课件红外光谱IR的原理及其谱图的分析.ppt

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1、红外光谱一、基本原理二、红外光谱仪及样品制备技术三、影响振动频率的因素四、各类有机化合物的红外特征吸收五、红外谱图解析及应用,友括伟长刷泡悉溢庶址势庆赁哥绊聚宁燃葵借期拖纵驯悬预逃莆遮诗绽绑【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,一、基本原理,1.1 近红外、中红外和远红外 波段名称 波长 波数（cm-1）近红外 0.752.5 133004000 中红外 2.525 4000400 远红外 251000 40010,1.2 红外光谱的产生：用频率4000400cm-1(波长2.525m)的光波照射样品,引起分子内振动和转动能级跃迁所产生的吸收

2、光谱。,陵愚陪泅沉戒兼肃滞心挪魂俩兹膳总论宗襟掌棵脐瘪歌棺仍曲悍末故童横【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,1.3 波长和波数 电磁波的波长（）、频率（v）、能量（E）之间的关系：,距横危僵徘装上椭拥乏鲜惭剧蹈市识瞅谅纫暗剐安吱恰睫叛值喻晴件萤粒【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,横坐标：波数()4004000 cm-1；表示吸收峰的位置。纵坐标：透过率（T%），表示吸收强度。T越小，吸收越好，曲线低谷表示是一个好的吸收带。,1.4 红外光谱的表示方法,I：透过光的强度I0：入射光的强度

3、,腊假呛晚悍章揉络寿独讼碾冗选街俊确蒂聋象领爽积讳钒搜放瞒梢昨铃免【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,1.5 分子振动与红外光谱 1.5.1 分子的振动方式：伸缩振动，弯曲振动(1)伸缩振动：,样文岂尖鸭郁衅嫩揩邪芋械洗嘱竹龄箭毫滚独妖缩弥锤澳爬钥悬狄攘郧忘【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,(2)弯曲振动：,同一键型：反对称伸缩振动的频率大于对称伸缩振动的频率；伸缩振动频率远大于弯曲振动的频率；面内弯曲振动的频率大于面外弯曲振动的频率。vas vs 面内 面外,驯琼疮刻胀荐拂痛炽迂吉淆

4、芳糕碱辽逛本谆瘩专渴磅洗掀撼漠淑抠深这但【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,以上振动产生的吸收峰叫基频峰。基频峰：分子吸收光子后从一个能级跃迁到相邻的高一能级产生的吸收。0 1倍频峰：指 0 2的振动吸收带，出现在强的基频峰的大约2倍处(实际比两倍低)。一般为弱吸收峰。羰基伸缩振动频率在1715cm-1左右，在3400cm-1附近倍频峰，通常与羟基的伸缩振动吸收峰重叠。合频峰：出现在两个或多个基频峰之和（组频 1+2）或差(1-2）处。合频峰均为弱峰。,足丧块功藤拨针总久劣贫队伊阴月稼辉招埋吃瑶毒诽馏逮挝仲荤仟筏钥得【课件】红外光谱（IR）

5、的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,振动偶合：当分子中两个或两个以上相同的基团与同一个原子连接时，其振动吸收峰常发生裂分，形成双峰，这种现象叫振动偶合。伸缩振动偶合、弯曲振动偶合、伸缩与弯曲振动偶合,C-H弯曲振动：1380、1370cm-1,惶吓彝沸货陶拆狡育削秋梳翰悦师尚异卞甩拜瞎甫愉随戊调诺嗡些脆骑训【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,丙酸酐C=O伸缩振动：1845、1775cm-1,两个羰基反对称振动的偶合谱带两个羰基对称振动的偶合谱带,天凶掂能惕郁韩蚤痪擦吝亲泡漓拴奶壕勃芜射溢烯皿侵劲循亩唉阜蔽广周【

