有机化学波谱-红外讲解.ppt

19世纪初，发现红外线。 1892年，利用岩盐棱镜和测热辐射计测定了20多种有机化合物红外光谱。 1905年，科伯伦茨发表了128种有机和无机化合物红外光谱，确定了红外光谱与分子结构间的特定联系。 1930年前后，量子理论的提出和发展促进了红外光谱研究的全面深入发展。 1947年，第一台红外分光光度计问世。棱镜（第一代） 20世纪60年代，第二代红外光谱仪。光栅 20世纪70年代后期，第三代红外光谱仪。干涉型傅里叶变换红外光谱仪。 现在，激光红外分光光度计。（第四代）可调激光器作为光源代替单色器。 红外光谱是依据样品在中红外光区（2.5～25微米波长）吸收谱带的位置、强度、形状、个数推测分子的空间结构、官能团的类型等确定分子结构。 不破坏样品。气、液、固等都可做红外光谱。测定方便，制样简单。 红外光谱特征性高。分子指纹光谱 分析时间短。 所需样品量少。1～5 mg 固体样品 （1）压片法 （2）糊状法 （3）溶液法 （4）薄膜法 液体样品 （1）溶液法 （2）液膜法 气体样品 若两个样品的红外光谱完全一样, 可以判断他们为同一种物质. 测定未知物结构时, 首先要判断有没有几个重要的官能团,诸如C=O, O-H, N-H, C-O, C=C, C≡C, C≡N, NO2等. 因为这些官能团的吸收峰最明显, 只要他们存在, 就马上能得到一些结构上的信息. 而对于3000cm-1左右的C-H伸缩振动吸收峰,没有必要做详细分析, 因为几乎所有的有机物都有此吸收峰. 化合物分子中存在各种类型的化学键, 每一种类型的化学键, 它的震振动频率都不相同, 即便是同一种化学键, 它在不同的化合物中所处的化学环境不一样, 也会显现出一些不同的吸收特征. 因此可以认为只要是两种不同的化合物, 那么他们的红外光谱一定是不相同的. 各种类型的化学键(N-H, O-H, C-X, C=O, C-O, C-C, C=C, 碳碳三键, 碳氮三键等)的吸收只在红外光的很窄的领域规则地出现. 如果超出这个范围, 它是由其他类型的化学键的吸收引起的. 因此我们可以把狭窄范围内的吸收相应的官能团一一对应起来. 七．红外吸收光谱的应用 1．有机化合物的鉴定 若一种物质的红外光谱与标准谱图(萨特勒(Ssdtler)红外标准谱图集)完全一致, 基本上可以确认为同一钟化合物. 测定红外光谱时注意事项: 样品纯度需大于98% 尽可能使用与标准谱图相同分辨率和精度的仪器 必需在与标准谱图相同的测量条件下测定 注意避免”杂质峰”的出现 2．未知物的结构测定 (1). 先观察是否存在C=O(1820~1660cm-1, s) (2). 如果有C=O, 确定下列状况. 羧酸 是否存在O-H(3400~2400cm-1, 宽峰, 往往与C-H重叠) 酰胺 是否存在N-H(3400cm-1附近有中等强度吸收; 有时是同 等强度的两个吸收峰 酯 是否存在C-O(1300~1000cm-1有强吸收) 酸酐 1810和1760cm-1附近有两个强的C=O吸收 醛 是否存在O=C-H(2850和2750附近有两个弱的吸收) 酮 没有前面所提的吸收峰 (3). 如果没有C=O, 确定下列状况. 醇、酚 是否存在O-H(3400~3300cm-1, 宽峰; 1300~1000附近 的C-O吸收) 胺 是否存在N-H(3400cm-1附近有中等强度吸收; 有时是同 等强度的两个吸收 醚 是否存在C-O(1300~1000cm-1有强吸收, 并确认 3400~3300cm-1附近是否有O-H吸收峰) (4). 观察是否有C=C或芳环 C=C: 1650cm-1附近有弱的吸收 芳环: 1600~1450cm-1范围内有几个中等或强吸收 结合3100~3000cm-1的C-H伸缩振动, 确定C=C或芳环. (5). 观察是否有C≡C或C≡N 腈 是否存在C≡N(2250cm-1附近有弱峰) 炔 是否存在C≡C(2150cm-1附近有尖的弱峰; 并在