如何解析紅外光譜的方法
一、看圖前預備知識
(1)根據分子式計算不飽和度公式:
不飽和度 ω=n4+1+(n3-n1)/2 其中:
n4:化合價為4價的原子個數(主要是c原子),
n3:化合價為3價的原子個數(主要是n原子),
n1:化合價為1價的原子個數(主要是h,x原子)
(2)分析3300~2800cm-1區域c-h伸縮振動吸收;以3000 cm-1為界:高於3000cm-1為不飽和碳c-h伸縮振動吸收,有可能為烯,炔,芳香化合物;而低於3000cm-1一般為飽和c-h伸縮振動吸收;
(3)若在稍高於3000cm-1有吸收,則應在 2250~1450cm-1頻區,分析不飽和碳碳鍵的伸縮振動吸收特徵峰,其中炔 2200~2100 cm-1, 烯 1680~1640 cm-1 芳環 1600,1580,1500,1450 cm-1若已確定為烯或芳香化合物,則應進一步解析指紋區,即1000~650cm-1的頻區,以確定取代基個數和位置(順、反,鄰、間、對);
(4)碳骨架型別確定後,再依據官能團特徵吸收,判定化合物的官能團;
(5)解析時應注意把描述各官能團的相關峰聯絡起來,以準確判定官能團的存在,如2820,2720和1750~1700cm-1的三個峰,說明醛基的存在。
二、熟記健值
1.烷烴:c-h伸縮振動(3000-2850cm-1)c-h彎曲振動(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麵外彎曲振動(1000~675cm-1)。
3.炔烴:炔烴c-h伸縮振動(3300cm-1附近),三鍵伸縮振動(2250~2100cm-1)。
4.芳烴:芳環上c-h伸縮振動3100~3000cm-1, c=c 骨架振動1600~1450cm-1, c-h麵外彎曲振動880~680cm-1。
芳烴重要特徵:在1600,1580,1500和1450cm-1可能出現強度不等的4個峰。
c-h麵外彎曲振動吸收880~680cm-1,依苯環上取代基個數和位置不同而發生變化,在芳香化合物紅外譜圖分析中,常用判別異構體。
5.醇和酚:主要特徵吸收是o-h和c-o的伸縮振動吸收,
自由羥基o-h的伸縮振動:3650~3600cm-1,為尖銳的吸收峰,
分子間氫鍵o-h伸縮振動:3500~3200cm-1,為寬的吸收峰;
c-o 伸縮振動:1300~1000cm-1,o-h 麵外彎曲:769-659cm-1
6. 醚特徵吸收:1300~1000cm-1 的伸縮振動,
脂肪醚:1150~1060cm-1 乙個強的吸收峰
芳香醚:1270~1230cm-1(為ar-o伸縮),1050~1000cm-1(為r-o伸縮)
7.醛和酮:
醛的特徵吸收:1750~1700cm-1(c=o伸縮),2820,2720cm-1(醛基c-h伸縮)
脂肪酮:1715cm-1,強的c=o伸縮振動吸收,如果羰基與烯鍵或芳環共軛會使吸收頻率降低
8.羧酸:羧酸二聚體:3300~2500cm-1 寬而強的o-h伸縮吸收
1720~1706cm-1 c=o伸縮吸收
1320~1210cm-1 c-o伸縮吸收 ,
920cm-1 成鍵的o-h鍵的麵外彎曲振動
9.酯:飽和脂肪酸酯(除甲酸酯外)的c=o 吸收譜帶:1750~1735cm-1區域
飽和酯c-o譜帶:1210~1163cm-1 區域為強吸收
10.胺:n-h 伸縮振動吸收3500~3100 cm-1;c-n 伸縮振動吸收1350~1000 cm-1;
n-h變形振動相當於ch2的剪式振動吸收:1640~1560cm-1;麵外彎曲振動吸收900~650cm-1.
