第十二章紅外吸收光譜法

1、第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法 主要內(nèi)容主要內(nèi)容第一節(jié)紅外吸收光譜法基本原理第一節(jié)紅外吸收光譜法基本原理 一、分子振動能級和振動形式一、分子振動能級和振動形式 二、紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件二、紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件 三、三、 吸收峰的位置吸收峰的位置第二節(jié)第二節(jié) 有機化合物的典型光譜有機化合物的典型光譜 一、烴類化合物一、烴類化合物 二、芳香烴類化合物二、芳香烴類化合物 三、醇類、醚類化合物三、醇類、醚類化合物 四、羰基類化合物四、羰基類化合物 五、胺類化合物五、胺類化合物第三節(jié)第三節(jié) 紅外光譜儀紅外光譜儀 一、光柵紅外光譜儀主要部件一、光柵紅外光譜儀主要部件 二、傅立葉

2、變換紅外光譜儀原理圖二、傅立葉變換紅外光譜儀原理圖 三、儀器性能指標三、儀器性能指標第四節(jié)第四節(jié) 紅外吸收光譜分析紅外吸收光譜分析 一、試樣的制備一、試樣的制備 二、紅外光譜解析一般步驟二、紅外光譜解析一般步驟第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法以連續(xù)波長的紅外光為光源照射樣品引起分子振動能以連續(xù)波長的紅外光為光源照射樣品引起分子振動能級之間躍遷，而產(chǎn)生紅外吸收光譜，根據(jù)化合物的紅級之間躍遷，而產(chǎn)生紅外吸收光譜，根據(jù)化合物的紅外吸收光譜進行定性、定量及結(jié)構(gòu)分析的方法。外吸收光譜進行定性、定量及結(jié)構(gòu)分析的方法。 紅外吸收光譜法紅外吸收光譜法infrared absorption

3、 spectroscopy；IR第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法近紅外區(qū)紅外吸收光譜法分類紅外吸收光譜法分類波長0.762.5m，波數(shù)131584000cm-1中紅外區(qū)波長2.525m，波數(shù)4000 400cm-1和遠紅外區(qū)波長25 1000m，波數(shù)40010cm-1第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法第一節(jié)紅外吸收光譜法基本原理第一節(jié)紅外吸收光譜法基本原理第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法一、分子振動能級和振動形式一、分子振動能級和振動形式位能 U K(rre)2 21縮re伸伸平衡位置平衡位置第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅

4、外吸收分光光度法總能量EVU+T 分子振動能級能量EV (V+ )h 21位能 U K(rre)2 21第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法1、伸縮振動、伸縮振動(stretching vibration)對稱伸縮振動對稱伸縮振動 s不對稱伸縮振動不對稱伸縮振動as2、彎曲振動（、彎曲振動（bending vibration）面內(nèi)彎曲振動面內(nèi)彎曲振動 剪式振動剪式振動面內(nèi)搖擺振動面內(nèi)搖擺振動 面外彎曲振動面外彎曲振動 面外搖擺振動面外搖擺振動扭曲振動扭曲振動第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法對稱對稱剪式剪式面外搖擺面外搖擺伸縮振動伸縮振動不對稱不對稱面內(nèi)搖

5、擺面內(nèi)搖擺面內(nèi)彎曲振動面內(nèi)彎曲振動卷曲卷曲面外彎曲振動面外彎曲振動第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法甲烷中C-H的彎曲振動甲烷中C-H的伸縮振動彎曲振動第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法振動自由度振動自由度vibrative degree of freedom 分子基本振動的數(shù)目，即分子的獨立振動數(shù)。分子基本振動的數(shù)目，即分子的獨立振動數(shù)。注意：分子平動能量改變不產(chǎn)生光譜，而轉(zhuǎn)動能級躍遷產(chǎn)生注意：分子平動能量改變不產(chǎn)生光譜，而轉(zhuǎn)動能級躍遷產(chǎn)生的遠紅外光譜超出中紅外光譜的研究范圍，因此應(yīng)該扣除這的遠紅外光譜超出中紅外光譜的研究范圍，因此應(yīng)該扣除這兩種運動形

