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HXB_2_08红外光谱法
② 羧酸:3550cm-1附近,因氢键的 形成,吸收峰移至3000~2500cm-1。 ③ 胺和酰胺:3500~3300cm-1范围内。 ④ 烃类: 饱和烃的C—H吸收峰在3000cm-1以下; 不饱和烃的吸收峰则在3000cm-1以上。 饱和烃与不饱和烃的分界线: 3000cm-1 2.叁键和积累双键区 2500~1900cm-1区域 3.双键伸缩振动区 1900~1200cm-1区域 C=O、C=C、C=N、N=O等键的伸缩振动、 苯环骨架振动产生的吸收带和芳香族化合 物的倍频吸收带。 等键的反对称伸缩振动等引起的吸收带。 二 指纹区: 1300~600cm-1区域 1. 1300~900cm-1区 C—O、C—N、C—F、C—P、C—S、P—O、Si—O、C=S、S=O、P=O等键的伸缩振动。 2. 900~600cm-1区 ② 为鉴别烯烃的取代程度和构型提供信息: RCH=CH2:990cm-1、910cm-1、R2C=CRH:顺690cm-1、反970 cm-1 ① 指示 的存在情况: n≥4:722cm-1;n :吸收峰移向高波数。 三、影响基团频率的因素 一 内部因素 1.电子效应 ① 诱导效应(I效应) 定义:具有不同电负性的取代基团,通过静电 诱导作用,使分子中电子云的密度发生 变化,从而改变了键力常数,引起基团 频率向高波数方向位移。这种现象称为 诱导效应。 特征:元素的电负性越强,诱导效应越强,吸 收峰向高波数方向移动的程度越大。 σC=O值 1715 1800 1828 1928 ② 中介效应(M效应) 定义:在分子中,若某原子上存在孤对电子, 当这对孤对电子能与π电子云发生重 叠,使分子的电子云密度平均化,从而 造成吸收频率向低波数方向位移。这种 现象称为中介效应。 对于同一个基团,若I>M,则移向高波数,反之,则移向低波数。 ③ 共轭效应(C效应) 定义:由于π—π或n—π共轭的结果,使共轭体 系中电子云密度趋于平均化,从而改变了 键力常数,引起基团频率位移。这种现象 叫做共轭效应,M效应也属于共轭效应。 特征:使单键向高波数方向位移,使双键向低 波数方向位移。 1715 1695~1680 1650cm-1 2.氢键的影响 由于氢键形成,使氢原子周围的力场发生变化, 从而使质子给予体X—H(X=N、O、F等)的伸缩振 动频率向低波数方向移动,吸收强度增大,谱带 变宽。这种现象称为氢键的影响。 3.振动偶合 分子中具有公共原子的两个基团,当它们的震动频率相等或相近时,可能因为强的相互作用而使谱带分裂,出现分别高于或低于正常谱带频率的两个吸收带,此效应称为振动偶合。 4.费米共振 发生在倍频或组合频之间的振动偶合,称为费米共振。此时,前者的吸收强度增大,或在基频附近出现两个吸收谱带。 二 外部因素 主要指测定时,物质的状态及溶剂效应等。 ① 气态中结构更精细; ② 尽量采用非极性溶剂。 §8—4 红外光谱法的应用 一、仪器: 二、定性分析的程序: 1.据样品的元素分析值、分子量、熔点、 沸点等物理常数,初步估计化合物的类 型、化学式; 2.计算不饱和度: n1、n3、n4分别为化合物中一价、三价、四价原子的数目。 ① Ω=0,表示分子是饱和分子; ② Ω=1,表示分子中有一个双键或一个饱和环; ③ Ω=2,表示分子中有叁键或Ω=1所示情况的两倍; ④ Ω=4,表示分子中有苯环; ⑤ 二价的O、S等元素不参与计算。 3.谱图解析: ① 首先观察官能团区; ② 其次观察指纹区; ③ 与标准图谱对照,验证分子结构。 例:某化合物的分子式为C8H14O3,红外光谱 如下图所示,试推断其结构。 解: 1.计算不饱和度: 含有三键或者两个双键 2.谱图解析: ① 在4000~2500cm-1有吸收峰,则有O—H、N—H、C—H、S—H单键,且峰在3000cm-1以下,故为饱和烃的C—H吸收峰。 ② 在2500~1900cm-1无吸收峰,则无: ③ 在1900~1300cm-1有五个吸收峰,则有C=O、C=C、C=N、N=O双键。 由分子式可知,不应含有C=N和N=O键,由①可知,无C=C键。 ∴ 化合物含有两个C=O基团和饱和基团的化合物。 ⑤ 在900~600cm-1有吸收峰,且仅有 755cm-1峰。故 中的n<4。因只
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