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【分享】------红外谱图的解析经验

  • 红酒伴我醉
    2008/03/29
  • 私聊

红外光谱(IR)

  • 红外谱图的解析经验
    对一张已经拿到手的红外谱图:

    (1)首先依据谱图推出化合物碳架类型:根据分子式计算不饱和度,公式:

       不饱和度=F+1+(T-O)/2  其中:

       F:化合价为4价的原子个数(主要是C原子),
       T:化合价为3价的原子个数(主要是N原子),
       O:化合价为1价的原子个数(主要是H原子),

       我以前本科上谱学导论时老师给过公式,但字母都被我改了:F、T、O分别是英文4,3
       1的首字母,这样我记起来就不会忘了 :)。

       举个例子:比如苯:C6H6,不饱和度=6+1+(0-6)/2=4,3个双键加一个环,正好
       为4个不饱和度;

    (2)分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收;以3000 cm^-1为界:高于3000cm^-1为不
       饱和碳C-H伸缩振动吸收,有可能为烯, 炔, 芳香化合物,而低于3000cm^-1一般为饱
       和C-H伸缩振动吸收;

    (3)若在稍高于3000cm^-1有吸收,则应在 2250~1450cm^-1频区,分析不饱和碳碳键的伸
       缩振动吸收特征峰,其中:

       炔   2200~2100 cm^-1
       烯   1680~1640 cm^-1
       芳环  1600,1580,1500,1450 cm^-1

       若已确定为烯或芳香化合物,则应进一步解析指纹区,即1000~650cm^-1的频区 ,以
       确定取代基个数和位置(顺反,邻、间、对);

    (4)碳骨架类型确定后,再依据其他官能团,如 C=O, O-H, C-N 等特征吸收来判定化合物
       的官能团;

    (5)解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来,以准确判定官能团的存在,如2820
       ,2720和1750~1700cm^-1的三个峰,说明醛基的存在。

    解析的过程基本就是这样吧,至于制样以及红外谱图软件的使用,一般的有机实验书上都
    有比较详细的介绍的,这里就不唠叨了。
    这是一个令人头疼的问题,有事没事就记一两个吧:

    1.烷烃:C-H伸缩振动(3000-2850cm^-1)
         C-H弯曲振动(1465-1340cm^-1)
    一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm^-1以下,接近3000cm^-1的频率吸收。

    2.烯烃:烯烃C-H伸缩(3100~3010cm^-1)
         C=C伸缩(1675~1640 cm^-1)
         烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm^1)。

    3.炔烃:伸缩振动(2250~2100cm^-1)
         炔烃C-H伸缩振动(3300cm^-1附近)。

    4.芳烃:3100~3000cm^-1   芳环上C-H伸缩振动
         1600~1450cm^-1   C=C 骨架振动
         880~680cm^-1    C-H面外弯曲振动

    芳香化合物重要特征:一般在1600,1580,1500和1450cm^-1可能出现强度不等的4个峰。
    880~680cm^-1,C-H面外弯曲振动吸收,依苯环上取代基个数和位置不同而发生变化 ,在
    芳香化合物红外谱图分析中,常常用此频区的吸收判别异构体。


    5.醇和酚:主要特征吸收是O-H和C-O的伸缩振动吸收,

    O-H    自由羟基O-H的伸缩振动:3650~3600cm^-1,为尖锐的吸收峰,
          分子间氢键O-H伸缩振动:3500~3200cm^-1,为宽的吸收峰;
    C-O    伸缩振动: 1300~1000cm^-1

    O-H    面外弯曲: 769-659cm^-1


    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:两个C-O伸缩振动吸收: 1270~1230cm^-1(为Ar-O伸缩)
                       1050~1000cm^-1(为R-O伸缩)

    7.醛和酮: 醛的主要特征吸收: 1750~1700cm^-1(C=O伸缩)
                   2820,2720cm^-1(醛基C-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,强的O-H伸缩吸收
              1720~1706cm^-1  C=O 吸收
              1320~1210cm^-1  C-O伸缩
              920cm^-1     成键的O-H键的面外弯曲振动

    9.酯: 饱和脂肪族酯(除甲酸酯外)的C=O 吸收谱带: 1750~1735cm^-1区域
        饱和酯C-C(=O)-O谱带:1210~1163cm^-1 区域 ,为强吸收

    10.胺:3500~3100 cm^-1, N-H 伸缩振动吸收
        1350~1000 cm^-1, C-N 伸缩振动吸收

        N-H变形振动相当于CH2的剪式振动方式, 其吸收带在:
        1640~1560cm^-1, 面外弯曲振动在900~650cm^-1.

    11.腈:腈类的光谱特征:三键伸缩振动区域,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伸缩振动
           1680-1630cm^-1       C=O 伸缩振动
           1655-1590cm^-1       N-H弯曲振动
           1420-1400cm^-1       C-N伸缩

    13.有机卤化物: C-X 伸缩 脂肪族 C-F   1400-730 cm^-1
                     C-Cl  850-550 cm^-1
                     C-Br  690-515 cm^-1
                     C-I   600-500 cm^-1
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  • gigel

    第1楼2008/04/10

    已经有了 不过 同样支持 感谢

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  • chunshan

    第4楼2008/05/09



    好资料,谢谢分享

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  • douniwanmds

    第5楼2008/05/09

    顶一个,虽然对我不是很有用

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  • katatsumori

    第6楼2008/05/09

    有用处 谢谢

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  • ppttmmyy

    第7楼2008/05/30

    对解析IR图谱有参考价值!

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