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如何解析紅外光譜圖?看完你就是專家!

發布時間:2019-10-12 來源:化學科訊 閱讀:94

(1)根據分子式計算不飽和度公式:不飽和度 Ω=n4+1+(n3-n1)/2 其中:n4:化合價為4價的原子個數(主要是C原子), n3:化合價為3價的原子個數(主要是N原子), n1:化合價為1價的原子個數(主要是H,X原子)

(2)分析3300~2800cm-1區域C-H伸縮振動吸收;以3000 cm-1為界:高于3000cm-1為不飽和碳C-H伸縮振動吸收,有可能為烯,炔,芳香化合物;而低于3000cm-1一般為飽和C-H伸縮振動吸收;

(3)若在稍高于3000cm-1有吸收,則應在 2250~1450cm-1頻區,分析不飽和碳碳鍵的伸縮振動吸收特征峰,其中炔:2200~2100 cm-1, 烯:1680~1640 cm-1 芳環:1600,1580,1500,1450 cm-1若已確定為烯或芳香化合物,則應進一步解析指紋區,即1000~650cm-1的頻區,以確定取代基個數和位置(順、反,鄰、間、對);

(4)碳骨架類型確定后,再依據官能團特征吸收,判定化合物的官能團;

(5)解析時應注意把描述各官能團的相關峰聯系起來,以準確判定官能團的存在,如2820,2720和1750~1700cm-1的三個峰,說明醛基的存在。

熟記健值

1.烷烴:C-H伸縮振動(3000-2850cm-1)C-H彎曲振動(1465-1340cm-1) 一般飽和烴C-H伸縮均在3000cm-1以下,接近3000cm-1的頻率吸收。

2.烯烴:烯烴C-H伸縮(3100~3010cm-1),C=C伸縮(1675~1640 cm-1),烯烴C-H面外彎曲振動(1000~675cm-1)。

3.炔烴:炔烴C-H伸縮振動(3300cm-1附近),三鍵伸縮振動(2250~2100cm-1)。

4.芳烴:芳環上C-H伸縮振動3100~3000cm-1, C=C 骨架振動1600~1450cm-1, C-H面外彎曲振動880~680cm-1。

芳烴重要特征:在1600,1580,1500和1450cm-1可能出現強度不等的4個峰。C-H面外彎曲振動吸收880~680cm-1,依苯環上取代基個數和位置不同而發生變化,在芳香化合物紅外譜圖分析中,常用判別異構體。

5.醇和酚:主要特征吸收是O-H和C-O的伸縮振動吸收, 自由羥基O-H的伸縮振動:3650~3600cm-1,為尖銳的吸收峰, 分子間氫鍵O-H伸縮振動:3500~3200cm-1,為寬的吸收峰; C-O 伸縮振動:1300~1000cm-1,O-H 面外彎曲:769-659cm-1

6.醚特征吸收:1300~1000cm-1 的伸縮振動, 脂肪醚:1150~1060cm-1 一個強的吸收峰 芳香醚:1270~1230cm-1(為Ar-O伸縮),1050~1000cm-1(為R-O伸縮)

7.醛和酮:醛的特征吸收:1750~1700cm-1(C=O伸縮),2820,2720cm-1(醛基C-H伸縮) 脂肪酮:1715cm-1,強的C=O伸縮振動吸收,如果羰基與烯鍵或芳環共軛會使吸收頻率降低

8.羧酸:羧酸二聚體:3300~2500cm-1 寬而強的O-H伸縮吸收 1720~1706cm-1 C=O伸縮吸收 1320~1210cm-1 C-O伸縮吸收 , 920cm-1 成鍵的O-H鍵的面外彎曲振動

9.酯:飽和脂肪酸酯(除甲酸酯外)的C=O 吸收譜帶:1750~1735cm-1區域 飽和酯C-O譜帶:1210~1163cm-1 區域為強吸收

10.胺:N-H 伸縮振動吸收3500~3100 cm-1;C-N 伸縮振動吸收1350~1000 cm-1; N-H變形振動相當于CH2的剪式振動吸收:1640~1560cm-1;面外彎曲振動吸收900~650cm-1.

