第四红外吸收光谱分析法ppt课件.ppt

第四章第四章 红外吸收光外吸收光谱分析法分析法一、一、红外光外光谱的基的基团频率率group frequency in IR二、分子构造与吸收峰二、分子构造与吸收峰molecular structure and absorption peaks三、影响峰位移的要素三、影响峰位移的要素factors influenced peak shift 四、不四、不饱和度和度degree of unsaturation第二第二节 红外光外光谱与分子构造与分子构造infrared absorption spec-troscopy，IRinfrared spectroscopy and molecular structure 一、一、红外吸收光外吸收光谱的特征性的特征性 group frequency in IR 与一定构造与一定构造单元相元相联络的、在一定范的、在一定范围内出内出现的化学的化学键振振动频率率——基基团特征特征频率〔特征峰〕；率〔特征峰〕；例：例： 2800   3000 cm-1 —CH3 特征峰；特征峰； 1600   1850 cm-1 —C=O 特征峰；特征峰；基基团所所处化学化学环境不同，特征峰出境不同，特征峰出现位置位置变化：化：—CH2—CO—CH2— 1715 cm-1 酮—CH2—CO—O— 1735 cm-1 酯—CH2—CO—NH— 1680 cm-1 酰胺胺红外光外光谱信息区信息区常常见的有机化合物基的有机化合物基团频率出率出现的范的范围：：4000   670 cm-1根据基根据基团的振的振动方式，分方式，分为四个区：四个区：(1)4000   2500 cm-1 X—H伸伸缩振振动区〔区〔X=O，，N，，C，，S〕〕(2)2500   1900 cm-1 三三键，累，累积双双键伸伸缩振振动区区(3)1900   1200 cm-1 双双键伸伸缩振振动区区(4)1200   670 cm-1 X—Y伸伸缩，， X—H变形振形振动区区二、分子构造与吸收峰二、分子构造与吸收峰 molecular structure and absorption peaks1． X—H伸缩振动区〔4000  2500 cm-1 〕〔1〕—O—H 3650  3200 cm-1 确定 醇、酚、酸 在非极性溶剂中，浓度较小〔稀溶液〕时，峰形锋利，强吸收；当浓度较大时，发生缔协作用，峰形较宽。

留意区分—NH伸缩振动：3500  3100 cm-1 〔〔3〕不〕不饱和碳原子上的和碳原子上的=C—H〔〔 C—H 〕〕 苯苯环上的上的C—H 3030 cm-1 =C—H 3010   2260 cm-1  C—H 3300 cm-1 〔〔2〕〕饱和碳原子上的和碳原子上的—C—H3000 cm-1 以上 —CH3 2960 cm-1 反对称伸缩振动 2870 cm-1 对称伸缩振动 —CH2— 2930 cm-1 反对称伸缩振动 2850 cm-1 对称伸缩振动 —C—H 2890 cm-1 弱吸收3000 cm-1 以下2． 叁键〔C C〕伸缩振动区〔2500  1900 cm-1 〕在在该区域出区域出现的峰的峰较少；少；〔〔1〕〕RC  CH 〔〔2100   2140 cm-1 〕〕 RC  CR’ 〔〔2190   2260 cm-1 〕〕 R=R’ 时，无，无红外活性外活性〔〔2〕〕RC N 〔〔2100   2140 cm-1 〕〕 非共非共轭 2240   2260 cm-1 共共轭 2220   2230 cm-1 仅含含C、、H、、N时：峰：峰较强、、锋利；利；有有O原子存在原子存在时；；O越接近越接近C  N，峰越弱；，峰越弱；3． 双键伸缩振动区〔 1900  1200 cm-1 〕〔〔1〕〕 RC=CR’ 1620   1680 cm-1 强度弱，度弱， R=R’〔〔对称〕称〕时，无，无红外活性。

