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文档简介

第十三红外分光光度法演示文稿目前一页\总数一百一十一页\编于十八点优选第十三红外分光光度法目前二页\总数一百一十一页\编于十八点参考书:有机化合物波谱分析姚新生主编分析化学(全国高等学校教材)李发美主编分析化学陈定一主编分析仪器张达英主编目前三页\总数一百一十一页\编于十八点第一节概述一、定义二、红外光谱的表示方法三、红外光谱与紫外吸收光谱的区别目前四页\总数一百一十一页\编于十八点

红外吸收光谱法:利用红外吸收光谱进行定性、定量及测定分子结构的方法,称为红外吸收光谱法或红外光谱法。UV—分子外层价电子能级的跃迁(电子光谱)IR—分子振动和转动能级的跃迁(振转光谱)一、定义:目前五页\总数一百一十一页\编于十八点1.红外光区的划分红外线:波长在0.76~500μm(1000μm)范围内的电磁波。区域波长(λμm)波数(υcm-1)能级跃迁类型近红外区:0.76~2.5μm13158-4000-OH和-NH倍频吸收区中红外区:2.5~50μm4000-200振动、伴随转动光谱远红外区:50~500μm200-20纯转动光谱

二、红外光谱的表示方法目前六页\总数一百一十一页\编于十八点T~σ曲线→前疏后密T~λ曲线→前密后疏目前七页\总数一百一十一页\编于十八点三、IR与UV的区别

IR

UV

起源分子振动能级伴随转动能级跃迁分子外层价电子能级跃迁适用所有红外吸收的有机化合物具n-π*跃迁有机化合物

具π-π*跃迁有机化合物特征性特征性强简单、特征性不强

醋酸可的松(C23H30O6)λmax=238±1nm

醋酸泼尼松(C23H28O6)λmax=238±1nm目前八页\总数一百一十一页\编于十八点第二节红外吸收光谱法基本原理红外吸收光谱法—研究物质结构与红外光谱之间关系。红外光谱—由吸收峰位置和吸收峰强度共同描述。一、红外吸收光谱的产生二、振动形式三、振动的自由度四、基频峰与泛频峰五、特征峰与相关峰六、吸收峰峰位七、吸收峰峰数八、吸收峰强度目前九页\总数一百一十一页\编于十八点一、红外吸收光谱的产生红外光谱主要由分子的振动能级跃迁产生分子的振动能级差远大于转动能级差分子发生振动能级跃迁必然同时伴随转动能级跃迁1.振动能级目前十页\总数一百一十一页\编于十八点2.振动光谱双原子分子A-B→近似看作谐振子。两原子间的伸缩振动→近似看作简谐振动。目前十一页\总数一百一十一页\编于十八点双原子振动过程位能的变化目前十二页\总数一百一十一页\编于十八点目前十三页\总数一百一十一页\编于十八点目前十四页\总数一百一十一页\编于十八点基本振动频率

续第二节υ:谐振子的振动频率

K:弹簧的力常数

m:小球质量

目前十五页\总数一百一十一页\编于十八点以折合质量用化学键的力常数k代替K,则:化学键的力常数k就等于将两个原子由平衡位置伸长0.1nm时所需的恢复力。以折合原子量代替μ来代替m,注:k↑↑m´↓↑目前十六页\总数一百一十一页\编于十八点同类原子组成的化学键力常数越大,则基频峰的频率越高;不同原子组成的化学键,振动频率取决于力常数和折合质量中影响较大的因素。目前十七页\总数一百一十一页\编于十八点二、振动形式(多原子分子)(一)伸缩振动ν

指键长沿键轴方向发生周期性变化的振动目前十八页\总数一百一十一页\编于十八点1.对称伸缩振动:νs键长沿键轴方向的运动同时发生

2.反称伸缩振动:νas键长沿键轴方向的运动交替发生目前十九页\总数一百一十一页\编于十八点续前(二)弯曲振动δ(变形振动,变角振动):

指键角发生周期性变化、而键长不变的振动1.面内弯曲振动β:弯曲振动发生在由几个原子构成的平面内1)剪式振动δ:振动中键角的变化类似剪刀的开闭

2)面内摇摆ρ:基团作为一个整体在平面内摇动

目前二十页\总数一百一十一页\编于十八点续前2.面外弯曲γ:弯曲振动垂直几个原子构成的平面1)面外摇摆ω:两个X原子同时向面下或面上的振动

2)蜷曲τ:一个X原子在面上,一个X原子在面下的振动目前二十一页\总数一百一十一页\编于十八点续前3、变形振动:1)对称的变形振动δs:三个AX键与轴线的夹角同时变大

