有机化学A 大学二年级课程 波谱-IR

红外光谱

红外光谱仪ThermoNicolet学些什么?

红外光谱如何产生?

红外光谱如何表示?

红外光谱如何在结构解析中有何作用?

如何解析红外光谱图?红外光谱如何产生?

1.分子振动与红外光谱

(1).分子的振动方式

(a)伸缩振动：

(b)弯曲振动：

值得注意的是：不是所有的振动都能引起红外吸收，只有偶极矩(μ)发生变化的，才能有红外吸收。

红外光谱的产生

有瞬时偶极矩变化的振动吸收红外光而发生振动能级的跃迁。这种由于吸收红外光谱而产生的光谱叫红外吸收光谱或红外光谱。(2).振动方程式（Hooke定律）

式中：k—化学键的力常数，单位为N.cm-1μ—折合质量，单位为g

力常数k：与键长、键能有关：键能↑（大），键长↓（短），k↑。

化学键键长（nm）键能（KJ.mol-1）

力常数

k（N.cm-1）

波数范围（cm-1）C―C0.154347.34.5700～1200C＝C0.134610.99.61620～1680C≡C0.116836.815.62100～2600红外光谱如何表示?

横坐标：波数（σ）400～4000cm-1；表示吸收峰的位置。

纵坐标：透过率（T%），表示吸收强度。T↓，表明吸收的越好，故曲线低谷表示是一个好的吸收带。

I：表示透过光的强度；

I0：表示入射光的强度。

一般指中红外（振动能级跃迁）。

指纹区官能团区红外光谱有何作用?

分子结构的测定(吸收峰的位置和形状)

未知物鉴定混合物成分分析(吸收峰的强度)

测定分子的键长、键角、推断分子的立体结构，分析化学键的强弱等。

P122单环芳烃

P182卤代烃

P222醇

P237酚

P253醚

P279醛酮

P310羧酸

P363硝基化合物

P374胺各种官能团的红外吸收位置

O-H,3650-3100cm-1N-H,3550-3100cm-1

C-H3320-3310cm-1=C-H3085-3025cm-1Ar-H3030cm-1C-H2960-2870cm-1S-H2590-2550cm-1CC2275-2100cm-1C=O1850-1650cm-1C=C1680-1600cm-1C6H61600-1450cm-12853～2962cm-1

C—H

伸缩振动1460cm-1、1380cm-1

C—H（—CH3、—CH2）面内弯曲振动723cm-1

C—H[—(CH2)n—,n≥4]平面摇摆振动；若n＜4吸收峰将出现在734～743cm-1处2)鉴定已知化合物的程序解析谱图

a.烷烃

正己烷

=C—H伸缩振动C—H

伸缩振动C＝C伸缩振动C—H（—CH3、—CH2）面内弯曲振动b.烯烃2,4-二甲基-1-己烯b.烯烃反-2-己烯=C—H伸缩振动C—H

伸缩振动C—H（—CH3、—CH2）面内弯曲振动c.炔烃2-己炔C—H

伸缩振动C—H（—CH3、—CH2）面内弯曲振动Example1Example2总结:红外光谱的八个峰如何解析红外

光谱图？

红外光谱的解析要点1.三要素：位置、强度、峰形2.同一基团的几种振动的相关峰是同时存在的3.解析顺序:先官能团区,后指纹区4.标准红外谱图的应用:如Sadtler

谱图集红外光谱的解析步骤化合物类型的判断有机物或无机物饱和化合物或不饱和化合物烯烃、炔烃或芳烃推断可能含有的功能团先看特征频率区（4000-1300），再看指纹区（1300-400）。先看强峰，再看弱峰