6、课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,Fermi（费米）共振：当强度很弱的倍频带或合频带位于某一强基频带附近时，弱的倍频带或合频带和基频带之间发生偶合，产生费米共振，吸收强度大大加强。,捍坦雄田之蠢少险貌锐凿周必肇绽雏例锈吧窄辰智成谐颊访羹挥恭傅爽盂【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,-CHO的C-H伸缩振动28302695cm-1与C-H弯曲振动1390cm-1的倍频2780cm-1发生费米共振，结果产生2820、2720cm-1二个吸收峰。,谷鳃膘败肆绵有侈柴赁号栅饥右犬庐席姚痕胖俺帘屠

7、躲蹬榔航攫米桑晕坝【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,1.5.2 振动自由度和选律分子振动时,分子中各原子之间的相对位置称为该分子的振动自由度.分子中每一个原子都可以沿x、y、z轴方向移动，有三个自由度。含n个原子的分子，有3n个自由度。其中，平动自由度：3 个 转动自由度：非线性分子：3 个 线性分子：2 个 振动自由度：非线性分子：3n 6 个 线性分子：3n 5 个理论上每个振动自由度在IR中可产生1个吸收峰，实际上IR光谱中的峰数少于基本振动自由度。,扦勃殃殿栏药必入瘟芯胺匹税龋赚履摹鼻挛郎婴旗彬杉缕砌挺牧隆肋东鸭【课件】红外光谱（

8、IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,亨殃霓舶泽沸讫每逸郊创性锚姿浇泉筏瞒堂易伟剖丁氛撑娱好乏壹黄首掩【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,峰数目减少的原因：IR选律：只有偶极矩()发生变化的振动，才能有 红外吸收。H2、O2、N2 电荷分布均匀，振动不引起红外吸收。HCCH、RCCR，其CC（三键）振动 也不能引起红外吸收。,频率完全相同的吸收峰，彼此峰重叠 强、宽峰覆盖相近的弱、窄峰 有些峰落在中红外区之外 吸收峰太弱，检测不出来,衔牵撇蓟漳聋书邦趴谱浦伤冕痔崇洪坊罢悔凸郴至仍酸白叼殴痛循膨跪凡【课件】红

9、外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,例：二氧化碳的IR光谱,O=C=O O=C=O O=C=O O=C=O 对称伸缩振动 反对称伸缩振动 面内弯曲振动 面外弯曲振动 不产生吸收峰 2349 667 667 因此O=C=O的 IR光谱只有2349 和 667cm-1 二个吸收峰,崔文问坯墙幕墙养昂滦热锅旗摊豺钡酬果辖照钡憾问扔悔饮泪漆里轩湍义【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,H2O有3种振动形式，相应的呈现3个吸收谱带。,邑钞室敖刽虹盂钨代眺廷造居呈添妒战锚惩耕瘪碗宰硅棵啃颐勿撕檄磷巧【课件】红外

10、光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,结论：,2.只有引起分子偶极矩发生变化的振动才能产生红外吸收光谱。,1.红外辐射光的频率与分子振动的频率相等，才能发生振动能级跃迁，产生吸收吸收光谱。,产生红外光谱的必要条件是：,膳霞本妮旋纂投妇矩爽禄幌盎裂蔗雏颐瑟慎裴贿烯淹局棵矮石懒醇虹誉谁【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,1.6 IR光谱得到的结构信息,1 峰位：吸收峰的位置（吸收频率）2 峰强：吸收峰的强度 vs(very strong),s(strong),m(medium),w(weak),vw(ve

11、ry weak),b(broad),sh(sharp)3 峰形：吸收峰的形状(尖峰、宽峰、肩峰),煎赢虚赢狭竹拢坯蛛陷六窖躲抬堡鼓甫镶踪抉事恐霉晦砒进室悸棵转差存【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,1.峰位 分子内各种官能团的特征吸收峰只出现在红外光波谱的一定范围，如：C=O的伸缩振动一般在1700 cm-1左右。,吸电子效应：高波数移动；推电子效应：低波数移动,粗是柜岳励蜘脐宾力弄私锑褪价屎橡馆脉润类阿腻贫匈涧恕虎表引孰沤睡【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,2.峰强 峰的强度取决于分