6、式。兩種運動形式。第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法振動自由度振動自由度f = 3N（運動自由度）平動自由度轉(zhuǎn)動自由度線性分子振動自由度 f = 3N -5非線性分子振動自由度 f = 3N -6 第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法例如，水為非線型分子，振動自由度3N333，說明水分子有3種基本振動形式 又如，CO2為線型分子，振動自由度3N324，說明CO2有4種基本振動形式 第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法二、紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件二、紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件 EL =Vh或或L=V；0第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收

7、分光光度法（1）紅外光譜簡并）紅外光譜簡并（2）非紅外活性振動）非紅外活性振動振動頻率完全相同的吸收峰在紅外光譜中重疊的現(xiàn)象。振動頻率完全相同的吸收峰在紅外光譜中重疊的現(xiàn)象。當(dāng)振動過程中分子瞬間偶極矩不發(fā)生變化時，不產(chǎn)生紅外光的吸收。當(dāng)振動過程中分子瞬間偶極矩不發(fā)生變化時，不產(chǎn)生紅外光的吸收。第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法吸收峰的強度吸收峰的強度 振動能級的躍遷幾率。振動能級的躍遷幾率。振動過程中鍵的偶極矩變化。振動過程中鍵的偶極矩變化。振動形式振動形式: : ， asS分子結(jié)構(gòu)的對稱性有關(guān)。分子結(jié)構(gòu)的對稱性有關(guān)。 第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法

8、振動過程中鍵的偶極矩變化振動過程中鍵的偶極矩變化基團的極性大，鍵的偶極矩也大，伸縮振動過程中基團的極性大，鍵的偶極矩也大，伸縮振動過程中偶極矩的變化也大，其吸收峰的強度亦愈強。因此偶極矩的變化也大，其吸收峰的強度亦愈強。因此分子中含有雜原子時，其紅外譜峰一般都比較強。分子中含有雜原子時，其紅外譜峰一般都比較強。第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法分子結(jié)構(gòu)的對稱性分子結(jié)構(gòu)的對稱性結(jié)構(gòu)對稱的分子在振動過程中，若其振動方向也對結(jié)構(gòu)對稱的分子在振動過程中，若其振動方向也對稱，則振動的偶極矩始終為零，沒有吸收峰出現(xiàn)。稱，則振動的偶極矩始終為零，沒有吸收峰出現(xiàn)。 第十二章第十二章 紅外吸

9、收分光光度法紅外吸收分光光度法吸收峰的絕對強度吸收峰的絕對強度 100時，稱為非常強峰（時，稱為非常強峰（vs）在在20100范圍內(nèi)，為強峰（范圍內(nèi)，為強峰（s）在在1020范圍內(nèi)，為中強峰（范圍內(nèi)，為中強峰（m）在在110范圍內(nèi)，為弱峰（范圍內(nèi)，為弱峰（w）1時，為非常弱峰（時，為非常弱峰（vw）第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法（1）基本振動頻率）基本振動頻率 （2）基頻峰和泛頻峰）基頻峰和泛頻峰 （3）基頻峰的分布規(guī)律）基頻峰的分布規(guī)律 （4）影響峰位的因素）影響峰位的因素 （5）特征區(qū)和指紋區(qū)）特征區(qū)和指紋區(qū)第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法Ho

10、oke定律推導(dǎo)出的簡諧振動頻率計算公式定律推導(dǎo)出的簡諧振動頻率計算公式 uK21用波數(shù)表示用波數(shù)表示（cm-1）1302uKu為為A、B原子的折合質(zhì)量原子的折合質(zhì)量 BABAmmmmu第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法折合相對原子質(zhì)量相同的基團，其化學(xué)鍵力常數(shù)越大，折合相對原子質(zhì)量相同的基團，其化學(xué)鍵力常數(shù)越大，伸縮振動基頻峰的波數(shù)越高。伸縮振動基頻峰的波數(shù)越高。折合相對原子質(zhì)量越小，基團的伸縮振動波數(shù)越高。折合相對原子質(zhì)量越小，基團的伸縮振動波數(shù)越高。 以共價鍵與以共價鍵與C C原子組成基團的其他原子隨著原子質(zhì)量原子組成基團的其他原子隨著原子質(zhì)量的增加，紅外振動波數(shù)減小。

