《红外光谱解析》PPT课件

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1、第十三章红外与紫外光谱1第十三章红外与紫外光谱第一部分红外光谱(IR)红外光谱(IR):△E=4～63KJ.mol-1λ=2～15μmν=625～400cm-1由分子中振动能级的跃迁而产生,用来确定分子中的官能团。2讲授提要第一节:基本原理与分子中原子的振动类型第二节:红外光谱的表示第三节:影响红外吸收的主要因素第四节:红外吸收区域及特征红外吸收第五节:各类化合物的红外吸收及谱图解析3第一节基本原理与分子中原子的振动类型一、基本原理双原子分子振动示意图该振动符合物理学上的简偕运动，遵从虎克定律。4虎克定律：ν：振动频率Ｋ：力

2、常数（这里可看作是键能）m1、m2：分别为两个原子的质量μ：原子的折合质量从上式可看出：振动频率与键能成正比，与原子的折合质量成反比。5二、分子中原子的振动类型伸缩振动面内弯曲面外弯曲弯曲振动键角不变,键长改变键长不变,键角改变高频区低频区νasνsδ面内δ面外6多原子分子振动的方式为:3n-6种(n:分子中原子的数目),理应产生3n-6个吸收峰,实际上吸收峰的数目要少于3n-6个,原因如下:1、偶极矩不发生变化的振动不产生吸收如：2、频率相同的峰彼此重叠。3、强的宽峰掩盖与它频率相近的弱峰。4、有时吸收频率在仪器的工作频率

3、之外。不产生吸收.7第二节红外光谱的表示横坐标:波长(λ)、波数(ν)表示吸收的位置;纵坐标:透射百分率(T％)或吸光度（A）表示吸收的强度。8第三节影响红外吸收的主要因素记住虎克定律的意义：振动频率与键能成正比，与原子的折合质量成反比。1、化学键的强度越大，振动吸收频率越高。2、轨道中S成分越多，键的强度越大，吸收频率越高93、原子的质量越大，振动吸收频率越低。4、吸电子诱导效应使振动吸收频率升高。～～104、共轭效应使振动吸收频率降低。第四节红外吸收区域及特征红外吸收峰1、官能团区：4000～1400cm-1这个区域的吸

4、收峰由键和官能团的伸缩振动所产生。振动频率较高，受分子中其它结构影响较小，位置比较固定，对于确定分子中的官能团很有用。一、红外吸收区域112、指纹区：1400～625cm-1该区域是红外光谱中的低频区，该区域的吸收主要由C～C、C～N、C～O、C～X键的伸缩振动和各种键的弯曲振动所产生。键的强度相差不大，吸收峰出现的区域相近。大部分键的吸收位置和强度随化合物而异变化较大。化合物之间微小的差别在该区域都能反映出来，相同的化合物指纹区完全相同，因此在确认化合物时非常有用。该区域的谱带特别密集，犹如人的指纹故称指纹区。12二、特征

5、红外吸收峰吸收波数cm-产吸收的键13面内弯曲振动各种碳氢键的面外弯曲振动醛、酮、羧酸…….14第五节各类化合物的红外吸收及解析通常解析红外光谱：先看高频区（4000～1400cm-1），再看低频区（1000～650cm-1）。先找特征峰，再找相关峰。特征峰：特定的键或官能团振动所产生的吸收峰。15相关峰：通常一个基团有数种振动形式，每种振动形式产生一个相应的吸峰。习惯上把这些相互依存又可相互佐证的一组峰叫相关峰。例：RCH=CH2可产生三种特征吸收峰这三种峰可以相互佐证，证明分子为一取代烯烃。这三种峰被叫做相关峰。16一、

6、烷烃1、3000～2800cm-12、（面内）1475～1300cm-13、（面外）740～720cm-1（CH2）n当n≥4时：在740～720cm-1会产生吸收峰。17正辛烷的红外光谱图18异丙基和叔丁基在1375cm-1处的裂分情况：19二、烯烃（面外）990和910两个峰890970201—辛烯的红外光谱图碳氢键的面外弯曲1000cm-1、915cm-1证明是末端烯烃21顺,反-2-辛烯的红外光谱22顺,反-2-辛烯红外光谱的比较23三、炔末端2140-2100链中2260-2210241–辛炔的红外光谱25四、芳烃

7、（苯及其衍生物）3010cm-1～1600cm-1～1580cm-1～1500cm-1～1450cm-12627770—730cm–1710—690cm–1为一取代苯甲苯的红外光谱28邻二甲苯的红外光谱770—735cm-1为邻二甲苯29810—750cm–1710—690cm–1为间二甲苯间二甲苯的红外光谱30对二甲苯的红外光谱833—810cm-1为对二甲苯31五、醇游离羟基吸收峰：3650-3600cm-1（高而尖）氢键缔合吸收峰：3500-3200cm-1（低而宽）1300–1100cm-13233～3340cm-1

8、1100cm-134六、羰基化合物1850～1650cm-1羰基的伸缩振动吸收是红外光谱中最具特色的吸收。因：1、羰基极性大吸收强度高；2、在1850～1650cm-1区域几乎无其它的吸收干扰，可以说是：独此一家，别无分店。351、醛1750～1700cm-12820cm-1、2720cm