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文檔簡介
第八章紅外光譜分析法1第一頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五
概述
原理
紅外光譜儀器
樣品處理
分析應(yīng)用紅外吸收光譜法第二頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五概述
紅外光譜的歷史1800年英國科學(xué)家赫謝爾發(fā)現(xiàn)紅外線1936年世界第一臺棱鏡分光單光束紅外光譜儀制成1946年制成雙光束紅外光譜儀60年代制成以光柵為色散元件的第二代紅外光譜儀70年代末,出現(xiàn)了激光紅外光譜儀,共聚焦顯微紅外光譜儀等70年代制成傅立葉變換紅外光譜儀,使掃描速度大大提高第三頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五概述紅外吸收光譜法
當(dāng)樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時,分子吸收了某些頻率的輻射,并由其振動或轉(zhuǎn)動運動引起偶極矩的凈變化,產(chǎn)生分子振動和轉(zhuǎn)動能級從基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷,使相應(yīng)于這些吸收區(qū)域的透射光強度減弱。記錄紅外光的百分透射比與波數(shù)或波長關(guān)系的曲線,就得到紅外光譜。振動轉(zhuǎn)動光譜第四頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五概述紅外光區(qū)的劃分第五頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五概述紅外區(qū)波長(m)波數(shù)(cm-1)對應(yīng)能級近0.78-2.512800-4000弱電子躍遷中2.5-504000-200分子振動遠50-1000200-10分子轉(zhuǎn)動常用2.5-154000-670分子振動、轉(zhuǎn)動紅外光區(qū)的劃分第六頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五概述紅外光譜法的特點幾乎每種化合物均有紅外吸收,有機化合物的紅外光譜能提供豐富的結(jié)構(gòu)信息任何氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)樣品均可進行紅外光譜測定,這是其它儀器分析方法難以做到的樣品用量少,可達微克量級第七頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五原理峰強峰數(shù)峰位第八頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五原理2.輻射與物質(zhì)間有相互偶合作用。峰位振動能級差峰數(shù)分子振動自由度數(shù)目峰強偶極矩變化及能級躍遷幾率滿足兩個條件:1.輻射應(yīng)具有能滿足物質(zhì)產(chǎn)生振動躍遷所需的能量第九頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五原理峰位1.雙原子分子的簡諧振動及其頻率化學(xué)鍵的振動類似于連接兩個小球的彈簧K-力常數(shù),-折合質(zhì)量第十頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五振動的量子化發(fā)生振動能級躍遷需要能量的大小取決于鍵兩端原子的折合質(zhì)量和鍵的力常數(shù),即取決于分子的結(jié)構(gòu)特征。原理第十一頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五C–C鍵單鍵雙鍵叁鍵力常數(shù)順序小大峰位置(cm-1)142916672222(折合質(zhì)量)相同原理第十二頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五C–CC–O折合質(zhì)量順序小大峰位置(cm-1)14301330K(力常數(shù))基本相同原理第十三頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五例題:
已知C=C鍵的K=9.59.9,令其為9.6,計算波數(shù)值正己烯中C=C鍵伸縮振動頻率實測值為1652cm-1原理第十四頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五峰數(shù)多原子分子的振動簡正振動——分子質(zhì)心保持不變,整體不轉(zhuǎn)動,振動頻率和相位相同,振幅不同基本振動形式伸縮振動——
鍵長變化鍵角不變變形振動——鍵角變化鍵長不變原理第十五頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五伸縮振動
亞甲基變形振動