2)不对称的变形振动δas:三个AX键与轴线的夹角不同时变大或减小目前二十二页\总数一百一十一页\编于十八点三、振动的自由度

1.分子的振动自由度基本振动的数目即分子独立的振动数目,称为分子的振动自由度。分子中自由度数目等于该分子中各原子在空间中坐标的总和。N个原子组成分子,每个原子在空间具三个自由度分子自由度数=平动自由度数+转动自由度数+振动自由度数目前二十三页\总数一百一十一页\编于十八点示例水分子——非线性分子目前二十四页\总数一百一十一页\编于十八点示例CO2分子——线性分子目前二十五页\总数一百一十一页\编于十八点2.吸收峰减少的原因吸收峰数少于振动自由度的原因:发生了简并—即振动频率相同的峰重叠红外非活性振动目前二十六页\总数一百一十一页\编于十八点红外活性振动:分子振动产生偶极矩的变化,

从而产生红外吸收的性质

μ=q·rμ:偶极矩,q:电荷,r:正负电荷重心间距离,分子处于振动平衡位置时(a):r=0,μ=0对称伸缩振动中(b):r=0,μ=0,△μ=0不对称伸缩振动(c):r≠0,μ≠0△μ≠0红外非活性振动:分子振动不产生偶极矩的变化,不产生红外吸收的性质目前二十七页\总数一百一十一页\编于十八点3.红外光谱产生条件:

分子吸收红外辐射的频率恰等于分子振动频率整数倍分子在振、转过程中的净偶极矩的变化不为0,即分子产生红外活性振动返回目前二十八页\总数一百一十一页\编于十八点四.基频峰与泛频峰1)基频峰:分子吸收一定频率红外线,振动能级从基态跃迁至第一振动激发态产生的吸收峰。(即V=0→1产生的峰)基频峰的峰位等于分子的振动频率基频峰强度大——红外主要吸收峰

目前二十九页\总数一百一十一页\编于十八点泛倍频峰二倍频峰(V=0→V=2)频三倍频峰(V=0→V=3)峰合频峰差频峰(即V=1→V=2,3…产生的峰)2)泛频峰倍频峰:分子的振动能级从基态(V=0)跃迁至第二振动激发态(V=2)、第三振动激发态(V=3)等高能态时,所产生的吸收峰.注:泛频峰强度较弱,难辨认→却增加了光谱特征性next目前三十页\总数一百一十一页\编于十八点倍频峰及频率并非基频峰的整倍数,而是略小一些。我们可以以HCl的红外光谱为例:

基频峰(0→1)2885.9cm-1

最强二倍频峰(0→2

)5668.0cm-1(5771.8)

较弱三倍频峰(0→3

)8346.9cm-1(8657.7)很弱四倍频峰(0→4

)10923.1cm-1

(11543.6)极弱五倍频峰(0→5

)13396.5cm-1(14429.5)

极弱目前三十一页\总数一百一十一页\编于十八点五、特征峰与相关峰(一)特征峰:可用于鉴别官能团存在的吸收峰,称~(二)相关峰:由一个官能团引起的一组具有相互依存关系的特征峰,称~用一组相关峰才可以确定一个官能团的存在如羧基的相关峰包括:υOH羟基伸缩振动吸收峰,υC=0,羰基伸缩振动,βOH羟基面内弯曲,γOH羟基面外弯曲振动吸收峰。next目前三十二页\总数一百一十一页\编于十八点back目前三十三页\总数一百一十一页\编于十八点目前三十四页\总数一百一十一页\编于十八点六、吸收峰的位置(峰位)即振动能级跃迁所吸收的红外线的波长或波数。

