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1、1紅外吸收光譜的解譜及應(yīng)用紅外吸收光譜的解譜及應(yīng)用2q 解析紅外譜圖,獲得官能團(tuán)的根本信息,推導(dǎo)未知物解析紅外譜圖,獲得官能團(tuán)的根本信息,推導(dǎo)未知物的可能結(jié)構(gòu)的可能結(jié)構(gòu) 能力目標(biāo)3 認(rèn)識(shí)紅外光譜圖,分析特點(diǎn)認(rèn)識(shí)紅外光譜圖,分析特點(diǎn)橫坐標(biāo)波數(shù),縱坐標(biāo)百分透過率橫坐標(biāo)波數(shù),縱坐標(biāo)百分透過率 ,谷底表示吸收峰。,谷底表示吸收峰。特征區(qū):特征區(qū):4000-13504000-1350指紋區(qū):指紋區(qū): 1350 1350 650 cm-1 650 cm-14譜圖解析的一般程序譜圖解析的一般程序 圖解析方法:圖解析方法: 先根據(jù)分子式其不飽和度,初步判斷結(jié)構(gòu),查看特征官能團(tuán)先根據(jù)分子式其不飽和度,初步判斷結(jié)

2、構(gòu),查看特征官能團(tuán)區(qū),判斷官能團(tuán)的種類,最后查看指紋區(qū),判斷其精細(xì)結(jié)構(gòu),確區(qū),判斷官能團(tuán)的種類,最后查看指紋區(qū),判斷其精細(xì)結(jié)構(gòu),確定結(jié)構(gòu)式定結(jié)構(gòu)式注意:在解析過程中,要把注意力集中到主要基團(tuán)的相關(guān)峰上,防止孤注意:在解析過程中,要把注意力集中到主要基團(tuán)的相關(guān)峰上,防止孤立解析。立解析。 5分子的不飽和度分子的不飽和度定義:定義: 不飽和度是指分子結(jié)構(gòu)中到達(dá)飽和所缺一價(jià)元素的不飽和度是指分子結(jié)構(gòu)中到達(dá)飽和所缺一價(jià)元素的“對(duì)數(shù)。如:乙烯變成飽和烷烴需要兩個(gè)氫原子,不飽和對(duì)數(shù)。如:乙烯變成飽和烷烴需要兩個(gè)氫原子,不飽和度為度為1 1。計(jì)算:計(jì)算: 假設(shè)分子中僅含一,二,三,四價(jià)元素假設(shè)分子中僅含一,

3、二,三,四價(jià)元素H H,O O,N N,C C,那么可按下式進(jìn)行不飽和度的計(jì)算:,那么可按下式進(jìn)行不飽和度的計(jì)算: = = 2 + 2n4 + n3 n1 2 + 2n4 + n3 n1 / 2/ 2 n4 n4 , n3 n3 , n1 n1 分別為分子中四價(jià),三價(jià),一價(jià)元素?cái)?shù)目。分別為分子中四價(jià),三價(jià),一價(jià)元素?cái)?shù)目。作用:作用: 由分子的不飽和度可以推斷分子中含有雙鍵,三鍵,由分子的不飽和度可以推斷分子中含有雙鍵,三鍵,環(huán),芳環(huán)的數(shù)目,驗(yàn)證譜圖解析的正確性。環(huán),芳環(huán)的數(shù)目,驗(yàn)證譜圖解析的正確性。例:例: C9H8O2 C9H8O2 = = 2 +22 +29 8 9 8 / 2 = 6/

4、2 = 661 1、OH 3650 OH 3650 3200 cm-1 3200 cm-1 確定確定 醇,酚,酸醇,酚,酸2 2、不飽和碳原子上的、不飽和碳原子上的=CH=CH CH CH 苯環(huán)上的苯環(huán)上的CH 3030 cm-1CH 3030 cm-1 =CH 3010 =CH 3010 2260 cm-1 2260 cm-1 CH 3300 cm-1 CH 3300 cm-1 3 3、 C=O C=O 1850 1850 1600 cm-1 1600 cm-1 碳氧雙鍵的特征峰,強(qiáng)度大,碳氧雙鍵的特征峰,強(qiáng)度大,峰鋒利。峰鋒利。4 4、單核芳烴、單核芳烴 的的C=CC=C鍵伸縮振動(dòng)鍵伸縮振

5、動(dòng)1626 1626 1650 cm-1 1650 cm-1 主要官能團(tuán)的吸收頻率范圍主要官能團(tuán)的吸收頻率范圍7 各種官能團(tuán)的吸收頻率范圍各種官能團(tuán)的吸收頻率范圍從第一區(qū)域到第四區(qū)域,從第一區(qū)域到第四區(qū)域,4000cm-14000cm-1到到400cm-1400cm-1各種官能團(tuán)的特征吸收頻率各種官能團(tuán)的特征吸收頻率范圍。范圍。區(qū)區(qū)域域基基 團(tuán)團(tuán)吸收頻吸收頻率率(cm-1cm-1)振動(dòng)形式振動(dòng)形式吸吸收收強(qiáng)強(qiáng)度度說說 明明第第 一一 區(qū)區(qū) 域域 OHOH(游離)(游離)OHOH(締合)(締合)NHNH2 2,NHNH(游離)(游離)NHNH2 2,NHNH(締合)(締合)SHSHC CH H伸