原理第十六頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五分子具有3N個自由度簡正振動數(shù)目——振動自由度——基頻吸收峰數(shù)分子內(nèi)原子間振動自由度=3N-6線性分子振動自由度=3N-5原理第十七頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五基頻吸收峰數(shù)振動自由度對稱振動,偶極矩?zé)o變化簡并現(xiàn)象,振動頻率相同或幾乎相等吸收峰強度太弱,儀器無法檢測吸收峰頻率不在儀器測量范圍內(nèi)原理第十八頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五峰強瞬間偶極距變化大,吸收峰強;鍵兩端原子電負性相差越大(極性越大),吸收峰越強。
偶極矩變化率CO2分子原理第十九頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài),產(chǎn)生一個強的吸收峰,基頻峰;由基態(tài)直接躍遷到第二激發(fā)態(tài),產(chǎn)生一個弱的吸收峰,倍頻峰。躍遷幾率原理第二十頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五紅外的范圍:4000670cm-1官能團區(qū):40001330cm-1
伸縮振動指紋區(qū):1330670cm-1
伸縮振動+變形振動按吸收的特性原理第二十一頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五按化學(xué)鍵性質(zhì)2.25001900cm-1
三鍵,累積雙鍵伸縮振動區(qū)分為四個區(qū):1.40002500cm-1X—H伸縮振動區(qū)(X=O,N,C,S)3.19001200cm-1
雙鍵伸縮振動區(qū)4.1200670cm-1X—Y伸縮
X—H變形振動區(qū)原理第二十二頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五有機化合物分子中常見基團吸收峰(1)醇、酚、酸的—OH36503200cm-11.X—H伸縮振動區(qū):40002500cm-1第二十三頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五(2)飽和碳原子上的—C—H
—CH32960cm-1反對稱伸縮振動2870cm-1對稱伸縮振動—CH2—2930cm-1反對稱伸縮振動2850cm-1對稱伸縮振動—C—H2890cm-1弱吸收3000cm-1以下有機化合物分子中常見基團吸收峰1.X—H伸縮振動區(qū):40002500cm-1第二十四頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五
苯
環(huán)上的C—H3030cm-1
=C—H30102260cm-1
C—H3300cm-13000cm-1以上(3)不飽和碳原子上的=C—H(C—H
)有機化合物分子中常見基團吸收峰1.X—H伸縮振動區(qū):40002500cm-1第二十五頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五2.雙鍵伸縮振動區(qū):12001900cm-1(1)RC=CR’16201680cm-1強度弱,
R=R’(對稱)時,無紅外活性。(3)C=O(18501600cm-1)碳氧雙鍵的特征峰,強度大,峰尖銳。有機化合物分子中常見基團吸收峰(2)單核芳烴的C=C鍵伸縮振動(16261650cm-1)第二十六頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五有機化合物分子中常見基團吸收峰(3)C=O(18501600cm-1)碳氧雙鍵的特征峰,強度大,峰尖銳。第二十七頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五3.叁鍵(C
C)伸縮振動區(qū):25001900cm-1
(1)RCCH(21002140cm-1)RCCR’(21902260cm-1)R=R’時,無紅外活性(2)RCN(21002140cm-1)非共軛22402260cm-1共軛22202230cm-1
有機化合物分子中常見基團吸收峰第二十八頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五
指紋區(qū)(1350650cm-1),較復(fù)雜。
C-H,N-H的變形振動;
C-O,C-X的伸縮振動;
C-C骨架振動等。精細結(jié)構(gòu)的區(qū)分。4.X—Y,X—H變形振動區(qū):<1650cm-1有機化合物分子中常見基團吸收峰第二十九頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五基頻吸收帶數(shù)據(jù)第三十頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五影響基團頻率的因素誘導(dǎo)效應(yīng)共軛效應(yīng)中介效應(yīng)氫鍵振動偶合內(nèi)部因素影響力常數(shù)第三十一頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五誘導(dǎo)效應(yīng)(1)誘導(dǎo)效應(yīng)吸電子基團使吸收峰向高頻方向移動(蘭移)R-CORC=01715cm-1;R-COHC=01730cm-1R-COClC=01800cm-1;R-COFC=01920cm-1
