红外光谱谱图解析

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如何解析红外光谱图

如何解析红外光谱图

碳氮伸展酰胺III,1400强峰显。胺尖常有干扰见,N-H伸展三千三, 叔胺无峰仲胺单,伯胺双峰小而尖。1600碳氢弯,芳香仲胺千五偏。 八百左右面内摇,确定最好变成盐。伸展弯曲互靠近,伯胺盐三千强峰 宽, 仲胺盐、叔胺盐,2700上下可分辨,亚胺盐,更可怜,2000左右才可 见。
硝基伸缩吸收大,相连基团可弄清。1350、1500,分为对称反对称。
6. 醚特征吸收:1300~1000cm-1 的伸缩振动,
脂肪醚:1150~1060cm-1 一个强的吸收峰
芳香醚:1270~1230cm-1(为Ar-O伸缩),1050~1000cm-1(为R-O伸
缩)
7.醛和酮:
醛的特征吸收:1750~1700cm-1(C=O伸缩),2820,2720cm-1(醛基C-
区 波数 域 (cm-1)
红外光谱的八个峰区
振动类 相关有机化合物中基团的

特征频率(cm-1)
O━H伸 缩 N━H 和 37500~ 3200(s,b) 酸 : 单体3560~
说明
无论单体还是缔 合体,νN━ 收都比νO━
O━H 伸缩 振动 区域
H伸缩)
脂肪酮:1715cm-1,强的C=O伸缩振动吸收,如果羰基与烯键或芳环共
轭会使吸收频率降低
8.羧酸:羧酸二聚体:3300~2500cm-1 宽而强的O-H伸缩吸收
1720~1706cm-1 C=O伸缩吸收
1320~1210cm-1 C-O伸缩吸收 ,
920cm-1 成键的O-H键的面外弯曲振动
反式取代: 970~
=C━H 面 960(s)
外弯曲
同碳二取代:895~885
三取代: 840~
面内 弯曲 振动 区域

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
2020/4/1
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

红外光谱图分析步骤解析:从谱图到化合物的信息解读

红外光谱图分析步骤解析:从谱图到化合物的信息解读

红外光谱图分析步骤解析:从谱图到化合物的信息解读红外光谱图是一种常用的分析工具,可以帮助科学家们确定化合物的结构和功能。

通过分析红外光谱图,我们可以了解化合物中的官能团和化学键的存在与类型。

本文将详细介绍红外光谱图分析的步骤,帮助读者更好地理解和解读红外光谱图。

1.步骤一:获取红外光谱图在进行红外光谱图分析之前,首先需要获取待分析化合物的红外光谱图。

这可以通过红外光谱仪来实现。

红外光谱仪会向待分析样品中发射红外光,然后测量样品对不同波长光的吸收情况。

通过这个过程,我们可以得到一张红外光谱图。

2.步骤二:观察谱图的整体形态在获得红外光谱图后,我们首先要观察谱图的整体形态。

红外光谱图通常以波数为横坐标,吸收强度为纵坐标。

我们可以注意到谱图中的吸收峰和吸收带。

吸收峰通常表示特定官能团的存在,而吸收带则表示化学键的存在。

3.步骤三:确定吸收峰的位置接下来,我们需要确定红外光谱图中各个吸收峰的位置。

不同官能团和化学键在红外光谱图中有特定的吸收位置。

通过比对已知化合物的红外光谱图和待分析化合物的红外光谱图,我们可以初步确定各个吸收峰的位置。

4.步骤四:解读吸收峰的强度除了吸收峰的位置,吸收峰的强度也是红外光谱图分析的重要信息之一。

吸收峰的强度可以反映化合物中特定官能团或化学键的含量。

通过比较吸收峰的强度,我们可以推断化合物中不同官能团或化学键的相对含量。

5.步骤五:分析吸收带的形态除了吸收峰,红外光谱图中的吸收带也提供了重要的信息。

吸收带的形态可以帮助我们判断化学键的类型。

例如,C=O键通常表现为一个尖锐的吸收带,而-OH键则表现为一个宽而平坦的吸收带。

6.步骤六:结合上述信息解析化合物通过观察红外光谱图中吸收峰和吸收带的位置、强度和形态,我们可以逐步解析化合物的结构和功能。

我们可以根据已知的红外光谱图数据库,对比待分析化合物的红外光谱图,找到相似的谱图,从而确定化合物的结构和功能。

7.结论红外光谱图分析是一种重要的化学分析方法,可以帮助科学家们确定化合物的结构和功能。

红外光谱解析

红外光谱解析

generally absorbs only weakly. Hence, trained observer would not
interpret a strong peak at 1670 cm-1 to be a C=C double bond, nor would they interpret a weak absorption at this frequency to be due to a carbonyl group.
3
How to approach the analysis of a spectrum?
When analyzing the spectrum of an unknown, concentrate your first effort on determining the presence (or absence) of a few major functional groups. The C=O, OH, NH, CO, C=C, CC, CN, and NO2 peaks are the most conspicuous and give immediate structural information if they are present. Do not try to make a detailed analysis of the CH absorptions near 3000 cm-1; almost all compounds have these absorptions. Do not worry about subtleties of the exact environment in which the functional group is found. Following is a major checklist of the important gross features. 1. Is a carbonyl group present?

