有机光谱IR(有机)

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1、第八章有机化合物的波谱分析有机化合物的结构测定化学方法：费时、费力、需要的样品量大，有时甚至难以完成。现代波谱分析法：省时、省力、快速、准确，样品消耗量少。有机四大谱及其特点：0.01-5mg(与天平精度有关）0.1-1mg1-5mg0.001-0.1mg2-10万5-50万100-1000万50-500万有机化合物的结构表征中应用最广的四种波谱方法：紫外光谱(ultravioletspectroscopy缩写为UV)、红外光谱(infraredspectroscopy缩写为IR)、核磁共振谱(nuclearmagnet

2、icresonance缩写为NMR)质谱(massspectroscopy缩写为MS).UV、IR、NMR都属于吸收光谱。一定波长的光（电磁波）与分子相互作用并被吸收，分子吸收能量从较低能级激发到较高能级，用特定仪器记录下来就是分子吸收光谱。分子结构不同，吸收光的能量不同，因此可形成各自特征的分子吸收光谱，并以此来鉴定化合物结构。质谱不是吸收光谱，是化合物分子经高能粒子(通常为e)轰击形成正电荷离子，在电场及磁场作用下按质荷比大小排列而成的谱图。仅与分子及碎片的结构、离子的稳定性有关。光子能量：E=hv转换成波长：E=h

3、c/λH代表Plank常数，v为频率c代表光速，λ为波长分子离子峰M+§8-1有机化合物的结构与吸收光谱各吸收光谱所用电磁波的大致波长范围、对应的能级跃迁形式及用途：电子自旋吸收光谱§8-2红外光谱一、红外光谱的表示方法在波数为4000-400cm-1的红外光照射下，样品分子吸收红外光会发生振动能级跃迁，所测得的吸收光谱称为红外吸收光谱(Infraredspectrum)，简称红外光谱(IR)。谱图以波数为横坐标，以透光度为纵坐标来表示：I：表示透过光的强度；I0：表示入射光的强度。横坐标：波数()4000～400cm-

4、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。1.分子的振动方式二、红外光谱的基本原理(1)伸缩振动：以亚甲基为例：(2)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。e.g.:H2、O2、N2电荷分布均匀，振动不能引起红外吸收。对称炔烃H―C≡C―H、R―C≡C―R，其C≡C（三键）的伸缩振动也不能引起红外吸收。2.分子振动与红外光谱振动方程式(Hooke定律)：k:力常数，与化学键的强度有关（键长

5、越短，键能越大，k越大）,m1和m2分别为化学键所连的两个原子的质量，单位为克。即：化学键的振动频率（红外吸收峰的频率）与键强度成正比，与成键原子质量成反比。三、有机化合物基团的特征频率同类化学键或官能团的吸收频率总是出现在特定波数范围内。能代表某基团存在并有较高强度的吸收峰，称为该基团的特征吸收峰，简称特征峰。其最大吸收对应的频率为基团的特征频率。(参见表8-2,P299)化学键类型频率/cm－1(化合物类型)化学键类型频率/cm－1(化合物类型)伸缩振动－O－H3600~3200（醇、酚）3600~2500（羧酸）1

6、680~1620(烯烃)－N－H3500~3300（胺、亚胺，伯胺为双峰）3350~3180（伯酰胺，双峰）3320~3060（仲酰胺）1750~1710（醛、酮）1725~1700（羧酸）1850~1800，1790~1740（酸酐）1815~1770（酰卤）1750~1730（酯）1700~1680（酰胺）spC－H3320~3310（炔烃）sp2C－H3100~3000（烯、芳烃）C=N1690~1640（亚胺、肟）sp3C－H2950~2850（烷烃）－NO21550~1535,1370~1345（硝基化合物）s

7、p2C－O1250~1200（酚、酸、烯醚）sp3C－O1250~1150（叔醇、仲醚）1125~1100（仲醇、伯醚）1080~1030（伯醇）－C≡C－2200~2100（不对称炔）－C≡N2280~2240（腈）弯曲振动C－H面内弯曲振动1470~1430，1380~1360（CH3）1485~1445（CH2）Ar－H面外弯曲振动770~730，710~680（五个相邻氢）770~730（四个相邻氢）810~760（三个相邻氢）840~800（两个相邻氢）900~860（隔离氢）＝C－H面外弯曲振动995~985

8、，915~905（单取代烯）980~960（反式二取代烯）690（顺式二取代烯）895~885（同碳二取代烯）840~790（三取代烯）≡C－H面外弯曲振动660~630（末端炔烃）三、红外谱图解析1、4000－1500cm-1特征频率区主要是X-H(X=O、N、C)、双键C=X(X=O、N、C)及三键C=X（X=C