红外光谱的解析

1、2.5 红 外 谱 图 解 析,红外光谱解析,所谓谱图的解析就是根据红外光谱所提供的信息，正确地把化合物的结构 “翻译”出来。对于简单的化合物，可利用红外光谱推测他们的结构；对大多数化合物，红外光谱主要是提供官能团的信息，还必须配合其他测试手段如（紫外光谱、核磁共振波谱及质谱）才能确定分子结构。,红外光谱解析步骤,准备工作 确定未知物的不饱和度 官能团分析 图谱解析,准备工作 1、了解样品的来源、外观和制样方法。 2、注意样品的纯度以及样品的元素分析及其它物理常数的测定结果。,确定未知物的不饱和度 不饱和度是表示有机分子中碳原子的不饱和程度。计算不饱和度UN的经验公式为： UN=1+n4+(n

2、3-n1)/2 式中n4、n3、n1分别为分子中所含的四价（C、Si）、三价（N、P）和一价（H、F、Cl、Br、I）元素原子的数目。 二价原子如S、O等不参加计算。,当UN=0时，表示分子是饱和的，应为 链状烃及其不含双键的衍生物。 当UN=1时，可能有一个双键或脂环； 当UN=2时，可能有 两个双键和脂环，也可能有一个 叁键； 当UN=4时，可能有一个苯环（可理解为一个脂环和三个双键）。,官能团分析,分析时应注意以下几点： 1、当某个基团的吸收峰不出现时，可以说不存在该基团。反之，说可能存在该基团。 2、在指纹区，并不是每个吸收峰都能解释。一般情况下，在14001000 cm-1处有许多不

3、能肯定归属的吸收峰。 3、以3000 cm-1为界限，可定性估计化合物是饱和的还是不饱和的有机物。 4、要排除杂质（水3500，1630 cm-1；二氧化碳2350 cm-1 ）的存在而造成的红外光谱的变化。,图谱解析 图谱的解析一般程序是先官能团区，后指纹区；先强峰后弱峰；先否定后肯定。 首先在官能团区搜寻特征伸缩振动，再根据指纹区的吸收情况，进一步确认该基团的存在以及与其它基团的结合方式。最后再结合其它分析资料，综合判断分析结果，提出最可能的结构式，然后用已知样品或标准图谱对照，核对判断的结果是否正确。,注： 与标准谱图核对，主要是对指纹区谱带的核对。在对照标准谱时，红外光谱的测试条件最好

4、与标准谱图一致。,红 外 谱 图 解 析 实 例,某化合物的分子式C6H14，红外谱图如下，试推测该化合物的结构。,从谱图看，谱峰少，峰形尖锐，谱图相对简单，可能化合物为对称结构。 从分子式可看出该化合物为烃类，不饱和度的计算： UN=（62+2-14）/2=0 表明该化合物为饱和烃类。由于1380cm-1的吸收峰为一单峰，表明无偕二甲基存在。775cm-1的峰表明亚甲基基团是独立存在的。因此结构式应为：,解答,谱峰归属,3000-2800cm-1：饱和CH的伸缩振动 1461cm-1：亚甲基和甲基弯曲振动。 1380cm-1：甲基弯曲振动。 775cm-1： 乙基CH2的平面摇摆振动 。,试

5、推断化合物C4H5N的结构,解答,不饱和度计算： UN=（42+2-5+1）/2=3 由不饱和度分析，分子中可能存在一个双键和一个叁键。由于分子中含N，可能分子中存在CN基团。 由红外谱图看：从谱图的高频区可看到:2260cm-1，氰基的伸缩振动吸收；1647cm-1 ，乙烯基的C=C伸缩振动吸收。可推测分子结构为： 由1865，990，935cm-1：表明为末端乙烯基。1418cm-1：亚甲基的弯曲振动（1470cm-1，受到两侧不饱和基团的影响，向低波数位移）和末端乙烯基弯曲振动（1400cm-1）。验证推测正确。,试推测化合物C8H8O的分子结构。,解答,不饱和度的计算 UN=（82+2

6、-8）/2=5 不饱和度大于4，分子中可能由苯环存在，由于仅含8个碳，因此分子应为含一个苯环一个双键。 1610，1580，1520，1430cm-1：苯环的骨架振动（1600、1585、1500及1450cm-1）。证明苯环的存在。 825cm-1：对位取代苯（833-810cm-1）。 1690cm-1：醛基C=O伸缩振动吸收（1735-1715cm-1，由于与苯环发生共轭向低波数方向位移）。 2820和2730cm-1：醛基的CH伸缩振动（2820和2720cm-1）。 1465和1395 cm-1：甲基的弯曲振动（1460和1380cm-1）。 由以上信息可知化合物的结构为：,试推断化

7、合物C7H9N的结构,解答,不饱和度的计算： U=（72+2-9+1）/2=4 不饱和度为4，可能分子中有多个双键，或者含有一个苯环。 3520和3430cm-1：两个中等强度的吸收峰表明为-NH2的反对称和对称伸缩振动吸收（3500和3400cm-1）。 1622，1588，1494，1471cm-1：苯环的骨架振动（1600、1585、1500及1450cm-1）。证明苯环的存在。 748cm-1：苯环取代为邻位（770-735cm-1）。 1442和1380cm-1：甲基的弯曲振动（1460和1380cm-1）。 1268cm-1：伯芳胺的CN伸缩振动（1340-1250cm-1）。 由以上信息可知该化合物为邻-甲苯胺。,Analysis: C8H8O,解答,IUPAC Name: acetophenone,Analysis: C3H10NO,解答,IU