波譜解析紅外光譜課件

波譜解析紅外光譜波譜解析紅外光譜第二章紅外光譜(IR)學(xué)習(xí)要求:

1.了解紅外光譜的基礎(chǔ)知識:紅外光譜產(chǎn)生的原因以及在IR譜中影響基團(官能團)振動頻率(ν)的一些因素。

2.掌握IR譜解析的重要區(qū)段及主要官能團特征吸收頻率。

3.了解IR譜在有機結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用。第二章紅外光譜(IR)學(xué)習(xí)要求:第一節(jié)基礎(chǔ)知識一.紅外光(800nm-400μm)與紅外光譜(IR):*分子的能量:E分子=E移+E轉(zhuǎn)+E振+E電子

E光子=hν光=ΔE振*化學(xué)鍵的偶極矩與分子的偶極矩(μ):*紅外光可分為三個區(qū)域:

近紅外區(qū)（泛頻區(qū)）:12500-4000cm-1(波數(shù)ν);

中紅外區(qū)（基本振動區(qū)）

:4000-400cm-1

遠(yuǎn)紅外區(qū)（轉(zhuǎn)動區(qū)）

:400-25cm-1-第一節(jié)基礎(chǔ)知識一.紅外光(800nm-400μm)與紅紅外光譜(IR):紅外光譜圖：

縱坐標(biāo)用吸收強度[吸光度A或透光率T(%)=(T/T0)%]表示

橫坐標(biāo)用波長λ(

m)或波數(shù)ν＝1/λ(cm-1)表示有機化合物結(jié)構(gòu)：可以用峰數(shù)，峰位，峰形，峰強來描述。-紅外光譜(IR):紅外光譜圖：-紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件

conditionof

Infraredabsorptionspectroscopy*

滿足兩個條件：

(1)輻射應(yīng)具有能滿足物質(zhì)產(chǎn)生振動躍遷所需的能量；

(2)輻射與物質(zhì)間有相互偶合作用。

對稱分子：沒有偶極矩，輻射不能引起共振，無紅外活性。如：N2、O2、Cl2

等。非對稱分子：有偶極矩，紅外活性。偶極子在交變電場中的作用示意圖紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件

conditionofInfr二.分子化學(xué)鍵的振動與能級:(一).雙原子分子的振動:

1.諧振子:f(彈力)=-Kδx

二.分子化學(xué)鍵的振動與能級:雙原子分子A-B→近似看作諧振子兩原子間的伸縮振動→近似看作簡諧振動

雙原子分子A-B→近似看作諧振子波譜解析紅外光譜課件--(適用于X-H型鍵)(適用于X-Y型鍵)---(適用于X-H型鍵)(適用于X-Y型鍵)-*振動頻率(ν)是鍵的力常數(shù)(K)及兩個原子(mA與mB)的質(zhì)量的函數(shù)。這些式子表明:雙原子分子的振動頻率(波數(shù))隨著化學(xué)鍵力常數(shù)的增大而增加,同時也隨著原子折合質(zhì)量的增加而降低。*振動頻率(ν)是鍵的力常數(shù)(K)及兩個原子(mA與mB)的表：某些鍵的伸縮力常數(shù)（毫達因/埃）例：

例：

表：某些鍵的伸縮力常數(shù)（毫達因/埃）例：例：*

例題:由表中查知C=C鍵的K=9.59.9,令其為9.6,計算波數(shù)值。正己烯中C=C鍵伸縮振動頻率實測值為1652cm-1*例題:由表中查知C=C鍵的K=9.52.非諧振子:

*真實分子并非嚴(yán)格遵守諧振子規(guī)律,其勢能曲線不是拋物線。*由量子力學(xué)求得非諧振子的能級為:E振=(V+1/2)ν-(V+1/2)2Xe

ν

式中V:振動量子數(shù),其值可取0,1,2….Xe:非諧性修正系數(shù)

ν:諧振子的振動頻率

---2.非諧振子:---33*在常溫下,分子幾乎均處于基態(tài),所以在紅外光譜中通常只考慮如下兩種躍近:(1)V0V1:產(chǎn)生基頻峰譜帶,峰較強。

ν01=

ν(1-2Xe)(2)V0V2或V3:產(chǎn)生倍頻峰譜帶,峰較弱。

ν02=2ν(1-3Xe)*在常溫下,分子幾乎均處于基態(tài),所以在紅外光譜中通常只考基頻峰（0→1）2885.9cm-1

最強二倍頻峰（0→2

）5668.0cm-1

較弱三倍頻峰（0→3

）8346.9cm-1

很弱四倍頻峰（0→4

）10923.1cm-1

極弱五倍頻峰（0→5

）13396.5cm-1

極弱基頻峰（0→1）規(guī)律

2.值與成反比3.4.伸縮振動頻率>彎曲振動頻率1.k值與成正比規(guī)律1.k值與成正比(二).多原子分子的振動類型

1.振動類型

(分兩大類):(1)伸縮振動:以ν表示,又可分:

對稱(νs)

不對稱(νas)(2)彎曲振動:以δ表示,又可為4種。面內(nèi)彎曲振動δip：剪式；平面搖擺面外彎曲振動δ0.0.p：扭曲；非平面搖擺

νas>νs>δS>δ0.0.p(二).多原子分子的振動類型亞甲基的振動模式：亞甲基的振動模式：譜圖解析——正己烷在2962cm-1處的峰是CH3基團的不對稱伸縮振動。這種不對稱伸縮振動范圍2962±10cm-1，事實上，存在兩個簡并的不對稱伸縮振動（顯示其中一個）。譜圖解析——正己烷在2962cm-1處的峰是CH3基團的不對譜圖解析——正己烷在2926cm-1處，是CH2的不對稱伸縮振動峰，一般在2926±10cm-1范圍內(nèi)。譜圖解析——正己烷在2926cm-1處，是CH2的不對稱伸縮譜圖解析——正己烷2872cm-1處是CH3的對稱伸縮振動峰，一般波數(shù)范圍為：2872±10cm-1。譜圖解析——正己烷2872cm-1處是CH3的對稱伸縮振動峰譜圖解析——正己烷在2853cm-1處的吸收峰，是CH2的對稱伸縮振動峰，一般這種振動峰的吸收位置在：2853±10cm-1。譜圖解析——正己烷在2853cm-1處的吸收峰，是CH2的對正己烷在1455±10cm-1處，是CH2的彎曲振動峰吸收值（也叫剪刀振動）。正己烷在1455±10cm-1處，是CH2的彎曲振動峰吸收值譜圖解析——正己烷在1375±10cm-1，是CH3對稱彎曲振動（也叫“傘”彎曲振動）吸收峰位置，這個峰通常時很有用的，因為這個峰比較孤立，比較環(huán)己烷的譜圖，最大的差異就是在環(huán)己烷譜圖中沒有CH3基團的對稱彎曲振動峰。譜圖解析——正己烷在1375±10cm-1，是CH3對稱彎曲2.分子振動自由度與峰數(shù)