11、的增加，紅外振動波數(shù)減小。 折合相對原子質(zhì)量相同的基團，一般折合相對原子質(zhì)量相同的基團，一般。 ICBrCClCOCCCHC第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法基頻峰：分子吸收一定頻率的紅外線，由振動基態(tài)基頻峰：分子吸收一定頻率的紅外線，由振動基態(tài)(V=0)躍遷躍遷至第一激發(fā)態(tài)至第一激發(fā)態(tài)(V=1)時，所產(chǎn)生的吸收峰。位置規(guī)律性比較強時，所產(chǎn)生的吸收峰。位置規(guī)律性比較強且強度比較大，在紅外光譜上較容易識別。且強度比較大，在紅外光譜上較容易識別。倍頻峰：吸收一定頻率的紅外線后，分子振動能級由基態(tài)倍頻峰：吸收一定頻率的紅外線后，分子振動能級由基態(tài)(V=0)躍遷至第二激發(fā)態(tài)躍遷至第

12、二激發(fā)態(tài)(V=2)、第三激發(fā)態(tài)、第三激發(fā)態(tài)(V=3)等所產(chǎn)生的等所產(chǎn)生的吸收峰，分別稱為二倍頻峰、三倍頻峰等?？偡Q這些吸收峰為吸收峰，分別稱為二倍頻峰、三倍頻峰等。總稱這些吸收峰為倍頻峰。倍頻峰。差頻峰：有些弱峰還由兩個或多個基頻峰頻率的和或差產(chǎn)差頻峰：有些弱峰還由兩個或多個基頻峰頻率的和或差產(chǎn)生，生，12峰稱為合頻峰，峰稱為合頻峰，12峰稱為差頻峰。峰稱為差頻峰。泛頻峰：倍頻峰、合頻峰及差頻峰統(tǒng)稱為泛頻峰。泛頻峰多泛頻峰：倍頻峰、合頻峰及差頻峰統(tǒng)稱為泛頻峰。泛頻峰多數(shù)為弱峰，一般在圖譜上不易辨認。但增加了光譜特征性。數(shù)為弱峰，一般在圖譜上不易辨認。但增加了光譜特征性。第十二章第十二章 紅外吸

13、收分光光度法紅外吸收分光光度法CCC=CC-C化學(xué)鍵類型折合摩爾質(zhì)量u鍵常數(shù)KN/cm基團振動波數(shù)cm-165119061016806152060不同基團的基本振動頻率 C-CC=CCC第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法誘導(dǎo)效應(yīng)C RORCORCORO RCl1715cm-1 1735cm-1 1780cm-1C ROR1715cm-1 1690cm-1CH3CCHCOCH3CH3共軛效應(yīng) 第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法氫鍵效應(yīng) 第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法空間效應(yīng) 互變異構(gòu)效應(yīng) 1738cm1、 1717cm1C O165

14、0cm1C O第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法環(huán)張力效應(yīng) 第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法1.特征區(qū)：特征區(qū)： 40001300cm 1，2.57.69m 化學(xué)鍵和基團的特征振動頻率區(qū)，吸收峰較稀疏，易辨認，化學(xué)鍵和基團的特征振動頻率區(qū)，吸收峰較稀疏，易辨認，每一個吸收峰都和一定的基團相對應(yīng)，一般可用于鑒定官能團每一個吸收峰都和一定的基團相對應(yīng)，一般可用于鑒定官能團的存在。的存在。2.指紋區(qū)：指紋區(qū)： 1300400cm 1，7.6925m 吸收峰的特征性強，可用于區(qū)別不同化合物結(jié)構(gòu)上的微小差吸收峰的特征性強，可用于區(qū)別不同化合物結(jié)構(gòu)上的微小差異。吸