利用简谐振动公式可计算出基团基本振动的频率,但实际上计算的谱带位置只是近似值。受不同化学环境的影响,吸收峰位置在一定范围内变动。目前三十五页\总数一百一十一页\编于十八点特征区与指纹区2.指纹区:1250~400cm-1的低频区包含C—X(X:O,H,N)单键的伸缩振动及各种面内弯曲振动特点:吸收峰密集、难辨认→指纹注:相关峰常出现在指纹区1.特征区(特征频谱区):4000~1250cm-1包含H的各种单键、双键和三键的伸缩振动及面内弯曲振动特点:吸收峰稀疏、较强,易辨认注:特征峰常出现在特征区ν=1307υC=O1850-1650cm-1υOH3700-3000cm-1目前三十六页\总数一百一十一页\编于十八点七、吸收峰峰数(一)振动耦合与费米共振(二)红外非活性振动(三)简并目前三十七页\总数一百一十一页\编于十八点八、吸收峰强度(一)吸收峰强度的表示方法(二)影响吸收峰强度的因素非常强峰ε›100(VS)强峰ε=20~100(S)中强峰ε=10~20(M)弱峰ε=1~10(W)极弱峰ε<1(VW)振动过程中偶极矩的变化跃迁几率:达到平衡时,激发态分子占所有分子的百分数注:Δμ↑,跃迁几率↑,ε↑目前三十八页\总数一百一十一页\编于十八点注:影响偶极矩大小的因素1)化学键连有原子电负性的大小

电负性差别↑,Δμ↑,峰↑2)分子的对称性

完全对称的结构,Δμ=0,产生红外非活性振动不对称的结构,Δμ≠0,产生红外活性振动返回目前三十九页\总数一百一十一页\编于十八点目前四十页\总数一百一十一页\编于十八点目前四十一页\总数一百一十一页\编于十八点第三节影响谱带位置的因素1.内部因素:

⑴诱导效应⑵共轭效应⑶氢键效应⑷键角效应⑸空间位阻⑹互变异构⑺偶极场效应2、外部因素back目前四十二页\总数一百一十一页\编于十八点(1)诱导效应(吸电效应):使振动频率移向高波数区目前四十三页\总数一百一十一页\编于十八点(2)共轭效应:

使振动频率移向低波数区

氮原子的共轭作用使C=0键的电子移向氧原子,C=0键上电子云密度降低,力常数减小,υC=0降低为1650cm-1。back目前四十四页\总数一百一十一页\编于十八点(3)氢键效应:使伸缩频率降低分子内氢键对谱带位置有极明显的影响,但它不受浓度影响,有助于结构分析

通常酚羟基νOH为3075~3125cm-1,而在2羟基-4-甲氧基苯乙酮中形成氢键的羟基的伸缩振动频率为νOH2835cm-1,νC=O1623cm-1.目前四十五页\总数一百一十一页\编于十八点

分子间氢键

分子间氢键:受浓度影响较大浓度稀释,吸收峰位发生变化

νOH吸收发生位移,出现在3200~2500cm-1区间back目前四十六页\总数一百一十一页\编于十八点(4)键角效应碳原子SP3杂化,

键角为109º28´

杂化电子间的斥矩力最小,体系最稳定。键角变小,环张力增加,环外的=C-H键的k↑,υ↑。目前四十七页\总数一百一十一页\编于十八点环内双键的伸缩频率则随着环张力的增加而降低,双键性减弱,υc=c振动频率向低频移动。back目前四十八页\总数一百一十一页\编于十八点续前(5)空间位阻立体位阻效应往往使羰基伸缩振动频率向高波数方向移动

back目前四十九页\总数一百一十一页\编于十八点(6)互变异构υC=O1738cm-1,υC=O1717cm-1υC=O1650cm-1目前五十页\总数一百一十一页\编于十八点(7)偶极场效应偶极场效应(F效应)使得电子云的分布发生变化,是通过空间排列起作用,故与分子的立体结构有关。在立体结构上相互靠近的基团之间才能发生F效应。目前五十一页\总数一百一十一页\编于十八点续前2.外部因素:(1)物态效应(2)溶剂效应溶剂极性↑,极性基团的伸缩振动频率↓(例子)色散元件性能优劣影响相邻峰的分辨率back目前五十二页\总数一百一十一页\编于十八点物态效应目前五十三页\总数一百一十一页\编于十八点丙酮的羰基伸缩振动

在非极性烃类溶剂中为υC=O1727cm-1

在CCl4中为υC=O1720cm-1

在CHCl3、CHBr3或CH3CN中则为υC=O1705cm-1目前五十四页\总数一百一十一页\编于十八点第四节红外光谱仪

红外光谱仪主要分为两大类:色散型红外光谱仪也叫分光光度计。Fourier(傅立叶)变换红外光谱仪。

将复光分解为单色光的仪器称为分光器,测量光强的仪器称为光度计,兼有这两种性能的仪器为分光光度计。可见-紫外分光光度计200~760nm红外分光光度计4000~200cm-1