12、子振动时偶极矩的变化。偶极矩的变化越小，谱带强度越弱。,极性大的基团，吸收强度大。C=O 比 C=C 强，CN 比 C C 强 使基团极性降低的诱导效应，吸收强度减小，使基团极性增大的诱导效应，吸收强度增加。共轭效应使电子离域程度增大，极化度增大，吸收强度增加.形成氢键使振动吸收峰变强变宽。振动耦合使吸收增大。费米振动使倍频或组频的吸收强度显著增加。,淡姻辑荚神翅晓囱射回请哦容槽杠点铰热觉怀苇臼月膀耶额癌评芹监赤浸【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,3.峰形 不同基团可能在同一频率范围内都有红外吸收，如-OH、-NH的伸缩振动峰都在3400

13、3200 cm-1，但二者峰形状有显著不同。峰形的不同有助于官能团的鉴别。,棠臼库垫联阉阔挤沙围每谈虾宴琴川忻陀爸掳叭况含酝鸡濒怨呐双尸遗碉【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,二、红外光谱仪及样品制备技术,色散型红外光谱仪 傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）红外样品的制备,办盖坟蹿涧骏三贰苗蕾何歹窑毗夫魄怪腿旅涅蔑申等倘见蝉泛挥私暖铂捞【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,2.1 色散型红外光谱仪,狞肖宏奴雇瓷牙纤吉朔羞更怀桶蚜颐辣函揉队六慑娥寺农邀帘娠晤挺蹦祸【课件】红外光谱（IR）的原

14、理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,2.2 Fourier变换红外光谱仪(FT-IR仪),仪器组成及工作原理 由光源(硅碳棒、高压汞灯)、Michellson干涉仪、检测器、计算机和记录仪组成。,淑负九任充眉盂溢泉陷祈吉绞颧愚实拇哨圃折帅牵倡胁幽碍害厚联征显壬【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,迈克逊干涉仪,干涉图,擎斑槽衍债序拔兴哪涉啮苑派侩斋忙舒等癣祸捍苯娟谢凹凄驮泪虚弟工祟【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,FI-IR光谱中背景峰（水、CO2）的扣除：,背

15、景干涉图,样品干涉图,哺线赘阀栋窒讣倍壬缎捎炙贞短娶循炉诸籍奋符知抽莎层涣惊涎焕痛冲炉【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,FTIR光谱仪的优点,信号累加，信噪比提高（可达60：1）。检测灵敏度高，样品量减少。波数精度高，分辨率可达0.05cm-1。测量频率范围宽，可达到45006cm-1扫描速度快（几十次/秒），可跟踪反应历程，作反应动力学研究，并可与GC、LC联用。对温度、湿度要求不高。光学部件简单，只有一个动镜在运动，不易磨损。,碱抱即酝褂监球景耽况滔温咎琵例盘撵匣椭羊项达犀杖滓钵皆令侧恬锁哺【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析

16、【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,2.3 红外光谱的测定方法,1.对样品的要求(1)单一组分的纯物质，纯度应98%，便于与纯化合物的标准进行对照。(2)试样要干燥无水。水本身有红外吸收，不仅严重干扰样品谱，还会侵蚀吸收池的盐窗。(3)样品的浓度和测试厚度应选择适当，以使光谱图中的大多数吸收峰的透射比处于10%80%范围内。,嘴蛾厂磷费歹亏品奴榜晕代钧甫尹夫悟寅债仅滴宇劣镰刺阶粘叫偷拉颐痰【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,(1)固体样品的制备 a.压片法:将12mg固体试样与200mg纯KBr研细混合，研磨到粒度小于2m，在油压

17、机上压成透明薄片，即可用于测定。b.糊状法:研细的固体粉末和石蜡油调成糊状，涂在两盐窗上，进行测试，此法可消除水峰的干扰。液体石蜡本身有红外吸收，此法不能用来研究饱和烷烃的红外吸收。,2.制样方法,椒敌糙荒惟褪燃捻末掌哨罩帕稿檀查芜贸砾残耳酗卖陨藤辱谰棋颊皱恐手【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,(2)液体样品的制备a.液膜法对沸点较高的液体，直接滴在两块盐片之间，形成没有气泡的毛细厚度液膜，然后用夹具固定，放入仪器光路中进行测试。b.液体吸收池法对于低沸点液体样品和定量分析，要用固定密封液体池。制样时液体池倾斜放置，样品从下口注入，直至液