15、收峰強度和位置相似，相互干擾較大，再加上各種彎曲異。吸收峰強度和位置相似，相互干擾較大，再加上各種彎曲振動的能級差小，吸收峰密集、復(fù)雜多變、不容易辨認。振動的能級差小，吸收峰密集、復(fù)雜多變、不容易辨認。 第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法兩區(qū)域法的分區(qū)及其作用兩區(qū)域法的分區(qū)及其作用 區(qū)域吸收峰類型作用特征特征區(qū)4000-1300cm-1氫單鍵的伸縮振動峰確定化合物具有哪些基團；確定化合物的類別吸收峰比較稀疏，容易辨認各種叁鍵、雙鍵的伸縮振動峰部分氫單鍵的面內(nèi)彎曲振動峰指紋區(qū)1300-400cm-1各種單鍵的伸縮振動峰某些特征峰及大量相關(guān)峰作為確定基團的旁證；確定化合物的細微

16、結(jié)構(gòu)吸收峰密集、多變且復(fù)雜，能夠反映各化合物微小差異，可與標準圖譜或已知物譜圖進行對比分析多數(shù)基團的面外彎曲振動峰第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法u特征峰：用于鑒別化學(xué)鍵或基團存在的吸收峰。特征峰：用于鑒別化學(xué)鍵或基團存在的吸收峰。u相關(guān)峰：一組具有相互依存和佐證關(guān)系的吸收峰。相關(guān)峰：一組具有相互依存和佐證關(guān)系的吸收峰。第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法第二節(jié)第二節(jié) 有機化合物的典型光譜有機化合物的典型光譜第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法正辛烷、1辛烯、1辛炔的紅外光譜 第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法C-H

17、 類型波數(shù)（cm-1）峰強度備注SP3雜化的C-CH32960、2870很強-CH22930、2850強-CH2890中強-OCH328302815中強醛基-COH2820、2720中強特征SP2雜化的CC=CH30403010弱中強共軛向低頻方向移動且峰增強ArH31003030弱中強共軛向低頻方向移動且峰增強SP雜化的CCCH3300中強第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法C-H 類型波數(shù)（cm-1）峰強度備注-CH3（不對稱）14701430中強-CH3（對稱）13961365中或強中心位置1380 cm-1（特征）-CH2-（不對稱）14701430中強第十二章第十二

18、章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法結(jié)構(gòu)脂肪CH32960287214621380芳香CH329252860ROCH32925287014551362RCOCH3297514221375脂肪NHCH328081425芳香NHCH32815脂肪N(CH3)228182770芳香N(CH3)22830RSCH32975287814271310)cm(1asCH)cm(1sCH)cm(1asCH)cm(1sCH第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法烯烴類型波數(shù)（cm-1）峰強度備注RHCCH2990、910強可以鑒別烯烴R1HC=CR2H（順式）690中或強化合物的取代R1HC=

19、CR2H（反式）970中或強位置和類型R1R2C=CH2890中或強R1R2C=CR3H840790中或強第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法結(jié)構(gòu)RHC=CH230852975302516439109901825R1R2C=CH23075297516508901790R1R2C=CR3H30301680820R1HC=CR2H（順式）30251650690R1HC=CR2H（反式）30201670970R1R2C=CR3 R4弱或無asCH2sCH2CHCC2CHCH2CH2第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法烷烴的振動波數(shù)小于3000 cm1， 甲基的與亞

20、甲基的在譜圖上常常為一疊加峰。當(dāng)化合物中存在有-CH(CH3)2、-C(CH3)3或-C(CH3)2時，由于振動偶合峰發(fā)生分裂，出現(xiàn)雙峰。 n4的直鏈烷烴在722cm1左右出現(xiàn)峰，并且隨著CH2個數(shù)減少，吸收峰向高波數(shù)方向移動。 3asCH2asCH3sCH2sCH第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法甲苯、鄰氯甲苯、間甲苯胺、對氯甲苯的紅外光譜 第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法芳烴取代類型波數(shù)（cm-1）峰強度備注單取代770730很強雙峰單取代（5個相鄰H）710690強鄰雙取代770735很強與單取代峰重疊，鄰雙取代（4個相鄰H）710690峰，易區(qū)

