IR红外光谱法 － 仪器分析（沈阳药科大学）（赵怀清）.pptVIP

第十二章 红外吸收光谱法 一、红外线区域划分 1．伸缩振动 是化学键两端的原子沿着键轴方向作规律性的伸缩运动，即键长有变化。用ν表示。 ②面内摇摆 ②卷曲振动 （2）不对称变形振动 (4)空间效应 ①环张力效应(键角效应) 当环有张力时，环内双键被削弱，其伸缩振动频率降低；而环外双键被增强，其伸缩振动频率升高，峰强度也增强。 例如： ②空间位阻(空间障碍) 使共轭体系受到影响或破坏时，吸收频率将移向较高波数。 （5）杂化影响 碳原子的杂化轨道中S成分增加，键能增加，键长变短， （6）互变异构 分子有互变异构现象存在时，在其红外吸收光谱上能看到各异构体的吸收峰，吸收峰峰位也将发生移动。 例如，乙酰乙酸乙酯的红外光谱上，能看到酮型及烯醇型互变异构体的的特征吸收峰，即酮型的 1738cm?1 和1717cm?1 及烯醇型的 1650cm?1。后者的强度较小（且与峰重叠），说明烯醇型较少。 ② 峰的位置与取代情况有关，一般是随着双键上取代基数目的增多而移向高波数区域(可高50cm?1左右)。 峰的强度也和取代情况有关，乙烯或具有对称中心的反式烯烃和四取代烯烃 的峰消失。 ③共轭双烯若没有对称中心，由于双键的相互作用而产生两个峰，例如不对称的1，3-戊二烯的谱图在 1650cm?1 和 1600cm?1 附近有两个峰，而对称的1，3-丁二烯的谱图上仅在1600cm?1 附近有一吸收峰。 饱和脂肪酸单体的 在1760cm?1处，因为羧酸的二聚体有一个对称中心，所以只有 在红外光谱上才有吸收峰。 由于强的氢键作用而使其频率降低，故二聚体(含饱和与不饱和酸)的 正常值为1710～1700cm?1。 芳香酸因其共轭作用而降至1705～1685cm?1 羰基的α位置存有电负性基团时， 峰位向高波数方向移动，例如三氯乙酸 峰位在1742cm?1。 与分子间氢键相比，分子内氢键在更大程度上降低频率，例如水杨酸 峰位在1665cm?1。羧酸的 峰强度比酮大得多。 2＋2 n4＋n3 是达到饱和时所需的一价元素的数目。 N1——实有的一价元素数目。 因为饱和时原子间为单键联结，每缺2个一价元素则形成一个双键，故除以2。 4．基团与特征频率的相关表 例1. 某无色淡黄色液体，具有刺激性嗅味，沸点为145.5℃，分子式为C8H8，其红外光谱如图，试由光谱解析判断其结构。 未知物可能结构为： 4.查标准光谱与Sadtler的81K 苯乙烯的光谱完全一致。 例2．某一未知物沸点为202℃，测得分子式为C8H8O，将其IR光谱如图 解： 5．可能结构为： 6．验证：查Sadtler图谱对照，正确。 例5. 已知分子式为C4H10O 例6. 分子式为C10H10O4 例７：分子式为C9H10O2 例8．分子式为：C10H12O 小结: 一、术语 基频峰. 泛频峰. 特征峰. 相关峰. 振动自由度. 简单. 红外活性. 红外非活性 Fermi共振. 不饱和度. 化学键力常数. 二. 基本原理 第二节的全部内容 三. 光谱解析 烷烃. 烯烃. 炔烃. 芳烃. 羰基化合物. 芳酸. 醛. 酯. 酰胺. 胺类. 细找：查找烯烃的四种相关峰 (1) 3090、3060、3030 cm-1 (2) 1630 cm-1 (3) 1430～1290 cm-1 中强峰 (4) 990、905 cm-1（双峰） 单取代 第二强峰归属：乙烯基单取代 图 C8H8O 的红外光谱图 可能为醛、酮、羧酸及酰胺 解： 1． （可能有苯环） 2．特征区第一强峰1685cm-1 ＜1700cm-1，说明某基团与羰基共轭。 在～2800cm-1处无醛氢 的峰 分子式中又不含N。 可以否定醛、酸及酰胺，只能为酮 ～3000cm-1无 峰 ， 芳酮的相关峰：1260cm-1 参考U=5（可能有苯环），需证明苯环的存在。 3000～2850cm-1为弱峰 3．特征区次强峰1360cm-1为 相关峰1430cm-1 4．苯环 (1) 1600、1580、1450 （共轭环） (2) 3040、3080cm-1 (3) 760、690cm-1（双峰）单取代 (4)泛频峰为单取代峰形 (5) 1180、1020、950cm-1 （特征性差） 5．验证： （1） 计算不饱和度 （2）查Sadtler图谱与之对照与 8290K号图谱完全一致，结构正确。 可能结构为： 例3．已知某液体，沸点为203.