紅外光譜定性分析指導(dǎo)

關(guān)于紅外光譜定性分析指導(dǎo)紅外光譜定性分析的優(yōu)點(diǎn)特征性高分析時(shí)間短需要的樣品量少

IR:10ug~1mg不受樣品的物理狀態(tài)限制不破壞試樣分析的成本低第2頁,共49頁，2024年2月25日，星期天可靠譜圖的獲得制樣技術(shù)分析未知物的紅外光譜圖，必須強(qiáng)調(diào)樣品的純度盡可能的純化樣品，前期工作較為煩瑣但為后期譜圖的可靠性奠定了基礎(chǔ)不同的制樣方法涉及聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，紅外光譜圖略有差別，查閱標(biāo)準(zhǔn)譜圖時(shí)需要考慮結(jié)合其他分析儀器第3頁,共49頁，2024年2月25日，星期天紅外光譜的三個(gè)重要特征譜帶的位置

譜帶的位置是指示是指示一定基團(tuán)存在的最有用的特征，由于若干不同的基團(tuán)可能在相同的頻率區(qū)出現(xiàn)，做判斷時(shí)要特別慎重。形狀

有時(shí)從譜帶的形狀也能得到基團(tuán)的有關(guān)信息，這些對(duì)于鑒定特殊基團(tuán)的存在很有用。相對(duì)強(qiáng)度

在分子中極性較強(qiáng)的基團(tuán)產(chǎn)生強(qiáng)的吸收帶。第4頁,共49頁，2024年2月25日，星期天光譜的解析技巧直接法—利用標(biāo)準(zhǔn)譜圖Sadtler標(biāo)準(zhǔn)譜圖Atlasofpolymerandplasticsanalysis分為11部分約有1100張譜圖—增塑劑、穩(wěn)定劑、各種助劑等Infraredspectroscopy-itsuseinthecoatingindustry分為三部分—膠粘劑、溶劑、無機(jī)顏料和助劑Identificationandanalysisofplastics分為十部分—乙烯類樹脂、聚酰胺等TheAldrichlibraryofInfraredspectra收集了8000多張有機(jī)物的紅外光譜圖Infraredspectraofinorganicspectra收集了892張無機(jī)物的紅外光譜圖第5頁,共49頁，2024年2月25日，星期天否定法

如果已知某波數(shù)區(qū)的譜帶對(duì)某個(gè)基團(tuán)是特微的，在譜圖中的這個(gè)數(shù)區(qū)如果沒有譜帶存在時(shí)，就可以判斷某些基團(tuán)在分子中不存在。

第6頁,共49頁，2024年2月25日，星期天肯定法

如果譜圖不能直接辨認(rèn)，則必須對(duì)它進(jìn)行詳細(xì)分析，一般分析譜圖是從紅外譜圖中最強(qiáng)的吸收帶開始的，這種譜帶往往對(duì)應(yīng)于化合物中主要官能團(tuán)，因而也就可能較大程度的反映了化合物的特征，然后再分析其它較特征的譜帶，對(duì)于一些弱的譜帶往往是不好解釋的。在實(shí)際工作中，我們往往把肯定法和否定法，以及直接法聯(lián)合使用，以便正確快速的作出判斷。第7頁,共49頁，2024年2月25日，星期天紅外光譜圖解析順序先觀察特征區(qū)，找出該化合物存在的官能團(tuán)，然后再查看指紋區(qū)。對(duì)于芳香族化合物，應(yīng)找出苯環(huán)的取代位置，由指紋區(qū)的吸收峰與已知的化合物的譜圖或標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)比，可以判斷未知物與已知物結(jié)構(gòu)是否相同。注意運(yùn)用其它分析的結(jié)果。第8頁,共49頁，2024年2月25日，星期天紅外光譜圖解析的方法先把光譜圖分為特征區(qū)（4000cm-1～1300cm-

1）和指紋區(qū)（1300cm-1～660cm-

1

），從高頻向低頻移動(dòng)。在考慮最強(qiáng)譜帶時(shí)，也不能放棄弱的譜帶，有時(shí)弱的譜帶也會(huì)起到關(guān)鍵的作用，天然橡膠的特征吸收就在830cm-

1。在高頻區(qū)找到一個(gè)譜帶的歸屬，還應(yīng)在低頻區(qū)找到旁證，如此才能最后確定官能團(tuán)的歸屬。第9頁,共49頁，2024年2月25日，星期天典型化合物的吸收位置碳～氫振動(dòng)類型（不飽和型）A.