11.腈:三鍵伸縮振動區域,有弱到中等的吸收 脂肪族腈 2260-2240cm-1 芳香族腈 2240-2222cm-1

12.酰胺:3500-3100cm-1 N-H伸縮振動

1680-1630cm-1 C=O 伸縮振動

1655-1590cm-1 N-H彎曲振動

1420-1400cm-1 C-N伸縮

13.有機鹵化物:脂肪族C-X 伸縮: C-F 1400-730 cm-1,C-Cl 850-550 cm-1 ,C-Br 690-515 cm-1,C-I 600-500 cm-1

紅外識譜歌

紅外可分遠中近,中紅特征指紋區,1300來分界,注意橫軸劃分異。看圖要知紅外儀,弄清物態固液氣。樣品來源制樣法,物化性能多聯系。

識圖先學飽和烴,三千以下看峰形。

2960、2870是甲基,2930、2850亞甲峰。1470碳氫彎,1380甲基顯。二個甲基同一碳,1380分二半。面內搖擺720,長鏈亞甲亦可辨。

烯氫伸展過三千,排除倍頻和鹵烴。末端烯烴此峰強,只有一氫不明顯。化合物,又鍵偏,~1650會出現。

烯氫面外易變形,1000以下有強峰。910端基氫,再有一氫990。

順式二氫690,反式移至970; 單氫出峰820,干擾順式難確定。

炔氫伸展三千三,峰強峰形大而尖。三鍵伸展二千二,炔氫搖擺六百八。

芳烴呼吸很特別,1600~1430,1650~2000,取代方式區分明。900~650,面外彎曲定芳氫。五氫吸收有兩峰,700和750; 四氫只有750,二氫相鄰830;間二取代出三峰,700、780,880處孤立氫 醇酚羥基易締合,三千三處有強峰。C-O伸展吸收大,伯仲叔基易區別。1050伯醇顯,1100乃是仲,1150叔醇在,1230才是酚。

1110醚鏈伸,注意排除酯酸醇。若與π鍵緊相連,二個吸收要看準, 1050對稱峰,1250反對稱。苯環若有甲氧基,碳氫伸展2820。次甲基二氧連苯環,930處有強峰,環氧乙烷有三峰,1260環振動, 九百上下反對稱,八百左右最特征。縮醛酮,特殊醚,1110非縮酮。酸酐也有C-O鍵,開鏈環酐有區別,開鏈峰寬一千一,環酐移至1250。

羰基伸展一千七,2720定醛基。吸電效應波數高,共軛則向低頻移。張力促使振動快,環外雙鍵可類比。

二千五到三千三,羧酸氫鍵峰形寬,920,鈍峰顯,羧基可定二聚酸,酸酐千八來偶合,雙峰60嚴相隔,鏈狀酸酐高頻強,環狀酸酐高頻弱。羧酸鹽,偶合生,羰基伸縮出雙峰,1600反對稱,1400對稱峰。

1740酯羰基,何酸可看碳氧展。1180甲酸酯,1190是丙酸, 1220乙酸酯,1250芳香酸。1600兔耳峰,常為鄰苯二甲酸。

氮氫伸展三千四,每氫一峰很分明。羰基伸展酰胺I,1660有強峰; N-H變形酰胺II,1600分伯仲。伯胺頻高易重疊,仲酰固態1550; 碳氮伸展酰胺III,1400強峰顯。

胺尖常有干擾見,N-H伸展三千三, 叔胺無峰仲胺單,伯胺雙峰小而尖。1600碳氫彎,芳香仲胺千五偏。八百左右面內搖,確定最好變成鹽。伸展彎曲互靠近,伯胺鹽三千強峰寬, 仲胺鹽、叔胺鹽,2700上下可分辨,亞胺鹽,更可憐,2000左右才可見。

硝基伸縮吸收大,相連基團可弄清。1350、1500,分為對稱反對稱。氨基酸,成內鹽,3100~2100峰形寬。1600、1400酸根展,1630、1510碳氫彎。鹽酸鹽,羧基顯,鈉鹽蛋白三千三。

礦物組成雜而亂,振動光譜遠紅端。銨鹽類,較簡單,吸收峰,少而寬。注意羥基水和銨,先記幾種普通鹽:1100是硫酸根,1380硝酸鹽, 1450碳酸根,一千左右看磷酸。硅酸鹽,一寬峰,1000真壯觀。

關鍵詞:紅外光譜圖

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