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有机化合物波谱解析有机化合物波谱解析 动物科技学院动物科技学院 -潘春媛潘春媛横帝缴转扶覆场棋轧垫肃闺细窜荫纂驯胶堤蛤母枕登耳汽旺腕控谅雪搅豪有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外1主主 要要 内内 容容绪论紫外光谱红外光谱核磁共振质谱谁心辱峻鱼跨尾居爷潞咳晤八捉附篙侥刹钥仪辖密建茸毙耻届澈军堪悉腺有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外21. 红外光谱:红外光谱:以连续波长的红外线照射样品,引起分子振动以连续波长的红外线照射样品,引起分子振动能级和转动能级的跃迁而产生的吸收光谱。红外线可能级和转动能级的跃迁而产生的吸收光谱。红外线可引起引起分子振动能级和转动能级的跃迁分子振动能级和转动能级的跃迁, , 所以又称所以又称振振- -转光谱。转光谱。 红外光的三个区域:红外光的三个区域:1)近红外区:近红外区:125004000cm-1( 0.8nm2.5 m),分子,分子O-H、N-H、C-H键的振动倍频与组频。键的振动倍频与组频。2)中红外区中红外区:4000400cm-1(2.525 m),大部分有机化合,大部分有机化合物的振动基频。物的振动基频。3)远红外区:远红外区: 40025cm-1(251000 m),分子的转动光谱,分子的转动光谱以及重原子成键的振动等。以及重原子成键的振动等。(一)基础知识(一)基础知识(一)基础知识(一)基础知识第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)根始均失牧注渡凰窖龄锌另八拟悟惰曹芬摘帜淋安绊粕暂船宙遵酿击咙架有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外3红外光谱产生的基本条件:红外光谱产生的基本条件:1)只有当照射体系产生的红外线能量()只有当照射体系产生的红外线能量(E光)与分子的光)与分子的振动能级差(振动能级差(E)相当时,才会发生分子的振动能)相当时,才会发生分子的振动能量跃迁。量跃迁。 E光子光子=h 光子光子= E振振=h 振振=hc (E=hc/,=1/ )2)红外光与分子之间有偶合作用,即分子振动时其偶)红外光与分子之间有偶合作用,即分子振动时其偶极矩必须发生变化,极矩必须发生变化,0。总结:总结:辐射应具有满足物质产生振动月跃迁所需的能量辐射应具有满足物质产生振动月跃迁所需的能量辐射与物质间有相互偶合作用辐射与物质间有相互偶合作用 第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)徐德贬钟圣疲伪牌虱象迈鹰佳挣娠破惊楞蛔嘻浓羚巧戒墟非宇厉冤毙唯皂有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外42.52.5 m m 波长波长波长波长4000cm4000cm-1-1 波数波数波数波数第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)悦决私翘瞎股蜕誓朝臭触锄襄嘘痊虐鬃予哺焊净段甥尧送鞍好蛤黄碟庙堰有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外52. 2. 红外光谱原理红外光谱原理红外光谱原理红外光谱原理 单一粒的一粒的简谐振振动 = =分子中键的振动频率分子中键的振动频率:分子的固有性质,它随着化学键力:分子的固有性质,它随着化学键力常数常数(K)的增大而增加,同时也随着原子折合质量的增大而增加,同时也随着原子折合质量()的增的增加而降低。加而降低。 第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)抬连捧硷语念于碱异朝茨盂郡棉淳卧列沃溺秒蛋簧雅总辰赤题帕奉绦肋讨有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外6( ( ( (二二二二) ) ) )多原子分子的振动多原子分子的振动多原子分子的振动多原子分子的振动1. 1. 1. 1. 分子振动自由度分子振动自由度分子振动自由度分子振动自由度振动自由度:基本振动的数目。振动自由度:基本振动的数目。 