[理学]第四章 红外吸收光谱分析法.pptVIP

第四章 红外吸收光谱分析法infrared absorption spectroscopy ，IR 原理 仪器 操作 应用 例子：甲基的振动形式 四.红外吸收光谱产生的条件 IR谱带强度的划分 影响吸收峰强度的因素 乙酸丙烯酯的红外光谱 醇、酚和醚类化合物 醇与酚：都具有?OH 及?C-O峰，酚具有苯环特征 醚：不具有?O-H峰，是醚与醇类的主要区别 苯的衍生物：2000~1667cm-1(vw)， 出现C-H面外弯曲振动泛频峰，也是芳环取代位置的高度特征峰，常此峰联用来鉴别芳环的取代情况。 邻、间及对位二甲苯红外光谱 腈类化合物(R-C≡N) 影响吸收峰位置的因素 一.内部因素：分子结构因素 2、共轭效应 3、氢键效应→吸收峰向低频移动 分子内氢键：缔合作用，对谱带位置有明显影响，但不受浓度影响，有助于结构分析。 分子间氢键：受浓度影响大 4、空间效应(steric effect) （1）.环张力效应(键角效应) (3)互变异构 5、杂化影响(hybridization affect) 二、外部因素 1.物态： 1. 傅里叶变换红外光谱仪结构框图 2. 内部结构 3. 色散型红外光谱仪主要部件 （三）吸收池 烷烃 烯烃 炔烃 醇 胺 酮 醛 羧酸（O-H) 强 O-H, 宽, 2500-3500 cm-1. 酰胺 腈 总结 红外光谱法解析 根据上表可以粗略估计可能存在的基团，并推测其可能的化合物类别，然后进行红外的图谱解析。 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。 3.几种标准谱图 （1）萨特勒（Sadtler）标准红外光谱图 （2）Aldrich红外谱图库 （3）Sigma Fourier红外光谱图库 红外光谱解析方法 = = = 酸 OH 3600 NH 3400 CH 3000 C N 2250 C C 2150 C=O 1715 C=C 1650 C-O 1100 3300 3100 2900 2850 2750 3000 1800 1735 1725 1715 1710 1690 =C-H -C-H -CHO C-H 酮 醚 酰氯 醛 氨基化合物 酸酐 : 1810 和 1760 CH2 and CH3 弯曲 : 1465 和1365 基准值 苯 C=C : 1400和1600之间 振动类型 波数（cm-1） 说明 芳环C-H伸缩振动 3050±50 强度不定 骨架振动 1650~1450 峰形尖锐，通常为4个峰，但不一定同时出现 C-H弯曲振动（面外） 910~650 随取代情况改变 表 1 芳香烃的特征吸收 芳香烃 表2 取代苯的C-H面外弯曲振动吸收峰位置 取代类型 C-H面外弯曲振动吸收峰位置（cm-1） 苯 670 单取代 770-730，710-690 二取代 1，2- 770-735 1，3- 810-750，710-690 1，4- 833-810 三取代 1，2，3- 780-760，745-705 1，2，4- 885-870，825-805 1，3，5- 865-810，730-675 四取代 1，2，3，4- 810-800 1，2，3，5- 850-840 1，2，4，5- 870-855 五取代 870 图 各类取代苯的倍频吸收和面外弯曲振动吸收 ?C≡N2260~ 2215cm-1(w~m) 三键及累积双键区(2500~1900cm-1) 炔烃 C-H伸缩振动：?≡C-H3333~3267cm-1(s，尖) C≡C伸缩振动：?C≡C2260~2100cm-1(w) 单取代RC≡CH：?C≡C2140~2100cm-1(w) 双取代R1C≡CR2 ：?C≡C2260~2190cm-1(w) 五、影响红外吸收峰位置的因素 影响因子 改变基团上的电子云 改变键力常数K 振动频率 峰位置 诱导效应 共轭效应 氢键