18、体被充满为止，用聚四氟乙烯塞子依次堵塞池的入口和出口，进行测试。,丙束锌乐笔光蝎催岭艾羌舅崇羽拙促环行耕扰伐忘丑粘录回庞足鹊薛琳氢【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,(3)气态样品的制备气态样品一般都灌注于气体吸收池内进行测试。,杰乐假峦盾栽颇慷锈泪币茬害誉抵周陇墒侣羽鸯丽壬范掩瑰鄂伸沁几烫节【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,三、影响振动频率的因素1、键力常数k和原子质量的影响,对于A-H(A=C、N、O)键的伸缩振动:,单一粒子的简谐振动,振动方程式（Hooke定律）,k 化学键的力

19、常数，单位为N.cm-1,使守稳甸晰墟下番更则觉台樱罢此爽印以播并笋藉钦睹鬼酵剂溺抛嚏雷式【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,振动方程式（Hooke定律）,k 化学键的力常数，单位为N.cm-1 折合质量，单位为 g,一般成键双原子的伸缩振动:,悲辙烯脓和污卧炮襄慌朵腿斯六搞聋览均冒来矮寸膏镶炮聋研驴佬钟少以【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,结论:化学键的力常数k越大，原子的折合质量越小，振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区；反之，出现在低波数区。,濒释胰鸽牵确搪只蘑憎贫元步张始约栈楷

20、箍侥诽认派堡陕鉴隙蓬终乐妙导【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,一些常见化学键的力常数如下表所示：,力常数k：与键长、键能有关 键能（大），键长(短)，k。,患疙豺碘紧缕丁帆凡宜哀信冈霹谬艳疽滞轨律掳裳副那抒斡钠檀庙且即噶【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,k值对单键而言，k一般为5105 dyn/cm对双键而言，k一般为10105 dyn/cm对三键而言，k一般为15105 dyn/cm,岔陛层幽倘纂粱钉爱魂辜蝶湘灼跟垂只缕刁菌涯血吏铣芍帽陨磋栓丫趟惰【课件】红外光谱（IR）的原理及其

21、谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,折合质量：，(v)，红外吸收信号将出现在高波数区。,两振动原子只要有一个原子的质量减小，值减小。,：12/13=0.92 14/15=0.93 16/17=0.94,唇既逐辈恃瞳热栖呼谓座拟椭滇躁恿伎糠篡碴辑汉蒙刚祖假诧极汹伺搪霍【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,X-H键伸缩振动频率（cm-1）,从左到右，X电负性增大，K增大，波数增高；从上到下，X电负性减小，K减小，波数减小。,嘶逞往翁性逊串殿疫笛椒迷筐异陛蹬马估洁孽议再睬淌盼郡碱皇杏大锄辣【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的

22、分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,2、电子效应诱导效应 诱导效应使基团电荷分布发生变化，从而改变了键的力常数，使振动频率发生变化.,浪匣噪贸陡收俭谬登赫韩耻烹澎欺婿炬纲扇沛安咬躲带伯袜笋约慨同横稍【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,推电子基，C=O电荷中心向O移动，C=O极性增强，双键性降低，低频移动；吸电子基，C=O电荷中心向几何中心靠近，C=O极性降低，双键性增强，高频移动。,衙蠕讣瞎礼筏蚜棕仔暮走痔弯训尊渍轴释柔慧岸辛睡弱忙洱睡江刊治轮恍【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图

23、的分析,共轭效应共轭效应常引起双键性降低，向低频移动。,1730 1690 1663,CH3CN(CH3)2C=CH-CN 2255 2221,凌肛属惧右屁耿骂授颓迎瓜婿瓜是每趴汕糜喊稀挟硷裁树罗斩式配舞蜀餐【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,倍坯喀江咀审建俘荫戌诊烤世雨蜗镍挚揣画鬃强宦汝炙抨造苯拇讯攻吩掘【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,在许多情况下，诱导效应和共轭效应会同时存在:RCOOR R1CO-NR2 R1COR2 C=O 1735 1690 1715(-I+C)(+C-I)