F-COFC=01928cm-1;R-CONH2
C=01690cm-1
第三十二頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五(2)共軛效應(yīng)
使電子離域的共軛效應(yīng)使雙鍵性降低,使共軛體系中的電子云密度平均化,使雙鍵略有伸長,單鍵略有縮短。因此,雙鍵的吸收頻率向低波數(shù)方向位移。cm-1cm-1cm-1cm-1共軛效應(yīng)第三十三頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五
在p-共軛體系中,誘導(dǎo)效應(yīng)與共軛效應(yīng)常常同時存在,譜帶的位移方向取決于那一個作用占主導(dǎo)地位。如酰胺中共軛作用》誘導(dǎo)效應(yīng),羰基伸縮振動頻率降低而酯和酰氯中正相反,而羰基伸縮振動頻率上升。共軛效應(yīng)第三十四頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五空間效應(yīng)-空間位阻第三十五頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五
環(huán)內(nèi)雙鍵隨環(huán)張力的減?。ㄌ荚訑?shù)的增多),其C-C伸縮振動峰向高波數(shù)方向移動;環(huán)外雙鍵隨碳原子數(shù)的增加,向低波數(shù)方向移動。C
HCHCHCH1576cm-11611cm-11644cm-11781cm-11678cm-11657cm-11651cm-12222空間效應(yīng)-環(huán)張力第三十六頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五
環(huán)內(nèi)雙鍵隨環(huán)張力的增加,其C-C伸縮振動峰向低波數(shù)方向移動,而C-H伸縮振動峰向高波數(shù)方向移動。空間效應(yīng)-環(huán)張力第三十七頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五氫鍵效應(yīng):分子內(nèi)氫鍵、分子間氫鍵:對峰位,峰強產(chǎn)生極明顯影響,使伸縮振動頻率向低波數(shù)方向移動.氫鍵效應(yīng)-和-羥基蒽醌-二酮-酮酯第三十八頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五振動耦合效應(yīng)定義:當(dāng)一個化學(xué)鍵的伸縮振動與另一個化學(xué)鍵的振動吸收頻率很接近時,就會發(fā)生振動偶合。振動偶合的結(jié)果是吸收峰發(fā)生分裂,強度加強。費米共振:一個化學(xué)鍵的某一種振動的基頻和它自己或另一個連在一起的化學(xué)鍵的某一種振動的倍頻或組頻很接近時,可以發(fā)生偶合,這種偶合稱為費米共振。如:-CHO的C-H伸縮振動2830~2695與C-H彎曲振動1390的倍頻2780發(fā)生費米共振,結(jié)果產(chǎn)生2820和2720二個吸收峰。第三十九頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五影響吸收強度的因素
極性大的基團,吸收強度大,C=O比C=C強,CN比CC強
使基團極性降低的誘導(dǎo)效應(yīng)使吸收強度減小,使基團極性增大的誘導(dǎo)效應(yīng)使吸收強度增加。共軛效應(yīng)使π電子離域程度增大,極化程度增大,吸收強度增加。振動耦合使吸收增大,費米振動使倍頻或組頻的吸收強度顯著增加。形成氫鍵使振動吸收峰變強變寬。能級躍遷的幾率,v=0v=2比v=0v=1能階大,但幾率小,吸收峰弱振動中偶極矩的變化幅度越大,吸收強度越大第四十頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五物質(zhì)存在形式溶劑效應(yīng)外部因素氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)溶劑極性外部因素第四十一頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五儀器儀器類型色散型
紅外光譜儀干涉型(付立葉變換紅外光譜儀)第四十二頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五色散型紅外光譜儀光源吸收池單色器檢測器記錄儀與紫外可見儀器的區(qū)別?儀器第四十三頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五光源
碳化硅棒---碳化硅燒結(jié)而成
工作溫度1200-1500度,波數(shù)4000-400cm-1