21、別間雙取代810750很強與單取代峰重疊間雙取代（3個相鄰H）725680中或強但低頻峰位置易變化間雙取代（1個孤立H） 900860中對雙取代（2個相鄰H）860800很強單峰五取代（1個孤立H）900860很強第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法正己醇、2丁醇、丁醚的紅外光譜第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法化合物 （cm-1） （cm-1） （cm-1）伯醇364013501260cm-11050仲醇363013501260cm-11100叔醇362014101310cm-11150酚361014101310cm-11220OHCHOC第十二章第十二

22、章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法基團類型波數(shù)（cm-1）峰強度備注OH 37003200強（特征）游離OH37003500較強尖締合OH34503200強寬COOHOH 35502500強（特征）游離OH3550強尖締合OH30002500強寬NH35003100強（特征）游離NH35003300弱伯胺為雙峰、尖締合NH35003100弱伯胺為雙峰、尖35003300強度不定CONH2第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法苯甲醛、苯乙酮、苯甲酸、苯甲酸甲酯、苯甲酰胺、乙酸酐的紅外光譜 第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法羰基類型波數(shù)（cm-1）峰強度備

23、注酮（不共軛）17401720強共軛向低頻方向移動酸（不共軛）17051725強共軛向低頻方向移動醛（不共軛）17051725強共軛向低頻方向移動酯（鏈狀且不共軛）17401710強六元環(huán)內(nèi)酯17501730強環(huán)張力影響向高頻方向移動五元環(huán)內(nèi)酯17801760強環(huán)張力影響向高頻方向移動酰鹵18151720強酸酐18501800強共振偶合，分裂成雙峰17801740強酰胺17001680強游離16601640強締合第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法正丁胺、二丁胺、三丁胺紅外光譜正丁胺、二丁胺、三丁胺紅外光譜 第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法波數(shù)（cm-1

24、）波長（m）振動類型375030002.73.3330030003.03.4300027003.33.7 （-CH3，飽和CH2及CH，-CHO）240021004.24.9190016505.36.1 （酸酐、酰氯、酯、醛、酮、羧酸、酰胺）167515005.96.2147513006.87.7 （各種面內(nèi)彎曲振動）130010007.710.0 （酚、醇、醚、酯、羧酸）1 00065010.015.4 （不飽和碳-氫面外彎曲振動）NHOH 、ArHCHCHCHNCCC、OCCNCC 、CHOCCH第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法第三節(jié)第三節(jié) 紅外光譜儀紅外光譜儀第十二

25、章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法1.輻射源輻射源 硅碳棒硅碳棒 能斯特?zé)裟芩固責(zé)?白熾線圈白熾線圈2.吸收池吸收池固體池固體池液體池液體池氣體池氣體池3.單色器單色器 ：邁克爾遜：邁克爾遜(Michelson)干涉儀干涉儀 4.檢測器：熱電型和光電導(dǎo)型檢測器檢測器：熱電型和光電導(dǎo)型檢測器 5.計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng)第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法1.靈敏度高，樣品量少到靈敏度高，樣品量少到10-910-11g仍可看到清晰圖譜。仍可看到清晰圖譜。2.分辨

26、率高，波數(shù)準確度至分辨率高，波數(shù)準確度至0.5cm 1，甚至，甚至 0.005 cm 1。3.測定的光譜范圍寬，可測光譜范圍測定的光譜范圍寬，可測光譜范圍1000010cm 1。4.掃描速度快掃描速度快 一般在一般在1s內(nèi)即可完成全光譜范圍的掃描，內(nèi)即可完成全光譜范圍的掃描， 比色散型儀器提高數(shù)百倍。比色散型儀器提高數(shù)百倍。 第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法1.1.分辨率分辨率 2.2.波數(shù)準確度波數(shù)準確度 3.3.波數(shù)重現(xiàn)性波數(shù)重現(xiàn)性4.4.透光率或吸光度準確度透光率或吸光度準確度5.5.透光率或吸光度重復(fù)性透光率或吸光度重復(fù)性第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸

