红外吸收光谱解析汇总(波谱分析)

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红外吸收光谱的解析

红外吸收光谱的解析

第五节红外吸收光谱的解析一、谱图解析的方法利用红外光谱进行分析,大致可分为官能团定性分析和结构分析两方面。

官能团定性是根据化合物的IR光谱的特征峰,测定物质含有哪些官能团,从而确定化合物的类别。

结构分析是由化合物的IR光谱,结合其它性质测定有关化合物的化学结构式或立体结构。

在进行化合物的鉴定及结构分析时,对谱图经常用到直接法、否定法和肯定法。

1、直接法用已知物的标准品与被测品在相同的条件下,测定IR光谱,并进行对照,完全相同时则可肯定为同一化合物。

应特别注意两点:一是所用仪器与标准谱图是否一致,二是测定的条件(样品的物理状态、样品的浓度及溶剂等)与标准谱图是否一致2、否定法依据IR光谱与分子结构的关系,谱图中某些波数的吸收峰反映了某种基团的存在,如果谱图中不出现某种吸收峰时,就可否定某种基团的存在。

3、肯定法借助于红外光谱中特征吸收峰,以确定某种特征基团存在的方法。

谱图中在1740处有强的吸收,并且在1260~1050区域内出现两个强的吸收峰,就可判定分子中含有酯基。

二、谱图解析的步骤测得试样的IR光谱后,接着就是对谱图进行分析。

应该说,谱图解析并无严格的程序和规则。

在本节的上半部分对各基团的IR光谱进行了简单的讨论,并将中红外区分成八个区域。

解析谱图时,可先从各区域的特征频率入手,发现基团后,再根据指纹区进一步核证其基团及其与其它基团的结合方式。

例如1-辛烯CH3(CH2)5CH=CH2的红外光谱。

见图3—26。

在该光谱中有-CH=CH2基的存在,可观察到3040 cm-1附近的不饱和=C-H伸缩振动(图中a)、1680—1620 cm-1处的C=C伸缩振动(图中b)和990 cm-1及910 cm-1处的=C-H 及=CH2面外摇摆振动(图中c)四个特征峰。

这一组特征峰是因-CH=CH2基存在而存在的相关峰。

可见,用一组相关峰可以更准确地鉴别官能团。

单凭一个特征峰就下结论是不够的,要尽可能把一个基团的每个相关峰都找到。

红外光谱谱图解析完整版

红外光谱谱图解析完整版
双键伸缩振动区 (4)1500 670 cm-1
X—Y伸缩, X—H变形振动区
2020/4/1
2、确定分子官能团和基团的吸收峰
(1) 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,峰形尖锐,强吸收;
中红外区: 远红外区:纯转动能 级跃迁,变角、骨架 振动;异构体、金属 有机物、氢键
2020/4/1
一、认识红外光谱图
2020/4/1
1、红外光谱图
峰强:Vs(Very strong): 很强;s(strong):强; m(medium):中强; w(weak):弱。 峰形:表示形状的为宽峰、尖峰 、肩峰、双峰等类型
变形振动 亚甲基
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甲基的振动形式
伸缩振动 甲基:
对称 υs(CH3) 2870 ㎝-1
变形振动 甲基
2020/4/1
对称δs(CH3)1380㎝-1
不对称 υas(CH3) 2960㎝-1
不对称δas(CH3)1460㎝-1
二、解析红外光谱图
2020/4/1
一个未知化合物仅用红外光谱解析结构是十分困难的。一般在光谱解析
前,要做未知物的初步分析 红外光谱谱图的解析更带有经验性、灵活性。 解析主要是在掌握影响振动频率的因素及各类化合物的红外特征吸收谱
带的基础上,按峰区分析,指认某谱带的可能归属,结合其他峰区的相关 峰,确定其归属。
在此基础上,再仔细归属指纹区的有关谱带,综合分析,提出化合物的 可能结构。
必要时查阅标图谱或与其他谱(1H NMR,13C NMR,MS)配合, 确证其结构。
2020/4/1

红外吸收光谱分析1

红外吸收光谱分析1

R-C≡CH R-C≡N
2100-2140cm-1 2240-2260 cm-1 ( 强且尖锐与O 相毗邻,则变弱)
与苯核或
2220-2230cm-1
不饱和键共轭
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3.双键伸缩区(1900-1200cm-1)
链烯(-C=C-)的伸缩振动出现在1680-1620cm-1, 其强度与R1,吸收峰出现在1740-1720 cm-1,其中,醛比酮略高 10-15cm-1,但这不是鉴别二者的依据。醛的C-H 伸缩振动出现在 2820 和2720cm-1 , 为中等强峰, 后者较尖锐,易于辨别。因 此可将C=O 伸缩振动以及2720cm-1 峰判定醛的存在。
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亚甲基的振动:
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每种简正振动都有其特定的振动频率,似乎都应有 相应的红外吸收带。实际上,绝大多数化合物在红 外光谱图上出现的峰数远小于理论上计算的振动数, 这是由如下原因引起的: (1)没有偶极矩变化的振动,不产生红外吸收; (2)相同频率的振动吸收重叠,即简并; (3)仪器不能区别频率十分接近的振动,或吸收带
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(2)共轭效应(C效应) 共轭效应使共轭体系中的电子云密度平均化,结果使原来
的双键略有伸长(即电子云密度降低)、力常数减小,使其吸收 频率向低波数方向移动。例如酮的c=o,因与苯环共扼而使c=o 的力常数减小,振动频率降低。
内容
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概述
2 红外光谱的特征性,基团频率 3 影响基团频率位移的因素
4 谱图解析
5 红外光谱仪
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一、概述
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手把手教你红外光谱谱图解析

