红外－有机波谱分析

红外－有机波谱分析内容摘要：

红外－有机波谱分析 第三章 ）、频率（ v）、能量（ E）之间的关系：红外、中红外和远红外波段名称 波长 波数（ 红外 13300 4000中红外 25 4000 400远红外 25 1000 400 10红外光谱是研究波数在 4000 谱图以波长或波数为横坐标 ， 以透光度为纵坐标而形成。 透光度以下式表示：%100%0示透过光的强度；示入射光的强度。 外光谱的表示方法横坐标： 波数 ( )400 4000 示吸收峰的位置。 纵坐标： 透过率（ T %），表示吸收强度。 T ，表明吸收的越好，故 曲线低谷 表示是一个 好的吸收带。 )伸缩振动：沿 轴 振 动 ， 只 改 变 键 长 ， 不 改 变 键 角 伸 缩 振 动 ( s)( 2 8 5 3 c ) 称 伸 缩 振 动 ( v a s )( 2 9 2 6 c )(2)弯曲振动：C C C 振 动 ( s ) 面 内 摇 摆 振 动 ( )+ + +面 外 摇 摆 振 动 ( ) ( )扭 式 振 动面 内 面 外弯 曲 振 动 只 改 变 键 角 , 不 改 变 键 长值得注意的是 ： 不是所有的振动都能引起红外吸收，只有偶极矩 ( )发生变化的，才能有红外吸收。 荷分布均匀，振动不能引起红外吸收。 H C CH 、 R C CR ，其 C C（三键）振动也不能引起红外吸收。 2121 式中： k 化学键的力常数 ， 单位为 折合质量 ， 单位为 k： 与 键长 、 键能 有关：键能 （大），键长 (短 )， k。 化学键键长（ 能（ KJ 常数k（ 数范围（ C 00 1200C C 620 1680C C 100 2600键 型 O H N H C H C H C H C N C C C O C C C O C ： 两振动原子只要有一个的质量 ， ， (v)， 红外吸收 信号 将出现 在高波数区。 一些常见化学键的力常数如下表所示：C H N H 0 0 - 3 0 0 0 c 3 0 0 0 - 3 6 0 0 c 分子振动频率习惯以 (波数 )表示：由此可见： (v） k， (v)与 成反比。 吸收峰的峰位：化学键的力常数 原子的 折合质量越小， 振动频率越大， 吸收峰将出现在高波数区 (短波长区）； 反之，出现在低波数区 (高波长区 )vv 结论 ：2. 必须是能引起分子偶极矩变化的振动才能产生红外吸收光谱。 1. 红外辐射光的频率与分子振动的频率相当，才能满足分子振动能级跃迁所需的能量，而产生吸收光谱。 产生红外光谱的必要条件是： 4000 2500 H 伸缩振动吸收范围。 、 N、 C、 S，对应醇、酚、羧酸、胺、亚胺、炔烃、烯烃、芳烃及饱和烃类的 O H、 N H、 C H 伸缩振动。 1. O 游离态 3640 3610形尖锐。 缔合 3300形宽而钝羧酸 ： 3300 2500心约 3000带宽2 . N 游离 3500 3300 吸收位置降低约 1003500， 3400吸收强度比羟基弱）仲胺： 3400收峰比羟基要尖锐）叔胺：无吸收酰胺： 伯酰胺： 3350， 3150近出现双峰仲酰胺： 3200近出现一条谱带叔酰胺：无吸收3. C 3300 2700 3000 不饱和碳（三键、双键及苯环） 3000 三元环外） 3000 3300 很尖锐烯烃、芳烃： 3100 3000 3000 2700 个峰 2960（ s）、 2870 m） 2925（ s）、 2850 s） 2890 2850 2720 个吸收峰巯基： 2600 2500 带尖锐，2500 2000 键、累积双键（ CC、 CN、 C C C、 N C O、 N C S）谱带为中等强度吸收或弱吸收。 干扰少，容易识别。 1. CC 2280 2100. C2240带较 CC 强。 CN 与苯环或双键共轭，谱带向低波数位移20 302000 1500键的伸缩振动区。 包括 C O、 C C、 C N、 N O， N H 1. C 1650尖锐或稍宽，其强度都较大。 羰基的吸收一般为最强峰或次强峰。 变化规律：酰卤： 吸收位于最高波数端，特征，无干扰。 酸酐： 两个羰基振动偶合产生双峰，波长位移 60 80 ： 脂肪酯 1735 低波数位移约 20 1720 000 吸收，可确认羧基存在。 醛： 在 2850 2720 围有 m 或 w 吸收，出现 1 2条谱带，结合此峰，可判断醛基存在。 酮： 唯一的特征吸收带酰胺： 1690 1630 缔合态约 1650 1690 ） ,1640 ）仲酰胺： 1680 ）， 1530 ），1260 ）叔酰胺： 1650 C 600 强度中等或较低烯烃： 1680 1610 苯环、吡啶环及其它芳环 16501450 围苯： 1600， 1580， 1500， 1450 1600， 1570， 1500， 1435 1600， 1500， 1400 1620， 1596， 1571， 1470 硝基化合物：强吸收脂肪族： 1580 1540 1380 1340 1550 1500 1360 1290 1600 1500 于 1640 1560 s 或 m 吸收带。 1500 600 纹区X C（ XH）键的伸缩振动及各类弯曲振动1. C H 弯曲振动烷烃： 1450 1380 1380 1370 C( 1390 13701340 不特征）烯烃：面内： 1420 1300 特征面外： 1000 670 易识别，可用于判断取代情况。 芳环：面内： 1250 950 用价值小面外： 910 650 判断取代基的相对位置苯 910 670 770 730 710 690 邻： 770 735 860 800 900 800 810 750 25 680 C O 伸缩振动1300 1000 ： 1250 1000 吸收带酚： 1200 1050 1100 1150 C O 250 1050 确定醚类存在的唯一谱带酯： C O C 伸缩振动位于 1300 1050 2 条谱带，强吸收酸酐： C O C 伸缩振动吸收带位于 1300 1050 强而宽3. 其它键的振动称伸缩振动位于 1400 1300 肪族： 1380 1340 香族： 1360 1284 ： 约 1420 1300 1200 两条强吸收带面内： 1650 1500 外： 900 650 n ： 1350 1192 间隔约 20 的谱带，800 700 有机化合物基团的特征频率总结大量红外光谱资料后，发现 具有同一类型化学键或官能团的不同化合物，其红外吸收频率总是出现在一定 的波数范围内， 我们把这种能代表某基团，并有较高强度的吸收峰，称为该基团的特征吸收峰 (又称官能团吸收峰 )。 红外光谱的八个峰区4000 该 区域出现的吸收峰，较为稀疏， 容易辨认 这一区域主要是：C C、 C N、 C O 等单键和各种弯曲振动的吸收峰，其特点是谱带密集、难以辨认。 重要官能团的红外特征吸收振动吸收峰化合物伸缩） 960 1460 1380 异丙基，两个等强度的峰三级丁基，两个不等强度的峰振动吸收峰化合物伸缩）C=C， CC， C=苯环 (拉伸或伸缩 ) 000 1645（中） 1653（中）顺 650（中）反 675（弱）>3000 （中）3100680（中 取代 1670（弱 取代 无。