傅立叶红外光谱样品调制及图谱解析技巧课件.ppt

(7) 互变异构的影响 有互变异构的现象存在时，在红外光谱中能看到各种异构体的吸收带。如乙酰乙酸乙酯有酮式和烯醇式结构，两者的吸收皆能在红外谱图上找到,但烯醇式的羰基吸收较酮式的弱,说明烯醇式较少. CH3-CO-CH2-COO-C2H5→CH2-C(OH)=CH-COO-C2H5 υC=O/cm-1在 υC=O 与υC=C在 1738(s),1717(s) 1650(w), υOH 3000 2、基团与红外吸收频率 为了便于记忆，将整个红外光谱区域分成几个大区，列表说明各个区域可能出现的振动类型及对应的基团 频率范围/cm-1 基团 振动类型 3700-3000 OH,NH, C≡C-H υX-H 3100-3000 Ar-H,=CH,-CH2-X υAr-H, υ=CH 3000-2700 CH3,CH2,CH,-CHO 烷烃及醛 2400-2000 C≡C, C≡N,C=C=C,O=C=O 三键和累积双键 1900-1650 C=O 羰基 1675-1500 C=C,C=N,NH υC=C,υC=N,苯环,δNH 1500-1100 CH3,CH2,CH C-C,C-O,C-N δCH υC-O,υC-N 1000-650 Ar-H,=CH, OH,NH, C-X(X为卤素) ωAr-H,ω=CH ωOH,ωNH υC-X 3、红外图谱的解析 所谓图谱解析就是根据红外光谱图上出现的吸收带，利用各种基团特征吸收的知识，确定谱带的归属，以确定分子中所含的基团，结合其它分析所获得的信息，作定性鉴定和推测分子结构。 12500－5cm-1为红外区， 12500－4000cm-1近红外区，主要研究X-H基团的倍频和合频吸收； 4000－400cm-1中红外区，绝大多数有机化合物的基频振动出现在该区域； 400－5cm-1远红外区，有机化合物的骨架振动、晶格振动、含有重金属原子的化合物在此区域吸收。 我们所讲的是中红外区 红外光谱范围 (1）谱带的三个重要特征 位置、形状、相对强度 位置：谱带位置是指示某一基团存在的最有用特征，由于许多不同基团可能在相同的频率区域产生吸收，所以在做这种对应时应特别小心。 形状：从谱带的形状也可以得到有关基团的一些信息。 如：酰胺基团的（C=O）和烯类的（C=C）的伸缩振动均在1650cm-1附近产生吸收，但酰胺基团的羰基大都形成氢键，其谱带较宽，很容易与烯类的谱带区别。 OH与NH的区别在于OH是宽的大包，而NH则是尖峰。 相对强度：分子中含有一些极性较强的基团，将产生强的吸收带，如羰基和醚键的谱带就很强。 （2）红外光谱一般解析步骤 CO2的吸收，在2350和667cm-1； 还有处理样品时重结晶的溶剂、合成产品中未反应完的反应物或副产物等，都可能引起干扰。 ● 若可以根据其他分析数据写出分子式，则应先算出分子的不饱和度。 ● 确定分子所含基团及化学键的类型，每一种不同结构的分子都有其特征的红外光谱，图谱上每一个吸收带代表分子中某一个基团或化学键的特定振动形式。如羧基可能在3600－2500、1760－1685、1440－1210、995－915cm-1附近出现多个吸收，而且有一定的强度和形状。从这多个峰的出现可以确定羧基的存在。 ● 检查谱图是否符合要求。基线的透过率在90％左右；最大吸收峰不应成平头峰。（图谱合格） ● 了解样品来源、样品理化性质、其他分析数据、样品重结晶溶剂及纯度。（样品合格） ● 排除可能出现的“假谱带”，常见的有： 水的吸收，在3400、1640和650cm-1； 图谱解析“三先三后”原则 先官能团区后指纹区 先强峰后弱峰 先否定后肯定 4000－1333cm-1范围为官能团区，可以判断化合物的种类。 1333－650cm-1范围为指纹区，反映整个分子结构的特点 如：苯环的存在可以由3100－3000、1600、1580、1500、1450cm-1的吸收带判断，而苯环上的取代位置要用900－650cm-1区域的吸收带判断。 否定法：如果已知某波数区的谱带对于某个基团是特征的，那么当这个波数区没有出现谱带时，就可以判断在分子中不存在这个基团。 例如，如果在1725cm-1附近没有吸收带，就可以判断没有酯基的存在；