第一章 有机化合物的波谱综合分析-3.ppt

红外光谱（infrared spectroscopy 缩写为IR）;红外光谱;官能团区（高频区） 1500-4000 cm-1;各主要官能团红外光谱的特征吸收峰频率;几个明显的红外特征峰; -NH2： 与 –OH 相似，游离的 –NH2 在 3300~3500 cm-1，缔合后吸收峰的位置会降低 100 cm-1，这里要区别几种不同的胺： ①伯胺有两个吸收峰，原因在–NH2有两个N-H键，振动有对称和非对称两种伸缩振动，所以与–OH区别较大，吸收强度比–OH弱； ②仲胺只有一种振动，吸收峰比 –OH 要尖锐； ③叔胺因 N 上无 H ，所以在此区域无吸收。; C-H （烃基）： C-H 键伸缩振动的分界线是 3000 cm-1： 不饱和碳（双键及苯环） 3000 cm-1； 饱和碳（除三元环外） 3000 cm-1。 不饱和碳的 C-H 伸缩振动吸收峰强度较低，往往在 3000 cm-1处以饱和碳的 C-H 吸收峰的小肩峰的形式出现。 C≡C-H 在~3300 cm-1 有很尖锐的吸收峰，不易和其他不饱和 C-H 吸收峰混淆。 ; 饱和碳的 C-H 伸缩振动一般可见四个吸收峰，其中 -CH3两个：~2960cm-1、~2870cm-1；-CH2- 两个：~2925cm-1、~2850cm-1。由此两组峰的强度可大致判断甲基和亚甲基的比例。 CH3在~1380、CH2在~1460cm-1处同时有吸收，而前一吸收峰发生分叉时表示偕二甲基（两甲基连在同一碳原子上）。 甲基或亚甲基如果与氧原子相连，吸收峰的位置会向较低波数移动。 ; 芳烃： 在3110~3010 cm-1有C=C-H伸缩振动产生的中强吸收峰，在1600~1450 cm-1处有苯环C=C伸缩振动产生的4个吸收峰，其中1600 cm-1和1500 cm-1较强。 ; 苯环取代的判断;如讲解红外光谱, 原理是分子中的化学键在吸收红外光时发生振动,主要是伸缩振动( 较强的吸收峰, 利于官能团的鉴定) 。其振动的极限将会是每个原子获得“自己原来”的电子， 形成自由基。从这点出发, 就很容易理解和掌握有机化合物在红外光谱中的特征吸收峰。如C- H, N- H 及O - H, 与H 相连的原子电负性逐渐增大, H 的一个成键电子离氢核越来越远, 要想形成自由基的难度就越来越大, 因此, 红外特征吸收峰明显向高波数移动。此外, 给电基团与C、N 或O 相连时, 相当于提供了它们电子云, 降低了它们的吸电能力, 从而使H 的成键电子更靠近氢核, 易形成自由基, 吸收峰向低波数移动。类似的, 如果与吸电基团相连, 它们的吸电能力将更强, 使H 的成键电子更远离氢核, 吸收峰向高波数移动。再如C - C、C- N 和C- O, 因C、N 及O 的电负性逐渐增加, 相应的红外特征峰向高波数移动, C= C、C = N 及C= O 的红外吸收也一样。当它们和得电基团或吸电基团相连时, 具有类似于C- H, N- H 及O- H 的波数移动效应。 曹顺生, 胡杰, 盛维琛.有机化学电子理论教学法在学生创新能力培养中的应用，化工高等教育，2011, 5, 49-52.;红外谱图解析;例：;例：某化合物分子式为C6H8N2，推测结构。;; 分子吸收紫外-可见光区（200-800 nm）的电磁波而产生的吸收光谱称紫外-可见吸收光谱(Ultraviolet-Visible Absorption Spectra, UV-Vis), 简称紫外光谱(UV)。;电子跃迁产生紫外吸收光谱,而电子跃迁的方式有几种：; 只有?-?*和n-?*两种跃迁的能量小，相应波长出现在近紫外区甚至可见光区，且对光的吸收强烈，因此紫外光谱只适用于分析分子中具有不饱和结构的化合物。;紫外可见吸收光谱示意图;生色团 (Chromogenesis group);在分子中引入的一些基团或受到其它外界因素影响，吸收峰向长波方向（红移）或短波方向移动（蓝移）的现象。 ;红移（深色位移）：由于基团取代或溶剂效应，最大吸收波长变长； 蓝移（浅色位移）：由于基团取代或溶剂效应，最大吸收波长变短； 增色效应：增加吸收强度的效应 减色效应：减小吸收强度的效应。;吸收带的位置，以 ?max 表示。 从吸收带的位置可估计产生吸收的共轭体系的大小。 吸收带的强度，以摩尔吸光系数 ?max 表示 吸收强度有助于识别K带、B带和R带。 吸收带的形状 从吸收带的形状可帮助判断产生紫外吸收的基团，某些芳环衍生物