历史沿革

第一代仪器:棱镜红外分光光度计

六十年代:光栅红外分光光度计

七十年代:干涉调频Fourier变换红外光谱仪

目前五十五页\总数一百一十一页\编于十八点一、色散型红外分光光度计主要部件1、辐射源(光源)2、色散元件3、检测器4、吸收池目前五十六页\总数一百一十一页\编于十八点1、辐射源(光源)续上

(1)硅碳棒(Globar)Si2C直径:5mm,长:5cm,工作温度:1200℃~1500℃,最大发射波数在5500~5000cm-1

特点:寿命长,发光面积大,坚固,无需预热,但须冷却,耗电量大。(2)Nernst灯稀有金属氧化物,ZrO285%,Y2O315%或CeO2和ThO2.3cm长,直径2.5mm,发光部分约12mm。特点:低温不导电,500℃以上,半导体,700℃发光,工作温度约为1800℃。有预热装置。Nernst灯的最大发射波长为7100cm-1。其它光源特殊线圈,例如:镍络丝线圈。back目前五十七页\总数一百一十一页\编于十八点2、色散元件

(1)岩盐棱镜

NaCl(2~16μm)KBr(2~25μm)

岩盐因易吸潮而使表面透过性降低,其折射率又随温度的升高而降低,因此要求在恒温、低湿工作间内使用。

(2)反射光栅

back目前五十八页\总数一百一十一页\编于十八点3、检测器

(1)热电偶

利用不同导体构成回路时的温差现象,将温差转变为电位差的装置称为热电偶。back目前五十九页\总数一百一十一页\编于十八点(2)Golay池(气胀式检测器)灵敏度高;工作原理:通过岩窗的红外辐射被低热容量薄膜所吸收,由于薄膜温度升高,空气中的氦气因加热膨胀而产生压力,使封闭气室另一端的软镜膜变形,此外从检测器光源通过线栅到达软镜膜:若无红外,软镜膜处于平衡状态;若有红外,软镜膜变形,线栅像发生位移,使射出光电管的光强发生改变而被检测。

目前六十页\总数一百一十一页\编于十八点4、吸收池液体吸收池,气体吸收池NaCl16μm(短时间可在相对湿度70%左右);

KBr28μm(相对湿度小于60%);KRS-5(TiI-IiBr)45μm,CsI56μm

目前六十一页\总数一百一十一页\编于十八点工作原理目前六十二页\总数一百一十一页\编于十八点三、傅里叶变换(Fouriertransform)红外光谱仪简介

1.主要部件

检测器Michelson干涉仪计算机和记录仪光源(硅碳棒、高压汞灯)目前六十三页\总数一百一十一页\编于十八点FT-IR工作原理示意图目前六十四页\总数一百一十一页\编于十八点3.Fourier变换红外光谱仪的特点

(1)扫描速度极快

在整个扫描时间内同时测定所有频率的信息,一般可在1s左右对全谱进行快速扫描(2)具有很高的分辨率分辨率是仪器的分辨能力,红外光谱仪的分辨能力是指在某一波长λ或波数ν处恰恰能区分开两个吸收峰的间隔Δν。

FT-IR0.1~0.005cm-1,棱镜型在1000cm-1处有3cm-1

,光栅也只有0.2cm-1

。(3)灵敏度高可检测10-9g数量级的样品。除此之外,光谱范围宽(5000~10cm-1

);测量精度高,重复性可达0.1%;杂散光干扰小;目前六十五页\总数一百一十一页\编于十八点(4)光谱联用技术

由于FTIR扫描速度快,灵敏度高,因此可以和许多仪器连用,有的仪器有多个光入口,多个光出口,多个接口,可同时实现拉曼、气相色谱、液相色谱、热分析仪,红外显微镜等多机联用。可将入光口、出光口自由切换,联机位置自由转换,外联设备互不影响。目前六十六页\总数一百一十一页\编于十八点四、样品的制备

试样的要求:1、样品的纯度需>98%或符合商业规格

2、样品不能含有水分

3、试样的浓度和测试厚度应选择适当

T%=10%~80%

目前六十七页\总数一百一十一页\编于十八点(1)压片法

200目KBr200mg,样品1~2mg,研匀→装入模具→压片→取样→测样(2)糊剂法样品10mg→研细→滴液体石蜡(1300cm-1-400cm-1)全氟代烃(4000-1300cm-1)

→研成糊剂→夹入窗片之间→放入光路(3)薄膜法

样品→溶于挥发性溶剂→涂在窗片或空白KBr片上→挥发→薄膜→测样1、固态样品:2、液态样品:

(1)液膜法(夹片法)(2)液体池法

CCl4(4000-1350cm-1)CS2(1350-600cm-1)