*基本振動的數(shù)目稱為振動自由度;由N個原子構(gòu)成的分子,其總自由度為3N個。*分子作為一個整體,其運動狀態(tài)可分為:平動、轉(zhuǎn)動和振動。*分子自由度數(shù)(3N)=平動自由度+轉(zhuǎn)動自由度+振動自由度*振動自由度=分子自由度數(shù)(3N)-(平動自由度+轉(zhuǎn)動自由度)(二).多原子分子的振動類型2.分子振動自由度與峰數(shù)(二).多原子分子的振動類型非線性分子振動自由度=3N-（3+3)=3N-6線性分子振動自由度=3N-（3+2)=3N-5非線性分子振動自由度=3N-（3+3)=3N-6

*理論上,每個振動自由度在紅外光譜區(qū)均產(chǎn)生一個吸收峰帶,但實際上,峰數(shù)往往少于基本振動數(shù)目。

*理論上,每個振動自由度在紅外光譜區(qū)均產(chǎn)生一個吸收峰影響峰數(shù)減少的因素例如:H2O和CO2的IR吸收峰。（1）沒有偶極矩變化的振動，不產(chǎn)生紅外吸收；（2）相同頻率的振動吸收重疊，即簡并；（3）儀器不能區(qū)別那些頻率十分接近的振動，或吸收帶很弱，儀器檢測不出；（4）有些吸收帶落在儀器檢測范圍之外。影響峰數(shù)減少的因素例如:（1）沒有偶極矩變化的振動，不產(chǎn)生紅例１水分子（H2O）（非對稱型的分子）例１水分子（H2O）CO2分子的基本振動形式及IR光譜2349cm-1667cm-1

CO2的IR吸收CO2分子的基本振動形式及IR光譜2349cm-1667c三.影響峰位、峰強的因素在復(fù)雜的有機分子中,基團頻率除由質(zhì)量和力常數(shù)主要因素支配外,還受到參與作用的許多其它因素的影響,這些作用的總結(jié)果決定了該吸收譜帶的準(zhǔn)確位置,不同分子中的同一基團的吸收譜帶位置總是在一定的頻率范圍內(nèi)變化。三.影響峰位、峰強的因素在復(fù)雜的有機分子中,基團頻率除由

(一).內(nèi)部因素

1.電子效應(yīng):

通過導(dǎo)致成鍵原子間電子雜化狀態(tài)與電子云分布發(fā)生變化,因而改變力常數(shù)而影響相應(yīng)譜帶的位置。

(1).誘導(dǎo)效應(yīng)(-I)一些極性共價鍵,隨著取代基電負(fù)性的不同,電子密度發(fā)生變化,

引起鍵的振動譜帶位移。

F>Cl>Br>I>OCH3>NHCOCH3>C6H6>H>CH3(一).內(nèi)部因素吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng)使吸收譜帶移向高頻(高波數(shù)區(qū)),

吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng)使吸收譜帶移向高頻(高波數(shù)區(qū)),(2).共軛效應(yīng)(+C):

即電子離域現(xiàn)象,通過π-鍵傳遞,常常引起雙鍵的極性增加,雙鍵性降低,使伸縮振動頻率下降。

但在p-π共軛體系中,誘導(dǎo)效應(yīng)與共軛效應(yīng)常常同時存在,譜帶的位移方向取決于哪一個作用占主導(dǎo)地位,例如,RCONH2、RCOR、RCOOR、RCOCl中羰基的伸縮振動頻率大小順序。(2).共軛效應(yīng)(+C):即電子離域現(xiàn)象,通過π-鍵傳遞波譜解析紅外光譜課件共軛與誘導(dǎo)效應(yīng)共存時的情況共軛與誘導(dǎo)效應(yīng)共存時的情況2.空間效應(yīng):

(1).場效應(yīng)(F效應(yīng)):

不同原子或基團間不是通過化學(xué)鍵,而是從它們的靜電場通過空間相互作用,發(fā)生相互極化,引起相應(yīng)鍵的紅外吸收譜帶位移,稱為“場效應(yīng)”。

2.空間效應(yīng):波譜解析紅外光譜課件

(2).空間障礙:(3).跨環(huán)效應(yīng):(4).環(huán)張力:對環(huán)外雙鍵和環(huán)上羰基,隨著環(huán)的張力增加,其頻率也相應(yīng)增加。對環(huán)內(nèi)雙鍵則相反。(2).空間障礙:空間障礙跨環(huán)效應(yīng)空間障礙跨環(huán)效應(yīng)環(huán)外雙鍵環(huán)內(nèi)雙鍵環(huán)外雙鍵環(huán)內(nèi)雙鍵3.氫鍵效應(yīng):

*氫鍵的形成,通?？墒股炜s振動頻率向低波數(shù)方向移動,且譜帶變寬。*對于固態(tài)或液態(tài)的羧酸,由于氫鍵的作用,分子以二聚體形式存在,羥基伸縮振動出現(xiàn)在3200-2500cm-1區(qū)間,表現(xiàn)為一個寬而散的吸收峰,非常特征,常用于羧酸的鑒定。3.氫鍵效應(yīng):

分子內(nèi)氫鍵：對峰位的影響大不受濃度影響分子內(nèi)氫鍵：對峰位的影響大

分子間氫鍵：受濃度影響較大濃度稀釋，吸收峰位發(fā)生變化分子間氫鍵：受濃度影響較大波譜解析紅外光譜課件4.互變異構(gòu):

例如:1,3-二酮的酮式與烯醇式互變異構(gòu)A酮型B烯醇型

1738cm-11650cm-11717cm-13000cm-1(OH)4.互變異構(gòu):5.振動偶合效應(yīng):

*當(dāng)兩個相同的基團在分子中靠得很近時,其相應(yīng)的特征吸收峰常發(fā)生分裂,形成兩個峰,這種現(xiàn)象叫振動偶合。例如:丙二酸中的羧羰基振動、丙酸酐中的羰基振動、異丙基中的甲基等。

5.振動偶合效應(yīng):波譜解析紅外光譜課件丙酸酐

C=OCH3,CH2CH3C-O丙酸酐C=OCH3,CH2CH3C-O*6.費米共振(FermiResonance):

當(dāng)倍頻峰(或組頻)位于某強的基頻吸收峰附近時,弱的倍頻(或組頻峰)的吸收強度常常被大大強化(間或發(fā)生峰帶裂分),這種倍頻峰(或組頻)與基頻峰之間的振動偶合稱為費米共振。