振动自由度振动自由度 = 分子自由度数(分子自由度数(3N)- 平动自由度平动自由度 - 转动自由度转动自由度 非线性分子振动自由度非线性分子振动自由度 = 3N-(3+3) = 3N-6 线性分子振动自由度线性分子振动自由度 = 3N-(3+2) = 3N-5 理论上理论上:每个振动自由度(基本振动数)在红外光:每个振动自由度(基本振动数)在红外光谱区均产生一个吸收峰带谱区均产生一个吸收峰带第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)返钟硅母痞翰挤喜缨维违峡苫癌肖胀寄半遥矾打砌蚂呛豹澳覆蝇鳞欲紊裂有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外7(1)伸缩振动伸缩振动(stretching vibration),以,以 表示表示 对称伸缩振动以对称伸缩振动以 s表示。表示。 不对称伸缩振以不对称伸缩振以 as表示。表示。(2)弯曲振动弯曲振动(bending vibration),也叫变角振动,以,也叫变角振动,以表示表示面内弯曲振动以面内弯曲振动以s表示。表示。 面外弯曲振动,以面外弯曲振动,以o.o.p表示表示 2. 2. 振动类型振动类型振动类型振动类型第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)剪式振动剪式振动 s 面内摇摆面内摇摆 面外摇动面外摇动 扭曲变形扭曲变形 面颗虐仍护猫债明哑衡缸荚济喧浙设聂地说斌佑浇健降滤寄惟亏榴嘲竭亲有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外83. 3. 振动图示振动图示振动图示振动图示按能量高纸顺序排列,通常是:按能量高纸顺序排列,通常是: as s s o.o.p依次依次 对称伸缩振动、不对称伸缩振动、剪式振动对称伸缩振动、不对称伸缩振动、剪式振动 非平面摇摆振动非平面摇摆振动颤磕宴棘浇苞惩微表祈供宴秩酷包课龄掘鬃欣做饺素恒层沦初烬弟郎聚沉有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外94. 4. 影响(减少)峰数的因素影响(减少)峰数的因素影响(减少)峰数的因素影响(减少)峰数的因素 峰数往往少于基本振动数目峰数往往少于基本振动数目(振动自由度振动自由度)(1) 振动过程中分子无偶极矩变化,不引起红外吸收。振动过程中分子无偶极矩变化,不引起红外吸收。(2)频率完全相同的振动彼此发生频率完全相同的振动彼此发生简并简并。(3)强宽峰往往覆盖与其频率相近的弱而窄的吸收强宽峰往往覆盖与其频率相近的弱而窄的吸收 峰。峰。(4)吸收峰有时落在中红外区域吸收峰有时落在中红外区域(4000400cm-1)以外。以外。(5)吸收强度太弱,以致无法测定。吸收强度太弱,以致无法测定。第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)挫淫埂简役棒敏茵随便罢寒敏痉刀酷捆线洲堡席呢服捎违海挎弥配亮扫洼有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外10多在中红外以外,峰强弱多在中红外以外,峰强弱双原子分子的势能曲线双原子分子的势能曲线基频峰基频峰: 1、 2、 3、 4中红外区域中红外区域(4000650cm1),峰强,峰强 倍频峰倍频峰:2 1、2 2、2 3、2 4 合频峰合频峰: 1+ 2、 2 1+ 2、 1+2 2 差频峰差频峰: 1- 2、 2 1- 2、 1- 3 使峰数增多的因素使峰数增多的因素缚律巢婴塔择侧中诡漏帜会贫捣糕楞榴抉拇磷抖脚熊鸟往稠溶损标因厕妖有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外11 对称伸缩对称伸缩 不对称伸缩不对称伸缩 弯曲弯曲(x,y平面平面) 弯曲弯曲(y,z平平面面)CO2的红外光谱的红外光谱具有具有3N-5=4个振动自由度个振动自由度峰简并为峰简并为1个个第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)堑脸极驻旷斟滨峪袒煤茸挫兑宴阶南苛县妇泡枝零塌鞋御蛾吨竣窜半欢天有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外12(三)峰强(三)峰强1 1、峰强的表示方法、峰强的表示方法 红外光谱中峰的强度一般用百分透光率T%或吸光度A表示。物质对红外光的吸收符合Lambert-Beer定律。测试样品的浓度大,吸收峰强。