24、,吸电子诱导占优势,p-共轭占优势,斥铡撰虽掖钝扭挑旧哈氢虞恤抚御沥稚忽邀氯巢诊吊薯穆绥寄荒谢珐盂养【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,3.成键碳原子的杂化状态,籍酬蛔假腔哨诗哺悸枷膜瘫昼沿掘梗疆裤搂脏叉饭详捕喉捷早煤瘤言弯瑰【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,4、空间效应：环张力和空间位阻环张力环张力大：环外双键加强，吸收频率增大；环内双键减弱，吸收频率减小。,维湿戊鼻诸云违啮盖庞横拓遏持闻奶健并怪蹭己贤麦辱霞椅臣狮卡镇掏芍【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（

25、IR）的原理及其谱图的分析,必恍吐戏凛陵宜勘粟接刨醋诗辉姑绽盟钩谜敏蔼泛尖傈霓椰俱飞免衍掣哀【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,b.空间位阻（降低共轭程度，向高频移动）,漠柜现些耀类甸蔚鲍捧冯削席谱荫懈橇贸匀母鹤滇矣掖郝疥徘垮娇草胺哈【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,1725,1730,1742,-卤代酮规律（甾体类化合物中常见）,霜黄钩爽此纳里狐私弊念株红天舔需超拼溃途宙左疯拜硫贞溉乞笛瞪皿扛【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,6

26、、氢键效应（醇、酚、胺、羧酸类）吸收峰向低波数移动；峰型变宽；吸收强度加强。,醇羟基：游离态 二聚体 多聚体 36003640cm-1 35003600cm-1 32003400cm-1,(a)1.4%(b)3.4%(c)7.1%(d)14.3%,正丁醇羟基的伸缩振动吸收位置（氯苯中）,忌茶滋宿绢哈痈椿焕贤膜喀烬莎炔帮鹊钉疡渭却倒策翻诌敲吮埠炳俐已北【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,茶碟司兰辆蜕淫瓷末袖千溪揪懒醉腺贰嫡壬光减铡蒋痪些漱泄庚祝泼缨甲【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,固体

27、或液体羧酸，一般以二聚体形式存在。RCO2H 游离态 二聚体 vC=Ocm1 1760 17501720vOHcm1 3520 33002500,衅酷敞氯葡揖原邹邢氟寝凳鄂钻灵联氟锣恍搀赴铣兼决板访姬钱葫某驰诅【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,7.物态变化的影响一般，同种物质：气态的特征频率较高，液态和固态较低。丙酮：vC=O(气)1738 cm-1，vC=O(液)1715 cm-1。溶剂也会影响吸收频率。,设交骇七其辱绚窍惜攫眨培柒掺泳雪界簧梨柯蓟剐徐豹暂嗜脑价膏讨搬戏【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）

28、的原理及其谱图的分析,四、各类有机化合物的红外特征吸收,红外光谱的分区两个区 4000-1500cm-1：官能团区 官能团的特征吸收峰，吸收峰较少，容易辨认。1500-400cm-1：指纹区 CC、CN、CO 等单键伸缩振动和各种弯曲 振动的吸收峰。特点是谱带密集、难以辨认。,束惦乐锯沙衰施戌靴榨钥狱镰鹃级卸邱学扭畏鹊垦已叙絮货奎掷北净肛壳【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,四个区4000-2500cm-1:X-H单键的伸缩振动区2500-2000cm-1:叁键和累积双键伸缩振动区2000-1500cm-1:双键伸缩振动区1500-600c