例如:醛基C-H的伸縮振動與其變形振動的倍頻峰之間的偶合;環(huán)戊酮等*6.費米共振(FermiResonance):當(dāng)倍頻波譜解析紅外光譜課件波譜解析紅外光譜課件合頻：電磁波的能量正好等于二個基頻躍遷能量的總和時，則同時激發(fā)二個基頻振動到相應(yīng)激發(fā)態(tài)，稱為合頻。差頻：電磁波的能量正好等于二個基頻躍遷能量之差的吸收譜帶。實際為一個振動狀態(tài)由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，同時另一個振動狀態(tài)由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)的過程。熱帶：由第一激發(fā)態(tài)躍遷到第二激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的吸收譜帶稱為熱帶。組頻峰（泛頻峰）：倍頻、合頻、差頻峰的總稱。合頻：電磁波的能量正好等于二個基頻躍遷能量的總和時，則同時激7.樣品的物理狀態(tài)的影響:

樣品可以在氣態(tài)、液態(tài)及固態(tài)下測量,同一樣品測定時由于物理狀態(tài)不同,吸收峰也會發(fā)生不同程度的差異。7.樣品的物理狀態(tài)的影響:(二).外部因素:1.溶劑影響:

極性基團的伸縮振動頻率常常隨溶劑的極性增大而降低。2.儀器的色散元件:

棱鏡與光柵的分辨率不同。(二).外部因素:1.溶劑影響:波譜解析紅外光譜課件四.影響峰強的因素1.峰強的表示方法:

縱坐標(biāo)為百分透過率(T%),橫坐標(biāo)為波數(shù)(ν,cm-1);T%越大,吸收峰越強;峰強也可用摩爾吸光系數(shù)(εa)表示:T%=(I/I0)×100%εa=1/(c×L)lg(T0/T)εa﹥100時,很強峰(vs);εa=20~100時,強峰(s);εa=10~20時,中強峰(m);εa﹤1時,弱峰(w)-四.影響峰強的因素1.峰強的表示方法:-2-甲基-2-丙醇標(biāo)準(zhǔn)紅外圖譜示意2-甲基-2-丙醇標(biāo)準(zhǔn)紅外圖譜示意2.決定峰強的因素:

(1).振動過程中偶極矩的變化

瞬間偶極矩的大小主要取決于以下因素:

a.原子的電負(fù)性:相差大，越強。

b.振動形式:νas＞νs;ν＞δc.分子對稱性：對稱分子，無峰。

d.其它因素:fermi

(2).能級的躍遷幾率2.決定峰強的因素:偶極矩（μ）

定義為分子中電荷中心（正電荷中心或負(fù)電荷中心）上的電荷量（q）與正、負(fù)電荷中心間距離（d）的乘積（如圖6-26）：

μ=q·d

d

又稱為偶極長度。偶極矩（μ）

定義為分子中電荷中心（正電荷中心或負(fù)電荷中第二節(jié)紅外光譜的重要吸收區(qū)段一、特征區(qū)、指紋區(qū)及相關(guān)峰的概念

(一)、特征區(qū):4000~1333cm-1。

特征峰：該區(qū)域的吸收峰稱為特征峰。

(二)、指紋區(qū):1333-400cm-1,該區(qū)域出現(xiàn)的譜帶主要是C-X(X=C,N,O)單鍵的伸縮振動以及各種彎曲振動,譜帶特別密集,猶如人的指紋,故稱為指紋區(qū)。

(三)、相關(guān)峰:相互依存而又相互可以佐證的吸收峰,例如甲基(-CH3)。第二節(jié)紅外光譜的重要吸收區(qū)段一、特征區(qū)、指紋區(qū)及相關(guān)峰的二、紅外光譜中的幾個重要區(qū)段

波數(shù)(cm-1)鍵的振動類型

3750~3000νOH,νNH3300~3000νCH(不飽和碳?xì)滏I振動)3000~2700νCH(CH3,CH2,CH,CHO)2400~2100三鍵伸縮振動區(qū)

1900~1650羰基伸縮振動區(qū)

1680~1500雙鍵伸縮振動區(qū),苯環(huán)

1475~1300C-H面內(nèi)彎曲振動區(qū)

1000~650C-H面外彎曲振動區(qū)二、紅外光譜中的幾個重要區(qū)段波數(shù)(cm-1)波譜解析紅外光譜課件(一).O-H和N-H伸縮振動區(qū)(3750~3000cm-1)*詳細(xì)介紹見p52,55;*游離-OH和締合-OH的區(qū)別;*羧羥基的特征吸收帶:3000~2500cm-1;強而寬。*N-H的峰強度比O-H弱,峰帶稍尖銳,

伯胺:雙峰,

仲胺和亞胺:一個峰,

叔胺:不顯峰。(一).O-H和N-H伸縮振動區(qū)(3750~3000cm-(一)O-H、N-H伸縮振動區(qū)（3750~3000cm-1)(一)O-H、N-H伸縮振動區(qū)（3750~3000cm-1波譜解析紅外光譜課件2-丁醇的紅外光譜圖-OH：3350cm-1CH3,CH2仲醇C-OCH32-丁醇的紅外光譜圖-OH：3350cm-1CH3,CH2仲伯醇C-O-OH3350cm-1CH3,CH2CH3伯醇C-O-OHCH3,CH2CH3波譜解析紅外光譜課件C=O-COOH3200-2500cm-1CH3C=O-COOHCH32-甲基-2-丙醇2-甲基-2-丙醇波譜解析紅外光譜課件苯胺的紅外光譜圖NH23450,3350單取代苯NH2苯骨架伯胺苯胺的紅外光譜圖NH2單取代苯NH2苯骨架伯胺N-己基甲胺的紅外光譜圖NH3300CH3,CH2CH3仲胺N-己基甲胺的紅外光譜圖NHCH3,CH2CH3仲胺例:下列兩個化合物IR光譜在3750~3000cm-1區(qū)域中有何不同？

A:有N-H的雙峰,尖而弱,3500~3100cm-1

B:N為叔胺,無吸收峰.例:下列兩個化合物IR光譜在3750~3000cm-1區(qū)域中例:下述三個化合物IR光譜有何不同?

(A).CH3(CH2)6COOH(B).(CH3)3CCH(OH)CH2CH3(C).CH3CCH(CH2CH3)N(CH3)2例:下述三個化合物IR光譜有何不同?(A).CH3(CH胺鹽：胺成鹽后，吸收峰顯著的向低波數(shù)位移。伯胺鹽：νN-H在3000~2500cm-1.仲胺鹽：νN-H在2700~2500cm-1.δN-H1600~1500cm-1胺鹽：胺成鹽后，吸收峰顯著的向低波數(shù)位移。(二).不飽和烴和芳烴C-H伸縮振動區(qū)

(3300~3000cm-1)

見P48~50

炔氫:~3300(cm-1),強度比締合態(tài)的O-H

吸收弱，比N-H吸收強。

Ar-H:~3030(cm-1),弱到強;

C=C-H:3040~3010(cm-1),弱到中強.*此區(qū)域是區(qū)別飽和與不飽和的重要區(qū)域,不飽和烴與芳烴在3000cm-1以上,而飽和烴在3000cm-1以下.(二).不飽和烴和芳烴C-H伸縮振動區(qū)

1-己炔的紅外光譜圖碳三鍵CH3,CH2碳三鍵CH33001-己炔的紅外光譜圖碳三鍵CH3,CH2碳三鍵CH芳烴：芳烴C-H伸縮振動吸收帶出現(xiàn)在3030cm-1附近，均為苯環(huán)C-H伸縮振動。乙苯單取代苯苯環(huán)骨架苯=CH3030CH2CH3單取代苯苯環(huán)骨架苯=CHCH2CH3-蒎烯的紅外光譜圖CH2CH3=CH23080C=CCH3-蒎烯的紅外光譜圖CH2CH3=CH2C=CCH3例:下列化合物在C-H伸縮區(qū)域有何區(qū)

別?

