显示吸收峰时，方能得出该官能团存在的结论。收峰时，方能得出该官能团存在的结论。第84页，讲稿共97张，创作于星期二例：甲基例：甲基 29602960，28702870，14601460，1380cm1380cm-1-1 都都应有应有C-HC-H的吸收峰。的吸收峰。长链长链-CH2-2920-CH2-2920，28502850，14701470，720cm720cm-1-1 都应出峰。都应出峰。酯酯 应同时见到羰基吸收峰及应同时见到羰基吸
39、收峰及C-O-CC-O-C的的吸收（吸收（10501050 1300cm1300cm-1-1 的两个吸收）的两个吸收）同时注意各峰的位置，强度，峰形同时注意各峰的位置，强度，峰形第85页，讲稿共97张，创作于星期二1 1，根据分子式，计算未知物的不饱和度根据分子式，计算未知物的不饱和度2 2，根据未知物的红外光谱图按由简单到复，根据未知物的红外光谱图按由简单到复杂的顺序找出官能团，拼凑结构，推算其合理杂的顺序找出官能团，拼凑结构，推算其合理性。性。3 3，通过标准图谱验证解析结果的正确性，通过标准图谱验证解析结果的正确性 3、图谱解析的一般步骤、图谱解析的一般步骤第86页，讲稿共97张，创作于
40、星期二不饱和度：不饱和度：u=1/2(2nu=1/2(2n4 4+2+n+2+n3 3-n-n1 1)例：计算例：计算C C8 8H H1010O O、C C1010H H1313NONO的的不饱和度不饱和度第87页，讲稿共97张，创作于星期二图谱解析的注意事项图谱解析的注意事项1 1，解析时应兼顾红外光谱的三要素：即峰解析时应兼顾红外光谱的三要素：即峰位、强度、峰形。位、强度、峰形。2 2，先官能团区，后指纹区；先强峰后弱峰；先官能团区，后指纹区；先强峰后弱峰；先先否定后肯定否定后肯定。3，注意同一基团的几种振动吸收峰的相互映，注意同一基团的几种振动吸收峰的相互映证。证。第88页，讲稿共97
41、张，创作于星期二 4、图谱解析示例、图谱解析示例 例例1.1.某化合物的分子式为某化合物的分子式为C C3 3H H6 6O,O,测得测得IRIR光谱图如下，试光谱图如下，试推测其化学结构式推测其化学结构式?第89页，讲稿共97张，创作于星期二解解（1 1）计计算算C C3 3H H6 6O O不不饱饱和和度度=1 1，说说明明该该化化合合物物可可能能有有一一个个双双键，或一个环；键，或一个环；（2）解析图谱）解析图谱 3325 cm-1：强、圆滑而宽阔：强、圆滑而宽阔-OH 1026 cm-1：C-O，1643 cm-1：C=C，说明化合物存在，说明化合物存在-C=C基团基团 995、918
42、 cm-1：为：为R-CH=CH2 面外弯曲振动面外弯曲振动 3085 cm-1：=C-H 2923、2854 cm-1：饱饱和和的的C-HCH3、CH2 但但1380附近无峰，则无附近无峰，则无CH3 （3）综上所述可推测：未知物可能为）综上所述可推测：未知物可能为烯丙醇烯丙醇。CH2=CH-CH2OH第90页，讲稿共97张，创作于星期二例例2：某化合物的分子式为：某化合物的分子式为C7H8O,测得测得IR光谱图光谱图如下，推测其结构式。如下，推测其结构式。第91页，讲稿共97张，创作于星期二解解（1）根根据据分分子子式式C7H8O，=4，说说明明该该化化合物可能有一个苯环合物可能有一个苯环
43、 （2）解析图谱）解析图谱 1599 cm-1、1503 cm-1：苯苯环环骨骨架架振振动动，示有示有苯苯 环环存在；存在；3039 cm-1：=C-H 756、694 cm-1：C-H（单取代）（单取代）2839 cm-1：O-CH3中中 C-HCH3 1460 cm-1：O-CH3 C-H 1248、1040cm-1：as C-O-C和和s C-O-C （3）综上所述可推测：未知物可能为）综上所述可推测：未知物可能为苯甲醚苯甲醚 第92页，讲稿共97张，创作于星期二第四节、红外光谱的应用第四节、红外光谱的应用*结构分析前，对试样应了解如下方面内容：结构分析前，对试样应了解如下方面内容：1
44、1，样品纯度大于，样品纯度大于98%98%、物理状态（、物理状态（结晶或无定形或不同晶型结晶或无定形或不同晶型）2 2，一般物理常数，如溶解度、沸点、熔点、旋光度等，一般物理常数，如溶解度、沸点、熔点、旋光度等3 3，测定的条件（固态、液态、气态），测定的条件（固态、液态、气态）*具体应用有以下几个方面：具体应用有以下几个方面：P89P89一，确定官能团一，确定官能团1 1，确定特征官能团时，应尽量找到其相关峰，确定特征官能团时，应尽量找到其相关峰2 2，注意分子中各基团的相互影响，注意分子中各基团的相互影响第93页，讲稿共97张，创作于星期二二，鉴别化合物真伪二，鉴别化合物真伪 P92n1
45、1，与标准品的红外光谱对照，与标准品的红外光谱对照n2 2，与标准图谱对照，与标准图谱对照 Sadtler Reference Sadtler Reference Spectral CollectionsSpectral Collections，美国，美国SadtlerSadtler研究实验研究实验室出版，室出版，19471947至今。至今。化合物的化合物的IRIR光谱同光谱同mpmp，bpbp，折射率，比旋度等物理常，折射率，比旋度等物理常数一样是该化合物的一种特征，尤其是有机化合物的数一样是该化合物的一种特征，尤其是有机化合物的红外吸收峰多达红外吸收峰多达2020个以上，如同人的指纹一样彼
46、此各个以上，如同人的指纹一样彼此各不相同，因此用它鉴别化合物的异同，可靠性比其不相同，因此用它鉴别化合物的异同，可靠性比其他物理手段强，所以最近几年，各国药典常将红外他物理手段强，所以最近几年，各国药典常将红外光谱作为鉴定指标的药物数量越来越多。光谱作为鉴定指标的药物数量越来越多。第94页，讲稿共97张，创作于星期二三、确定立体化学结构的构型三、确定立体化学结构的构型 P93n1 1，鉴别光学异构体，鉴别光学异构体n2 2，区分顺反异构体，区分顺反异构体n3 3，区分构象异构体，区分构象异构体n4 4，区分互变异构体，区分互变异构体第95页，讲稿共97张，创作于星期二第96页，讲稿共97张，创作于星期二感谢大家观看第97页，讲稿共97张，创作于星期二