27、收分光光度法第四節(jié)第四節(jié) 紅外吸收光譜分析紅外吸收光譜分析 第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法1 1、固體樣品、固體樣品（1 1）壓片法）壓片法 （2 2）糊劑法）糊劑法 （3 3）薄膜法）薄膜法2 2、液體樣品、液體樣品 （1 1）夾片法）夾片法 （2 2）涂片法）涂片法 （3 3）液體池法）液體池法第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法（一）收集未知物的有關(guān)數(shù)據(jù)（一）收集未知物的有關(guān)數(shù)據(jù)（二）確定未知物的不飽和度（二）確定未知物的不飽和度（三）檢查紅外光譜圖是否有雜質(zhì)吸收（三）檢查紅外光譜圖是否有雜質(zhì)吸收 （四）解析圖譜（四）解析圖譜（五）確定化合物的可

28、能結(jié)構(gòu)（五）確定化合物的可能結(jié)構(gòu)（六）與標準圖譜比較確定結(jié)構(gòu)（六）與標準圖譜比較確定結(jié)構(gòu) 薩特勒薩特勒（Sadtler）紅外圖譜集紅外圖譜集 中國國家藥典委員會中國國家藥典委員會藥品紅外光譜集藥品紅外光譜集222134nnn第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法1 1、解析紅外光譜的三要素：峰位、峰強及峰形。首、解析紅外光譜的三要素：峰位、峰強及峰形。首先要識別峰位，其次觀看峰強，然后分析峰形先要識別峰位，其次觀看峰強，然后分析峰形 2 2、用一組相關(guān)峰確認一個基團：防止利用某特征、用一組相關(guān)峰確認一個基團：防止利用某特征峰片面的確認基團。峰片面的確認基團。3 3、紅外光譜的解

29、析順序：先觀察解析特征區(qū)，確定、紅外光譜的解析順序：先觀察解析特征區(qū)，確定化合物有何基團，并歸屬其類別。然后結(jié)合指紋區(qū)找化合物有何基團，并歸屬其類別。然后結(jié)合指紋區(qū)找到相關(guān)吸收峰，最后初步確認化合物的結(jié)構(gòu)。到相關(guān)吸收峰，最后初步確認化合物的結(jié)構(gòu)。 4 4、了解和熟悉基團與特征頻率的相關(guān)關(guān)系：對熟練、了解和熟悉基團與特征頻率的相關(guān)關(guān)系：對熟練 解析紅外光譜、快速判斷化合物的取代基團及類解析紅外光譜、快速判斷化合物的取代基團及類 型，確定化合物的結(jié)構(gòu)有很大幫助型，確定化合物的結(jié)構(gòu)有很大幫助第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法解：從分子式求得不飽和度：解：從分子式求得不飽和度： 從

30、不飽和度判斷可能從不飽和度判斷可能有苯環(huán)。從上圖可知有苯環(huán)。從上圖可知3010 cm-1為為Ar-H，1600，1580cm-1為為CC；760，690cm-1為為H。上述的吸收峰均指示分子中含有苯環(huán)。而。上述的吸收峰均指示分子中含有苯環(huán)。而760，690cm-1的兩個峰，提示該化合物可能為單取代苯衍生物。的兩個峰，提示該化合物可能為單取代苯衍生物。528822第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法在1680cm-1處有一很強的CO峰，可能是醛或酮。因為分子式只有一個氧原子，不可能是羧酸或酯。在2820,2720cm-1附近不出現(xiàn)醛基的C-H雙峰，所以該化合物只能是酮類。從分子

31、式中減去C6H5-和C=O，只余下一個-CH3。從譜圖中發(fā)現(xiàn)，1360cm-1有吸收峰。故該未知物結(jié)構(gòu)為：峰歸屬： 3010 cm-1, 2960 cm-1， 1680 cm-1, 1600 cm-1，1580 cm-1， 1450 cm-1， 1450 cm-1， 1360 cm-1， 1260 cm-1， 1180 cm-1，1020 cm-1， 760 cm-1、690 cm-1。C CH3OHCHOCCasCHsCHCCCHH核對：苯乙酮不飽和度為5。 查對標準光譜：與Sadtier8290K 苯乙酮標準光譜一致。說明推斷正確。第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法例2

