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        红外谱图的解析经验

        互联网

        3461

        应该对各官能团的特征吸收熟记于心,因为官能团特征吸收是解析谱图的基础。
        对一张已经拿到手的红外谱图:
        (1)首先依据谱图推出化合物碳架类型:根据分子式计算不饱和度,公式:
        不饱和度=F+1+(T-O)/2 其中:
        F:化合价为4价的原子个数(主要是C原子),
        T:化合价为3价的原子个数(主要是N原子),
        O:化合价为1价的原子个数(主要是H原子),
        我以前本科上谱学导论时老师给过公式,但字母都被我改了:F、T、O分别是英文4,3,1的首字母,这样我记起来就不会忘了 :)。
        举个例子:比如苯:C6H6,不饱和度=6+1+(0-6)/2=4,3个双键加一个环,正好
        为4个不饱和度;
        (2)分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收;以3000 cm^-1为界:高于3000cm^-1为不
        饱和碳C-H伸缩振动吸收,有可能为烯, 炔, 芳香化合物,而低于3000cm^-1一般为饱
        和C-H伸缩振动吸收;
        (3)若在稍高于3000cm^-1有吸收,则应在 2250~1450cm^-1频区,分析不饱和碳碳键的伸
        缩振动吸收特征峰,其中:
        炔 2200~2100 cm^-1
        烯 1680~1640 cm^-1
        芳环 1600,1580,1500,1450 cm^-1
        若已确定为烯或芳香化合物,则应进一步解析指纹区,即1000~650cm^-1的频区 ,以
        确定取代基个数和位置(顺反,邻、间、对);
        (4)碳骨架类型确定后,再依据其他官能团,如 C=O, O-H, C-N 等特征吸收来判定化合物
        的官能团;
        (5)解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来,以准确判定官能团的存在,如2820
        ,2720和1750~1700cm^-1的三个峰,说明醛基的存在。
        解析的过程基本就是这样吧,至于制样以及红外谱图软件的使用,一般的有机实验书上都
        有比较详细的介绍的,这里就不唠叨了。
        这是一个令人头疼的问题,有事没事就记一两个吧:
        1.烷烃:C-H伸缩振动(3000-2850cm^-1)
        C-H弯曲振动(1465-1340cm^-1)
        一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm^-1以下,接近3000cm^-1的频率吸收。
        2.烯烃:烯烃C-H伸缩(3100~3010cm^-1)
        C=C伸缩(1675~1640 cm^-1)
        烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm^1)。
        3.炔烃:伸缩振动(2250~2100cm^-1)
        炔烃C-H伸缩振动(3300cm^-1附近)。
        4.芳烃:3100~3000cm^-1 芳环上C-H伸缩振动
        1600~1450cm^-1 C=C 骨架振动
        880~680cm^-1 C-H面外弯曲振动
        芳香化合物重要特征:一般在1600,1580,1500和1450cm^-1可能出现强度不等的4个峰。
        880~680cm^-1,C-H面外弯曲振动吸收,依苯环上取代基个数和位置不同而发生变化 ,在
        芳香化合物红外谱图分析中,常常用此频区的吸收判别异构体。

        5.醇和酚:主要特征吸收是O-H和C-O的伸缩振动吸收,
        O-H 自由羟基O-H的伸缩振动:3650~3600cm^-1,为尖锐的吸收峰,
        分子间氢键O-H伸缩振动:3500~3200cm^-1,为宽的吸收峰;
        C-O 伸缩振动: 1300~1000cm^-1
        O-H 面外弯曲: 769-659cm^-1

        6. 醚: 特征吸收: 1300~1000cm^-1 的伸缩振动,
        脂肪醚: 1150~1060cm^-1 一个强的吸收峰
        芳香醚:两个C-O伸缩振动吸收: 1270~1230cm^-1(为Ar-O伸缩)
        1050~1000cm^-1(为R-O伸缩)
        7.醛和酮: 醛的主要特征吸收: 1750~1700cm^-1(C=O伸缩)
        2820,2720cm^-1(醛基C-H伸缩)
        脂肪酮: 1715cm^-1,强的C=O伸缩振动吸收,如果羰基与烯键或芳环共轭会使吸收频率降低
        8.羧酸:羧酸二聚体: 3300~2500cm^-1 宽,强的O-H伸缩吸收
        1720~1706cm^-1 C=O 吸收
        1320~1210cm^-1 C-O伸缩
        920cm^-1 成键的O-H键的面外弯曲振动
        9.酯: 饱和脂肪族酯(除甲酸酯外)的C=O 吸收谱带: 1750~1735cm^-1区域
        饱和酯C-C(=O)-O谱带:1210~1163cm^-1 区域 ,为强吸收
        10.胺:3500~3100 cm^-1, N-H 伸缩振动吸收
        1350~1000 cm^-1, C-N 伸缩振动吸收
        N-H变形振动相当于CH2的剪式振动方式, 其吸收带在:
        1640~1560cm^-1, 面外弯曲振动在900~650cm^-1.
        11.腈:腈类的光谱特征:三键伸缩振动区域,有弱到中等的吸收
        脂肪族腈 2260-2240cm^-1
        芳香族腈 2240-2222cm^-1
        12.酰胺: 3500-3100cm^-1 N-H伸缩振动
        1680-1630cm^-1 C=O 伸缩振动
        1655-1590cm^-1 N-H弯曲振动
        1420-1400cm^-1 C-N伸缩
        13.有机卤化物: C-X 伸缩 脂肪族 C-F 1400-730 cm^-1
        C-Cl 850-550 cm^-1
        C-Br 690-515 cm^-1
        C-I 600-500 cm^-1

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