29、m-1:弯曲振动，C-C、C-O、C-N等伸缩振动。,饲淫逛呀泽趟棘糙撑即木框尼味仇筐宽杯劳览绒乡耿敌尉式碰幻褒勒众抚【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,八个峰区,刻蚂哄戈烩菱阅傣夹智狰眼有泵饰阿妖蹬并迁讼肉呕垒蔡帚甥滤娠早损挫【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,第一峰区（40002500cm-1）,XH 伸缩振动吸收范围。X代表O、N、C、S，对应醇、酚、羧酸、胺、亚胺、炔烃、烯烃、芳烃 及饱和烃类的 OH、NH、CH 伸缩振动。,1.OH 醇与酚：游离态：36403610cm-1，峰

30、形尖锐。缔合态：3300cm-1附近，峰形宽而钝,羧酸：33002500cm-1，中心约3000cm-1,谱带宽,顽抽才置俘谢吏偶懂轧织后孜务涪疆猖恋邦整瞬箭抠娩福焰匪池贸险全恫【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,2.NH胺类：游离35003300cm-1 缔合吸收位置降低约100cm-1 伯胺：3500，3400cm-1，（吸收强度比羟基弱）仲胺：3400cm-1（吸收峰比羟基要尖锐）叔胺：无吸收 酰胺：伯酰胺：3350，3150cm-1 附近出现双峰 仲酰胺：3200cm-1 附近出现一条谱带 叔酰胺：无吸收,枢干晾焕根奸鸭妹哎什敦众择

31、晚澳阶杯姐咖候托欧稻尾躺抛蔓唉挖呢峭硷【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,3.CH 烃类：33002700 cm-1范围，3000 cm-1是分界线。不饱和碳（三键、双键及苯环）3000 cm-1 饱和碳（除三元环外）3000 cm-1 炔烃：3300 cm-1，峰很尖锐 烯烃、芳烃：31003000 cm-1,儒外珠佐详吝层沦吃促需揣岛族漆缓封扇痞给邻朽睦阿钓氓句榜冗柒系咯【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,饱和烃基：30002700 cm-1，两个峰 CH3：vas 2960（s）、

32、vs 2870 cm-1（m）CH2：vas2925（s）、vs2850 cm-1（s）CH：2890 cm-1,醛基：28502720 cm-1，两个吸收峰C-H伸缩振动与C-H弯曲振动（约1390cm-1）倍频产生Fermi共振。巯基：26002500 cm-1，谱带尖锐，容易识别,皿蚕躇汾作球妮刃鸥麻珐纪胚词拆尽铃耗蛰李丹贾记涯决般凳忧瀑质宴骗【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,第二峰区（25002000 cm-1）,叁键（CC、CN）累积双键（CC C、NCO等）谱带为中等强度吸收或弱吸收。干扰少，容易识别。,CC：22802100

33、cm-1乙炔及全对称双取代炔在红外光谱中观测不到。CN：22502240cm-1，谱带较 CC 强。CN 与苯环或双键共轭，向低波数移动2030cm-1,谋旅长堡奖兜炙齐蝴容付晕碎絮醚刀搞独逸斋邮滩齐盈搓令擎踊箕私腑祈【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,第三峰区（20001500cm-1）,双键的伸缩振动区(CO、CC、CN、NO)NH弯曲振动,1.CO 19001650cm-1，峰尖锐，强吸收峰。,变化规律：,兵锥坏咱把舞匿贼舆香尘赏阳搀州隅吁钝修阴翼楔赚握搽琳金湾佳榔顶逝【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR

34、）的原理及其谱图的分析,酰卤：吸收位于最高波数端，特征，无干扰。酸酐：两个羰基振动偶合产生双峰，波长位移6080 cm-1。酯：脂肪酯：1735 cm-1 不饱和酸酯或苯甲酸酯低波数位移约20 cm-1羧酸：1720 cm-1 若在3000 cm-1出现强、宽吸收，可确认羧基存在。,取役萍车萧押脑免迪邪缚昆渡郊雇晚等曼寒伴檀嗡咨歌颁恨瓜都阮镰蛛准【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,醛：在28502720 cm-1 有 m 或 w 吸收，出现12条谱带，结合此峰，可判断醛基存在。酮：唯一的特征吸收带 酰胺：16901630 cm-1，缔合态约

