如何解析紅外光譜圖

如何解析紅外光譜圖解析紅外光譜的三要素（位置，強度和峰形）在解析紅外光譜時，要同注意吸收峰的位置，強度和峰形位置，強度和峰形。吸收位置是紅外吸收最重要的特點，但在鑒定化合物分子結(jié)構(gòu)時，應(yīng)將吸收峰的位置輔以吸收峰強度和峰形綜合分析。每種有機化合物均顯示若干吸收峰，對大量紅外圖譜中各吸收峰強度相互比較，歸納出各種官能團紅外吸收強度的變化范圍。只有熟悉各官能團紅外吸收的位置和強度處于一定范圍時，才能準確推斷出官能團的存在。確定官能團的方法對于任何有機化合物的紅外光譜，均存在紅外吸收的伸縮振動和多種彎曲振動。因此，每一個化合物的官能團的紅外光譜圖在不同區(qū)域顯示一組相關(guān)吸收峰。只有當幾處相關(guān)吸收峰得到確認時，才能確定該官能團的存在。例1.甲基（CH3）：2960cm-1和2870cm-1為伸縮振動，1460cm-1和1380cm-1為其彎曲振動。例2.亞甲基（CH2）：2920cm-1和2850cm-1為其伸縮振動，1470cm-1和720cm-1為其彎曲振動。例3.酯基：νC=O為1750~1725cm-1，νC－O在1300~1050cm-1有兩個吸收譜帶。紅外光譜解析步驟（1）根據(jù)確定的分子式，計算不飽和度，預測可能的官能團。（2）首先觀察紅外光譜的官能團區(qū)，找出該化合物可能存在的官能團。（3）查看紅外光譜的指紋區(qū)，找出官能團的相關(guān)吸收峰，最后才確定該化合物存在某官能團。（4）判斷是否芳香族化合物，若為芳香化合物，找出苯的取代位置。（5）根據(jù)紅外光譜指紋區(qū)的吸收峰與已知化合物的紅外光譜或標準圖譜對照，確定是否為已知化合物。（1）首先依據(jù)譜圖推出化合物碳架類型，根據(jù)分子式計算不飽和度。公式：不飽和度＝F+1+(T-O)/2其中：F：化合價為4價的原子個數(shù)（主要是C原子）；T：化合價為3價的原子個數(shù)（主要是N原子）；O：化合價為1價的原子個數(shù)（主要是H原子）。F、T、O分別是英文4,31的首字母，這樣記起來就不會忘了舉個例子：例如苯（C6H6），不飽和度＝6+1+（0-6）/2＝4，3個雙鍵加一個環(huán)，正好為4個不飽和度。（2）分析3300~2800cm-1區(qū)域C-H伸縮振動吸收，以3000cm-1為界，高于3000cm-1為不飽和碳C-H伸縮振動吸收，有可能為烯、炔、芳香化合物嗎，而低于3000cm-1一般為飽和C-H伸縮振動吸收。（3）若在稍高于3000cm-1有吸收，則應(yīng)在2250~1450cm-1頻區(qū)，分析不飽和碳碳鍵的伸縮振動吸收特征峰，其中：炔—2200~2100cm-1烯—1680~1640cm-1芳環(huán)—1600、1580、1500、1450cm-1若已確定為烯或芳香化合物，則應(yīng)進一步解析指紋區(qū)，即1000~650cm-1的頻區(qū)，以確定取代基個數(shù)和位置（順反，鄰、間、對）。（4）碳骨架類型確定后，再依據(jù)其他官能團，如C=O，O-H，C-N等特征吸收來判定化合物的官能團。（5）解析時應(yīng)注意把描述各官能團的相關(guān)峰聯(lián)系起來，以準確判定官能團的存在，如2820、2720和1750~1700cm-1的三個峰，說明醛基的存在。解析的過程基本就是這樣吧，至于制樣以及紅外譜圖軟件的使用，一般的有機實驗書上都有比較詳細的介紹的。常用常見的鍵值1.烷烴3000-2850cm-1C-H伸縮振動1465-1340cm-1C-H彎曲振動一般飽和烴C-H伸縮均在3000cm-1以下，接近3000cm-1的頻率吸收。2.烯烴3100~3010cm-1烯烴C-H伸縮1675~1640cm-1C=C伸縮烯烴C-H面外彎曲振動（1000~675cm^1）。3.炔烴2250~2100cm-1C≡C伸縮振動3300cm-1附近炔烴C-H伸縮振動4.芳烴3100~3000cm-1芳環(huán)上C-H伸縮振動1600~1450cm-1C=C骨架振動880~680cm-1C-H面外彎曲振動)芳香化合物重要特征：一般在1600，1580，1500和1450cm-1可能出現(xiàn)強度不等的4個峰。880~680cm-1，C-H面外彎曲振動吸收，依苯環(huán)上取代基個數(shù)和位置不同而發(fā)生變化，在芳香化合物紅外譜圖分析中,常常用此頻區(qū)的吸收判別異構(gòu)體。5.醇和酚主要特征吸收是O-H和C-O的伸縮振動吸收。3650~3600cm-1自由羥基O-H的伸縮振動，為尖銳的吸收峰3500~3200cm-1分子間氫鍵O-H伸縮振動，為寬的吸收峰1300~1000cm-1C-O伸縮振動769-659cm-1O-H面外彎曲6.醚1300~1000cm-1伸縮振動（特征吸收）1150~1060cm-1一個強的吸收峰——脂肪醚1270~1230cm-1（為Ar-O伸縮）；1050~1000cm-1（為R-O伸縮）——芳香醚的兩個C-O伸縮振動吸收7.醛和酮1750~1700cm-1醛基C=O伸縮(特征吸收)——醛2820，2720cm-1醛基C-H伸縮——醛1715cm-1（強峰）酮基C=O伸縮振動——脂肪酮，如果羰基與烯鍵或芳環(huán)共軛會使吸收頻率降低8.羧酸3300~2500cm-1（寬&強）O-H伸縮吸收1720~1706cm-1C=O吸收1320~1210cm-1C-O伸縮920cm-1成鍵的O-H鍵的面外彎曲振動——羧酸二聚體9.酯1750~1735cm-1飽和脂肪族酯(除甲酸酯外)的C=O吸收譜帶1210~1163cm-1飽和酯C-C(=O)-O譜帶（為強吸收）10.胺3500~3100cm-1N-H伸縮振動吸收1350~1000cm-1C-N伸縮振動吸收，N-H變形振動相當于CH2的剪式振動方式，其吸收帶在1640~1560cm-1面外彎曲振動在900~650cm-1。11.腈；腈類的光譜特征三鍵伸縮振動區(qū)域，有弱到中等的吸收。2260-2240cm-1脂肪族腈2240-2222cm-1芳香族腈12.酰胺3500-3100cm-1N-H伸縮振動1680-1630cm-1C=O伸縮振動1