Nernst燈---混合稀土金屬氧化物(鋯、釷、鈰)惰性固體電加熱而發(fā)出高強度的連續(xù)紅外輻射儀器第四十四頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五單色器棱鏡、光柵、濾光片等儀器第四十五頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五檢測器真空熱電偶熱釋電檢測器碲鎘汞檢測器(MCT檢測器)儀器第四十六頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五付立葉變換紅外光譜儀FourierTransformIR(FTIR)---沒有色散元件,主要由光源、干涉儀、檢測器和計算機等組成,核心部分是干涉儀器。儀器第四十七頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五傅里葉變換紅外光譜儀工作原理圖
第四十八頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五儀器VECTOR22傅里葉變換紅外光譜儀,德國Bruker公司
第四十九頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五儀器CARY1E紫外可見分光光度計,澳大利亞Varian公司第五十頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五制樣方法對樣品的要求單一組分的純物質(zhì)(>98%)不含游離水濃度和測試厚度適當(dāng)?shù)谖迨豁摚簿攀屙?,編輯?023年,星期五1)氣體
——氣體池(10cm;10m、20m、50m)2)液體①液膜法——難揮發(fā)液體②溶液法——液體池溶劑:CCl4,CS2常用3)固體①研糊法(液體石臘法)②KBr壓片法(1:100)③薄膜法制樣方法第五十二頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五甲基(CH3)2960±15cm-1(CH),2870±10cm-1(CH),1465±10cm-1(CH),1380cm-1(CH,)異丙基分裂為強度相等的兩個峰:1385-1380,1370-1365cm-1叔丁基分裂為強度不等的兩個峰:1395-1385,1370-1365cm-1低頻處峰強約為高頻處2倍烷烴的紅外譜圖第五十三頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五亞甲基(CH2)2925±10cm-1(CH),2850±10cm-1(CH),1465±20cm-1(CH)(CH2)n–
面內(nèi)搖擺
720-810cm-1,與n有關(guān)n大于4時穩(wěn)定在725-720cm-1烷烴的紅外譜圖第五十四頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五烷烴的主要特征吸收1)一般飽和烴的C—H伸縮振動吸收不超過3000cm-1,當(dāng)分子中同時存在—CH3和CH2時,在高分辨光譜中,C—H伸縮振動在3000~2800cm-1區(qū)有四個吸收峰,但在分辨率不高的棱鏡光譜中,在3000~2800cm-1區(qū)往往只觀察到兩個吸收峰。
3000cm-1
第五十五頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五
2)—CH3,>CH2的彎曲振動吸收頻率均低于1500cm-1?!狢H3的彎曲振動在1380~1370cm-1區(qū)。當(dāng)分子中出現(xiàn)異丙基時,甲基的1380cm-1峰分裂為1385,1375cm-1兩個強度接近相等的吸收峰,并且在1170~1140cm-1有弱的骨架振動吸收。當(dāng)分子中有叔丁基時,和異丙基相似,也使1380cm-1峰發(fā)生裂分,分別在1395,1370cm-1附近出現(xiàn)兩個強度不等的吸收峰,后者強度差不多是前者的兩倍,并且分別的在1250,1200cm-1附近出現(xiàn)兩個中等強度的骨架振動。烷烴的主要特征吸收第五十六頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五第五十七頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五烯烴的紅外譜圖
烯烴3100–3000cm-1(=CHν),1680-1620cm-1(C=Cν),
判斷烯鍵
1000–650cm-1(CH(=CHω)判斷取代類型及順反異構(gòu)第五十八頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五烯烴類化合物的特征基團頻率基團振動形式吸收峰位置/cm-1強度備注vc=c=CH烯烴的δ=CHRCH=CH2RCH=CHR’(順式)RCH=CHR’(反式)R2C=CH2R2C=CHRvc=cv=CHδ=CHδ=CHδ=CHδ=CHδ=CH
δ=CH1700~16003095~30001000~660990910730~7601000~950890840~790mmsmsssss很特征
第五十九頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五烯烴的主要特征吸收
