红外波谱解析_波谱解析红外
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第一章 红外光谱
1、产生条件:辐射光子的能量与振动跃迁所需能量相等(E光子=∆E振);分子振动过程中
发生瞬间偶极矩变化,即发生红外活性振动。基频峰、泛频峰(倍、合、差)
2、分子振动方式:伸缩振动(对称νS,不对称νas),键长变化,键角不变;弯曲振动δ(面
内弯曲β,面外弯曲γ),键角周期变化,键长不变。
3、峰数:理论上是振动自由度,对于N个原子组成的分子,线性分子F=3N-5,非线性分子
F=3N-6。
4、峰强:影响因素有振动能级的跃迁几率(成正比)和振动过程中键的偶极矩变化(正比)。
5、峰位:特征区4000-1300(4000-2500 X-H伸缩振动;2500-1900 三键及累积双键;
1900-1200双键伸缩振动区。吸收峰稀疏、较强、易辨认)指纹区1300-400(单键伸缩振动,多数基团弯曲振动。吸收峰密集、难辨认)。影响因素:诱导效应-I(使吸收频率向高频位移);共轭效应+C(使吸收频率向低频位移);空间效应(位阻效应使峰向高频位移;环张力效应);氢键影响(使基团伸缩频率下降,伸缩谱带变宽);互变异构;杂化影响;费米共振(倍频和基频振动的偶合作用);溶剂影响(极性增大,频率下降。红外常用溶剂:CCl4,CS2,氯仿,二氯甲烷,乙腈,丙酮等);物态变化(气体分子间影响小,孤立分子转动精细结构;液态吸收峰变宽;固态吸收峰尖锐且数目多,结构鉴定)。
6、典型红外吸收光谱:脂肪烃 烷烃异丙基分裂,有相邻甲基存在时,δSCH3分裂为双峰,且甲基增多,裂距增大。(CH2)-n≥4,ρCH2722,n小,峰位大;烯烃γ=CH-1000-650(S),n-,确定取代位置及构型。芳香烃νC=C1600,1580,1500,1450鉴定有无芳环;γφ−H910-665鉴定取代方式,单取代双峰770-730、710-690,邻二取代单峰770-735,间二取代三峰,对二取代单峰860-800,五取代单峰900-860。醚特征吸收νC−O−C1150-1070(S)。羰基化合物 酮νC=O1715(S);醛νC=O1725,νCH(O)2820,2720,尖双峰(费米共振);酰氯νC=O1800;羧酸 游离νOH3550尖锐,缔合νOH3400-2500宽散,νC=O1740-1650 强度大,峰形钝,sγOH955-915(二聚体),确认羧基;酯νC=O1735,νasC−O−C1300-1150宽,νC−O−C1150-1000;
s酸酐 νC=O双峰,νasC=O1850-1800, νC=O1780-1740;酰胺νNH3500-3100,伯双,仲锐单,叔
无,νC=O1680-1630,βNH1670-1510;有机含氮化合物 胺及其盐νNH3500-3300,伯双,仲锐单,叔无,δNH1650-1510,νC−N1360-1020,γNH900-650(宽),铵盐νNH3+3300-2200(宽),δ+νC−N1400-1300;硝基化合物νasνs都是强峰;NH31630-1500,NO21590-1500,NO21390-1330,腈基化合物νC≡N2260-2215.