A:有苯=C-H的伸縮振動峰,3030cm-1

B:此區(qū)域無吸收峰.例:下列化合物在C-H伸縮區(qū)域有何區(qū)

別?例外：飽和鹵代烴中與鹵素直接相連的C-H也在此區(qū)域內(nèi)。CH3I的C-H：3060cm-1.CH3Br的C-H：3050cm-1.CH3Cl的C-H：3042cm-1.例外：飽和鹵代烴中與鹵素直接相連的C-H也在此區(qū)域內(nèi)。(三).飽和烴C-H和醛基C-H伸縮振動區(qū)(3000~2700cm-1)見P46、54

-CH3:2960及2870cm-1,高強;-CH2:2930及2850cm-1,強;-C-H:2890cm-1,中強;-OCH3:2830~2810cm-1,中強;-CHO:2720~2820cm-1,中強;-OCH2O-:2780~2765cm-1,弱到中.(三).飽和烴C-H和醛基C-H伸縮振動區(qū)(3000~2波譜解析紅外光譜課件圖示圖示波譜解析紅外光譜課件波譜解析紅外光譜課件醛基(-CHO)：醛基中C-H位于2820，2720cm-1。是醛基中C-H伸縮振動和C-H彎曲振動(約1390cm-1)的倍頻之間Fermi共振的貢獻。表現(xiàn)為雙譜帶，是醛基的特征吸收譜帶。高波數(shù)端的頻帶有時僅以飽和C-H伸縮振動強吸收帶的肩峰出現(xiàn)或被掩蓋。

醛基(-CHO)：醛基中C-H位于2820，2720cm醛：羰基在1725cm-1附近。2-甲基丁醛丙烯醛C=OCH2CHO醛：羰基在1725cm-1附近。2-甲基丁醛C=OCH2C=O1720CH3,CH2CHO2720,2820CH3C=OCH3,CH2CHOCH3C=O1690-CHO2820,2720苯骨架單取代苯=CHC=O-CHO苯骨架單取代苯=CH(四).三鍵對稱伸縮區(qū)(2400~2100cm-1)詳見p49頁及下表2-6共軛效應(yīng)使上述各峰略向低波數(shù)方向移動;對稱的化合物不發(fā)生IR吸收;(四).三鍵對稱伸縮區(qū)(2400~2100cm-1)詳見波譜解析紅外光譜課件1-己炔的紅外光譜圖碳三鍵2120cm-1CH3,CH2碳三鍵CH1-己炔的紅外光譜圖碳三鍵CH3,CH2碳三鍵CH丙烯腈的紅外光譜圖CN伸縮振動,CN鍵極性較CC鍵強,其譜帶強度也較CC

譜帶強。CN:2250丙烯腈的紅外光譜圖CN:2250例:下列化合物在IR區(qū)域內(nèi)有哪些吸收?1a.3300cm-1,單峰，-C=C-H

b.2960~2870cm-1,雙峰，-CH3

c.2930~2850cm-1,雙峰，-CH2-

d.2140~2100cm-1,單峰，三鍵

e.1475~1300cm-1,單峰，C-H

例:下列化合物在IR區(qū)域內(nèi)有哪些吸收?1a.a.3030cm-1,單峰，Ar-H

b.2260~2190cm-1無吸收

c.1675~1500cm-1,Ar骨架

a.3030cm-1,單峰，Ar-H

b.2260~219波譜解析紅外光譜課件CN2230CH3,CHCH3CNCH3,CHCH3(五).羰基的伸縮振動區(qū)(1900~1650cm-1)羰基吸收最常出現(xiàn)的區(qū)域為1755~1670cm-1;參見p53及書上表2-5;共軛效應(yīng)使吸收峰向低波數(shù)方向移動;在環(huán)酮、內(nèi)酯環(huán)或內(nèi)酰胺中,隨著張力增強,吸收峰向高頻方向位移;(五).羰基的伸縮振動區(qū)(1900~1650cm-1)羰基波譜解析紅外光譜課件波譜解析紅外光譜課件波譜解析紅外光譜課件波譜解析紅外光譜課件羧酸及其鹽：羧酸以二聚體的形式存在，C=O

約1720cm-1。游離態(tài)C=O(約1760cm-1)

。若在第一峰區(qū)約3000cm-1~2500cm-1出現(xiàn)強、寬吸收，可確認(rèn)羧基存在。羧酸及其鹽：羧酸以二聚體的形式存在，C=O約1720cC=O1720-COOHCH3C=O-COOHCH31.醛（P54）：羰基在1725cm-1附近。2-甲基丁醛丙烯醛C=OCH3CHOCH3,CH2C=OCH2CHO1.醛（P54）：羰基在1725cm-1附近。2-甲基丁C=O1720CH3,CH2CHO2720,2820CH3C=OCH3,CH2CHOCH3C=O1690CHO2820,2720苯骨架單取代苯苯=CHC=O1690CHO苯骨架單取代苯苯=CH酮（P55）：

酮類化合物C=O

吸收是其唯一特征吸收帶。在1715cm-1附近。如：酮（P55）：酮類化合物C=O吸收是其唯一特征吸收帶。酰胺（P58）：C=O

吸收在1690-1640cm-1范圍，締合態(tài)及叔酰胺C=O

約1650cm-1。

如丙酰胺C=ONH2CH3,CH2CH3C-N酰胺（P58）：C=O吸收在1690-1640cm-1例:下列化合物在4000~1650cm-1區(qū)域內(nèi)有何吸收?例:下列化合物在4000~1650cm-1區(qū)域內(nèi)有何吸收?酰鹵類化合物（P57）：C=O:~1800cm-1;C-X1250~910cm-1羧酸酐類:兩個羰基振動的偶合

C=O:1860~1800cm-1;1775~1740cm-1強的吸收C-O1300~900cm-1寬而強的吸收酰鹵類化合物（P57）：C=O:~1800cm-1;酰鹵：酰鹵中C=O