(1)雙鍵本身C=C伸縮振動,在1700~1600cm-1附近出現(xiàn)中等強度的吸收峰。當(dāng)雙鍵與苯核或另一雙鍵共軛時,則吸收頻率往低頻處移動。當(dāng)C=C與C=O共軛時,吸收位于1600cm-1附近,強度均增強。(2)雙鍵旁的C—H伸縮振動,在3095~3300cm-1出現(xiàn)中強吸收峰。而烷烴的皆小于3000cm-1,這是判斷化合物是飽和抑或不飽和的重要依據(jù)。(3)δ雙鍵旁C-H的面外彎曲振動,在1000~650cm-1區(qū)出現(xiàn)強峰,是檢定烯烴取代物的最特征的峰。
第六十頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五烯烴類化合物紅外譜圖第六十一頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五基團振動形式吸收峰位置/cm-1強度備注
2300~21003300~3200wm尖細峰特征炔烴類有叁鍵本身伸縮振動,在2300~2100cm-1附近較為弱的尖細峰和叁鍵旁C—H伸縮振動,在3300~3200cm-1附近,中強吸收峰。
炔烴的紅外譜圖第六十二頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五炔烴類化合物紅外譜圖第六十三頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五
芳烴類化合物的特征基團頻率基團振動形式吸收峰位置/cm-1強度備注骨架振動v1650~1450m-s最特征:一般有二至四個峰v3100~3000w一般有三個峰倍頻和組頻
δCH2000~1600w有一系列較弱峰取代苯的δCHδCH1000~650s可判斷芳烴取代形式鄰接六個H(苯)
δCH675s鄰接五個H(單取代)δCH710~690770~730ss鄰接四個H(1,2鄰位取代)δCH770~730s鄰接三個H(1,3間位取代)δCH810~750725~680sm鄰接兩個H(對位取代)δCH860~800s第六十四頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五芳烴的主要特征吸收
(1)苯環(huán)骨架VC=C振動在1650~1450cm-1區(qū)出現(xiàn)二至四個中到強的吸收峰,可利用以檢定芳香族化合物。(2)雙鍵旁C-H伸縮振動V-CH在3100~3000cm-1附近有較弱的三個峰,和烯烴的V-CH只一個峰的區(qū)別。(3)倍頻和組頻彎曲振動δ-CH在2000~1600cm-1區(qū)有一系列較弱峰,根據(jù)峰形可判斷芳烴取代形式。(4)雙鍵C-H面外彎曲振動δ-CH在指紋區(qū)1000~650cm-1有強的吸收峰,對判斷芳烴取代形式,芳提干內(nèi)取代位置和取代數(shù)目很有用。第六十五頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五芳烴類化合物紅外譜圖第六十六頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五芳烴類化合物紅外譜圖第六十七頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五羰基化合物
羰基化合物包含酮,醛,羧酸,酸酐,酰胺。它們的主要特征吸收見下表在羰基化合物中,由于羰基所處的環(huán)境不同,它們各自有自己的特征頻率。例如主要幾類脂肪族羰基化合物的VC=O頻率為:
酮類醛類酯類
~1710cm-1~1810cm-1~1690cm-1
羧酸酸酐酰胺
~1710cm-1~1810cm-1~1690cm-1~1760cm-1第六十八頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五A酮類
酮類的VC=O吸收峰非常強,幾乎是酮類唯一的特征峰典型脂肪酮的VC=O在1715cm-1附近,芳酮及α-,β-不飽和酮分別比飽和酮低20~40cm-1左右。
第六十九頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五B醛類
醛羰基的伸縮振動在1725cm-1附近有一強吸收峰,此外醛基中的C-H伸縮振動在2900~2700cm-1區(qū)有兩個吸收峰,這是區(qū)別醛及酮的特征峰。第七十頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五酮與醛紅外譜圖第七十一頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五C酯類
酯的特征吸收峰是酯基()中VC=O及VC-O-C吸收。酯羰基的伸縮振動頻率高于相應(yīng)的酮類,也是強吸收峰。另外在3450cm-1附近還經(jīng)??梢杂^察到較弱的-C=O伸縮振動的倍頻吸收。在1300~1000cm-1區(qū)有兩個峰,分別為c-o-c的對稱伸縮振動(1140~1030cm-1附近較弱峰)及不對稱伸縮振動(1300~1150cm-1附近強峰)。此兩個峰與酯羰基吸收峰配合觀察,在酯類結(jié)構(gòu)的判斷中很重要。第七十二頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五酯類化合物紅外譜圖第七十三頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五D羧酸