6、縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)不飽和不飽和C CH H CCH H(叁鍵)(叁鍵)C CH H(雙鍵)(雙鍵)苯環(huán)中苯環(huán)中C CH H 飽和飽和C CH H CHCH3 3 CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 23 6 5 03 6 5 0 358035803 4 0 03 4 0 0 320032003 5 0 03 5 0 0 330033003 4 0 03 4 0 0 310031002 6 0 02 6 0 0 25002500 33003300附近附近3 0 1 03 0 1 0 3040304030303030附近附近 296029605 5287028701010293029305 528

7、5028501010伸縮伸縮伸縮伸縮伸縮伸縮伸縮伸縮伸縮伸縮 伸縮伸縮伸縮伸縮伸縮伸縮 反對(duì)稱伸縮反對(duì)稱伸縮對(duì)稱伸縮對(duì)稱伸縮反對(duì)稱伸縮反對(duì)稱伸縮對(duì)稱伸縮對(duì)稱伸縮m m ,shshs s,b bm ms s,b b s ss ss s s ss ss ss s判斷有無醇類、酚類和有機(jī)酸的重判斷有無醇類、酚類和有機(jī)酸的重要依據(jù)要依據(jù) 不飽和不飽和C CH H伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在3000cm-3000cm-1 1以上以上 末端末端C CH2H2出現(xiàn)在出現(xiàn)在3085cm-13085cm-1附近附近強(qiáng)度上比飽和強(qiáng)度上比飽和C CH H稍弱,但譜帶較稍弱,但譜帶較尖銳尖銳飽和飽和C CH H伸縮振

8、動(dòng)出現(xiàn)在伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在3000cm-13000cm-1以下(以下(300030002800cm-12800cm-1),取代基),取代基影響較小影響較小 三元環(huán)中的三元環(huán)中的CH2CH2出現(xiàn)在出現(xiàn)在3050cm-13050cm-1C CH H出現(xiàn)在出現(xiàn)在2890cm-12890cm-1,很弱,很弱8第二區(qū)域CNCNNN NN CCCC C=C=CC=C=C226022602220222023102310213521352260226021002100 19501950附近附近伸縮伸縮伸縮伸縮伸縮伸縮 伸縮伸縮s s 針針狀狀m mv v v v干擾少干擾少 R RCCCCH H,21002100

9、21402140;R RCCCCRR,2190219022602260;若;若R=RR=R,對(duì)稱分子無紅外譜帶,對(duì)稱分子無紅外譜帶 第 三 區(qū) 域C=CC=C芳環(huán)中芳環(huán)中C=CC=C C=OC=O NONO2 2NONO2 2S=OS=O168016801620162016001600,1580158015001500,145014501850185016001600 160016001500150013001300125012501220122010401040伸縮伸縮伸縮伸縮 伸縮伸縮 反對(duì)稱伸縮反對(duì)稱伸縮對(duì)稱伸縮對(duì)稱伸縮伸縮伸縮m m,w wv v s s s ss ss s 苯環(huán)的骨架

10、振動(dòng)苯環(huán)的骨架振動(dòng) 其他吸收帶干擾少,是判斷羰其他吸收帶干擾少,是判斷羰基(酮類、酸類、酯類、酸酐基(酮類、酸類、酯類、酸酐等)的特征頻率,位置變動(dòng)大等)的特征頻率,位置變動(dòng)大 各種官能團(tuán)的吸收頻率范圍各種官能團(tuán)的吸收頻率范圍9 四四 區(qū)區(qū) 域域C CO O C CO OC C CHCH3 3,CHCH2 2 CHCH3 3NHNH2 2C CF FC CClClC CBrBrC CI I=CH=CH2 2(CHCH2 2)n n,n4,n41 3 0 01 3 0 0 10001000 90090011501150 146014601010 1 3 7 01 3 7 0 138013801

11、6 5 01 6 5 0 156015601 4 0 01 4 0 0 10001000800800600600600600500500500500200200910910890890720720伸縮伸縮 伸縮伸縮 CHCH3 3反對(duì)稱反對(duì)稱變形,變形,CHCH2 2變變形形對(duì)稱變形對(duì)稱變形變形變形伸縮伸縮伸縮伸縮伸縮伸縮伸縮伸縮面外搖擺面外搖擺面內(nèi)搖擺面內(nèi)搖擺s s s s m m s sm,sm,ss ss ss ss ss svC CO O鍵(酯、醚、醇類)的極性很鍵(酯、醚、醇類)的極性很強(qiáng),故強(qiáng)度強(qiáng),常成為譜圖中最強(qiáng)強(qiáng),故強(qiáng)度強(qiáng),常成為譜圖中最強(qiáng)的吸收的吸收醚類中醚類中C CO OC C的的asas=1100=11005050是最強(qiáng)的吸收。是最強(qiáng)的吸收。C CO OC C對(duì)稱伸縮在對(duì)稱伸縮在90090010001000,較弱,較弱大部分有機(jī)化合物都含有大部分有機(jī)

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