吸收位于高波數(shù)端，特征，無干擾，(乙酰氯1805cm-1)。

酰鹵：酰鹵中C=O吸收位于高波數(shù)端，特征，無干擾，(乙酰酸酐：酸酐中兩個羰基振動偶合產(chǎn)生雙峰，約60-80cm-1，開鏈酸酐(約1830，1760cm-1)高波數(shù)譜帶強度較大。，-不飽和酸酯或苯甲酸酯，低波數(shù)位移(約20cm-1)。丙酸酐

C=OCH3,CH2CH3C-O酸酐：酸酐中兩個羰基振動偶合產(chǎn)生雙峰，約60-80cm(六).雙鍵的伸縮振動區(qū)(1680~1500cm-1)雙鍵：碳碳雙鍵,碳氮雙鍵,氮氮雙鍵;分子對稱時,峰比較弱;芳香化合物的苯環(huán)骨架振動在1600~1500cm-1處有1~3個強峰;羰基與碳碳雙鍵吸收峰;見P48、49、50(六).雙鍵的伸縮振動區(qū)(1680~1500cm-1)雙鍵：表2-9雙鍵的伸縮振動區(qū)雙鍵類型波數(shù)峰強C=C1680~1620不定苯環(huán)骨架1620~1450C=N-1690~1640不定-N=N-1630~1575不定1616~1510強1390~1320強表2-9雙鍵的伸縮振動區(qū)雙鍵類型波數(shù)峰強C=C1680~譜圖解析——甲苯1601cm-1，是苯環(huán)的對稱伸縮振動峰，苯環(huán)對稱伸縮振動峰的波數(shù)范圍在1590±10cm-1，這個振動有偶極矩的變化，因此在紅外上有吸收，但是這種情況只有發(fā)生在苯環(huán)不是對稱取代的情況。這個吸收峰的強度與取代基有關(guān)，與對－二甲苯的譜圖比較。譜圖解析——甲苯1601cm-1，是苯環(huán)的對稱伸縮振動峰，苯譜圖解析——甲苯1500cm-1，不同形式的環(huán)伸縮振動，該振動峰的范圍：1500±10cm-1，吸收峰強度變化。譜圖解析——甲苯1500cm-1，不同形式的環(huán)伸縮振動，該振譜圖解析——甲苯1455cm-1，CH3的反對稱彎曲振動峰。譜圖解析——甲苯1455cm-1，CH3的反對稱彎曲振動峰。譜圖解析——甲苯1450±10cm-1，側(cè)面環(huán)伸縮振動峰。這個峰不是芳環(huán)的判斷標(biāo)準(zhǔn)，因為CH3的彎曲振動峰也是在這里。譜圖解析——甲苯1450±10cm-1，側(cè)面環(huán)伸縮振動峰。這芳環(huán)骨架振動苯環(huán)、吡啶環(huán)及其它雜芳環(huán)的骨架伸縮振動位于1620-1450cm-1范圍。于1600,1580，1500，1450cm-1出現(xiàn)3-4條譜帶。苯胺：1600，1500

cm-1=CH-NH2單取代苯苯環(huán)骨架芳環(huán)骨架振動=CH-NH2單取代苯苯環(huán)骨架(七).C-H面內(nèi)彎曲振動區(qū)(1475~1300cm-1)及X-Y伸縮振動區(qū)(1475~1300cm-1)見P46-CH3和-CH2-的彎曲振動。羧酸鹽：1450~1300cm-1強峰硝基對稱伸縮振動：1385~1290cm-1強峰砜類不對稱伸縮振動：1440~1290cm-1強峰異丙基：1380裂分,裂距15~30cm-1,強度相等叔丁基：1380裂分,裂距30cm-1以上,強度不等

(七).C-H面內(nèi)彎曲振動區(qū)(1475~1300cm-表2-10CH的彎曲振動區(qū)官能團類型波數(shù)cm-1

峰強度δas(CH3)1470~1430中δs(CH3)1396~1365中強中心位于1380δas(-CH2-)1470~1430中表2-10CH的彎曲振動區(qū)官能團類型波數(shù)cm-1峰強度癸烷CH3,CH2CH3癸烷CH3,CH2CH3正辛烷正辛烷波譜解析紅外光譜課件2-甲基-2-丙醇CH31380裂分CH32960，28702-甲基-2-丙醇CH3CH3波譜解析紅外光譜課件鄰硝基甲苯

苯環(huán)-CH3或-NO2鄰2取代苯鄰硝基甲苯苯環(huán)-CH3或-NO2鄰2取代苯伸縮振動類型波數(shù)峰強度醇C-O1200~1000S

伯醇1065~1015S

仲醇1100~1010S

叔醇1150~1100S酚C-O1300~1200S1220~1130醚C-O1275~1060S

脂肪醚1150~1060S

乙烯醚1225~1200S

芳香醚1275~1210S酯C-O1300~1050S胺C-H1360~1020S伸縮振動類型波數(shù)峰強度醇C-O1200~1000S伯C=O1720C-OCH3,CH2,CHCH31380裂分C=OC-OCH3,CH2,CHCH32-氯苯甲醚芳香C-O苯骨架芳香C-O苯骨架2-丁醇的紅外光譜圖-OHCH3,CH2仲醇C-OCH32-丁醇的紅外光譜圖-OHCH3,CH2仲醇C-OCH3伯醇C-O-OHCH3,CH2CH3伯醇C-O-OHCH3,CH2CH3(八).C-H面外彎曲振動(1000-

650cm-1)見P49、提供鑒別烯烴取代特征及芳香核上取代基位置等有用的情報,見p81表2-12和p85表2-14;長鏈分子-(CH2)n-基團,當(dāng)n≥4時,在720~725cm-1處有一中等強度的吸收峰;苷鍵為β-構(gòu)型時在890cm-1處有一弱到中的吸收峰;亞甲二氧基與苯環(huán)相連時,在925~935cm-1處有一強特征峰;(八).C-H面外彎曲振動(1000-

波譜解析紅外光譜課件烯烴：烯烴的C-H面內(nèi)彎曲振動位于1420-1300cm-1范圍，m或w吸收帶,干擾大,不特征。烯烴的面外彎曲振動位于1000-670cm-1范圍，s或m吸收帶，容易識別，可用于判斷烯烴的取代情況反式烯氫970cm-1同碳烯氫890cm-1順式烯氫690cm-1單取代末端烯990,910cm-1三取代烯840~790cm-1烯烴：烯烴的C-H面內(nèi)彎曲振動位于1420-1300cm-(E)-2-己烯反式烯氫970cm-1(E)-2-己烯反式烯氫970cm-1(Z)-3-己烯順式烯氫700cm-1(Z)-3-己烯順式烯氫700cm-12-甲基-1-丙烯同碳烯氫885cm-12-甲基-1-丙烯同碳烯氫885cm-1三.芳香族化合物的特征吸收見書P50-51中的內(nèi)容;課本上例題三.芳香族化合物的特征吸收見書P50-51中的內(nèi)容;波譜解析紅外光譜課件波譜解析紅外光譜課件見書P51表2-3見書P51表2-3波譜解析紅外光譜課件芳烴：芳環(huán)C-H面外彎曲振動位于900～650cm-1范圍。譜帶位置及數(shù)目與苯環(huán)的取代情況有關(guān)，利用此范圍的吸收帶可判斷苯環(huán)上取代基的相對位置。