在羧酸中,羧基(-COOH)中的>c=o的伸縮振動,O-H伸縮振動及O-H面外彎曲振動是紅外光譜中識別羧酸的三個重要特征頻率。羧酸具有強的締合作用,使>c=o的伸縮振動頻率比游離態(tài)低。未取代的飽和脂肪酸的Vc=o在1760cm-1附近,而締合態(tài)則降到1720cm-1附近。同時,締合作用使O-H的伸縮振動頻率降低,一般在3300~2600cm-1區(qū)可見到寬而強的吸收峰。在指紋區(qū)955~915cm-1區(qū)的O-H彎曲振動的強吸收峰也是比較特征的。第七十四頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五羧酸化合物紅外譜圖第七十五頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五羧酸化合物紅外譜圖第七十六頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五E酸酐
酸酐羰基伸縮振動有對稱和不對稱兩種方式,都產(chǎn)生強吸收。所以在1810cm-1及1760cm-1附近可以看到有很強的雙峰。鏈狀酸酐的兩峰強度接近相等,高波數(shù)峰稍強于低波數(shù)峰,但環(huán)狀酸酐的低波數(shù)卻較高波數(shù)峰強。根據(jù)這兩個峰的相對強度來判斷酸酐是線形的還是環(huán)狀的。指紋區(qū)有酸酐的C-O-C伸縮振動吸收,鏈狀酸酐的C-O-C在1170~1050cm-1區(qū)產(chǎn)生強而寬的吸收峰,而環(huán)狀酸酐往往在1310~1210cm-1及950~910cm-1區(qū)出現(xiàn)雙峰。第七十七頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五酸酐化合物紅外譜圖第七十八頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五醇和酚的紅外譜圖
羥基化合物有三個特征吸收區(qū):O-H伸縮振動吸收區(qū),C-O伸縮振動吸收區(qū)和O-H彎曲振動吸收區(qū)。其特征吸收峰位置列于下表:基團振動形式吸收峰位置/cm-1強度備注vOHδOHvC-O-H
3700~3200
醇
1400~1250
酚
1300~1165
醇
1100~1000酚1260
swss寬峰第七十九頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五醇類化合物紅外譜圖第八十頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五酚類化合物紅外譜圖第八十一頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五
醚類的特征是含有C-O-C的結(jié)構(gòu),有對稱和反對稱兩種伸縮振動吸收。由于氧的質(zhì)量和碳的很接近,使醚鍵的C-O伸縮振動吸收位置和C-C的類似,位于C-C伸縮振動的指紋區(qū),但C-O振動時偶極矩變化較大,有利于與C-C鍵的區(qū)別,但任何含有C-O鍵的分子(例如醇,酚,酯,酸等)都對醚鍵的特征吸收產(chǎn)生干擾,因此要由紅外光譜來單獨確定醚鍵的存在與否是比較困難的。醚類化合物紅外譜圖第八十二頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五醚類化合物紅外譜圖第八十三頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五第八十四頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五紅外光譜法應(yīng)用-定量分析定量分析定量依據(jù)朗伯-比耳定律條件選擇譜帶、溶劑定量方法工作曲線法、比例法、內(nèi)標(biāo)法第八十五頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五譜圖解析步驟1、分子式確定2、不飽和度計算3、確定分子中所含基團的類型4、推測分子結(jié)構(gòu)5、驗證分子結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、Sadtler譜圖紅外光譜法應(yīng)用-定性分析第八十六頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五已知分子式CxHyOz,計算不飽和度:所謂不飽和度即是當(dāng)一個化合物變?yōu)橄鄳?yīng)的烴時,和同碳的飽和烴比較,每缺少二個氫為一個不飽和度。不飽和度的計算公式第八十七頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五不飽和度的意義第八十八頁,共九十五頁,編輯于2023年,星期五譜圖解析應(yīng)注意以下問題
(1)觀察譜圖的高頻區(qū),確定可能存在的官能團,再根據(jù)指紋區(qū)確定結(jié)構(gòu)。(2)如果有元素分析和質(zhì)譜的結(jié)果,可根據(jù)分子的化學(xué)式計算分子的不飽和度,根據(jù)不飽和度的結(jié)果推斷分子中可能存在的官能團。例如,當(dāng)分子的不飽和度為1時,分子
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