有机红外光谱方法教程分析.docx

中红外光谱区域（4000-650cm-1）的分区 1）3600~2500 cm-1，为含氢基团的伸缩振动区，通常称为“氢键区” 2）2500~1900 cm-1叁键和累积双键伸缩振动区（sp杂化碳区） 3）1900~1600 cm-1，双键区。 *以上三个区统称为“官能团区” 4）1600~650 cm-1，单键区（“指纹区”） 根据红外光谱确定物质类型的步骤 计算不饱和度（Unsaturation number，UN） 计算不饱和度时，N算1/2个C 当有两个以上，四个以下不饱和度时可能是双键，叁键，环或者其组合形式，可能不只一种情况，要仔细考虑 当化合物分子式（假设已知）有6个C以上且UN≥4，极大可能存在苯环 看是否有羰基C=O伸缩振动【1820~1650 cm-1】，如果有： 在没有羰基C=O伸缩振动的情况下： 其他情况（双键，苯环，叁键等） 红外光谱中的一些共性 不对称与对称 共轭双键： *共轭往往会减弱原有吸收峰的吸收强度并减小其波数 Eg.羰基的共轭双键会降低其频率约25~45个波数 原因：共轭双键有共振结构，使原本的双键有了一些单键成分，从而更容易发生伸缩振动。 没有偶极矩的物质：只有具有永久电偶极矩的物质，在振动过程中才能产生偶极矩的变化，引起振-转跃迁，给出相应的吸收光谱，对于没有极性的分子，其永久电偶极矩为0，因此也看不到瞬时偶极矩的变化，IR inactive. 环状结构对C=O伸缩振动的影响：（以酮的C=O为例） *随着环的减小，C=O共振频率增加。原因：环的减小会使C=O键得到拉伸（绷紧），从而不易发生伸缩振动。 主要有机物的红外特征峰情况 *主要只列出了对解题分析比较有帮助特征峰，一些容易与其他峰发生重叠的吸收峰没有介绍或者没做重点介绍。 *以下列出的特征峰频率，大部分都是取了一个频率范围的平均值或者是取了大约值，所以具体应用时应该灵活分析。 重要特征峰分布概况 羰基碳氧键伸缩振动（1820~1650 cm-1）多种重要有机物！ *共轭结构一般都在 1700 cm-1以下 氧氢键伸缩振动（3400 cm-1以上） 醇、酚 碳碳叁键伸缩振动（约2150 cm-1） 炔烃 面外弯曲振动（约1000~650 cm-1） 烯烃，芳环 碳氢键伸缩振动（3300 cm-1及3000 cm-1上下） 碳氧单键伸缩振动（1300~1000 cm-1）醇、酚、醚 烷烃(Alkanes) 1.C-H伸缩振动【3000~2800 cm-1】（略小于3000） 2.C-H弯曲振动【1500~1300 cm-1】 * -CH2- bending 1465 cm-1 -CH3 bending 1375 cm-1 3.长链弯曲振动（Long-chain bend）【720 cm-1】 烯烃(Alkenes) 1.-C=H伸缩振动【3095~3010 cm-1 】(略大于3000) 2.面外弯曲振动【1000~650 cm-1】（Out of plane bending，简写为oop bending） *判断共轭羰基有机物时也经常用到 单取代（乙烯基）oop：（990、910cm-1 ，双峰） 顺式取代oop：（700 cm-1，相对较宽的单峰） 反式取代oop：（960 cm-1） 同碳二取代：（900 cm-1） 3.C=C伸缩振动【1660~1600 cm-1】 *双键反式取代几乎没有C=C伸缩振动，而顺式取代C=C伸缩振动较强（见上文图）。 炔烃(Alkynes) 1.≡C-H伸缩振动【3300 cm-1】 *≡C-H伸缩振动峰型很尖，要注意与在相近位置的-OH宽峰区别。 2.C≡C伸缩振动【2150 cm-1】 *C≡C特征峰强度较弱，但是是炔烃的一大特征 *C≡C峰与腈中C≡N峰的区别： 芳环（Aromatic Rings） 1.-C=H伸缩振动【3050~3010 cm-1】 2.面外弯曲振动【900~690 cm-1】 *芳环的面外弯曲振动在判断苯环上的取代类型（邻间对）时有极大作用！ 单取代【约750、700 cm-1 双峰】（Mono Sub.） 邻位二取代【约750 cm-1 单峰】（Ortho Sub.） 间位二取代【约900、800、700 cm-1 三峰】（Meta Sub.） 对位二取代【约820 cm-1 单峰】（Para Sub.） C=C伸缩振动【1600、1475 cm-1 双峰】 醇和酚（AlcoholsPhenols） 1.O-H伸缩振动【3400~3300 cm-1 宽峰 “水包”】 *我们熟悉的O-H伸缩振动常指的是醇的纯液体中，当有自由的O-H键时，会在3650~3600 cm-1出现尖峰。 *当形成分子内O-H键时，新形成的O-H键吸收峰频率在3200cm-1左右。 2