羰基化合物課件

羰基化合物目錄1.簡介2.羰基類化合物的譜圖解析2.1紅外吸收光譜分析2.2激光拉曼光譜分析2.3紫外吸收光譜分析2.4核磁共振波譜分析1.簡介

有機(jī)化學(xué)中，羰基化合物指的是一類含有羰基的化合物。根據(jù)環(huán)境的不同，羰基化合物可以指：醛、酮、羧酸及羧酸衍生物（包括酸酐，酰鹵（酰氯），酰胺，酯等）的合稱。

配位化學(xué)中，羰基化合物指一類含有一氧化碳作為配體的化合物。見金屬羰基化合物。

無機(jī)化學(xué)中，羰基化合物可以指一類含有C=O鍵的化合物。如二氧化碳，硫化羰等。

酸酐C=O：有兩個(gè)吸收峰分別在1820cm-1及1750cm-1，兩個(gè)吸收峰的出現(xiàn)是由于兩個(gè)羰基振動(dòng)的耦合所致。區(qū)別：①線形酸酐兩峰強(qiáng)度接近相等，高波數(shù)峰僅較低波數(shù)峰稍強(qiáng)。②環(huán)狀酸酐低波數(shù)峰較高波數(shù)峰強(qiáng)。

C-O-C伸縮振動(dòng)：1250～1000cm-1,有張力環(huán)酐移到910cm-1附近。鄰苯二甲酸酐C=O，耦合雙峰（1880～1725)C-O-C伸縮振動(dòng)（有張力環(huán)酐移到910附近）苯環(huán)骨架振動(dòng)（1600,1580,1500,1450）

酰鹵

根據(jù)誘導(dǎo)效應(yīng)，由于鹵素的電負(fù)性較大，使電子云由氧原子轉(zhuǎn)向雙鍵的中間，增加了C=O鍵中間的電子云密度，導(dǎo)致振動(dòng)頻率升高。脂肪族1800cm-1附近，芳香族1770cm-1附近，常為雙峰。鹵素原子的電負(fù)性越大，這種誘導(dǎo)效應(yīng)也越大，使C=O的振動(dòng)頻率向更高頻移動(dòng)。

C-X伸縮振動(dòng)：脂肪族1000～910cm-1，峰形寬大；芳香族1250～1110cm-1，通常分裂為數(shù)個(gè)峰。

酰胺C=O：1690～1620cm-1C-N：1400～1200cm-1N-H伸縮振動(dòng)：3540～3125特點(diǎn)：①伯胺：強(qiáng)度相近的雙峰（伯胺中兩個(gè)N-H鍵振動(dòng)耦合），相距120cm-1。變形振動(dòng)倍頻為3020cm-1，馬鞍形狀。N-H變形振動(dòng)：1650～1560cm-1。

N-H面外彎曲振動(dòng)770～625cm-1，寬而散。②仲胺：單峰③叔胺：無此峰，叔胺基上的CH2伸縮振動(dòng)吸收往往移向低頻2780cm-1｛

酯

特點(diǎn)：1.C=O的吸收出現(xiàn)在1750～1725cm-1，吸收強(qiáng)且吸收位置不受氫鍵的影響。

2.酯類中C=O在不同極性溶劑中，譜帶位置無明顯移動(dòng)。3.C=O和不飽和鍵共軛時(shí)向低波數(shù)移動(dòng)，但吸收強(qiáng)度幾乎不受影響。

4.C-O伸縮振動(dòng)在1300～1000cm-1，他能與其他的振動(dòng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的耦合，因此吸收位置變動(dòng)很大。但是由于他的強(qiáng)度很大，常成為譜圖中最強(qiáng)的吸收，易于判斷。注意：飽和六元環(huán)內(nèi)酯的C=O振動(dòng)吸收帶的位置和開鏈酯的情況相近。六元環(huán)以下的內(nèi)酯由于環(huán)張力的影響，C=O的振動(dòng)頻率隨環(huán)的減小而明顯升高。醛酮

飽和醛C=O吸收范圍：

1740～1720cm-1

不飽和醛C=O吸收向低波數(shù)移動(dòng)。

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醛氫的吸收范圍在2900～2700cm-1,一般2820cm和2720cm-1附近，出現(xiàn)兩個(gè)中等強(qiáng)度的吸收峰，后者較尖銳。和其他的C-H振動(dòng)不相混合，易識(shí)別。

醛C-H的變形振動(dòng)在1380cm-1附近，它的倍頻會(huì)和自己的伸縮振動(dòng)之間發(fā)生費(fèi)米共振。C=O的伸縮振動(dòng)：

1720～1710cm-1區(qū)分醛和酮：醛的C-H伸縮振動(dòng)在2820cm-1和2720cm-1出現(xiàn)中等強(qiáng)度的雙峰，后者較尖銳。

羧酸游離羧酸（單體）的頻率出現(xiàn)在1770～1750cm-1。由于氫鍵作用而通常以二分子締合體的形式存在，其吸收峰出現(xiàn)在1725～1700cm-1附近（氫鍵使電子云密度平均化，C=O的雙鍵性減小，因此C=O的頻率下降）。O-H在羧酸中伸縮振動(dòng)3200～2500cm-1附近，寬而鈍。C-O：1300～1100cm-1，他能與其他的振動(dòng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的耦合，因此吸收位置變動(dòng)很大。但是由于他的強(qiáng)度很大，常成為譜圖中最強(qiáng)的吸收，易于判斷。丁二酸締合O-H伸縮振動(dòng)（3300～2500cm-1，寬而鈍）1693cm-1.C=O伸縮振動(dòng)（1700cm-1附近）C-O伸縮振動(dòng)（1300～1100）羧酸中-OH面外變形振動(dòng)（950～900）2.2羰基化合物在激光拉曼光譜的特點(diǎn)

c=o的特征頻率在1820~1680cm-1且是極性鍵，沒有對稱中心。對于沒有對稱中心的分子，其拉曼和紅外光譜都是活性的，拉曼位移和紅外吸收峰的頻率是相同的，只是對應(yīng)峰的相對強(qiáng)度不同而已。2.3羰基化合物在紫外（UV）的吸收特點(diǎn)

C=O的吸收波長在270~350nm，無共軛時(shí)，吸收峰很弱。C=O是含有n鍵電子的生色團(tuán)，吸收能量后發(fā)生n電子的躍遷至高能級，使最大吸收峰波長移至紫外和可見光區(qū)范圍。醛和酮醛（RCHO）和酮（RCOR）中,均為C=O旁邊連有R基，對吸收波長的改變無較大影響，且為低寬峰，屬于正常的R帶。溶劑效應(yīng)

含有C=O基團(tuán)的分子做溶質(zhì)時(shí)，極性溶劑會(huì)對溶質(zhì)的吸收峰的波長，強(qiáng)度，形狀可能產(chǎn)生影響。原因：

1.溶質(zhì)和溶劑間形成氫鍵。2.溶劑的偶極使溶質(zhì)的極性增強(qiáng)。因此，在溶解度允許范圍內(nèi)，應(yīng)選擇極性較小的溶劑。2.4羰基化合物在核磁NMR的吸收特點(diǎn)