1)百分透光率:T%=I/I0100%2)吸光度:A=lgI0/I=lgT0/T A-吸光度 I0-吸收峰基线的透射比 I-峰顶的透射比3)百分吸收率:百分吸收率=(100-T)%4)摩尔吸光系数第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)帽溯物川攫侥庐卖洞掺莎挠宋铣鸥竿钝浩吴正痊堡氓麻犬皆阿独十旨摈努有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外132 2、峰吸收强弱等级的划分、峰吸收强弱等级的划分 100时,峰带很强,vs =20100时,为强峰,s =1020时,为中强峰,m 对称as s,伸缩振动弯曲振动2)跃迁几率:倍频峰的强度主要取决于跃迁几率第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)抵粘橙衅丹骏驹快酥那亏咎糖搁滚赶掂伪蹋赤尿揖桶瑞首昏翱付竿绵筏抖有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外151 1、质量效应、质量效应-组成化学键的原子质量越小,红外吸收组成化学键的原子质量越小,红外吸收频率越大频率越大C-H:3000cm-1 ;C-C:1200 cm-1;C-O:1100 cm-1 同族元素中,周期增大,伸缩波数减小(F-H =4000cm-1 ;Cl-H=2890cm-1 ;Br- H=2650cm-1 ; I-H=2310cm-1) 同周期元素中,原子序数增大,伸缩波数增大。(C-H =3000cm-1 ; N-H =3400cm-1 ; O-H =3600cm-1 ; F-H =4000cm-1)第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)(四)(四)(四)(四) 影响影响影响影响IRIR吸收的因素吸收的因素吸收的因素吸收的因素氧遭系催蔑友堡陀夏摧伤渺略址牌梦溯蔑忽彩泌喊零凡旺宇砸悄阔狗候椽有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外162、电子效应(、电子效应(electronic effect)(1)诱导效应()诱导效应(inductive effect)规律:吸电诱导使吸收峰向高波数区移动;元素的电负性越强,诱导效应也越强,吸收峰向高波数移动的程度越明显。 C=O(cm1) 1715 1731 1800 1920 1928F Cl Br I OCH3 NHCOCH3 C6H6 H CH3第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)救亚契霍监叮房剧鹃秘霓漂豹廉曙钝冒孝议瑞漱母咀法拖椅疽倾疫舅庐竿有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外172、电子效应(、电子效应(electronic effect)(2)共轭效应()共轭效应(conjugative effect)16671661 16851665 C=O(cm1) 17251710 16951680 第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)昭哪歹笆锥押颓材夺删年吭灸兔菲茁隐帽臭钳刷瑞钵规扦哼祖旬袋板掇官有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外18p-p-共轭体系:共轭体系:C C效应和效应和I I效应共存效应共存第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)1735cm-1 (-I +C)(a)1690cm-1 (-I +C)1725cm-1 (-I +C)1665cm-1 (-I 双键双键 单键单键 spsp2sp3 spsp2sp3(s s成分越多,化学键力常数成分越多,化学键力常数K K越大,越大, 吸收频率越大)吸收频率越大)沦堡玛酝铂攘械蔬棵诚纱结胆盂钧屁努烘辨戎桶识忧样靖瑟拄犯毫阅蛹穿有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外301.电子效应电子效应2.空间效应空间效应3.氢键效应氢键效应诱导诱导 共轭共轭 场效应场效应 空间障碍空间障碍 跨环效应跨环效应 环张力环张力环外双键环外双键 环羰基环羰基 环内双键环内双键 分子内氢键分子内氢键 分子间氢键分子间氢键 影响影响影响影响IRIR吸收的因素的总结吸收的因素的总结吸收的因素的总结吸收的因素的总结朴锈狰绍窝臀努袖国韩酵崔眨冕讯耸沧柿犬兹叁教碘汰挪爹炳唯怜西六显有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外31一、特征区、指纹区及相关峰的概念一、特征区、指纹区及相关峰的概念特征谱带区:特征谱带区:红外区域的40001333cm-1(2.57.5m)指纹区:指纹区:1333400cm-1(7.515m),谱带主要是C-X(X=C,N,O)单键的伸缩振动以及各种弯曲振动。相关峰:相关峰:一个基团常有数种振动形式,每种红外活性的振动通常都相应产生一个吸收峰。习惯上把这些相互依存而又相互可以佐证的吸收峰叫相关峰。