15.5.1 红外谱图解 析一般步骤 15.5.2 化合物结构 鉴定 15.5.3 标准红外谱 图库简介 15.5.4 定量分析 15.5.1 红外谱图解 析一般步骤 15.5.2 化合物结构 鉴定 15.5.3 标准红外谱 图库简介 15.5.4 定量分析 第十五章 红外吸收光谱分析法 Infrared absorption spectroscopy,IR 第五节 红外吸收光谱的应用 Application of Infrared absorption spectroscopy 17:31:50

15.5.1 红外谱图解析的一般步骤 解析前应了解尽可能多的信息 2.计算不饱和度 3.确定所含的化学键或基团 15.5.1 红外谱图解析的一般步骤 解析前应了解尽可能多的信息 2.计算不饱和度 3.确定所含的化学键或基团 4.根据频率位移值考虑邻接基团及其连接方式 5.与标准谱图对照 6.配合其他分析方法综合解析 17:31:50

不饱和度计算 计算式： 化合物CxHyNzOn u = x + (z –y) / 2 + 1 定 义：分子结构中达到饱和所缺一价元素的“对”数。 　计算式： 化合物CxHyNzOn 　 u = x + (z –y) / 2 + 1 x ， y ， z分别为分子中四价、三价、一价元素数目。 作 用：推断分子中含有双键，三键、环、芳环的数目，验证谱图解析的正确性。 例： C9H8O2 u = 9 +（0 – 8 ）/ 2 +1= 6 17:31:50

15.5.2 化合物结构鉴定 1. 未知物 17:31:50

2.推测C4H8O2的结构 解：1）u=1-8/2+4=1 2）峰归属 3）可能的结构 17:31:50

解： 不饱和度： U=1+4+1/2（0-8）=1 谱峰归属 3000～2800cm-1 是-CH2或-CH3的C-H伸缩振动峰，ν（CH3）和 ν（CH2） 1740 cm-1 强峰,C＝O伸缩振动峰,可能是酯ν（C=O） 1460cm-1 甲基不对称变形振动峰和CH2剪式振动的迭合。 1380cm-1 CH3的C-H对称变形振动，δ （CH3）甲基特征。 1249cm-1 C-O-C不对称伸缩振动峰，酯的特征。 νas（C-O-C） 1049cm-1 C-O-C对称伸缩振动峰。 νs（C-O-C） 可能结构 ： νas（C-O-C） 1240cm-1 1160cm-1 1180cm-1

3.推测C8H8纯液体 解：1） u =1-8/2+8=5 2）峰归属 3）可能的结构 17:31:50

1) 3000-3100 cm-1 υ( Ar-H,=C-H) 2)1630 cm-1 υ(C=C) 3)1600 cm-1 ,1580 cm-1，1500 cm-1,1450 cm-1 4)1420 cm-1 δ(C-H) 5)991 cm-1,909 cm-1 （=C-H） 6)776 cm-1 （CAr-H），697 cm-1 δ环 芳环单取代特征 696 cm-1 729 cm-1

4. C8H7N，确定结构 解： 1） u =1+（1-7）/2+8=6 2）峰归属 3）可能的结构 17:31:50

可能结构： 芳环对位二取代特征 817 cm-1 17:31:50

5. 谱图解析 (1) 两种酮羰基， 苯共轭C＝O：1680cm-1，甲基酮型 C＝O ：1718cm-1。 (2) 苯环C-H：3080cm-1 ，苯环骨架振动：1600cm-1，1580cm-1，苯环骨架伸缩振动：1450cm-1；苯环单取代的两个特征峰：750cm-1，700cm-1 。 (3) 饱和碳氢吸收：2962cm-1，～2873cm-1，强度低；CH3非对称变形在1420cm-1，对称变形振动：1360cm-1（甲基酮特征）。 17:31:50

6. 推测化合物C8H8O的结构 谱图解析 ：1） u = n4 + 1 +（n3-n1）/2 = 8 + 1 - 8/2 = 5 2）峰归属 3）可能的结构 17:31:50

