化學(xué)科普知識(shí)二(紅外譜圖解析方法檢測) |
2013-11-22 |
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紅外譜圖解析方法檢測
可以按如下步驟來:
(1)首先依據(jù)譜圖推出化合物碳架類型:根據(jù)分子式計(jì)算不飽和度,公式:
不飽和度=F+1+(T-O)/2 其中:
F:化合價(jià)為4價(jià)的原子個(gè)數(shù)(主要是C原子),
T:化合價(jià)為3價(jià)的原子個(gè)數(shù)(主要是N原子),
O:化合價(jià)為1價(jià)的原子個(gè)數(shù)(主要是H原子),
例如:比如苯:C6H6,不飽和度=6+1+(0-6)/2=4,3個(gè)雙鍵加一個(gè)環(huán),正好為4個(gè)不飽和度;
(2)分析3300~2800cm-1區(qū)域C-H伸縮振動(dòng)吸收;以3000 cm-1為界:高于3000cm-1為不飽和碳C-H伸縮振動(dòng)吸收,有可能為烯,炔,芳香化合物,而低于3000cm-1一般為飽和C-H伸縮振動(dòng)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(dòng)吸收特征峰,其中:
炔 2200~2100 cm-1
烯 1680~1640 cm-1
芳環(huán) 1600,1580,1500,1450 cm-1
若已確定為烯或芳香化合物,則應(yīng)進(jìn)一步解析指紋區(qū),即1000~650cm-1的頻區(qū),以確定取代基個(gè)數(shù)和位置(順反,鄰、間、對(duì));
(4)碳骨架類型確定后,再依據(jù)其他官能團(tuán),如 C=O, O-H, C-N 等特征吸收來判定化合物的官能團(tuán);
(5)解析時(shí)應(yīng)注意把描述各官能團(tuán)的相關(guān)峰聯(lián)系起來,以準(zhǔn)確判定官能團(tuán)的存在,如2820,2720和1750~1700cm-1的三個(gè)峰,說明醛基的存在。
至此,分析基本搞定,剩下的就是背一些常見常用的健值了!
1.烷烴:C-H伸縮振動(dòng)(3000-2850cm-1)
C-H彎曲振動(dòng)(1465-1340cm-1)
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:烯烴C-H伸縮(3100~3010cm-1)
C=C伸縮(1675~1640 cm-1)
烯烴C-H面外彎曲振動(dòng)(1000~675cm-1)。
3.炔烴:伸縮振動(dòng)(2250~2100cm-1)
炔烴C-H伸縮振動(dòng)(3300cm-1附近)。
4.芳烴:3100~3000cm-1 芳環(huán)上C-H伸縮振動(dòng)
1600~1450cm-1 C=C 骨架振動(dòng)
880~680cm-1 C-H面外彎曲振動(dòng)
芳香化合物重要特征:一般在1600,1580,1500和1450cm-1可能出現(xiàn)強(qiáng)度不等的4個(gè)峰。
880~680cm-1,C-H面外彎曲振動(dòng)吸收,依苯環(huán)上取代基個(gè)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(dòng)吸收,
O-H 自由羥基O-H的伸縮振動(dòng):3650~3600cm-1,為尖銳的吸收峰,
分子間氫鍵O-H伸縮振動(dòng):3500~3200cm-1,為寬的吸收峰;
C-O 伸縮振動(dòng):1300~1000cm-1
O-H 面外彎曲:769-659cm-1
6. 醚特征吸收:1300~1000cm-1 的伸縮振動(dòng)
脂肪醚:1150~1060cm-1 一個(gè)強(qiáng)的吸收峰
芳香醚:兩個(gè)C-O伸縮振動(dòng)吸收:1270~1230cm-1(為Ar-O伸縮)1050~1000cm-1(為R-O伸縮)
7.醛和酮:醛的主要特征吸收:1750~1700cm-1(C=O伸縮)2820,2720cm-1(醛基C-H伸縮)
脂肪酮:1715cm-1,強(qiáng)的C=O伸縮振動(dòng)吸收,如果羰基與烯鍵或芳環(huán)共軛會(huì)使吸收頻率降低
8.羧酸:羧酸二聚體:3300~2500cm-1 寬,強(qiáng)的O-H伸縮吸收
1720~1706cm-1 C=O 吸收
1320~1210cm-1 C-O伸縮
920cm-1 成鍵的O-H鍵的面外彎曲振動(dòng)
9.酯:飽和脂肪族酯(除甲酸酯外)的C=O 吸收譜帶:1750~1735cm-1區(qū)域
飽和酯C-C(=O)-O譜帶:1210~1163cm-1 區(qū)域?yàn)閺?qiáng)吸收
10.胺:3500~3100 cm-1,N-H 伸縮振動(dòng)吸收
1350~1000 cm-1,C-N 伸縮振動(dòng)吸收
N-H變形振動(dòng)相當(dāng)于CH2的剪式振動(dòng)方式,其吸收帶在:1640~1560cm-1,面外彎曲振動(dòng)在900~650cm-1.
11.腈:腈類的光譜特征:三鍵伸縮振動(dòng)區(qū)域,有弱到中等的吸收
脂肪族腈 2260-2240cm-1
芳香族腈 2240-2222cm-1
12.酰胺:3500-3100cm-1 N-H伸縮振動(dòng)
1680-1630cm-1 C=O 伸縮振動(dòng)
1655-1590cm-1 N-H彎曲振動(dòng)
1420-1400cm-1 C-N伸縮
13.有機(jī)鹵化物:
C-X 伸縮 脂肪族
C-F 1400-730 cm-1
C-Cl 850-550 cm-1
C-Br 690-515 cm-1
C-I 600-500 cm-1
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