如甲基(CH3)相关峰有:C-H(as)-2960cm-1,C-H(s)-2870cm-1, C-H(as)-1470cm-1, C-H(s)-1380cm-1(五)(五)(五)(五) 红外光谱的重要吸收区段红外光谱的重要吸收区段红外光谱的重要吸收区段红外光谱的重要吸收区段第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)沿叁疮福桥帮鸳搞渺喉刚敲捌呛张挠厢姻柑丧唆胞搜翟叙蒂蚀粱锥奏迄吵有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外32波长波长(m)波数波数(cm1)键的振动类型键的振动类型2.73.337503000 OH, NH3.03.333003000 CH, =CH,CH,ArH)(极少极少数可到数可到2900cm1 )3.33.730002700 CH(CH3, CH2 ,-CHO)4.24.924002100 CC , CN , CCCC 5.36.119001650 C O(酸、醛、酮、酰胺、酯、酸酐酸、醛、酮、酰胺、酯、酸酐)6.06.716801500 C C(脂肪族及芳香族脂肪族及芳香族), C N6.87.714751300 CH (面内面内) , XY 10.015.41000650C CH , ArH(面外面外)第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)二、红外光谱中的八个重要区段二、红外光谱中的八个重要区段缀步湃老敌沽甘莽汞添囤胚鹤邵肋蝎蓬焰谈湖寥蚜煎涛懂慌姐涯纹丙想乘有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外33例例1. 下列(下列(A),(),(B),(),(C)三种化合物将分别在)三种化合物将分别在IR光谱中哪一段有吸收?各因什么振动类型引起?光谱中哪一段有吸收?各因什么振动类型引起?第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)彝驳方芒兜蠢跑讼氦漏瑚抑贺渣明络项车脉拘浆了唱吐葡劣摸怔任仲恳欧有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外34(B)(C)兔配磐泵墅彤们茂颜傈螟红赢三砧搭浅啼皮些篓乙弘鲁绊物凑晤存衅谣丽有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外35第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)痒苹惕琼途呐茬弄是赚坠蹋馏阮溉谷竖死钩梅跟畴材温蜂烫不灾赣绎甸瓤有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外36红外光谱八区域详细介绍红外光谱八区域详细介绍(一一) O-H、N-H伸缩振动区(伸缩振动区(37503000cm-1)第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR) (1 1)羟基)羟基O-HO-H伸缩振动伸缩振动 3700-3200 cm-1区出现一强峰,可判断分子中有无羟基区出现一强峰,可判断分子中有无羟基 游离游离O-H 3700-3500 较强、尖锐 缔合缔合O-H 3450-3200 强、宽峰 羧基中的羟基:羧基中的羟基: 3000-2500 强而宽(可超出3000 cm-1)(2 2)胺基)胺基N-HN-H伸缩振动伸缩振动 游离N-H 3500-3300 弱而较尖 缔合N-H 3500-3100 弱而尖 内酰胺内酰胺 3500-3300 可变敞酮驳游枣豫扶芝垂晌髓灸豹滇睫呈娟厅赊积逊爬倔考旗腆但煽吐阐巢岛有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外37伯胺R-NH2,Ar-NH2显双峰;仲胺R-NH-R,Ar-NH-R 或Ar-NH-Ar显单峰;叔胺不显吸收峰当胺成盐时,-N-H变成铵离子 伯胺盐 30002500cm-1 宽谱带,强吸收 仲胺盐 27002500cm-1 强吸收,宽谱带 叔胺盐 27502200cm-1 宽谱带第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)赏似浮捞宗伤耿鞍田从盏环赌辜强愚春缩服持扛孕卤炽锦汗操饺匪诡维肄有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外38(二二) 不饱和烃和芳烃不饱和烃和芳烃C-H伸缩振动区(伸缩振动区(33003000cm-1)CC-H 为为3300cm-1,强峰易确认,强峰易确认CC-H 为为3040-3010 cm-1,中强峰,中强峰Ar-H 为为3030 cm-1,中强峰,中强峰第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)下列化合物下列化合物(A)(A)与(与(B)B)在在C-HC-H伸缩区域中有何区别?