第三章2010红外光谱法最后一周课本科生.ppt

举例： 由元素分析某化合物的分子式为C4H6O2，测得红外光谱如图2.16，试推测其结构。 解： 由分子式计算不饱和度U = 4－6/2＋1= 2 特征区：3 095cm-1有弱的不饱和C—H伸缩振动吸收，与1 649cm-1的vc=c 谱带对应表明有烯键存在，谱带较弱，是被极化了的烯键。 1 762cm-1强吸收谱带表明有羰基存在，结合最强吸收谱带1 217cm-1和1 138cm-1的C-O-C吸收应为酯基。 这个化合物属不饱和酯，根据分子式有如下结构： （1） CH2=CH－COO－CH3 丙烯酸甲酯 （2） CH3－COO－CH=CH2 醋酸乙烯酯 这两种结构的烯键都受到邻近基团的极化，吸收强度较高。 普通酯的vC=O在1 745cm-1附近，结构（1）由于共轭效应vC=O频率较低，估计在1700cm-1左右，且甲基的对称变形振动频率在1 440cm-1处，与谱图不符。谱图的特点与结构（2）一致，vC=O频率较高以及甲基对称变形振动吸收向低频位移（1 372cm-1），强度增加，表明有CH3COC－结构单元。vsC-O-C升高至1 140cm-1处。且强度增加，表明不饱和酯。 指纹区：δ=CH 出现在977和877cm-1，由于烯键受到极化，比正常的乙烯基δ=CH位置（990和910cm-1）稍低。 由上图谱分析，化合物的结构为（2），可与标准图谱对照 * * 3.6 红外谱图解析 及应用 3.6.1 红外谱图解析的基本步骤： 1.计算不饱和度 2.官能团的确定( 1500 cm-1) 3.指纹区确定细节（1500～600 cm-1） 4.核磁共振（H质子） 5.综合以上分析提出化合物的可能结构 （一）鉴定已知化合物： 1.观察特征频率区：判断官能团，以确定所属化合物的类型。 2.观察指纹区：进一步确定基团的结合方式。 3.对照标准谱图验证。 2.经元素分析确定实验式； 3.有条件时可有MS谱测定相对分子量， 确定分子式; （二）测定未知化合物： 1.准备性工作： 了解试样的来源、纯度、熔点、沸点等； 5.按鉴定已知化合物的程序解析谱图。 4.根据分子式计算不饱和度; U =1+n4+1/2(n3-n1) 式中n1, n3, 和n4分别为分子式中 一价，三价和四价原子的数目。通常规定双键（C=C、C=O）和饱和环状结构的不饱和度为1，三键（C≡C、C≡N等）的不饱和度为2，苯环的不饱和度为4（可理解为一个环加三个双键）。链状饱和烃的不饱和度为零。 各官能团的特征吸收是解析谱图的基础 （1）首先依据谱图推出化合物碳架类型 （2）分析 3300 ~ 2800 cm?1区域 C-H 伸缩振动吸收 以 3000 cm?1为界: 高于 3000 cm?1为不饱和碳 C-H 伸缩振动吸收 可能为烯, 炔, 芳香化合物 低于 3000 cm?1 一般为饱和 C-H 伸缩振动吸收 (3) 若在稍高于 3000 cm?1有吸收, 则应在 2250 ~ 1450 cm?1 频区 分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰 炔 2200 ~ 2100 cm?1 烯 1680 ~ 1640 cm?1 芳环 1600,1580,1500,1450 cm?1 烯或芳香化合物则应解析指纹区 1000 ~ 650 cm?1频区 以确定取代基个数和位置 芳香族化合物的苯环骨架振动吸收在1 620 ~1 470cm-1之间，若在1600±20、1500±25 cm-1有吸收，确定化合物是芳香族。 (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 1750~1700 cm?1的三个峰 说明醛基的存在 (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 1.烷烃： 1. 2853～2962cm-1 C—H 伸缩振动； 2. 1460cm-1、1380cm-1 C—