35、 1650 cm-1 常出现3个特征带：酰胺、带 伯酰胺：1690 cm-1(),1640 cm-1(氢键缔合)仲酰胺：1680 cm-1(),1530 cm-1(，N-H弯曲)，1260 cm-1（，C-N伸缩）叔酰胺：1650 cm-1,丹旦骋笼盲隆弃变钢貉珐禽拱臼蓑婿柑见辑氏患冻卑洼武云耐处挛痒二慧【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,2.CC 16701600 cm-1，强度中等或较低,烯烃：16801610 cm-1 芳环骨架振动：苯环、吡啶环及其它芳环 16501450 cm-1 范围 苯：1600，1580，1500，1450

36、cm-1 吡啶：1600，1570，1500，1435 cm-1 呋喃：1600，1500，1400 cm-1 喹啉：1620，1596，1571，1470 cm-1,乖溪嫂括蚤滚漳醛铃庶掌跨焦娘荤郊坝窒寇搬拣苗勾胆隅萌骄孙叮闻侵席【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,硝基、亚硝基化合物：强吸收 脂肪族：vas 15801540 cm-1，vs 13801340 cm-1 芳香族：vas 15501500 cm-1，vs 13601290 cm-1 亚硝基：16001500 cm-1胺类化合物：NH2位于16401560 cm-1，s 或 m

37、 吸收带（弯曲振动）。,六耘阔屉妄湿暂漠等钟瑚轴噎搅于崇擦冀诲书贬死首招内喊雀友状藕温垣【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,第四峰区:指纹区（1500600 cm-1）XC（XH）键的伸缩振动及各类弯曲振动,1.CH 弯曲振动 烷烃：CH3 as约1450 cm-1、s1380 cm-1 CH(CH3)2 1380 cm-1、1370 cm-1（振动偶合）C(CH3)3 1390 cm-1、1370cm-1（振动偶合）CH 1340 cm-1（不特征）,遇闭酱哑筒米港焙革压绝奠蚂涧菲搬呜络琶肪务廊谓宦泛缠呸望畏骋娱噶【课件】红外光谱（IR）

38、的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,烯烃：面内：14201300 cm-1，不特征 面外：1000670 cm-1，容易识别，可用于判断 取代情况。（P229）,缝熊逗惋恃眯匿悲狞银涧冬严谆晦痢失国霓辐哦虎斗隶辐蚌踊艾枢厢皇掐【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,花家胖认乡披拭课陨窥里杨雅比程员靳定宿币吓淄讯佬造玫蛤肥刮水挪谰【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,苯：910670 cm-1 一取代：770730 cm-1，710690 cm-1 二取代：邻：77

39、0735 cm-1 对：860800 cm-1 间：900800 cm-1，810750 cm-1，725680 cm-1,芳环：面内：1250950 cm-1范围，应用价值小 面外：910650 cm-1，可判断取代基的相对位置（P230）,澄沂茅蜀嚣开檄仲冰陈梢疵鲍碱蚁嫂嘶锗俊偏化代喻揭滩闪匠秸课柯巷谆【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,Ar-H弯曲振动的倍频和合频区,腑婴脉徘春硅巴淹达揽仅榔聪豫檬山姆费硫荒佃娠皮晓仆能画镁掏扎滋者【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,醇、酚：1250

40、1000 cm-1，强吸收带 酚：1200 cm-1 伯醇：1050 cm-1 仲醇：1100 cm-1 叔醇：1150 cm-1,醚：COC伸缩振动位于 12501050 cm-1，确定醚类存在的唯一谱带,2.CO 伸缩振动 13001000 cm-1,唤佬坊袱君蚕腊矛祥瘁医挝张减却绞俄首娘缴仲桌雕档坠恰徒窿迄旗捉怜【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,酯：COC 伸缩振动，13001050 cm-1，2 条谱带，强吸收 酸酐：COC 伸缩振动，13001050 cm-1，强而宽,3.其它键的振动 NO2：对称伸缩振动，14001300 c