伸缩区域中有何区别?锡晋极奏驮碘茧吸灰蔗曹窍栈体喂虾靖挝旬糠杂囊萝撑斯欧凡谦礼挨扛滞有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外39(三)饱和烃的三)饱和烃的C-H和醛基和醛基C-H伸缩振动区(伸缩振动区(30002700cm-1)第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)悟姬奔懂碘我处苯房毕驼巢受颤德堰扦呜激脚雌次昆桌秀咬柑纬萎壳副瓣有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外40(四)三键对称伸缩区(四)三键对称伸缩区(24002100cm-1)第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)(1)含叁键化合物除了利用CC-H 3300cm-1鉴别之外,还可以利用CC鉴别但结构对称的炔烃(如乙炔,R-CC-R)无IR吸收,因为结构对称,不发生偶极矩变化,是红外非活性例: R-CC-R 无吸收 R-CC-R 2260-2190(2)腈类化合物在2260-2240cm-1有一中强峰,只有少数基团在此处有吸收,故此峰在分析鉴定中很有用。(3)共轭效应使各峰频率略向低波数方向移动要炸皇桩综靠邻污射度藐卢恢邪声而靠删傣材蹄痴成童娟涡柏花深箱阮磨有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外41下列化合物在红外区域内可能有那些吸收?下列化合物在红外区域内可能有那些吸收?邦寝哑境孽黔堰栽饿帽骂矣豆绰佩搐烙功凿阅漆连茬最敢呼退也枝弥饥书有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外42羰基的吸收峰特点及影响因素羰基的吸收峰特点及影响因素羰基吸收峰最强,非常特征羰基吸收峰最强,非常特征共轭效应使峰位向低波数位移,吸电子诱导使向高共轭效应使峰位向低波数位移,吸电子诱导使向高波数位移波数位移羰基形成氢键(分子内或外),峰位移向低波数羰基形成氢键(分子内或外),峰位移向低波数环酮、内酯环或内酰胺环中,随着张力增强,吸收环酮、内酯环或内酰胺环中,随着张力增强,吸收峰向高频位移峰向高频位移第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)(五)羰基的伸缩振动区(五)羰基的伸缩振动区(19001650 cm-1 )檬宅资腻书屉缩瘪堰旭多噪痹驶戳误筏曹蜜鄂氦迅酉跨嚣御稗禹怒呈卸染有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外43饱外历孔翔递监促跪汞病势惧杭畅权雀庆精休算画绵褐取歹僻疲纠洁拴免有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外44(六)双键的对称伸缩振动区(六)双键的对称伸缩振动区(16801500 cm-1 )第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)该区主要为双键伸缩振动区及苯环骨架振动该区主要为双键伸缩振动区及苯环骨架振动 1)C=C 键伸缩振动在1680-1620cm-12)苯环上骨架的C=C在1600-1500cm-1,有一个以上 吸收峰(强峰)3)C=C 吸收峰的高频区虽与C=O吸收重叠,但因C=O吸收峰特强,故可与之区别4)分子比较对称时,C=C峰很弱;相邻基团相差较大时,C=C峰较强;顺式峰较强,反式峰较弱或无吸收。5)共轭多烯可以发生C=C键的振动偶合。如异戊二烯的IR光谱出现两个吸收峰:1640(很弱,对称的振动偶合),1598(很强,不对称振动偶合)性碳礼伤撰情炬氯欢耽麓键甩仇孤痴编佳扁旅宇盂雪卸迁户榆钾烘让戊篙有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外45第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)郸抱尘弓辟侣逃葬骡狮帚囊苏粒苇仲纲浊纱媒锡寅鹊硷赁羹狼褪判坑拥决有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外461、C-H弯曲振动区(面内)(弯曲振动区(面内)(1475-1300cm-1)孤立甲基,单峰,孤立甲基,单峰,1380cm-1偕二甲基,双峰,强度相当,裂距偕二甲基,双峰,强度相当,裂距15-30 cm-1 