解析过程：C8H8O u = 5 可能结构： 芳环单取代特征 690 cm-1 760 cm-1 17:31:50

7.某液体化合物分子式C8H8O2，试根据其红外光谱图，推测其结构。

分子式C8H8O2 U=1+8+1/2（0-8）=5 （1） 3068cm-1；3044cm-1 （2） 2943cm-1 饱和碳氢C-H伸缩振动。 （3） 1765 cm-1 C=O伸缩振动吸收峰，波数较高，可能为苯酯（=C-O-COR，～1760 cm-1） （4） 1594 cm-1；1493 cm-1 芳环C=C骨架伸缩振动。没有裂分，说明没有共轭基团与苯环直接相连。 （5） 1371 cm-1 和CH3的对称变形振动，波数低移，可能与羰基相连。 （6） 1194 cm-1 C-O-C不对称伸缩振动，酯的特征。 （7） 1027 cm-1 C-O-C对称伸缩振动。 （8） 750cm-1 7692cm-1 苯环上相邻5个H原子=C-H的面外变形振动和环骨架变形振动，苯环单取代的特征。

8. 推测化合物C8H8O的结构 谱图解析 ：1） u = n4 +（n3-n1）/2 + 1 = 8 + 1 - 8/2 = 5 2）峰归属 3）可能的结构 17:31:50

解析过程：C8H8O u = 5 可能结构： 17:31:50

9. 推测化合物C8H8O2的结构 解：1） u =5 2）峰归属 3）可能的结构 17:31:50

解析过程： C8H8O2 ， u =5 可能结构： 17:31:50

10. 化合物C6H12的结构确定 解：1） u = 1 2）峰归属 3）可能的结构 17:31:50

可能结构：b 17:31:50

11. 化合物C3H7NO的结构确定 解：1） u = 1 2）峰归属 3）可能的结构 17:31:50

可能结构： 3294cm-1,1655 cm-1，1563cm-1三个峰是仲酰胺的特征。 羰基倍频： 1655 cm-1 ×2=3310 cm-1使N－H伸缩振动峰加高。 17:31:50

15.5.4标准红外谱图库简介 1.萨特勒（Sadtler）标准红外光谱图库。 2.应用最多，七万多张的红外谱图，每年增补。 该谱图集有多种检索方法，例如分子式索引、化合物名称索引、化合物分类索引和相对分子质量索引等。 3. Aldrich红外谱图库。 4. Sigma Fourier红外光谱图库。 5.一些仪器厂商开发的联机检索谱图库。 17:31:50

15.5.3 红外光谱的定量分析 通过对特征吸收谱带强度的测量来求出组份含量。 理论依据：朗伯-比尔定律： 15.5.3 红外光谱的定量分析 通过对特征吸收谱带强度的测量来求出组份含量。 理论依据：朗伯-比尔定律： A = - lg( I / I0) = lg(1/ T) =  • c • l 特点：（1）红外光谱的谱带较多，选择的余地大，能方便地对单一组分和多组分进行定量分析。 （2）不受样品状态的限制，能定量测定气体、液体和固体样品，测溶液普遍。 （3）但红外光谱法定量灵敏度较低，尚不适用于微量组分的测定。 17:31:50

选择吸收带的原则 ： 1. 一般选组分的特征吸收峰，并且该峰应该是一个不受干扰和其他峰不相重叠的孤立的峰。 例如：分析酸、酯、醛、酮时，应该选择与羰基（>C=O）振动有关的特征吸收带。 2. 所选择的吸收带的吸收强度应与被测物质的浓度有线性关系。 3. 若所选的特征峰附近有干扰峰时，也可以另选一个其他的峰，但此峰必须是浓度变化时其强度变化灵敏的峰，这样定量分析误差较小。 17:31:50

定量方法 ： 当采用KBr压片法、研糊法和液膜法进行定量分析时，由于样品的厚度难以精确控制，此时可采用内标法进行定量分析。 （1）一点法：不考虑背景吸收，直接从谱图中读取选定波数的透过率。 （2）基线法：用基线来表示该吸收峰不存在时的背景吸收。 当采用KBr压片法、研糊法和液膜法进行定量分析时，由于样品的厚度难以精确控制，此时可采用内标法进行定量分析。 17:31:50

内容选择： 15.1 红外吸收光谱分析基础 15.2 红外吸收光谱仪 15.3 影响频率位移的因素 15.4 常见化合物的红外光谱 15.1 红外吸收光谱分析基础 15.2 红外吸收光谱仪 15.3 影响频率位移的因素 15.4 常见化合物的红外光谱 15.5 红外吸收光谱的应用 第十六章 结束 17:31:50