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。

红外光谱基本原理与谱图解析

红外光谱基本原理与谱图解析
对称性分子中,对于同核双原子分子而言,其振动中没有瞬时偶极矩的变化,因此,其不 具备红外活性,如 N2、O2 等;对于其他的对称性分子而言,有些振动会带来偶极矩的变化, 是具有红外活性的,如 HCl、CO2、CH4 等。
对于不对称分子而言,其分子振动必然能够带来偶极矩的变化,因此,其具有红外活性。
分子类型 同核双原子分子 非同核双原子对称性分子
O
C CH3
Q C=O
1663
O
C CH3
CH3 1693
(3) 偶极场效应 偶极场效应是互相靠近的基团之间通过空间起作用的,一般,基团之间的空间位置越靠 近,偶极场效应也越明显。
案例一
G-
G- O G-
Cl
Cl
C
H
H
HH
1755
G-
G- O
Cl
H
C
H
Cl
HH
1742
O
H
H
Байду номын сангаас
C
Cl
Cl
HH
1728
案例二
−CH3
−CH2
−CH = C − H Ph − H ≡ C − H
2960(νas);2870(νs) 2930(νas);2850(νs) 2850 3100 ∼ 3000 3030
3300
3.1.2 三键、累积三键伸缩振动区(2500 ∼ 1900 cm−1)
1、C ≡ C (1) RC ≡ CH : 2140 ∼ 2100 cm−1 (2) R1C ≡ CR2 : 2260 ∼ 2190 cm−1 R1 = R2 时,无红外活性。
通常,分子的跃迁方式和电磁波的能量相关,图 2所示的是分子在各光波区内的主要跃迁 方式:

红外光谱样品调制及图谱解析技巧

红外光谱样品调制及图谱解析技巧
C CH3 O源自υC=O/cm-1 1663
C CH3 O
CH3
H3C
CH3 C
O
CH3
CH3
1686
1693
(7) 互变异构的影响
显示:各种异构体的吸收带。如乙酰乙酸乙 酯有酮式和烯醇式结构,可以看到烯醇式的羰基 吸收较酮式的弱,说明烯醇式较少.
CH3-CO-CH2-COO-C2H5→CH2-C(OH)=CH-COO-C2H5
“π-π”共轭和“p-π”共轭。 基团与给电子基团共轭,使基团的吸收频率降低
如:化合物 υC=O/cm-1
CH3-CO-CH3 1715
CH3-CH=CH-CO-CH3 1677
Ph-CO-Ph 1665
(3) 振动偶合与费米(Feimi)共振
如果一个分子内邻近的两个基团位置很靠近, 它们的振动频率几乎相同,并有相同的对称性, 就会偶合产生两个吸收带,这叫振动偶合。在 许多化合物中都可以发生这种现象。(6种情 况)
•非破坏性
3、液体样品的制备
(1)、 沸点较高,粘度较大的液体样品,取2mg或 一滴样品直接涂在KBr窗片上进行测试
(2)、 沸点较低及粘度小、流动性较大的高沸点液 体样品放在液体池中测试
(3)、液体池是由两片KBr窗片和能产生一定厚度的 垫片所组成 切记不得有水
液体池的安装过程
4、气体样品的制备
● 了解样品来源、样品理化性质、其他分析数 据、样品重结晶溶剂及纯度。(样品合格)
● 排除可能出现的“假谱带”,常见的有: 水的吸收,在3400、1640和650cm-1;
CO2的吸收,在2350和667cm-1
未知化合物结构解析
1. 计算不饱和度
2. 官能团搜索