若C-H伸縮振動(dòng)吸收帶高于3000cm-1可能有不飽和鍵，需要進(jìn)一步看1650cm-1～1610cm-1

判斷是否有雙鍵存在。B.1600cm-1、1500cm-1的中強(qiáng)譜帶通常表示芳環(huán)的存在，芳環(huán)上有極性取代基時(shí)，芳環(huán)骨架振動(dòng)變?yōu)閺?qiáng)譜帶。C.1600cm-1～1610cm-1表示雙鍵的存在，無此譜帶時(shí)雙鍵仍可能存在。D.3250cm-1的中強(qiáng)譜帶和2210cm-1的弱譜帶，以及另一個(gè)中強(qiáng)譜帶出現(xiàn)在2115cm-1時(shí)，表示有三鍵存在，無此譜帶時(shí)三鍵仍可能存在。如確定了化合物是不飽和的，可以在909

cm-1～650cm-1處找到取代基的位置。第10頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第11頁,共49頁，2024年2月25日，星期天

碳～氫振動(dòng)類型（飽和型）A.

若C-H伸縮振動(dòng)帶低于3000cm-1

，則碳原子是飽和的。需要確定甲基和亞甲機(jī)基的存在。B.1445cm-1吸收帶表示CH3

的存在。1470cm-1

則表示CH2的存在，但有時(shí)1445cm-1也表示CH2。C.1375cm-1吸收帶表示C-CH3的存在,利用特征頻率表可以確定C-CH3的種類。D.

若只有CH2振動(dòng)譜帶而無C-CH3譜帶則應(yīng)考慮環(huán)狀化合物存在的可能。E.

若CH2和CH3譜帶都在，又無雙鍵和三鍵，則可認(rèn)為是飽和脂肪化合物，725cm-1的峰表示碳鏈的個(gè)數(shù)大于4。第12頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第13頁,共49頁，2024年2月25日，星期天OH振動(dòng)類型—先由OH伸縮振動(dòng)考察A.在3700cm-1～2500cm-1區(qū)，若OH伸縮在3600cm-1～3700cm-1出現(xiàn)，則是游離的羥基，若在3300cm-1出現(xiàn)較寬的吸收，則是締合的羥基。B.除締合的羥基在3300cm-1出現(xiàn)較寬的吸收，另一強(qiáng)吸收C-O在1050cm-1，又在950cm-1出現(xiàn)一較寬的OH面外彎曲振動(dòng)，是醇類。C.除締合的羥基在3300cm-1出現(xiàn)較寬的吸收，另一中強(qiáng)吸收在1250cm-1，并在3020cm-1有苯環(huán)的振動(dòng)，又在1600cm-1～1500cm-1有骨架振動(dòng)，則為酚。D.除締合的羥基在3300cm-1～2500cm-1區(qū)出現(xiàn)較寬的吸收，在1700cm-1強(qiáng)峰，在1300～2500cm-1有C-O吸收，在920cm-1有羥基面外振動(dòng)，則為酸類。第14頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第15頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第16頁,共49頁，2024年2月25日，星期天羰基振動(dòng)類型醛羰基在1690cm-1～1740cm-1區(qū)是最強(qiáng)的吸收峰，特征峰在2820cm-1和2740cm-1左右的雙峰。芳香醛：若在1690cm-1為第一強(qiáng)峰，2800cm-1為一中強(qiáng)峰，在3020cm-1有苯環(huán)的C-H伸縮振動(dòng)，在1600cm-1、1500cm-1有中強(qiáng)吸收，在1030cm-1、1270cm-1有C-O-C吸收，則為芳香醛。脂肪醛：若在1740cm-1為第一強(qiáng)峰，2730cm-1為一中強(qiáng)峰，

2960、2850cm-1有強(qiáng)吸收，1600cm-1、1500cm-1無吸收，則是脂肪醛類。第17頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第18頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第19頁,共49頁，2024年2月25日，星期天酮類的羰基特征吸收在1690cm-1～1730cm-1，酮的特征吸收帶在1250cm-1～1150cm-1A.若在1715cm-1有第一強(qiáng)吸收，在1150cm-1有中強(qiáng)吸收，有CH3、

CH2吸收，則為脂肪酮。B.若在1690cm-1有第一強(qiáng)吸收，在1250cm-1有中強(qiáng)吸收，而在

3040cm-1有若的苯環(huán)伸縮振動(dòng)，1600cm-1、1500cm-1有弱的苯環(huán)吸收，則可知是芳香酮。第20頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第21頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第22頁,共49頁，2024年2月25日，星期天酸類的羰基吸收帶出現(xiàn)在1690cm-1～1710cm-1，酸類的特征吸收帶在2500cm-1～2000cm-1有一系列明顯的小峰，1420cm-1為羥基變形振動(dòng)，930

cm-1為面外彎曲振動(dòng)，1300cm～1200cm

–1為羥基與碳氧的偶合強(qiáng)吸收。脂肪酸:羰基吸收在1700cm-1～1725cm–1,有飽和碳?xì)湔駝?dòng)的特征吸收。芳香酸：羰基吸收在1690cm-1～1700cm–1,有不飽和碳?xì)湔駝?dòng)的特征吸收。第23頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第24頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第25頁,共49頁，2024年2月25日，星期天酯類的羰基吸收帶出現(xiàn)在1690cm-1～1740cm-1，酯類的特征吸收帶在1250cm-1～1280cm-1有一系列明顯的強(qiáng)吸收帶。脂肪酯:無苯環(huán)特征，羰基出現(xiàn)在1740cm-1左右，又分別在2980cm-1、2880cm-1有乙氧基和甲氧基，醚鍵吸收帶在1470cm-1