11.腈:三鍵伸縮振動區域,有弱到中等的吸收
脂肪族腈 2260-2240cm-1 芳香族腈 2240-2222cm-1
12.醯胺:3500-3100cm-1 n-h伸縮振動 1680-1630cm-1 c=o 伸縮振動
1655-1590cm-1 n-h彎曲振動 1420-1400cm-1 c-n伸縮
13.有機鹵化物:脂肪族c-x 伸縮:
c-f 1400-730 cm-1,c-cl 850-550 cm-1 ,c-br 690-515 cm-1,c-i 600-500 cm-1
三、紅外識譜歌
紅外可分遠中近,中紅特徵指紋區,1300來分界,注意橫軸劃分異。
看圖要知紅外儀,弄清物態固液氣。樣品**製樣法,物化效能多聯絡。
識圖先學飽和烴,三千以下看峰形。2960、2870是甲基,2930、2850亞甲峰。
1470碳氫彎,1380甲基顯。 二個甲基同一碳,1380分二半。
麵內搖擺720,長鏈亞甲亦可辨。
烯氫伸展過三千,排除倍頻和滷烴。末端烯烴此峰強,只有一氫不明顯。
化合物,又鍵偏,~1650會出現。 烯氫面外易變形,1000以下有強峰。
910端基氫,再有一氫990。 順式二氫690,反式移至970;
單氫出峰820,干擾順式難確定。
炔氫伸展三千三,峰強峰形大而尖。三鍵伸展二千二,炔氫搖擺六百八。
芳烴呼吸很特別,1600~1430,1650~2000,取代方式區分明。
900~650,麵外彎曲定芳氫。 五氫吸收有兩峰,700和750;
四氫只有750,二氫相鄰830;間二取代出三峰,700、780,880處孤立氫
醇酚羥基易締合,三千三處有強峰。c-o伸展吸收大,伯仲叔基易區別。
1050伯醇顯,1100乃是仲, 1150叔醇在,1230才是酚。
1110醚鏈伸,注意排除酯酸醇。若與π鍵緊相連,二個吸收要看準,
1050對稱峰,1250反對稱。苯環若有甲氧基,碳氫伸展2820。
次甲基二氧連苯環,930處有強峰,環氧乙烷有三峰,1260環振動,
九百上下反對稱,八百左右最特徵。縮醛酮,特殊醚,1110非縮酮。
酸酐也有c-o鍵,開鏈環酐有區別,開鏈峰寬一千一,環酐移至1250。
羰基伸展一千七,2720定醛基。吸電效應波數高,共軛則向低頻移。
張力促使振動快,環外雙鍵可模擬。
二千五到三千三,羧酸氫鍵峰形寬,920,鈍峰顯,羧基可定二聚酸,
酸酐千八來偶合,雙峰60嚴相隔,鏈狀酸酐高頻強,環狀酸酐高頻弱。
羧酸鹽,偶合生,羰基伸縮出雙峰,1600反對稱,1400對稱峰。
1740酯羰基,何酸可看碳氧展。1180甲酸酯,1190是丙酸,
1220乙酸酯,1250芳香酸。1600兔耳峰,常為鄰苯二甲酸。
氮氫伸展三千四,每氫一峰很分明。羰基伸展醯胺i,1660有強峰;
n-h變形醯胺ii,1600分伯仲。伯胺頻高易重疊,仲醯固態1550;
碳氮伸展醯胺iii,1400強峰顯。胺尖常有干擾見,n-h伸展三千三,
叔胺無峰仲胺單,伯胺雙峰小而尖。1600碳氫彎,芳香仲胺千五偏。
八百左右麵內搖,確定最好變成鹽。伸展彎曲互靠近,伯胺鹽三千強峰寬,
仲胺鹽、叔胺鹽,2700上下可分辨,亞胺鹽,更可憐,2000左右才可見。
硝基伸縮吸收大,相連基團可弄清。1350、1500,分為對稱反對稱。
氨基酸,成內鹽,3100~2100峰形寬。1600、1400酸根展,1630、1510碳氫彎。
鹽酸鹽,羧基顯,鈉鹽蛋白三千三。
礦物組成雜而亂,振動光譜遠紅端。銨鹽類,較簡單,吸收峰,少而寬。
注意羥基水和銨,先記幾種普通鹽:1100是硫酸根,1380硝酸鹽,
1450碳酸根,一千左右看磷酸。矽酸鹽,一寬峰,1000真壯觀。
勤學苦練多實踐,紅外識譜不算難
如何解析紅外光譜圖
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有機波譜結構解析 紅外光譜
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