手把手教你红外光谱谱图解析

手把手教你红外光谱谱图解析一、红外光谱的原理[1]1. 原理样品受到频率连续变化的红外光照射时,分子吸收其中一些频率的辐射,分子振动或转动引起偶极矩的净变化,是振-转能级从基态跃迁到激发态,相应于这些区域的透射光强减弱,透过率T%对波数或波长的曲线,即为红外光谱。

辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构2.红外光谱特点红外吸收只有振-转跃迁,能量低;除单原子分子及单核分子外,几乎所有有机物均有红外吸收;特征性强,可定性分析,红外光谱的波数位置、波峰数目及强度可以确定分子结构;定量分析;固、液、气态样均可,用量少,不破坏样品;分析速度快;与色谱联用定性功能强大。

3.分子中振动能级的基本振动形式红外光谱中存在两类基本振动形式:伸缩振动和弯曲振动。

图一伸缩振动图二弯曲振动二、解析红外光谱图1.振动自由度振动自由度是分子独立的振动数目。

N个原子组成分子,每个原子在空间上具有三个自由度,分子振动自由度F=3N-6(非线性分子);F=3N-5(线性分子)。

为什么计算振动自由度很重要,因为它反映了吸收峰的数量,谱带简并或发生红外非活性振动使吸收峰的数量会少于振动自由度。

U=0→无双键或环状结构U=1→一个双键或一个环状结构U=2→两个双键,两个换,双键+环,一个三键U=4→分子中可能含有苯环U=5→分子中可能含一个苯环+一个双键2.红外光谱峰的类型基频峰:分子吸收一定频率红外线,振动能级从基态跃迁至第一振动激发态产生的吸收峰,基频峰的峰位等于分子或者基团的振动频率,强度大,是红外的主要吸收峰。

泛频峰:分子的振动能级从基态跃迁至第二振动激发态、第三振动激发态等高能态时产生的吸收峰,此类峰强度弱,难辨认,却增加了光谱的特征性。

特征峰和指纹峰:特征峰是可用于鉴别官能团存在的吸收峰,对应于分子中某化学键或基团的振动形式,同一基团的振动频率总是出现在一定区域;而指纹区吸收峰特征性强,对分子结构的变化高度敏感,能够区分不同化合物结构上的微小差异。

红外吸收光谱分析法 红外谱图解析

红外吸收光谱分析法 红外谱图解析

顺式烯 乙烯基烯 亚乙烯基烯
08:12:21
R1 H R1 H R1 R2
1660cm-1
1660-1630cm-1
中强,尖
总结
ⅰ 分界线1660cm-1 ⅱ 顺强,反弱
ⅲ 四取代(不与O,N等相连)无υ
ⅳ 端烯的强度强
(C=C)峰
ⅴ共轭使υ
下降20-30 cm-1 (C=C)
H C C R R1 C C R2
08:12:21
υ υ
C C
2140-2100cm-1 (弱) 2260-2190 cm-1 (弱)
C C
c)C-H 变形振动(1000-700 cm-1 )
面内变形(=C-H)1400-1420 cm-1 (弱) 面外变形(=C-H) 1000-700 cm-1 (有价值)
R1 H R1 R2 R1 R2 C C R4
O—H,C—O
a)-OH 伸缩振动(>3600 cm-1) b)碳氧伸缩振动(1100 cm-1)
C Cα C Cα′ C C Cα″ β
υ
(C-O)
OH
υ
游 离 仲-OH 醇, 叔-OH 酚 酚-OH 伯-OH
(—OH) 3640cm-1 3630cm-1 3620cm-1 3610cm-1
1050 cm-1 1100 cm-1 1150 cm-1 1200 cm-1
第四章 红外吸收光谱分 析法
infrared absorption spec-troscopy,IR
一、红外谱图解析
analysis of infrared spectrograph
二、未知物结构确定
structure determination of compounds

红外吸收光谱解析汇总(波谱分析)

红外吸收光谱解析汇总(波谱分析)
例1已知某未知物的分子式为C4H10O,测得其红外吸收光谱如下图,试推断其分子结构式。
解:1.计算不饱和度,为饱和脂肪族类化合物。
2.特征峰及相关峰:
例2某未知物的分子式为C10H10O4,测得其红外吸收光谱如图,试推断其分子结构式。
例3、一化合物分子式为C14H12,试根据IR光谱推断其结构式。
例4一化合物的分子式为C8H10O,试根据红外光谱,推断其结构。
例5一化合物的分子式为C11H12O分子式为C8H7N。红外光谱如下,推断其结构。
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红外吸收光谱的解析.

