有機化合物光譜解析第二章紅外光譜課件

第二章紅外光譜(InfraredSpectrum)

復習問題紅外光譜的類別歸屬？分子的振動類型？決定峰強、峰位的影響因素？特征區(qū)、指紋區(qū)及相關峰的概念？紅外光譜八大重要區(qū)域及相關振動類型？根據(jù)紅外光譜吸收確定雙鍵、苯環(huán)取代模式？紅外光譜在解析結構中的應用？

第二章紅外光譜(InfraredSpectrum)1、基本知識紅外光譜：紅外線可引起分子振動能級和轉動能級的躍遷,所以又稱振-

轉光譜。紅外光的三個區(qū)域：1）近紅外區(qū)：12500~4000cm-1(0.8~2.5m)，主要用于研究分子中的O-H、N-H、C-H鍵的振動倍頻與組頻。2）中紅外區(qū)：4000~400cm-1(2.5~25m)，主要用于研究大部分有機化合物的振動基頻。3）遠紅外區(qū)：400~25cm-1(25~1000m)，主要用于研究分子的轉動光譜以及重原子成鍵的振動等。2多原子分子的振動類型和振動自由度1）振動類型CH2振動類型及自由度as>

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o.o.p高頻低頻

紅外各種峰之間的關系基頻峰：1、2、

3、4、5倍頻峰：21、22、

23、24組合頻峰：1+2、21+2、1+22

頻

差頻峰：1-2、21-2、1-3

峰…CO2分子的基本振動形式及IR光譜2349cm-1667cm-1

3、分子偶極變化與峰強3.13.2決定峰強的因素（1）振動過程中偶極矩的變化：基頻峰的強度主要取決于振動過程中的偶極矩的變化。（2）能級的躍遷幾率：倍頻峰的強度主要取決于躍遷幾率。偶極矩的影響因素：4影響峰位、峰強的其它因素4.1內部因素1)電子效應（1）誘導效應（2）共軛效應2).空間效應(stericeffect)(1)場效應：通常只有在立體結構上互相靠近的那些基團之間才能產生F效應。(2).空間障礙（空間位阻）（3）跨環(huán)效應1675cm-13).氫鍵效應(1)分子內氫鍵：使譜帶大幅度向低頻方向移動。乙醇在不同濃度下分子間氫鍵的影響分子間氫鍵使OH基的伸縮振動吸收發(fā)生位移5).振動偶合效應當兩個相同基團在分子中靠得很近時，其相應的特征吸收峰常發(fā)生分裂，形成兩個峰，這種現(xiàn)象叫振動偶合。6.樣品的物理狀態(tài)的影響丙酮的羰基在氣態(tài)下為1738cm-1，而在液態(tài)下為1715cm-1。4.2外部因素溶劑影響極性基團的伸縮頻率常常隨溶劑的極性增大而降低。以羧酸的羰基為例：2.儀器的色散元件棱鏡：分辨率低光柵：分辨率高例1.下列（A），（B），（C）三種化合物將分別在IR光譜中哪一段有吸收？各因什么振動類型引起？(B)(C)紅外光譜八區(qū)域詳細介紹(一)O-H、N-H伸縮振動區(qū)（3750~3000cm-1)順式1，2-環(huán)戊二醇的CCl4稀溶液，在3000~3700cm-1有幾個峰？3620及3455cm-1A與B兩個化合物在3000~3700cm-1有何不同？(二)不飽和烴和芳烴C-H伸縮振動區(qū)（3300~3000cm-1）下列化合物(A)與（B)在C-H伸縮區(qū)域中有何區(qū)別？(三）飽和烴的C-H和醛基C-H伸縮振動區(qū)（3000~2700cm-1)（四）三鍵對稱伸縮區(qū)（2400~2100cm-1)下列化合物在紅外區(qū)域內可能有那些吸收？(五）羰基的伸縮振動區(qū)（1900~1650cm-1

）(六）雙鍵的對稱伸縮振動區(qū)（1680~1500cm-1

）(七）C-H彎曲振動區(qū)（面內）（1475~1300cm-1

）下列兩化合物在1475~1300cm-1區(qū)域內有何吸收？例2化合物s:1425cm-1,1370cm-1

s:1386cm-1,1367cm-1

（八）C-H彎曲振動區(qū)（面外）（1000~650cm-1)芳香族化合物的特征吸收該化合物是芳香族還是脂肪族？是否為醇類？是否為醛、酮、酸類？是否含有雙鍵或三鍵？該化合物是芳香族還是脂肪族？在4000~1000cm-1區(qū)域中，可能有那些基團？沒有那些基團？第三節(jié)紅外光譜在有機化合物結構分析中的應用一、鑒定是否為某已知化合物1，對照品與標準品在同一條件下測得的紅外光譜。完全一致則判定可能為同一種化合物。2，無標準品，但有標準圖譜時，則可按名稱、分子式索引查找核對，但必須注意測定儀器與測定條件是否一致。二鑒定未知結構的官能團1,在確定特征官能團時,應盡量找到其相關峰CH3:1380,~2960,~2870,1470~1430cm-12,注意各基團的相互影響因素2,立體構象的確定(有3450cm-1)3,分子的互變異構與同分異構的確定1720cm-11656cm-11740cm-11618cm-13400~3200cm-11770cm-1175