红外光谱的影响因素与基团分析.ppt

第二章 红外光谱 甲基的振动形式 2.2 红外光谱的吸收强度及其影响因素 强度与偶极距变化有关，偶极距变化越大，吸收强度越大。一般来说，基团极性越大，在振动过程中偶极距变化幅度越大，吸收强度越大。 诱导效应会影响基团极性，因此影响吸收。诱导效应使基团极性增强 ，吸收增强，反之则降低。 氢键影响基团的极化程度，因此吸收峰变宽增强。 振动偶合、费米共振 2.3. 红外光谱的吸收频率及其影响因素 化学键的振动频率不仅与其性质有关如成键原子的杂化方式，质量效应等，还受很多外部因素的影响。相同基团的特征吸收并不总在一个固定频率上。影响因素有关： 1. 质量效应 2.电子效应 内在因素 3.空间效应 4.氢键 5.振动的偶合 外在因素 （1）质量效应 分子中键的振动频率与化学键力常数成正比，与折合 质量成反比。 同一周期，从左到右X基的电负性增大，X-H键力常数 增大，振动波数增高。 同一主族，至上而下，X-H键力常数依次下降，折合 质量增加明显，振动波数减小。 X-H键伸缩振动频率 （2）电子效应 b 共轭效应 共轭效应: 共轭引起C=O双键极性增强，双键性降低， 吸收频率降低，强度提高，共轭体系中的苯环或双键的 吸收频率也向低波数移动。 （3）空间效应 b. 环张力: 环的减小导致张力变大，环内键变弱，频率降低，环外的振动频率升高 （4）氢键效应 2.4. 红外光谱的分区 铵盐:铵盐中N-H伸缩振动向低波数移动，位于更低波数 3200~2200cm-1，出现强、宽散吸收带。 伯铵盐：3200~2250cm-1宽带 2600~2500cm-1一个或几个中等强度吸收，泛频带 2200~2100cm-1弱谱带，或不出现 仲铵盐：3000~2200cm-1强吸收，宽谱带 2600~2500cm-1有明显多重吸收带 叔铵盐：2700~2200cm-1宽谱带 基团吸收带数据 2.5 各类化合物的红外特征吸收 饱和烃 不饱和烃 醇酚醚 含羰基化合物 含氮化合物 其他含杂原子有机化合物 金属有机化合物 高分子化合物无机化合物 2.5.1.饱和烃 2.5.3 芳烃 苯环骨架（C=C）振动，C-H伸缩、弯曲振动 C-H伸缩振动：3050~3010 C=C伸缩振动:1600~1450 cm-1，于1600，1580，1500， 1450附近出现3~4条谱带。 C-H面内弯曲:1250-950 cm-1，在此范围干扰大，价值小。 C-H面外弯曲：900-650 cm-1 ，出现1-2条强吸收谱带，泛频出现在2000~1660。 芳烃上基团的频率随取代基的不同而不同。 判断苯环的存在首先看3100~3000及1650~1450两个区域的吸 收峰是否同时存在，再观察900~650区域，以推测取代形式 2.5.6 酚类化合物的红外光谱 C-O伸缩振动，OH伸缩振动，苯环骨架振动 8）胺（铵）类 N-H伸缩、弯曲振动，C-N伸缩振动 其它化合物的红外吸收 1）含杂原子有机化合物 2）金属有机化合物 3）高分子化合物 4）无机化合物 常见基团的红外吸收带 特征区 指纹区 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 C-H，N-H，O-H N-H C?N C=N S-H P-H N-O N-N C-F C-X O-H O-H（氢键） C=O C-C，C-N，C-O =C-H C-H C?C C=C 红外光谱的八个峰区 振动类型：（CH3，CH2，CH）(C—C,C—H )，C-H伸缩、弯曲振动，C-C伸缩振动 C-H伸缩振动：3000~2800，反对称频率大于对称。 C-H弯曲振动：1475~700，1375，1450两峰可作为CH3存在的依据， CH2的剪式振动峰为1450，CH2的面外振动吸收出现在780-720，当4个以上的亚甲基直线相连时，吸收在722，随着数目的增多向高频移动,可通过此峰判断亚甲基的数量， 环烷烃变形振动：1020~960之间，亚甲基的伸缩振动频率大于直链烷烃，并裂分为两个峰。1450~1440。 H C 1 3 8 5 - 1 3 8 0 c m - 1 1 3 7 2 - 1 3 6 8 c m - 1 C H 3 C H 3 CH3