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紅外光譜圖的解析經(jīng)驗(yàn)

更新時(shí)間:2009-12-02      點(diǎn)擊次數(shù):5723
 
紅外光譜圖的解析經(jīng)驗(yàn)
首先應(yīng)該對(duì)各官能團(tuán)的特征吸收熟記于心,因?yàn)楣倌軋F(tuán)特征吸收是解析譜圖的基礎(chǔ)。
一、分析紅外譜圖
(1)首先依據(jù)譜圖推出化合物碳架類型,根據(jù)分子式計(jì)算不飽和度。公式:不飽和度=F+1+(T-O)/2
其中:
F:化合價(jià)為4價(jià)的原子個(gè)數(shù)(主要是C原子);
T:化合價(jià)為3價(jià)的原子個(gè)數(shù)(主要是N原子);
O:化合價(jià)為1價(jià)的原子個(gè)數(shù)(主要是H原子)。
F、T、O分別是英文4,3 1的首字母,這樣記起來(lái)就不會(huì)忘了
舉個(gè)例子:例如苯(C6H6),不飽和度=6+1+(0-6)/2=4,3個(gè)雙鍵加一個(gè)環(huán),正好為4個(gè)不飽和度。
(2)分析3300~2800cm^-1區(qū)域C-H伸縮振動(dòng)吸收,以3000 cm^-1為界,高于3000cm^-1為不飽和碳C-H伸縮振動(dòng)吸收,有可能為烯,炔, 芳香化合物,而低于3000cm^-1一般為飽和C-H伸縮振動(dòng)吸收。
(3)若在稍高于3000cm^-1有吸收,則應(yīng)在2250~1450cm^-1頻區(qū),分析不飽和碳碳鍵的伸縮振動(dòng)吸收特征峰,其中:
炔—2200~2100 cm^-1
烯—1680~1640 cm^-1
芳環(huán)—1600,1580,1500,1450 cm^-1
若已確定為烯或芳香化合物,則應(yīng)進(jìn)一步解析指紋區(qū),即1000~650cm^-1的頻區(qū) ,以確定取代基個(gè)數(shù)和位置(順?lè)?,鄰、間、對(duì))。
(4)碳骨架類型確定后,再依據(jù)其他官能團(tuán),如 C=O, O-H, C-N 等特征吸收來(lái)判定化合物的官能團(tuán)。
(5)解析時(shí)應(yīng)注意把描述各官能團(tuán)的相關(guān)峰起來(lái),以準(zhǔn)確判定官能團(tuán)的存在,如2820,2720和1750~1700cm^-1的三個(gè)峰,說(shuō)明醛基的存在。解析的過(guò)程基本就是這樣吧,至于制樣以及紅外譜圖軟件的使用,一般的有機(jī)實(shí)驗(yàn)書(shū)上都有比較詳細(xì)的介紹的。
二、記住常見(jiàn)常用的健值
1.烷烴
C-H伸縮振動(dòng)(3000-2850cm^-1)
C-H彎曲振動(dòng)(1465-1340cm^-1)
一般飽和烴C-H伸縮均在3000cm^-1以下,接近3000cm^-1的頻率吸收。
2.烯烴
烯烴C-H伸縮(3100~3010cm^-1)
C=C伸縮(1675~1640 cm^-1)
烯烴C-H面外彎曲振動(dòng)(1000~675cm^1)。
3.炔烴
伸縮振動(dòng)(2250~2100cm^-1)
炔烴C-H伸縮振動(dòng)(3300cm^-1附近)。
4.芳烴
3100~3000cm^-1 芳環(huán)上C-H伸縮振動(dòng)
1600~1450cm^-1 C=C 骨架振動(dòng)
880~680cm^-1 C-H面外彎曲振動(dòng))
芳香化合物重要特征:一般在1600,1580,1500和1450cm^-1可能出現(xiàn)強(qiáng)度不等的4個(gè)峰。
880~680cm^-1,C-H面外彎曲振動(dòng)吸收,依苯環(huán)上取代基個(gè)數(shù)和位置不同而發(fā)生變化 ,在芳香化合物紅外譜圖分析中,常常用此頻區(qū)的吸收判別異構(gòu)體。
5.醇和酚
主要特征吸收是O-H和C-O的伸縮振動(dòng)吸收。
自由羥基O-H的伸縮振動(dòng):3650~3600cm^-1,為尖銳的吸收峰。:r)]4z$Y!A5w!o
分子間氫鍵O-H伸縮振動(dòng):3500~3200cm^-1,為寬的吸收峰;'d0Y7k-L/V
C-O 伸縮振動(dòng):1300~1000cm^-1
O-H 面外彎曲:769-659cm^-1
6.醚
特征吸收:1300~1000cm^-1 的伸縮振動(dòng)
脂肪醚: 1150~1060cm^-1 一個(gè)強(qiáng)的吸收峰分析化學(xué)論壇3B7t(v*{3Q2T1g:j k"D*B;w
芳香醚:兩個(gè)C-O伸縮振動(dòng)吸收: 1270~1230cm^-1(為Ar-O伸縮)1050~1000cm^-1(為R-O伸縮)。
7.醛和酮
醛的主要特征吸收:1750~1700cm^-1(C=O伸縮),2820,2720cm^-1(醛基C-H伸縮)。
脂肪酮:1715cm^-1,強(qiáng)的C=O伸縮振動(dòng)吸收,如果羰基與烯鍵或芳環(huán)共軛會(huì)使吸收頻率降低。
8.羧酸
羧酸二聚體:3300~2500cm^-1 寬,強(qiáng)的O-H伸縮吸收;1720~1706cm^-1 C=O 吸收;1320~1210cm^-1 C-O伸縮;920cm^-1 成鍵的O-H鍵的面外彎曲振動(dòng)。 J/?#b-~2s6E4~)D
9.酯
飽和脂肪族酯(除甲酸酯外)的C=O 吸收譜帶:1750~1735cm^-1區(qū)域。
飽和酯C-C(=O)-O譜帶:1210~1163cm^-1 區(qū)域 ,為強(qiáng)吸收
10.胺:3500~3100 cm^-1, N-H 伸縮振動(dòng)吸收;1350~1000 cm^-1, C-N 伸縮振動(dòng)吸收。N-H變形振動(dòng)相當(dāng)于CH2的剪式振動(dòng)方式, 其吸收帶在1640~1560cm^-1, 面外彎曲振動(dòng)在900~650cm^-1。
11.腈:腈類的光譜特征
三鍵伸縮振動(dòng)區(qū)域,有弱到中等的吸收。
脂肪族腈:2260-2240cm^-1
芳香族腈 2240-2222cm^-1
12.酰胺
3500-3100cm^-1 N-H伸縮振動(dòng)
1680-1630cm^-1 C=O 伸縮振動(dòng)
1655-1590cm^-1 N-H彎曲振動(dòng)
1420-1400cm^-1 C-N伸縮

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