，酯峰在1180cm-1

。B.芳香酯：芳香酯羰基吸收,除了水楊酸外,在1735cm-1～1715cm-1、1580cm-1

、1500cm-1

苯環(huán)的骨架振動(dòng)，醚鍵吸收帶在1280cm-1

，酯峰在1140cm-1

，909～660cm-1有苯環(huán)取代強(qiáng)峰。

第26頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第27頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第28頁,共49頁，2024年2月25日，星期天酸酐類的羰基吸收出現(xiàn)在1820及1760cm-1兩處，醚鍵在1050cm-1處，另有950～900cm-1中強(qiáng)峰是與羰基相連的碳氧吸收。A.脂肪酸酐：羰基出現(xiàn)在1820及1760cm-1且強(qiáng)度相等，醚鍵在1050cm-1，950cm-1是酸酐的中強(qiáng)吸收，無苯環(huán)的特征。B.芳香酸酐：羰基出現(xiàn)在1820及1760cm-1且強(qiáng)度相差較大，強(qiáng)醚鍵在1250cm-1，1150cm-1是醚鍵的中強(qiáng)吸收，酸酐的另一特征在900cm-1，還要有苯環(huán)的特征。第29頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第30頁,共49頁，2024年2月25日，星期天酰氯的羰基出現(xiàn)在1810cm-1～1790cm-1（脂肪），碳氧振動(dòng)出現(xiàn)在965～920cm-1

，1770cm-1～1740cm-1(芳香)，1700cm-1有弱吸收，890cm-1為C-CL伸縮振動(dòng)，碳氧振動(dòng)出現(xiàn)在890～850cm-1。酰氨的羰基出現(xiàn)在1650cm--1，3320cm-1、3050cm-1為酰氨的-NH伸縮振動(dòng)，1260cm-1則為NH的彎曲振動(dòng)，

1510cm-1、1380cm-1為NH的彎曲振動(dòng)。第31頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第32頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第33頁,共49頁，2024年2月25日，星期天氨基化合物在3500cm-1～3300cm-1兩個(gè)吸收峰為伯氨，有一個(gè)吸收峰為仲氨。A.脂肪氨:除了上述NH伸縮振動(dòng)外,另有烷烴特征,1640cm-1是NH2

的伸縮振動(dòng),1150cm-1為C-N的伸縮振動(dòng)，另有900cm-1～800cm-1

的寬峰。B.芳香氨：除了上述氨基化合物的特征外，還有苯環(huán)的特征，C-N的伸縮振動(dòng)則在1250cm-1～1360cm-1，1620cm-1為NH2的變形，

900cm-1為NH2的彎曲振動(dòng)，為C-N的振動(dòng)。第34頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第35頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第36頁,共49頁，2024年2月25日，星期天硝基化合物的特征吸收在1560cm-1和1350cm-1的強(qiáng)吸收是C-NO2的伸縮振動(dòng)。A.脂肪族硝基化合物：除了有甲基、乙基的特征外，還有1560cm-1

和1370cm-1的強(qiáng)吸收是C-NO2的伸縮振動(dòng)。B.芳香族硝基化合物：除了有上述的C-NO2外，還應(yīng)有苯環(huán)的骨架振動(dòng)。第37頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第38頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第39頁,共49頁，2024年2月25日，星期天有機(jī)化合物紅外光譜的粗分類在3000～2900cm-1范圍內(nèi)有最強(qiáng)吸收帶的多屬于飽和烷烴化合物。在1800～1700cm-1范圍內(nèi)有最強(qiáng)吸收帶的多屬于酯類、有機(jī)酸類化合物。在1700cm-1以上，有最強(qiáng)吸收的多屬于醛、酮、酸類。在1700～1550cm-1范圍內(nèi)有最強(qiáng)吸收帶的多屬于酰氯類化合物。在1300～1200cm-1范圍內(nèi)有最強(qiáng)吸收帶的多屬于芳香醚、含氟類化合物。在1150～1000cm-1范圍內(nèi)有最強(qiáng)吸收帶的多屬于脂肪醚、醇類、有機(jī)硅化合物。第40頁,共49頁，2024年2月25日，星期天實(shí)例分析第41頁,共49頁，2024年2月25日，星期天波數(shù)cm-1

歸屬2994νCH3νCH21731νC=O1448δCH3+δCH21338δCH312421149ν—COO+—O—CH—989烷基特征

譜峰歸屬第42頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第43頁,共49頁，2024年2月25日，星期天譜峰歸屬波數(shù)cm-1歸屬

2νC=Oν=CH2956νCH32848νCH21729νC=O160015801489νC=CCH3+δCH2

ν=C-O-C119311251076δ=C-O-C746δ4環(huán)第44頁,共49頁，2024年2月25日，星期天