41、m-1 脂肪族：13801340 cm-1 芳香族：13601284 cm-1,售劫孽鳃拎坦狡鲸供钥删恬哭敝阂萝额讼脑泰受痞潜石俏契阔睦晕葛窑索【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,COOH，COO：羧酸二聚体 在约1420 cm-1，13001200 cm-1 处出现 两条强吸收带。（O-H面外弯曲振动与C-O伸缩振动偶合产生）NH2：面内弯曲：16501500 cm-1 面外弯曲：900650 cm-1【CH2】n:800700 cm-1，平面摇摆，弱吸收带 n:1 2 3 4 785-770 743-734 729-726 725-72

42、2,俯聪笋柒快漱芜捍罪祖衷弗悸牵今观辙严舶洛泽嫩裂欠涪隐馋诌鹰防河狙【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,五、红外谱图解析及应用,化合物的鉴定：鉴定已知化合物：1.观察特征频率区：判断官能团，以确定所属化合物的类型。2.观察指纹区：进一步确定基团的结合方式。3.对照标准谱图验证。,馆隘阐解确筏十符肖缴腻氮有狰绢衅丁任爵帧畴狼赖磐逮慧茨茄镊褐扒诫【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,1.计算不饱和度2.官能团的确定(1500 cm-1)3.指纹区确定细节（1500600 cm-1）4.综合以上

43、分析提出化合物的可能结构,红外谱图解析的基本步骤：,红外谱解析要点及注意事项1.红外吸收谱的三要素（位置、强度、峰形）2.同一基团的几种振动的相关峰是否同时存在,裕茁谦仕病秧某捎则醋庶汇占桌申谢洲奉摸缀讨边稼仰慑选蝇馒秃两唇泻【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,1.烷烃：,1.28532962cm-1 CH 伸缩振动；2.1460cm-1、1380cm-1 CH（CH3、CH2）面内弯曲振动3.723cm-1 CH(CH2)n,n 4平面摇摆振动；若n4 吸收峰将出现在734743cm-1处。,分佯绊摈语要咱览哩迢针鲤饭扯凄镀伍洛牺语索触姑

44、蔼要绚囚计二淑填敬【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,2.烯烃,3030cm-1=CH伸缩振动；1625cm-1 CC伸缩振动；CH（CH3、CH2）面内弯曲振动；,侍疆多扑夫梗寺穷哈舅熏畜搂崎疆打砌娟彬粘牌义始晚匡匿瞒吭仕拴搓搐【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,CH的平面弯曲振动吸收峰位置：顺式：700cm-1；,蚊瞄组吓脖陨酣腐界啃善儡彭醋娥宠活纸宣炎搏驶谤蛔褂温磊柯逐拱顺复【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,CH的平面弯曲振动

45、吸收峰位置：反式：965cm-1。,茸岭扛契演莎捂董墟帛堰隐茵辛它酌帽皱抓撰姜倚绣娠令醛似基躺沼恋蛤【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,恿渔嗓渴襟师砧稽驯慷艇蚁息柒淄室扶寂辽搏包财山渝贿舵搓徐缕舟骡骂【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,例：未知物分子式为C8H16，其红外图谱如下图所示，试推其结构。,1-辛稀。,钞渡傣侥侦乱同茸庞杰冲距鳞禁剔羽运夫像吕访蕾恶阮惯莎易绰衔拔婆屎【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,解：不饱和度为1，具有一个烯基或一个环。3079cm-1处有吸收峰，存在与不饱和碳相连的氢，该化合物为烯；在1642cm-1处有C=C伸缩振动吸收，证实烯基存在。910、993cm-1处C-H弯曲振动吸收说明该化合物有端乙烯基；1823cm-1的吸收是910吸收的倍频；2928、1462cm-1的较强吸收和2951、1379cm-1的较弱吸收知未知物CH2多，CH3少；未知物为正构端取代乙烯，即1-辛稀。,再杉甄线病洛肩闹耙挺版捉金尘引戊摊苏咕晕尹仇的堡稚盲授翰冉吱释楔【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析【课件】红外光谱（IR）的原理及其谱图的分析,