第2章 IR part 3.pptVIP

2.8 红外光谱解析 General Approach toIR Spectrum Analysis 图谱解析 图谱的解析主要是靠长期的实践、经验的积累，至今仍没有一个特定的办法。一般程序是先官能团区，后指纹区；先强峰后弱峰；先否定后肯定。 首先在官能团区（4000~1300cm-1）搜寻官能团的特征伸缩振动，再根据指纹区的吸收情况，进一步确认该基团的存在以及与其它基团的结合方式。如果是芳香族化合物，应定出苯环取代位置。最后再结合样品的其它分析资料，综合判断分析结果，提出最可能的结构式，然后用已知样品或标准图谱对照，核对判断的结果是否正确。如果样品为新化合物，则需要结合紫外、质谱、核磁等数据，才能决定所提的结构是否正确。当计算得： U=0时，表示分子是饱和的，应在 链状烃及其不含双键的衍生物。 U=1时，可能有一个双键或脂环； U=2时，可能有 两个双键和脂环，也可能有一个 叁键； U=4时，可能有一个苯环等。 2. If present look for: ACIDSIs O-H also present? (3400-2400 cm-1) AMIDESIs N-H also present? (~3400 cm-1) ESTERSIs C-O also present? (1300-1000 cm-1) ANHYDRIDES Two C=O absorptions. (1810-1760 cm-1) ALDEHYDESIs aldehyde C-H present? (2850 2750 cm-1) KETONESEliminate previous five choices. 3. If C=O is absent: ALCOHOLSCheck for O-H (3400-3300 cm-1)Confirm this with C-O(1300-1000 cm-1) AMINESCheck for N-H. (~3400 cm-1) ETHERSCheck for C-O (1300-1000 cm-1)  4. Double bonds/aromatic rings C=C(~1650 cm-1) aromatic C=C (1600-1450 cm-1) C=C-H(3000 cm-1) 5. Triple bonds C,N triple bond(~2250 cm-1) C,C triple bond(~2150 cm-1) acetylenic C-H(~3300 cm-1) 6. Nitro groups N-O (1600-1530 1390-1300 cm-1) Benzene rings--substitution patterns 红外谱图解析示例 教学要求 掌握红外光谱区域的划分；了解红外光谱法的特点。 了解红外光谱吸收的产生条件；掌握双原子、多原子分子的振动。 掌握常用官能团的特征吸收频率，能识别简单化合物的红外光谱图。 解: 例4 化合物分子式为C7H9N，试推测化合物结构。 *红外谱图解析的基本步骤是：鉴定已知化合物： 观察特征频率区：判断官能团，以确定所属化合物的类型。 观察指纹区：进一步确定基团的结合方式。 对照标准谱图验证。测定未知化合物： 了解试样的来源、纯度、熔点、沸点等. 由元素分析的结果可求出化合 物的经验式，由相对分子质量可求出其化学式，并求出不饱和度。 从不饱和度可推出化合物可能的范围。 定义： 不饱和度是指分子结构中达到饱和所缺一价元素的“对”数。如：乙烯变成饱和烷烃需要两个氢原子，不饱和度为1。 计算： 若分子中仅含一，二，三，四价元素（H，O，N，C），则可按下式进行不饱和度的计算：U= （2 + 2n4 + n3 – n1 ）/ 2n4 ， n3 ， n1 分别为分子中四价，三价，一价元素数目。二价原子如S、O等不参加计算。 作用： 由分子的不饱和度可以推断分子中含有双键，三键，环，芳环的数目，验证谱图解析的正确性。例： C9H8O2U= （2 +2?9 – 8 ）/ 2 = 6 3. 按鉴定已知化合物的程序解析谱图。 例1：C9H10O不饱和度的计算 例2：苯甲醛（C7H6O）不饱和度的计算 例3：C9H7NO不饱和度的计算 例1：C9H10O不饱和度的计算 例2：苯甲醛（C7H6O）不饱和度的计算 例3：C9H7NO不饱和度的计算 Successful analysis of an infrared spectrum can be achieved by following the outline below: Is a carbonyl group p