單取代：750cm-1，690cm-1兩強峰乙苯單取代苯苯環(huán)=CHCH2CH3芳烴：芳環(huán)C-H面外彎曲振動位于900～650cm-1范圍鄰二取代：770-735cm-1強峰:2-氯苯甲酸鄰二取代苯C=O苯環(huán)-OH鄰二取代：770-735cm-1強峰:鄰二取代苯C=O苯環(huán)間二取代：680cm-1,780cm-1兩強峰,880cm-1中強峰2-溴苯甲酮間二取代苯苯環(huán)C=O間二取代苯間二取代：680cm-1,780cm-1兩強峰,880對二取代：850-800cm-1強峰4-氯苯甲酮對二取代苯苯環(huán)C=O對二取代：850-800cm-1強峰對二取代苯苯環(huán)C=各類化合物的紅外譜圖解析

analysisof

infraredspectrograph*1．烷烴（CH3，CH2，CH）(C—C,C—H)-（CH2）n-nδas1460cm-1

δs1380

cm-1CH3

CH2

δs1465cm-1CH2

r720cm-1（水平搖擺）重疊

CH2

對稱伸縮2853cm-1±10CH3

對稱伸縮2872cm-1±10

CH2不對稱伸縮2926cm-1±10

CH3不對稱伸縮2962cm-1±10

3000cm-1

各類化合物的紅外譜圖解析

analysisofinfr*HC1385-1380cm-11372-1368cm-1CH3CH3CH3δs

C—C骨架振動

1:11155cm-11170cm-1CCH3CH31391-1381cm-11368-1366cm-14:51195cm-1

CCH3CH3CH31405-1385cm-11372-1365cm-11:21250cm-1a)由于支鏈的引入，使CH3的對稱變形振動發(fā)生變化。b)C—C骨架振動明顯*HC1385-1380cm-11372-1368cm-1C*c)

CH2面外變形振動—(CH2)n—，證明長碳鏈的存在。n=1770~785cm-1

（中）

n=2740~750cm-1（中）

n=3730~740cm-1

（中）

n≥722cm-1

（中強）

d)

CH2和CH3的相對含量也可以由1460cm-1和1380cm-1的峰強度估算強度cm-1150014001300正二十八烷cm-1150014001300正十二烷cm-1150014001300正庚烷*c)CH2面外變形振動—(CH2)n—，證明長碳鏈的存在***2.烯烴，炔烴伸縮振動變形振動a)C-H伸縮振動(>3000cm-1)

3080cm-1

3030cm-1

3080cm-1

3030cm-1

3300cm-1

υ（C-H）3080-3030cm-1

2900-2800cm-1

3000cm-1*2.烯烴，炔烴伸縮振動變形振動a)C-H伸縮振動(>*b)C=C伸縮振動(1680-1630cm-1

)1660cm-1

分界線υ（C=C）反式烯三取代烯四取代烯1680-1665cm-1

弱，尖順式烯乙烯基烯亞乙烯基烯1660-1630cm-1

中強，尖*b)C=C伸縮振動(1680-1630cm-1)16*ⅰ分界線1660cm-1

ⅱ順強，反弱ⅲ四取代（不與O，N等相連）無υ（C=C）峰ⅳ端烯的強度強ⅴ共軛使υ（C=C）下降20-30cm-1

2140-2100cm-1

（弱）

2260-2190cm-1

（弱）總結(jié)*ⅰ分界線1660cm-1*c)C-H變形振動(1000-700

cm-1

)面內(nèi)變形（=C-H）1400-1420cm-1

（弱）面外變形（=C-H）

1000-700cm-1

（有價值）（=C-H）970cm-1（強）

790-840cm-1

（820cm-1）

610-700cm-1（強）

2：1375-1225

cm-1（弱）

（=C-H）800-650cm-1（690cm-1）990cm-1910

cm-1

（強）2：1850-1780

cm-1

890cm-1（強）2：1800-1780

cm-1

*c)C-H變形振動(1000-700cm-1)面內(nèi)變譜圖*譜圖***對比*烯烴順反異構(gòu)體對比*烯烴順反異構(gòu)體*3.醇（—OH）

O—H，C—Oa)-OH伸縮振動(>3600cm-1)b)碳氧伸縮振動(1100cm-1)β游離醇，酚伯-OH

3640cm-1仲-OH

3630cm-1叔-OH

3620cm-1酚-OH

3610cm-1υ（—OH）

υ（C-O）

1050cm-11100cm-11150cm-11200cm-1α支化：-15cm-1α不飽和：-30cm-1*3.醇（—OH）a)-OH伸縮振動(>3600cm-*—OH基團特性

雙分子締合（二聚體）3550-3450cm-1多分子締合（多聚體）3400-3200cm-1分子內(nèi)氫鍵：分子間氫鍵：多元醇（如1，2-二醇）3600-3500cm-1螯合鍵（和C=O，NO2等）3200-3500cm-1多分子締合（多聚體）3400-3200cm-1

分子間氫鍵隨濃度而變，而分子內(nèi)氫鍵不隨濃度而變。水（溶液）3710cm-1水（固體）3300cm-1結(jié)晶水3600-3450cm-1*—OH基團特性雙分子締合（二聚體）3550-3450c*3515cm-10．01M0．1M0．25M1．0M3640cm-13350cm-1

乙醇在四氯化碳中不同濃度的IR圖2950cm-12895

cm-1*3515cm-10．01M3640cm-13350cm-1*****脂族和環(huán)的C-O-C

υas

1150-1070cm-1

芳族和乙烯基的=C-O-Cυas

1275-1200cm-1（1250cm-1

）υs

1075-1020cm-14.醚（C—O—C）脂族R-OCH3

υs(CH3)2830-2815cm-1芳族Ar-OCH3

υs(CH3)~2850cm-1*脂族和環(huán)的C-O-Cυas*5．醛、酮*5．醛、酮*醛*醛***6．羧酸及其衍生物羧酸的紅外光譜圖*6．羧酸及其衍生物羧酸的紅外光譜圖*酰胺的紅外光譜圖*酰胺的紅外光譜圖*不同酰胺吸收峰數(shù)據(jù)*不同酰胺吸收峰數(shù)據(jù)*酸酐和酰氯的紅外光譜圖*酸酐和酰氯的紅外光譜圖*氰基化合物的紅外光譜圖υC≡N=2275-2220cm-1*氰基化合物的紅外光譜圖υC≡N=2275-2220cm-1*硝基化合物的紅外光譜圖υAS（N=O）=1565-1545cm-1υS（N=O）=1385-1350cm-1脂肪族芳香族υS（N=O）=1365-1290cm-1υAS（N=O）=1550-1500cm-1*硝基化合物的紅外光譜圖υAS（N=O）=1565-154例題

structuredeterminationofcompounds*1.未知物例題

structuredeterminationof*2.推測C4H8O2的結(jié)構(gòu)解：1）=1-8/2+4=12）峰歸屬

3）可能的結(jié)構(gòu)飽和C-HC=OCH3C-O*2.推測C4H8O2的結(jié)構(gòu)解：1）=1-8/2+4=1飽*3.推測C8H8純液體解：1）