32、某無色透明液體，沸點107，分子式為C4H10O，紅外光譜如下，試推斷其結(jié)構(gòu)。解：根據(jù)分子式求得不飽和度： 為飽和化合物。從上圖觀察，在特征區(qū)可找到 （締合）3360 cm-1 。C-H2970，2 874cm-1，表示-CH3，-CH2 存在。 1395cm-1, 1365cm-1 強度不等的雙峰，表示-CH3存在，且可能是含有叔丁基。從13501000cm-1的C-O可知可能是伯醇。0210422OHSCH3第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法故該化合物的可能結(jié)構(gòu)為：峰歸屬： 3360 cm-1, 2970 cm-1， 2874cm-1， 1476 cm-1， 1395c

33、m-1, 1365cm-1， 1235 cm-1， 1195 cm-1 CH3CCH3OHCH3OHasCHsCHasCHaSCH3SCH3CCOC核對：原子數(shù)及不飽和度驗證合理; 查對標準光譜：與Sadtier 13K異丁醇標準光譜一致。 說明推斷正確。第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法小小 結(jié)結(jié)1 1、基本概念、基本概念 紅外吸收光譜法紅外吸收光譜法 基頻峰基頻峰 泛頻峰泛頻峰 倍頻峰倍頻峰 伸縮振動伸縮振動 彎曲振動彎曲振動 振動自由度振動自由度 簡并簡并第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法小小 結(jié)結(jié)1 1、基本概念、基本概念 紅外活性振動紅外活性振

34、動 紅外非活性振動紅外非活性振動 費米共振費米共振 振動偶合振動偶合 特征峰特征峰 相關(guān)峰相關(guān)峰 特征區(qū)特征區(qū) 指紋區(qū)指紋區(qū)第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法2、基、基本原理本原理 紅外吸收光譜法的基本原理紅外吸收光譜法的基本原理 紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件 基頻峰的分布規(guī)律基頻峰的分布規(guī)律 紅外光譜解析的一般步驟紅外光譜解析的一般步驟 紅外光譜解析的一般原則紅外光譜解析的一般原則 有機化合物的典型光譜有機化合物的典型光譜 光柵紅外光譜儀主要部件、工作原理及傅立葉變光柵紅外光譜儀主要部件、工作原理及傅立葉變 換紅外光譜法的主要特點。換紅外光譜法的主要特點。

35、第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法3、主要計算公式、主要計算公式 分子振動能級的能量分子振動能級的能量 照射頻率與基團固有頻率的關(guān)系照射頻率與基團固有頻率的關(guān)系 分子的振動自由度分子的振動自由度 基頻峰位基頻峰位 分子式計算不飽和度的經(jīng)驗式分子式計算不飽和度的經(jīng)驗式 小小 結(jié)結(jié)第十二章第十二章 紅外吸收分光光度法紅外吸收分光光度法1. (美美)中西香爾等著，王緒明譯中西香爾等著，王緒明譯紅外光譜分析紅外光譜分析100例例.北京：科學(xué)出版社，北京：科學(xué)出版社，19842. 謝晶曦主編謝晶曦主編.紅外光譜在有機化學(xué)和藥物化學(xué)中應(yīng)用（修訂版）紅外光譜在有機化學(xué)和藥物化學(xué)中應(yīng)用（修

36、訂版）. 北京：科學(xué)出北京：科學(xué)出 版社，版社， 20023. 吳瑾光主編吳瑾光主編. 近代傅里葉變換紅外光譜技術(shù)及應(yīng)用近代傅里葉變換紅外光譜技術(shù)及應(yīng)用.上卷上卷.北京：科學(xué)技術(shù)文獻北京：科學(xué)技術(shù)文獻 出版社，出版社，19944. 蘇克曼主編蘇克曼主編.波譜解析法波譜解析法.華東理工大學(xué)出版社，華東理工大學(xué)出版社，20025. 朱明華主編朱明華主編. 儀器分析（第儀器分析（第3版）版）. 北京：高等教育出版社北京：高等教育出版社,20036. Kenneth A. Rubinson Judityh F. Rubinson. Contemporary Instrumental Analysis （影印版）（影印版）. 北京：科學(xué)出北京：科學(xué)出 版社版社 20037. 汪爾康汪爾康.二十一世紀的分析化學(xué)二十一世紀的分析化學(xué). 北京北京:科學(xué)出版社，科學(xué)出版社，2001 第十二章第十二章 紅外吸收