红外谱图解 析一般步骤 化合物结构 鉴定 标准红外谱 图库简介 定量分析

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1 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
红外谱图解 析一般步骤 化合物结构 鉴定 标准红外谱 图库简介 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

2 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
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

3 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

4 化合物结构鉴定 1. 未知物 17:31:50

5 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

6 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

7 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

8 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

9 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

10 可能结构： 芳环对位二取代特征 817 cm-1 17:31:50

11 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

12 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

13 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

14 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。

15 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。

16 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

17 解析过程：C8H8O u = 5 可能结构： 17:31:50

18 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

19 解析过程： C8H8O2 ， u =5 可能结构： 17:31:50

20 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

21 可能结构：b 17:31:50

22 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

23 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

24 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

25 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：
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

26 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

27 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

28 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