紅外吸收光譜的解析

紅外吸收光譜的解析第1頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四基團(tuán)類型ν波數(shù)/cm-1峰的強(qiáng)度νN-H

游離

締合

酰胺

3500~3300

3500~3100

3500~3300

W，尖銳吸收帶

W，尖銳吸收帶

可變

VS：很強(qiáng)W：弱S：強(qiáng)VW：很弱m：中等w：寬第2頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四2、C-H伸縮振動區(qū)（3300—3000cm-1）

基團(tuán)類型ν波數(shù)/cm-1峰的強(qiáng)度-C≡C-H

-C=C-H

Ar-H~3300

3100~3000

3050~3010VS

M

M3、C-H伸縮振動區(qū)（3000—2700cm-1）

基團(tuán)類型ν波數(shù)/cm-1峰的強(qiáng)度-CH3

-CH2-

≡C-H

-CHO2960及2870

2930及2850

2890

2720VS

VS

W

W第3頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四4、叁鍵和累積雙鍵區(qū)（2400—2100cm-1）

基團(tuán)類型ν波數(shù)/cm-1峰的強(qiáng)度R-C≡C-H

RC≡CR`

RC≡CR

R-C≡N

R-N=N=N

R-N=C=N-R

-C=C=C-

-C=C=O

-C=C=N

O=C=O

R-N=C=O2140~2100

2260~2190

無吸收

2260~2120

2160~2120

2155~2130

~1950

~2150

~2000

~2349

2275~2250m

可變

S

S

S

S

S第4頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四5、羰基的伸縮振動區(qū)（1900—1650cm-1）

基團(tuán)類型ν波數(shù)/cm-1峰的強(qiáng)度飽和脂肪醛

α,β-不飽和脂肪醛

芳香醛

飽和脂肪酮

α,β-不飽和脂肪酮

α-鹵代酮

芳香酮

脂環(huán)酮(四員環(huán))

(五員環(huán))

(六員環(huán))

酯(非環(huán)狀)

六及七員環(huán)內(nèi)酯

五員環(huán)內(nèi)酯

酰鹵

酸酐

酰胺1740~1720

1705~1680

1715~1690

1725~1705

1685~1665

1745~1725

1700~16801800~1750

1780~17001760~1680

1740~17101750~1730

1780~17501815~1720

1850~18001780~17401700~1680（游離）1660~1640（締合）S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

第5頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四6、雙鍵伸縮振動區(qū)（1690—1500cm-1）

基團(tuán)類型ν波數(shù)/cm-1峰的強(qiáng)度-C=C-

苯環(huán)骨架

-C=N

-N=N=

-NO21680~1620

1620~1450

1690~16401630~15751615~1510

1390~1320不定

不定

不定

S

S第6頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四7、X-H面內(nèi)彎曲振動及X-Y伸縮振動區(qū)（1475—1000cm-1）

鍵的振動類型波數(shù)/cm-1峰的強(qiáng)度烷基δas

δs

-CH3

-C(CH3)2

-C(CH3)3

醇νC-O

伯醇

仲醇

叔醇

酚νC-O

醚νC-O

脂肪醚

芳香醚

乙烯醚

酯

胺νC-N1460

1380

1385及1375雙峰1395及1365雙峰

1200~1000

1065~1015

1100~10101150~1100

1300~1200

1220~1130

1275~1060

1150~10601275~1210

1225~12001300~1050

1360~1020

雙峰強(qiáng)度約相等(1:1)

峰強(qiáng)度比1:2

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S第7頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四8、C-H面外彎曲振動區(qū)（1000—650cm-1）

第8頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四二、指紋區(qū)和官能團(tuán)區(qū)

從第1-6區(qū)的吸收都有一個(gè)共同點(diǎn)，每一紅外吸收峰都和一定的官能團(tuán)相對應(yīng)，此區(qū)域從而稱為官能團(tuán)區(qū)。官能團(tuán)區(qū)的每個(gè)吸收峰都表示某一官能團(tuán)的存在，原則上每個(gè)吸收峰均可以找到歸屬。

