红外光谱的解析.ppt

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1、2.5红外谱图解析红外光谱解析所谓谱图的解析就是根据红外光谱所提供的信息，正确地把化合物的结构“翻译”出来。对于简单的化合物，可利用红外光谱推测他们的结构；对大多数化合物，红外光谱主要是提供官能团的信息，还必须配合其他测试手段如（紫外光谱、核磁共振波谱及质谱）才能确定分子结构。红外光谱解析步骤准备工作确定未知物的不饱和度官能团分析图谱解析准备工作1、了解样品的来源、外观和制样方法。2、注意样品的纯度以及样品的元素分析及其它物理常数的测定结果。确定未知物的不饱和度不饱和度是表示有机分子中碳原子的不饱和程度。计算不饱和度UN的经验公式为：UN=1+n4+(n3-n

2、1)/2式中n4、n3、n1分别为分子中所含的四价（C、Si）、三价（N、P）和一价（H、F、Cl、Br、I）元素原子的数目。二价原子如S、O等不参加计算。当UN=0时，表示分子是饱和的，应为链状烃及其不含双键的衍生物。当UN=1时，可能有一个双键或脂环；当UN=2时，可能有两个双键和脂环，也可能有一个叁键；当UN=4时，可能有一个苯环（可理解为一个脂环和三个双键）。官能团分析分析时应注意以下几点：1、当某个基团的吸收峰不出现时，可以说不存在该基团。反之，说可能存在该基团。2、在指纹区，并不是每个吸收峰都能解释。一般情况下，在1400~1000cm-1处有许多

3、不能肯定归属的吸收峰。3、以3000cm-1为界限，可定性估计化合物是饱和的还是不饱和的有机物。4、要排除杂质（水3500，1630cm-1；二氧化碳2350cm-1）的存在而造成的红外光谱的变化。图谱解析图谱的解析一般程序是先官能团区，后指纹区；先强峰后弱峰；先否定后肯定。首先在官能团区搜寻特征伸缩振动，再根据指纹区的吸收情况，进一步确认该基团的存在以及与其它基团的结合方式。最后再结合其它分析资料，综合判断分析结果，提出最可能的结构式，然后用已知样品或标准图谱对照，核对判断的结果是否正确。注：与标准谱图核对，主要是对指纹区谱带的核对。在对照标准谱时，红外光谱

4、的测试条件最好与标准谱图一致。红外谱图解析实例某化合物的分子式C6H14，红外谱图如下，试推测该化合物的结构。从谱图看，谱峰少，峰形尖锐，谱图相对简单，可能化合物为对称结构。从分子式可看出该化合物为烃类，不饱和度的计算：UN=（6×2+2-14）/2=0表明该化合物为饱和烃类。由于1380cm-1的吸收峰为一单峰，表明无偕二甲基存在。775cm-1的峰表明亚甲基基团是独立存在的。因此结构式应为：解答谱峰归属3000-2800cm-1：饱和C—H的伸缩振动1461cm-1：亚甲基和甲基弯曲振动。1380cm-1：甲基弯曲振动。775cm-1：乙基—CH2—的平面

5、摇摆振动。试推断化合物C4H5N的结构解答不饱和度计算：UN=（4×2+2-5+1）/2=3由不饱和度分析，分子中可能存在一个双键和一个叁键。由于分子中含N，可能分子中存在—CN基团。由红外谱图看：从谱图的高频区可看到:2260cm-1，氰基的伸缩振动吸收；1647cm-1，乙烯基的—C=C—伸缩振动吸收。可推测分子结构为：由1865，990，935cm-1：表明为末端乙烯基。1418cm-1：亚甲基的弯曲振动（1470cm-1，受到两侧不饱和基团的影响，向低波数位移）和末端乙烯基弯曲振动（1400cm-1）。验证推测正确。试推测化合物C8H8O的分子结构。解

6、答不饱和度的计算UN=（8×2+2-8）/2=5不饱和度大于4，分子中可能由苯环存在，由于仅含8个碳，因此分子应为含一个苯环一个双键。1610，1580，1520，1430cm-1：苯环的骨架振动（1600、1585、1500及1450cm-1）。证明苯环的存在。825cm-1：对位取代苯（833-810cm-1）。1690cm-1：醛基—C=O伸缩振动吸收（1735-1715cm-1，由于与苯环发生共轭向低波数方向位移）。2820和2730cm-1：醛基的C—H伸缩振动（2820和2720cm-1）。1465和1395cm-1：甲基的弯曲振动（1460和13

7、80cm-1）。由以上信息可知化合物的结构为：试推断化合物C7H9N的结构解答不饱和度的计算：U=（7×2+2-9+1）/2=4不饱和度为4，可能分子中有多个双键，或者含有一个苯环。3520和3430cm-1：两个中等强度的吸收峰表明为-NH2的反对称和对称伸缩振动吸收（3500和3400cm-1）。1622，1588，1494，1471cm-1：苯环的骨架振动（1600、1585、1500及1450cm-1）。证明苯环的存在。748cm-1：苯环取代为邻位（770-735cm-1）。1442和1380cm-1：甲基的弯曲振动（1460和1380cm-1）。1

8、268cm-1：伯芳胺的C—N伸缩振动