=1-8/2+8=52）峰歸屬

3）可能的結(jié)構(gòu)

苯=C-H苯骨架苯單取代*3.推測C8H8純液體解：1）=1-8/2+8=5苯*4.C8H7N，確定結(jié)構(gòu)解：1）

=1-（1-7）/2+8=62）峰歸屬：

3030：苯=C-H1607，1508，1450：苯環(huán)

2217：氰

2920，1380：CH3817：對二取代

3）可能的結(jié)構(gòu)苯對二取代苯對二取代苯對二取代苯骨架苯=C-H氰*4.C8H7N，確定結(jié)構(gòu)解：1）=1-（1-7）例1

1)不：32）2240，3300(×),CN3)3100,1620,C=C4)975,870單取代烯

例1例71）不：12）3008，1650烯3）990，910單取代烯烴例7例：下列A,B,C三種化合物將分別在IR光譜中哪一段有吸收？各因什么振動類型引起？

例：下列A,B,C三種化合物將分別在IR光譜中哪一段有吸收波譜解析紅外光譜課件*常見基團的紅外吸收帶特征區(qū)指紋區(qū)500100015002000250030003500C-H，N-H，O-HN-HCNC=NS-HP-HN-ON-NC-FC-XO-HO-H（氫鍵）C=OC-C，C-N，C-O=C-HC-HCCC=C*常見基團的紅外吸收帶特征區(qū)指紋區(qū)5001000150020有機化合物基團的特征頻率有機化合物基團的特征頻率波譜解析紅外光譜課件波譜解析紅外光譜課件主要化合物特征吸收主要化合物特征吸收波譜解析紅外光譜課件具有紅外特征的基團：1、COOH：νC=O:1715（s,b）

νOH:3000-2500(bb,散,m-s,)δOH:920(b)2、

νC=O:1720（s）

νC-H:2820,2720（m-s）具有紅外特征的基團：3、COOR：νC=O:1735（s,b）

νasC-O-C:1230(b,s)νsC-O-C:1100

(b,s)4、(非醛、酸、酯)：

νC=O:1715（s）5、ROH:νOH:3300（s,b）

δOH:1350(b)νC-O:1200-1000

(b,s)3、COOR：νC=O:1735（s,b）6、Ph-OH:νO-H:3300

(b,s)ν

C-O:1300-1200

(b,s)7、：

2250(s,sh)8、NO2:νas:1550(s,b)νs:1350(s,b)9、NH2:νNH:~3400,~3300（雙帶）6、Ph-OH:10、:νasNH:3400（m-s）

νsNH:3300（m-s）

νC=O:1690~1640（s,b）11、：骨架轉(zhuǎn)動：1600，1580，

1500，1450。

νC-H:3030（m-s）

δC-H:單取代：750，690

對取代：820（s）鄰位：750（s）間位：680,780,880

五取代：880（S）10、:νasNH:3412、C=C:νC=C:1640~1600（W）

νC-H:~3100δC-H:反式：970（s）順式：690（s）13、異丙基：裂距15-30cm-1

，強度相當(dāng)：1380，1370。叔丁基：裂距30cm-1

以上，底頻的強：1390，1360。12、C=C:νC=C:1640~1600（W）例1化合物C8H8O的紅外譜圖1）不飽和度：=5

大于4，一般有苯環(huán)，C6H53）1710cm1，C=O，

2820，2720cm1，醛基2）3000cm1以上，不飽和C-H伸縮可能為烯，炔，芳香化合物

1600，1580cm1，含有苯環(huán)指紋區(qū)890,780，690cm1，間位取代苯4）結(jié)合化合物的分子式此化合物為間甲基苯甲醛17102820，27201600，1580890,780，690例1化合物C8H8O的紅外譜圖3）1710cm1例2分子C8H7N，紅外光譜如下，推導(dǎo)其結(jié)構(gòu)。(3030,2920,2217,1607,1508,1450,1380,817)

對２取代苯CN苯骨架＝ＣＨＣＨ３ＣＨ３例2分子C8H7N，紅外光譜如下，推導(dǎo)其結(jié)構(gòu)。(30303500-3100cm-1無峰，無N-H，無C-H存在

3030cm-1(w)為=C-H或苯氫的伸縮振動，結(jié)合第三峰區(qū)的相關(guān)峰1607cm-1(m)，1508cm-1(m)的苯環(huán)的骨架伸縮振動，確認(rèn)苯基的存在。

817cm-1(s)苯環(huán)上相鄰兩個氫的面外彎曲振動，表明是對位取代苯(860-800cm-1)，

2217cm-1(m，尖)，從譜帶的強度及峰位判斷為CN伸縮振動，且與苯基相連（2260-2210cm-1）。2920cm-11450cm-1及1380cm-1為CH3。3500-3100cm-1無峰，無N-H，無C-H存在例3分子式C4H6O2，紅外光譜如下，推導(dǎo)其結(jié)構(gòu)。3090,1760,

1650,1370,1230,1140,955,880cm-1ＣＨ３Ｃ＝Ｏ＝ＣＨC=C例3分子式C4H6O2，紅外光譜如下，推導(dǎo)其結(jié)構(gòu)。3090可能結(jié)構(gòu)如下：A結(jié)構(gòu)C=C與C=O共軛，C=O

低波數(shù)位移(約1700cm-1)與譜圖不符，排除。B結(jié)構(gòu)雙鍵與極性基氧相連，C=O

吸收強度增大，氧原子對C=O的誘導(dǎo)效應(yīng)增強，C=O

高波數(shù)位移，與譜圖相符，故B結(jié)構(gòu)合理。

可能結(jié)構(gòu)如下：1.該化合物是脂肪族還是芳香族化合物2.有否雙鍵及三鍵3.有否甲基4.有否-OH,NH,C=O等波譜解析紅外光譜課件波譜解析紅外光譜課件波譜解析紅外光譜課件第三節(jié)紅外光譜

在結(jié)構(gòu)分解析中的應(yīng)用一、鑒定是否為已知成分。

1.對照樣品與標(biāo)準(zhǔn)品在同一條件下測得的紅外光譜。

2.無標(biāo)準(zhǔn)品時,可按名稱、分子式索引查找核對標(biāo)準(zhǔn)圖標(biāo)。重要的標(biāo)準(zhǔn)光譜集見p72第三節(jié)紅外光譜

