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红外光谱图的解析经验

发布时间:2009-12-02      点击次数:3692
 
红外光谱图的解析经验
首先应该对各官能团的特征吸收熟记于心,因为官能团特征吸收是解析谱图的基础。
一、分析红外谱图
(1)首先依据谱图推出化合物碳架类型,根据分子式计算不饱和度。公式:不饱和度=F+1+(T-O)/2
其中:
F:化合价为4价的原子个数(主要是C原子);
T:化合价为3价的原子个数(主要是N原子);
O:化合价为1价的原子个数(主要是H原子)。
F、T、O分别是英文4,3 1的首字母,这样记起来就不会忘了
举个例子:例如苯(C6H6),不饱和度=6+1+(0-6)/2=4,3个双键加一个环,正好为4个不饱和度。
(2)分析3300~2800cm^-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2250~1450cm^-1频区,分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰,其中:
炔—2200~2100 cm^-1
烯—1680~1640 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1000~650cm^-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,再依据其他官能团,如 C=O, O-H, C-N 等特征吸收来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起来,以准确判定官能团的存在,如2820,2720和1750~1700cm^-1的三个峰,说明醛基的存在。解析的过程基本就是这样吧,至于制样以及红外谱图软件的使用,一般的有机实验书上都有比较详细的介绍的。
二、记住常见常用的健值
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(3100~3010cm^-1)
C=C伸缩(1675~1640 cm^-1)
烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm^1)。
3.炔烃
伸缩振动(2250~2100cm^-1)
炔烃C-H伸缩振动(3300cm^-1附近)。
4.芳烃
3100~3000cm^-1 芳环上C-H伸缩振动
1600~1450cm^-1 C=C 骨架振动
880~680cm^-1 C-H面外弯曲振动)
芳香化合物重要特征:一般在1600,1580,1500和1450cm^-1可能出现强度不等的4个峰。
880~680cm^-1,C-H面外弯曲振动吸收,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,常常用此频区的吸收判别异构体。
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:3650~3600cm^-1,为尖锐的吸收峰。:r)]4z$Y!A5w!o
分子间氢键O-H伸缩振动:3500~3200cm^-1,为宽的吸收峰;'d0Y7k-L/V
C-O 伸缩振动:1300~1000cm^-1
O-H 面外弯曲:769-659cm^-1
6.醚
特征吸收:1300~1000cm^-1 的伸缩振动
脂肪醚: 1150~1060cm^-1 一个强的吸收峰分析化学论坛3B7t(v*{3Q2T1g:j k"D*B;w
芳香醚:两个C-O伸缩振动吸收: 1270~1230cm^-1(为Ar-O伸缩)1050~1000cm^-1(为R-O伸缩)。
7.醛和酮
醛的主要特征吸收:1750~1700cm^-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:3300~2500cm^-1 宽,强的O-H伸缩吸收;1720~1706cm^-1 C=O 吸收;1320~1210cm^-1 C-O伸缩;920cm^-1 成键的O-H键的面外弯曲振动。 J/?#b-~2s6E4~)D
9.酯
饱和脂肪族酯(除甲酸酯外)的C=O 吸收谱带:1750~1735cm^-1区域。
饱和酯C-C(=O)-O谱带:1210~1163cm^-1 区域 ,为强吸收
10.胺:3500~3100 cm^-1, N-H 伸缩振动吸收;1350~1000 cm^-1, C-N 伸缩振动吸收。N-H变形振动相当于CH2的剪式振动方式, 其吸收带在1640~1560cm^-1, 面外弯曲振动在900~650cm^-1。
11.腈:腈类的光谱特征
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

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