第7和第8區(qū)和官能團(tuán)區(qū)不同，雖然在此區(qū)域內(nèi)的一些吸收也對應(yīng)著某些官能團(tuán)，但大量的吸收峰僅僅顯示該化合物的紅外特征，猶如人的指紋，指紋區(qū)的吸收峰數(shù)目較多，往往大部分不能找到歸屬，但大量的吸收峰表示了有機(jī)化合物的具體特征。不同的條件也可以引起不同的指紋吸收的變化。指紋區(qū)中650-910區(qū)域又稱為苯環(huán)取代區(qū)，苯環(huán)的不同取代會在這個(gè)區(qū)域內(nèi)有所反映。第9頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四

指紋區(qū)和官能團(tuán)區(qū)對紅外譜圖的分析有所幫助。從官能團(tuán)區(qū)可以找出該化合物存在的官能團(tuán)；指紋區(qū)的吸收則用來和標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行分析，得出未知的結(jié)構(gòu)和已知結(jié)構(gòu)相同或不同的確切結(jié)論。官能團(tuán)區(qū)和指紋區(qū)的功用正好相互補(bǔ)充。第10頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四三、譜圖解析的方法

1、直接法2、否定法

3、肯定法

特別注意兩點(diǎn)：一是所用儀器與標(biāo)準(zhǔn)譜圖是否一致；二是測定的條件（樣品的物理狀態(tài)、樣品的濃度及溶劑等）與標(biāo)準(zhǔn)譜圖是否一致。第11頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四四、譜圖解析的步驟

第12頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四

經(jīng)驗(yàn)“四先、四后、一抓法”即先特征，后指紋；先最強(qiáng)峰，后次強(qiáng)峰，再中強(qiáng)峰；先粗查，后細(xì)查；先肯定，后否定；一抓是抓一組相關(guān)峰。第13頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四譜圖具體解析步驟如下：

（1）、了解樣品的來源、純度（要求98%以上）外觀；

（2）、收集相關(guān)信息；

（3）、由IR光譜確定基團(tuán)及其結(jié)構(gòu)；（4）、推測可能的結(jié)構(gòu)式；

（5）、查閱標(biāo)準(zhǔn)譜圖；（6）、確定可能的結(jié)構(gòu)。第14頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四五、解析譜圖注意事項(xiàng)

1、IR光譜是測定化合物結(jié)構(gòu)的，只有分子在振動的狀態(tài)下伴隨有偶極矩變化者才能有紅外吸收。對映異構(gòu)體具有相同的IR光譜，不能用IR光譜來鑒別這類異構(gòu)體。

2、某些吸收峰不存在，可以確信某基團(tuán)不存在；相反，吸收峰存在并不是該基團(tuán)存在的確認(rèn)，應(yīng)考慮雜質(zhì)的干擾。

3、在一個(gè)光譜圖中的所有吸收峰并不能全部指出其歸屬，因?yàn)橛行┓迨欠肿幼鳛橐粋€(gè)整體的特征吸收，而有些峰則是某些峰的倍頻或組頻，另外還有些峰是多個(gè)基團(tuán)振動吸收的疊加。

第15頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四4、在4000~650cm-1區(qū)只顯少數(shù)幾個(gè)寬吸收者，大多數(shù)為無機(jī)化合物的譜圖。

5、在~3350cm-1和~1640cm-1處出現(xiàn)的吸收峰，很可能是樣品中的水引起的吸收。

6、高聚物的光譜較之于形成這些高聚物的單體的光譜吸收峰的數(shù)目少，峰較寬鈍，峰的強(qiáng)度也較低。但分子量不同的聚合物IR光譜無明顯差異。如分子量為100000和分子量為15000的聚苯乙烯，兩者在4000~650cm-1的一般紅外區(qū)域找不到光譜上的差異。

7、解析光譜圖