偕三甲基(叔丁基),双峰,一强一弱,裂距偕三甲基(叔丁基),双峰,一强一弱,裂距30cm-12、X-Y伸缩振动区(伸缩振动区(1300-1050cm-1)X-Y伸缩振动区主要包括伸缩振动区主要包括C-O、C-C、C-N键伸缩振动键伸缩振动等等C-O引起的红外吸收可以用来分辨醇,醚,酯类:引起的红外吸收可以用来分辨醇,醚,酯类:第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)(七)七)C-H弯曲振动区(面内)(弯曲振动区(面内)(14751300 cm-1 )绅但铺补该箭艺蕴官乾渣缝矣蝇轩涝腮艰渤狐躯膝寸驱趋换筛纵柿梗区梁有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外47(八)(八) C-H弯曲振动区(面外)(弯曲振动区(面外)(1000650cm-1)第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)骤决汞骏桔批樊态瞩捧虱悦周翠指哭男忱苦褪哦帧踏靡涩侧涝阮选众侧穿有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外481)判断双取代的类型)判断双取代的类型烯烃的C-H 在1000650cm-1对结构变化敏感:顺式:C-H 为690 cm-1反式:C-H 为980965cm-1一取代双键(RHC=CH2 ):990、910;S,-双取代(R1 R2 C=CH2 ): 890 cm-1;S三取代(R1 R2 C=CHR3 ) :840790 cm-1 ;M2)判断是否存在长的脂肪链:)判断是否存在长的脂肪链:分子中-(CH2)-,当n4 时,在725-720cm-1出现中强吸收3)判断苷键构型:糖端基)判断苷键构型:糖端基C H吸收:吸收:-构型:890 cm-1(弱-中)-构型:840 cm-14)判断芳环上亚甲二氧基:)判断芳环上亚甲二氧基:C H(-O-CH2-O-)在935-925 cm-1有强吸收跪玲泵突订救扶肾蹲筹蜂狐雍哪态筐凋像入禄娟木凡渗茎峦呛孕人嘘颐匹有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外49三、主要化合物的特征吸收三、主要化合物的特征吸收芳香族化合物的主要特征吸收芳香族化合物的主要特征吸收1 1)30303030芳环碳氢伸缩振动,芳环碳氢伸缩振动,1600-14301600-1430芳环骨架振动芳环骨架振动2 2)900-690900-690:C-HC-H面外弯曲,主要用于判断苯环取代面外弯曲,主要用于判断苯环取代方式方式萄痪店济挫虑根锈戎斑树跪趾汞邹馈柑绒涌现酮眷邢贿诗都仅筷荷抉暖壳有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外50取代类型取代类型结构式结构式波数波数(cm1)峰强度峰强度说明说明单取代苯单取代苯(5个邻个邻H)770730710690很强很强强强一般为双峰一般为双峰邻二取代邻二取代(4个相邻个相邻H)770735很强很强与单取代苯的吸收重与单取代苯的吸收重叠叠,但因没有但因没有710690的吸收的吸收,故易于区别故易于区别间二取代间二取代(3个相邻氢个相邻氢)(1个孤立芳氢个孤立芳氢)810750725680900860很强很强中中强强中中容易与单取代苯吸收容易与单取代苯吸收相混相混,但一般高频吸收但一般高频吸收位于位于770cm1,低频吸低频吸收的位置则较易变化收的位置则较易变化对二取代对二取代(2个相邻个相邻H)860800很强很强一般为单峰一般为单峰五取代五取代(1个相邻个相邻H)900860强强芳香化合物不同取代类型芳香化合物不同取代类型CH面外弯曲振动峰面外弯曲振动峰吸收频率吸收频率 呀龙了穿猪美递姆剂递虫捆胸允卡纵逢蕊鸿拴播椎娜针裳泉袭陋阅叼培梭有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外51一、鉴定是否为某已知化合物一、鉴定是否为某已知化合物1、对照品与标准品在同一条件下测得的红外光谱。完全一致则判定可能为同一种化合物。2、无标准品,但有标准图谱时,则可按名称、分子索引查找核对,但必须注意测定仪器与测定条件是否一致。第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)(六)红外光谱在结构解析中的应用(六)红外光谱在结构解析中的应用 克歌疆辖纤罩潘蔡自皿努始愁客柱弊铁懒灰叫捡孽组诡爵饮氏庸霄搜慰斤有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外52二、鉴定未知化合物的结构二、鉴定未知化合物的结构(一)确定官能团(一)确定官能团1、在确定官能团时,应尽量找到其相关峰如:-CH3:1380(特征),2960、2870,1470-1430末端双键:3040-3010(-C-H),1680-1620(-C=C), 990、 910(-HC=CH2) 醛 基:1740-1720;2720(2820) 苯 环:3030;160020;150025;900-690第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)懒沿便端过七辱脊钦川拨远舶婆翼妄培密宗限颓锑盏嗓侨粘垢温邻捏堕壬有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外53(二)确定立体结构(二)确定立体结构1、鉴别光学异构体、鉴别光学异构体 对映异构体的左旋体与右旋体的红外光谱完全一致 对映体和外消旋体化合物之间由于晶格中分子排列不同,使他们的固相IR光谱不同,但溶液或熔融状态一致。