红外吸收光谱的解析.

红外吸收光谱法第一节概述一、红外光谱测定的优点20世纪50年代初期,红外光谱仪问世,揭开了有机物结构鉴定的新篇章。

到了50年代末期,已经积累了大量的红外光谱数据,到70年代中期,红外光谱法成为了有机结构鉴定的重要方法。

红外光谱测定的优点:1、任何气态、液态、固态样品都可以进行红外光谱的测定,这是核磁、质谱、紫外等仪器所不及的。

2、每种化合物均有红外吸收,又有机化合物的红外光谱可以获得丰富的信息。

3、常规红外光谱仪价格低廉,易于购置。

4、样品用量小。

二、红外波段的划分δ=104/λ(λnm δcm -1)红外波段范围又可以进一步分为远红外、中红外、近红外波段波长nm 波数cm -1近红外 0.75~2.5 13300~4000中红外 2.5~15.4 4000~650远红外 15.4~830 650~12三、红外光谱的表示方法红外光谱图多以波长λ(nm )或波数δ(cm -1)为横坐标,表示吸收峰的位置,多以透光率T%为纵坐标,表示吸收强度,此时图谱中的吸收―峰‖,其实是向下的―谷‖。

一般吸收峰的强弱均以很强(ε大于200)、强(ε在75-200)、中(ε在25-75)、弱(ε在5-25)、很弱(ε小于5),这里的ε为表观摩尔吸收系数红外光谱中吸收峰的强度可以用吸光度(A )或透过率T%表示。

峰的强度遵守朗伯-比耳定律。

吸光度与透过率关系为所以在红外光谱中―谷‖越深(T%小),吸光度越大,吸收强度越强。

第二节红外吸收光谱的基本原理一、分子的振动与红外吸收任何物质的分子都是由原子通过化学键联结起来而组成的。

分子中的原子与化学键都处于不断的运动中。

它们的运动,除了原子外层价电子跃迁以外,还有分子中原子的振动和分子本身的转动。

这些运动形式都可能吸收外界能量而引起能级的跃迁,每一个振动能级常包含有很多转动分能级,因此在分子发生振动能级跃迁时,不可避免的发生转动能级的跃迁,因此无法测得纯振动光谱,故通常所测得的光谱实际上是振动-转动光谱,简称振转光谱。

第三章-红外吸收光谱分析-1

第三章-红外吸收光谱分析-1
在倍频峰中,二倍频峰还比较强,三倍频峰以上,因 跃迁几率很小,一般都很弱,常常不能测到。
由于分子非谐振性质,各倍频峰并非正好是基频峰的 整数倍,而是略小一些。
HCl的基频峰和倍频峰
基频峰(V0→1) 二倍频峰( V0→2 ) 三倍频峰( V0→3 ) 四倍频峰( V0→4 ) 五倍频峰( 0→5 )
折合质量μ的影响
对于相同化学键的基团,波数与折合 质量μ平方根成反比。例如C-C、C-O、 C-N键的力常数相近,但折合质量不同。
μ : C-C < C-N < C-O 1430 cm-1 1330 cm-1 1280 cm-1
第三章 红外吸收光谱分析
3.2 基本原理 3.2.3 多原子分子振动
在红外吸收光谱上除基频峰外,还有振动能级由基 态( V =0)跃迁至第二激发态( V =2)、第三激 发态( V =3),所产生的吸收峰称为倍频峰。
除此之外,还有合频峰(1+2,21+2,),差 频峰( 1-2,21-2, )等,这些峰多数很弱, 一般不容易辨认。
倍频峰、合频峰和差频峰统称为泛频峰。
通过试样后的红外光在一些波数范围减弱,在 另一些波数范围内仍然较强,用仪器记录该试 样的红外吸收光谱,进行样品的定性和定量分 析。
第三章 红外吸收光谱分析
3.2 基本原理 3.2.2 双原子分子的振动
红外光谱是由于分子振动能级的跃迁(同时伴有转动能级跃迁) 而产生,即分子中的原子以平衡位置为中心作周期性振动,其振 幅非常小。这种分子的振动通常想象为一根弹簧联接的两个小球 体系,称为谐振子模型。这是最简单的双原子分子情况,如下图 所示。
EL=hL 产生红外吸收光谱的第一条件为:
EL =△Ev hL = △Vh 即 L= △V
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例4一化合物的分子式为C8H10O,试根据红外光谱,推断其结构。
例5一化合物的分子式为C11H12O2,试根据其红外光谱图,推断该化合物的结构。
例6某一检品,分子式为C8H7N。红外光谱如下,推断其结构。
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例1 已知Байду номын сангаас未知物的分子式为C4H10O,测得其红外吸收光谱如下图,试推断其分子结构式。
解:1.计算不饱和度,为饱和脂肪族类化合物。
2.特征峰及相关峰:
例2 某未知物的分子式为C10H10O4,测得其红外吸收光谱如图,试推断其分子结构式。
例3、一化合物分子式为C14H12,试根据IR光谱推断其结构式 。
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