4-3红外光谱解析

4-3红外光谱解析

面外变形(=C-H) 1000-700 cm-1 (有价值)
(=C-H)
R1
H
CC
970 cm-1(强)
H
R2
R1
R3 CC
790-840 cm-1
R2
H (820 cm-1)
R1
R2 (=C-H)
H
CC H
800-650 cm-1 (690 cm-1)
R1 C C H 990 cm-1
H
H 910 cm-1 (强)
1195 cm-1
C H3 C C H3 CH
3
1405-1385cm-1 1372-1365cm-1
1:2 1250 cm-1
c) CH2面外变形振动—(CH2)n—,证明长碳链的存在。 n=1 770~785 cm-1 (中 ) n=2 740 ~ 750 cm-1 (中 )
n=3 730 ~740 cm-1 (中 ) n≥ 720 cm-1 (中强 )
1300cm-1 ~ 910 cm-1区域是C-O、C-N、C-F、C-P、C-S、 P-O、Si-O等单键的伸缩振动、C=S、S=O、P=O等双键 的伸缩振动、部分含氢基团的变形振动吸收。
910 ~ 650 cm-1区域是烯烃、芳烃的C-H的面外弯曲振动吸 收位置,对结构敏感,吸收峰可用来确认化合物的顺反构 型或苯环的取代类型。
第三节 红外光谱解析
一、官能团区和指纹区
红外光谱
官能团区:4000~1300cm-1(1350) 2.5~7.7μm
指纹区:1300~600cm-1(1350~650) 7.7~16.7μm
官能团区:X-H的伸缩振动以及各种双键、叁键的伸缩 振动吸收峰出现的区域,此区域内峰较稀疏,是鉴定 工作最有价值的区域。
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伸缩振动 甲基:
对称 υ s(CH3) 2870 ㎝-1
变形振动 甲基
13:26:40
对称δ s(CH3)1380㎝-1
不对称 υ as(CH3) 2960㎝-1
不对称δ as(CH3)1460㎝-1
二、解析红外光谱图
13:26:40
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
—CH2—CO—CH2— 1715 cm-1 酮
—CH2—CO—O—
1735 cm-1 酯
—CH2—CO—NH— 1680 cm-1 酰胺
13:26:40
(四)从分子中减去己知基团所占用的原子,从分子的总不饱和度中 扣除已知基团占用的不饱和度。根据剩余原子的种类和数目以及剩余的 不饱和度,并结合红外光谱,对剩余部分的结构做适当的估计
13:26:40
(六)确证解析结果 按以下几种方法验证 1、设法获得纯样品,绘制其光谱图进行对照,但必须考虑 到样品的处理技术与测量条件是否相同。 2、若不能获得纯样品时,可与标准光谱图进行对照。当谱 图上的特征吸收带位置、形状及强度相一致时,可以完全确 证。当然,两图绝对吻合不可能,但各特征吸收带的相对强 度的顺序是不变的。 常见的标准红外光谱图集有Sadtler红外谱图集、Coblentz 学会谱图集、API光谱图集、DMS光谱图集。
红外光波波长位于可见光波和微波波长之间0.75~1000μm(1μm=10-
4 cm)范围。
0.75~2.5μm为近红外区 2.5~25μm为中红外区 25~1000μm为远红外区 2.5~15.4μm的中红外区应用最广
由 (cm1)
10 4
( m)
可知,2.5~15.4μm波长范围对应于4000cm-
13:26:40
(三)从特征频率区中确定主要官能团取代基
与一定结构单元相联系的、在一定范围内出现的化学键振动频率— —基团特征频率(特征峰);
例: 2800 3000 cm-1 —CH3 特征峰; 1600 1850 cm-1 —C=O 特征 峰;
基团所处化学环境不同,特征峰出现位置变化:
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。
1~650cm-1。大多数有机化合物及许多无机化合物的化学键振动均
落在这一区域 。
13:26:40
3、分子中基团的基本振动形式 basic vibration of the group in molecular
(1)两类基本振动形式 伸缩振动 亚甲基:
变形振动 亚甲基
13:26:40
甲基的振动形式
双键伸缩振动区 (4)1500 670 cm-1
X—Y伸缩, X—H变形振动区
13:26:40
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;
13:26:40
(一)了解样品来源及测试方法
要求样品纯度98%以上 尽可能地从下面几个方面详尽了解样品的情况: ①样品的来源——合成方法或从何种动、植物体中提取而来; ②样品的纯度、颜色、气味、沸点、熔点、折射率、样品物态、灼烧后 是否残留灰分等; ③样品的化学性质; ④元素分析结果,相对分子质量或质谱提供的分子离子峰,并由此求出 分子式; ⑤红外光谱测定条件和制样方法及所用仪器分辩率。
概述 introduction
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生:结构
近红外区:低能电子 跃迁、含氢原子团伸 缩振动的合频吸收; 稀土、过渡金属
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
13:26:40
13:26:40
1、红外光谱信息区
常见的有机化合物基团频率出现的范围:4000 670 cm-1 依据基团的振动形式,分为四个区: (1)4000 2500 cm-1 X—H伸缩振动区(X=O,N,C,S) (2)2500 2000 cm-1 三键,累积双键伸缩振动区 (3)2000 1500 cm-1
13:26:40
(二)计算不饱和度
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: 可按下式进行不饱和度的计算:
UN= (2 + 4n6 + 3n5 + 2n4 + n3 – n1 )/ 2 n6,n5, n4 , n3 , n1 分别为分子中六价,五价,……,一价元素数目。 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: C9H8O2 UN = (2 +29 – 8 )/ 2 = 6
在判断存在某基团时,要尽可能地找出其各种相关吸收带,切不可仅 根据某一谱带即下该基团存在的结论。
同理,在判断某种基团不存在时也要特别小心,因为某种基团的特征 振动可能是非红外活性的,也可能因为分子结构的原因,其特征吸收变 得极弱。 (五)提出结构式 如果分子中的所有结构碎片都成为已知(分子中的所有原子和不饱和 度均已用完),那么就可以推导出分子的结构式。在推导结构式时,应 把各种可能的结构式都推导出来,然后根据样品的各种物理的、化学的 性质以及红外光谱排除不合理的结构。
一、认识红外光谱图
13:26:40
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
13:26:40
2、为什么红外光谱图纵坐标的范围为4000~400 cm-1?
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