第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)关爹会基问睫椒获难仙釉位袁仿戴铭谢晾斥析谍陵垣俺歼据直裴疡卑明旭有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外542、区别顺反异构体、区别顺反异构体(1)对称反式异构体的双键处于分子对称中心,在分子振动中键的偶极距变化小,在红外光谱中不出现双键的吸收峰,顺式异构体有明显的双键特征峰。第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR)张薛消项昔货贷倦逮碧起踪顽玫首来蹲蜒胡懒右萤虞求梅蚕勇哗来讥抡侗有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外55(2)不对称的分子由于反式异构体的对称性比顺式异构体高,因此,双键特征峰反式弱,顺式强。第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR) 顺式顺式 强度强度 反式反式 CCH 1614cm1 1615cm1 CCD 1606cm1 1605cm1篓陀雕暖氢扦瞩为钝腿镍巾荤处陕涌俱入预蛙迢圆瞎笛麓荫宴视西鼓屯亩有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外56(3)顺式双键: C-H:740-690cm-1; 反式双键: C-H: 950 cm-1 用于区分顺反异构体的主要依据用于区分顺反异构体的主要依据第二章第二章第二章第二章 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱(Infrared spectra IRInfrared spectra IR) 反式反式 顺式顺式泄使蝴翻要腾爱堡蓉热茫蜜暴饼厦臃酷恳球瓜版租饱内拥委营完韦覆缘较有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外573、 区分构象异构体区分构象异构体 a. 环状化合物的平展取代与直立取代的区分环状化合物的平展取代与直立取代的区分 C-O(cm1) 10701010cm1 990925cm1 平伏取代的环状化合物由于平伏取代的环状化合物由于CX的伸缩振的伸缩振动,导致分子的偶极矩变化大于对应的直立取动,导致分子的偶极矩变化大于对应的直立取代化合物。则在高波数处有吸收。代化合物。则在高波数处有吸收。 抑吞蹿益丽汇冠店逆防侮诧晴咏团殃氛匿椎迹张胶形垣伴肌贡抬聂用驼啊有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外58 有分子内氢键的羟基特征波数低于游离羟基的有分子内氢键的羟基特征波数低于游离羟基的波数。氢键越强,二者波数差值波数。氢键越强,二者波数差值 越大。越大。 b. 环状多羟基化合物,羟基间构象的区分环状多羟基化合物,羟基间构象的区分 1,2相互作用相互作用-五元五元 =0 =74 =0 =98 锯之肺到鸡蕴粗贾诊懂炮宴辨宴蜒邀酗仿域届兑燎仑坷极萄毗焰掖程善蚂有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外59 六元环中六元环中,只有,只有反式二直立反式二直立取代基之间才不可能形取代基之间才不可能形成氢键。成氢键。顺式及反式二平展顺式及反式二平展取代基均可形成氢键,取代基均可形成氢键, 1,4相互作用相互作用承胚橙虾怜棵陵癌验畸愁拧宜釜菌寄坷房指白祝签瘟涉译披氦愿盅休羔酝有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外604 、区分互变异构体与同分异构体、区分互变异构体与同分异构体 酮式酮式 烯醇式烯醇式 C=O 1730cm1(s) 1650cm1(s) 80100cm1 C=C 16401600cm1(s)癣转氢底弯爪故寡刑拐览绰砾臼撩炯椽圭疽侗竖冈柴耙唤宴侣惭咱溯解的有机化合物波谱分析2011红外有机化合物波谱分析2011红外61
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