有机化合物光谱解析第二章红外光谱课件

第二章红外光谱(InfraredSpectrum)

复习问题红外光谱的类别归属？分子的振动类型？决定峰强、峰位的影响因素？特征区、指纹区及相关峰的概念？红外光谱八大重要区域及相关振动类型？根据红外光谱吸收确定双键、苯环取代模式？红外光谱在解析结构中的应用？

第二章红外光谱(InfraredSpectrum)1、基本知识红外光谱：红外线可引起分子振动能级和转动能级的跃迁,所以又称振-

转光谱。红外光的三个区域：1）近红外区：12500~4000cm-1(0.8~2.5m)，主要用于研究分子中的O-H、N-H、C-H键的振动倍频与组频。2）中红外区：4000~400cm-1(2.5~25m)，主要用于研究大部分有机化合物的振动基频。3）远红外区：400~25cm-1(25~1000m)，主要用于研究分子的转动光谱以及重原子成键的振动等。2多原子分子的振动类型和振动自由度1）振动类型CH2振动类型及自由度as>

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o.o.p高频低频

红外各种峰之间的关系基频峰：1、2、

3、4、5倍频峰：21、22、

23、24组合频峰：1+2、21+2、1+22

频

差频峰：1-2、21-2、1-3

峰…CO2分子的基本振动形式及IR光谱2349cm-1667cm-1

3、分子偶极变化与峰强3.13.2决定峰强的因素（1）振动过程中偶极矩的变化：基频峰的强度主要取决于振动过程中的偶极矩的变化。（2）能级的跃迁几率：倍频峰的强度主要取决于跃迁几率。偶极矩的影响因素：4影响峰位、峰强的其它因素4.1内部因素1)电子效应（1）诱导效应（2）共轭效应2).空间效应(stericeffect)(1)场效应：通常只有在立体结构上互相靠近的那些基团之间才能产生F效应。(2).空间障碍（空间位阻）（3）跨环效应1675cm-13).氢键效应(1)分子内氢键：使谱带大幅度向低频方向移动。乙醇在不同浓度下分子间氢键的影响分子间氢键使OH基的伸缩振动吸收发生位移5).振动偶合效应当两个相同基团在分子中靠得很近时，其相应的特征吸收峰常发生分裂，形成两个峰，这种现象叫振动偶合。6.样品的物理状态的影响丙酮的羰基在气态下为1738cm-1，而在液态下为1715cm-1。4.2外部因素溶剂影响极性基团的伸缩频率常常随溶剂的极性增大而降低。以羧酸的羰基为例：2.仪器的色散元件棱镜：分辨率低光栅：分辨率高例1.下列（A），（B），（C）三种化合物将分别在IR光谱中哪一段有吸收？各因什么振动类型引起？(B)(C)红外光谱八区域详细介绍(一)O-H、N-H伸缩振动区（3750~3000cm-1)顺式1，2-环戊二醇的CCl4稀溶液，在3000~3700cm-1有几个峰？3620及3455cm-1A与B两个化合物在3000~3700cm-1有何不同？(二)不饱和烃和芳烃C-H伸缩振动区（3300~3000cm-1）下列化合物(A)与（B)在C-H伸缩区域中有何区别？(三）饱和烃的C-H和醛基C-H伸缩振动区（3000~2700cm-1)（四）三键对称伸缩区（2400~2100cm-1)下列化合物在红外区域内可能有那些吸收？(五）羰基的伸缩振动区（1900~1650cm-1

）(六）双键的对称伸缩振动区（1680~1500cm-1

）(七）C-H弯曲振动区（面内）（1475~1300cm-1

）下列两化合物在1475~1300cm-1区域内有何吸收？例2化合物s:1425cm-1,1370cm-1

s:1386cm-1,1367cm-1

（八）C-H弯曲振动区（面外）（1000~650cm-1)芳香族化合物的特征吸收该化合物是芳香族还是脂肪族？是否为醇类？是否为醛、酮、酸类？是否含有双键或三键？该化合物是芳香族还是脂肪族？在4000~1000cm-1区域中，可能有那些基团？没有那些基团？第三节红外光谱在有机化合物结构分析中的应用一、鉴定是否为某已知化合物1，对照品与标准品在同一条件下测得的红外光谱。完全一致则判定可能为同一种化合物。2，无标准品，但有标准图谱时，则可按名称、分子式索引查找核对，但必须注意测定仪器与测定条件是否一致。二鉴定未知结构的官能团1,在确定特征官能团时,应尽量找到其相关峰CH3:1380,~2960,~2870,1470~1430cm-12,注意各基团的相互影响因素2,立体构象的确定(有3450cm-1)3,分子的互变异构与同分异构的确定1720cm-11656cm-11740cm-11618cm-13400~3200cm-11770cm-1175