在結(jié)構(gòu)分解析中的應(yīng)用一、鑒定是否為已知成分二、鑒定未知結(jié)構(gòu)的官能團1.紅外光譜很難完整地確定一個未知化合物的結(jié)構(gòu),但可根據(jù)IR譜的八個重要區(qū)段,確定結(jié)構(gòu)中存在哪些官能團。2.在確定特征官能團時,應(yīng)盡量找到其相關(guān)峰,同時注意分子中各基團的相互影響因素。3.解析結(jié)構(gòu)之前,要對樣品有所了解:樣品來源、純度、物理狀態(tài)、理化常數(shù)、測定條件等。二、鑒定未知結(jié)構(gòu)的官能團1.紅外光譜很難完整地確定一個未知不飽和度：當(dāng)一個化合物衍變?yōu)橄鄳?yīng)的烴后，與其同碳的飽和開鏈烴比較，每缺少2個H為一個不飽和度。Ω=1+n4+2n6+1/2(n3+3n5-n1)Ω=1+n4+1/2(n3-n1)(不含5價以上)不飽和度：當(dāng)一個化合物衍變?yōu)橄鄳?yīng)的烴后，與其同碳的飽和開鏈烴官能團的搜索步驟1、C=O是否存在？

NoYesVC=O1820~1660cm-1

2.酸類：OH是否存在？3400~2400，S，B

酰胺：NH是否存在？~3500，單或雙峰酯類：C-O是否存在？1300~1000，S

醛類：-CHO是否存在？2850、2720，W，酮類：以上的可能均已排除。3、醇類：OH是否存在？3600~3300，B

酚類：同上，但VC-O1230cm-1

胺類：同酰胺醚類：無VOH

峰，有VC-O官能團的搜索步驟1、C=O是否存在？4、雙鍵：VC=C1650cm-1

，W，

V=C-H3100cm-1

芳環(huán)：VArC=C1600、1500cm-1成對出現(xiàn)M~S

V=C-H3050cm-15、叁鍵：VC≡C2150cm-1

VC≡N2250cm-1，M，窄峰6、烷類：上述官能團均未出現(xiàn)，

VC-H2940cm-1

、2860cm-1

s-CH2在1465cm-1

S-CH3在1380cm-1官能團的搜索步驟4、雙鍵：VC=C1650cm-1，W，官能團三、其它方面的應(yīng)用幾何構(gòu)型的區(qū)別:

雙鍵的順反異構(gòu),苯環(huán)上的取代形式等。立體構(gòu)象的確定:

例1,3-環(huán)已烷二醇和1,2-環(huán)已烷二醇優(yōu)勢構(gòu)象的確定(νOH3450cm-1)3.分子的互變異構(gòu)與同分異構(gòu)的確定:三、其它方面的應(yīng)用幾何構(gòu)型的區(qū)別:

四、紅外光譜技術(shù)的進展紅外數(shù)據(jù)庫傅里葉變換紅外光譜(FT-IR):GC與紅外光譜聯(lián)用超臨界流體色譜與紅外光譜聯(lián)用四、紅外光譜技術(shù)的進展紅外數(shù)據(jù)庫波譜解析紅外光譜課件例:1）不：42）3050；1600，1500苯

760，700單取代苯3）1380等裂分異丙基例:例:1）不：12）1720C=O2960，1380甲基3）1380不等裂分叔丁基4）2720，2820無，非醛3000~2500無，非酸例:波譜解析紅外光譜波譜解析紅外光譜第二章紅外光譜(IR)學(xué)習(xí)要求:

1.了解紅外光譜的基礎(chǔ)知識:紅外光譜產(chǎn)生的原因以及在IR譜中影響基團(官能團)振動頻率(ν)的一些因素。

2.掌握IR譜解析的重要區(qū)段及主要官能團特征吸收頻率。

3.了解IR譜在有機結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用。第二章紅外光譜(IR)學(xué)習(xí)要求:第一節(jié)基礎(chǔ)知識一.紅外光(800nm-400μm)與紅外光譜(IR):*分子的能量:E分子=E移+E轉(zhuǎn)+E振+E電子

E光子=hν光=ΔE振*化學(xué)鍵的偶極矩與分子的偶極矩(μ):*紅外光可分為三個區(qū)域:

近紅外區(qū)（泛頻區(qū)）:12500-4000cm-1(波數(shù)ν);

中紅外區(qū)（基本振動區(qū)）

:4000-400cm-1

遠(yuǎn)紅外區(qū)（轉(zhuǎn)動區(qū)）

:400-25cm-1-第一節(jié)基礎(chǔ)知識一.紅外光(800nm-400μm)與紅紅外光譜(IR):紅外光譜圖：

縱坐標(biāo)用吸收強度[吸光度A或透光率T(%)=(T/T0)%]表示

橫坐標(biāo)用波長λ(

m)或波數(shù)ν＝1/λ(cm-1)表示有機化合物結(jié)構(gòu)：可以用峰數(shù)，峰位，峰形，峰強來描述。-紅外光譜(IR):紅外光譜圖：-紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件

conditionof

Infraredabsorptionspectroscopy*

滿足兩個條件：

(1)輻射應(yīng)具有能滿足物質(zhì)產(chǎn)生振動躍遷所需的能量；

(2)輻射與物質(zhì)間有相互偶合作用。

對稱分子：沒有偶極矩，輻射不能引起共振，無紅外活性。如：N2、O2、Cl2

等。非對稱分子：有偶極矩，紅外活性。偶極子在交變電場中的作用示意圖紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件

conditionofInfr二.分子化學(xué)鍵的振動與能級:(一).雙原子分子的振動:

1.諧振子:f(彈力)=-Kδx

二.分子化學(xué)鍵的振動與能級:雙原子分子A-B→近似看作諧振子兩原子間的伸縮振動→近似看作簡諧振動

雙原子分子A-B→近似看作諧振子波譜解析紅外光譜課件--(適用于X-H型鍵)(適用于X-Y型鍵)---(適用于X-H型鍵)(適用于X-Y型鍵)-*振動頻率(ν)是鍵的力常數(shù)(K)及兩個原子(mA與mB)的質(zhì)量的函數(shù)。這些式子表明:雙原子分子的振動頻率(波數(shù))隨著化學(xué)鍵力常數(shù)的增大而增加,同時也隨著原子折合質(zhì)量的增加而降低。*振動頻率(ν)是鍵的力常數(shù)(K)及兩個原子(mA與mB)的表：某些鍵的伸縮力常數(shù)（毫達因/埃）例：

例：

表：某些鍵的伸縮力常數(shù)（毫達因/埃）例：例：*

例題:由表中查知C=C鍵的K=9.59.9,令其為9.6,計算波數(shù)值。正己烯中C