外活性〔〔2〕〕单核芳核芳烃 的的C=C键伸伸缩振振动〔〔1626   1650 cm-1 〕〕苯衍生物的苯衍生物的C=C 苯衍生物在苯衍生物在 1650   2000 cm-1 出出现 C-H和和C=C键的面内的面内变形振形振动的泛的泛频吸收〔吸收〔强度弱〕，可用来判度弱〕，可用来判别取代基位置取代基位置20001600〔〔3〕〕C=O 〔〔1850   1600 cm-1 〕〕 碳氧双碳氧双键的特征峰，的特征峰，强度大，峰度大，峰锋利饱和和醛(酮)1740-1720 cm-1 ；；强、尖；不、尖；不饱和向低波挪和向低波挪动；；醛，，酮的区分？的区分？酸酸酐的的C=O 双吸收峰：双吸收峰：1820～～1750 cm-1 ，两个，两个羰基振基振动巧合裂分；巧合裂分； 线性酸性酸酐：两吸收峰高度接近，高波数峰稍：两吸收峰高度接近，高波数峰稍强；； 环形构造：低波数峰形构造：低波数峰强；；羧酸的酸的C=O 1820～～1750 cm-1 ，， 氢键，二分子，二分子缔合体；合体；4. X—Y，，X—H 变形振形振动区区 < 1650 cm-1 指指纹区区(0   650 cm-1 ) ,较复复杂。

C-H，，N-H的的变形振形振动；； C-O，，C-X的伸的伸缩振振动；； C-C骨架振骨架振动等精细构造的区分构造的区分 顺、反构造区分；、反构造区分；基基团吸收吸收带数据数据常常见基基团的的红外吸收外吸收带特征区特征区指指纹区区500100015002000250030003500C-H，，N-H，，O-HN-HC NC=NS-HP-HN-O N-NC-FC-XO-HO-H〔氢键〔氢键〕〕C=OC-C，，C-N，，C-O=C-HC-HC CC=C　1．内部要素〔1〕电子效应a．诱导效应：吸电子基团使吸收峰向高频方向挪动〔兰移〕三、影响峰位三、影响峰位变化的要素化的要素 molecular structure and absorption peaks　　化学键的振动频率不仅与其性质有关，还受分子的内部构造和外部要素影响一样基团的特征吸收并不总在一个固定频率上R-COR C=0 1715cm-1 ; R-COH C=0 1730cm -1 ；R-COCl C=0 1800cm-1 ; R-COF C=0 1920cm-1 ; F-COF C=0 1928cm-1 ; R-CONH2 C=0 1920cm-1 ;ｂ．共ｂ．共轭效效应cm -1cm -1cm -1cm -1〔２〕空〔２〕空间效效应C H3060-3030 cm-12900-2800 cm-1C HC HC HC H1576cm-11611cm-11644cm-11781cm-11678cm-11657cm-11651cm-12222空空间效效应：：场效效应；空；空间位阻；位阻；环张力力2.2.氢键效效应 (分子内分子内氢键；分子；分子间氢键)：：对峰位，峰峰位，峰强产生极明生极明显影影响，使伸响，使伸缩振振动频率向低波数方向挪率向低波数方向挪动．． cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1四、不四、不饱和度和度 degree of unsaturation 定定义：： 不不饱和度是指分子构造中到达和度是指分子构造中到达饱和所缺一价元素和所缺一价元素的的“对〞数。

如：乙〞数如：乙烯变成成饱和和烷烃需求两个需求两个氢原子，不原子，不饱和和度度为1 计算：算： 假假设分子中分子中仅含一，二，三，四价元素〔含一，二，三，四价元素〔H，，O，，N，，C〕，那么可按下式〕，那么可按下式进展不展不饱和度的和度的计算：算：   = 〔〔2 + 2n4 + n3 – n1 〕〕/ 2 n4 ，， n3 ，， n1 分分别为分子中四价，三价，一价元素数分子中四价，三价，一价元素数目 作用：作用： 由分子的不由分子的不饱和度可以推断分子中含有双和度可以推断分子中含有双键，，三三键，，环，芳，芳环的数目，的数目，验证谱图解析的正确性解析的正确性例：例： C9H8O2   = 〔〔2 +29 – 8 〕〕/ 2 = 6 内容选择：终了终了第一第一节 红外根本原理外根本原理basic principle of Infrared basic principle of Infrared absorption spectroscopyabsorption spectroscopy第二第二节 红外光外光谱与分子构造与分子构造infrared spectroscopy and molecular infrared spectroscopy and molecular structurestructure第三第三节 红外光外光谱仪器器infrared absorption spectrophotometerinfrared absorption spectrophotometer第四第四节 红外外谱图解析解析analysis of Infrared spectrograph analysis of Infrared spectrograph 第五第五节 激光拉曼光激光拉曼光谱laser Raman spectrometrlaser Raman spectrometr。