3、气体样品目前六十八页\总数一百一十一页\编于十八点第五节红外光谱与分子结构的关系

一、红外光谱中的九个区段

波数(cm-1)波长(μm)振动类型3750~30003300~30003000~27002400~21001900~16501675~15001475~13001300~10001000~6502.7~3.33.0~3.43.3~3.74.2~4.95.3~6.15.9~6.26.8~7.77.7~10.010.0~15.4νOH、νNHν≡CHν=CHνAr-HνCH(―CH3、―CH2、―CH、―CHO)νC≡C、νC≡NνC=O(酸酐、酰氯、酯、醛、酮、羧酸、酰胺)νC=C、νC=NδCHνC-O(酚、醇、醚、酯、羧酸)γ=CH(烯氢、芳氢)目前六十九页\总数一百一十一页\编于十八点1、折合相对原子质量越小,基团的伸缩振动频率越高。所有含氢键的伸缩振动的基频峰,一般都出现在中红外吸收光谱高波数区(左端)。2、折合相对原子质量相同的基团,化学键力常数越大,伸缩振动基频峰的频率越高。例如:υC≡C>υC=C>υC-C;υC≡N>υC=N>υC-N;υC=O>υC-O3、折合相对原子质量相同的基团一般υ>β>γ。目前七十页\总数一百一十一页\编于十八点二各类有机化合物的红外光谱特征1.烷烃类

2.烯烃类

3.炔烃4.芳烃5.醇、酚6.醚

7.醛、酮、酯类8.羧酸及其盐9.胺及其盐10.酰胺类

11.硝基化合物目前七十一页\总数一百一十一页\编于十八点(1)烷烃

1.C-H伸缩振动目前七十二页\总数一百一十一页\编于十八点续前2.C-H弯曲振动直链烷烃:偶数,δsCH31368~1365cm-1奇数,δsCH31376~1373cm-1由于CH3之间的耦合作用使δsCH31380cm-1吸收带裂分,例如:异丙基和偕二甲基的δsCH31385和1370cm-1;目前七十三页\总数一百一十一页\编于十八点4.环烷烃中环张力↑,υCH2

,SP2杂化程度↑,υCH2向高频位移,如υas-CH2出现在3050cm-1,强度减弱。CH3-(CH2)2-ρCH在734cm-1CH3-CH2-790-770cm-1

目前七十四页\总数一百一十一页\编于十八点续前(2)烯烃1.C-H伸缩振动若烯键为─CH=CH2形式,γC=CH出现双峰,位于990±5cm-1和910±5cm-13.C=C骨架振动目前七十五页\总数一百一十一页\编于十八点(3)炔烃三种类型的振动

ν≡CH3300-3267cm-1强度大峰形尖锐

νC≡C2140-2100cm-1对称时,峰消失

γ≡CH700-600cm-1

宽峰强吸收

1370-1220cm-1处可出现其倍频峰目前七十六页\总数一百一十一页\编于十八点示例目前七十七页\总数一百一十一页\编于十八点(4)芳烃1.芳氢伸缩振动2.芳环骨架伸缩振动——确定苯环存在νC=C1500-1480cm-1和1610-1590cm-11600cm-1

(±5)1500cm-1

(±25)稳定

3.γФH1000-650cm-1(S)特征峰如C=C,C=O,NO2,Cl,S,P等共轭射,分裂为3~4个峰2000-1660cm-1出现倍频弱峰,与取代基位置有密切关系目前七十八页\总数一百一十一页\编于十八点续前(1).单取代

(含5个相邻H)目前七十九页\总数一百一十一页\编于十八点续前(2).双取代邻取代(4个相邻H)间取代(3个相邻H,1个孤立H)对取代(2个相邻H)

目前八十页\总数一百一十一页\编于十八点图示(3).多取代780-760745-705825-805885-870

865-810730-675810-800850-840870-855870目前八十一页\总数一百一十一页\编于十八点目前八十二页\总数一百一十一页\编于十八点5.醇、酚类

νOH3700-3000cm-1

,νC-0

1320-1050cm-1,β-OH1500-1300cm-1①υOH在游离状态下醇和酚υOH3640-3610cm-1(s)

在缔合状态下

醇和酚νOH3500-3200cm-1②υc-o1320-1050cm-1醇

υc-o1100-1050cm-1,酚

υc-o1260-1200cm-1③羟基面内弯曲振动βOH1420~1330cm-1

目前八十三页\总数一百一十一页\编于十八点续前6.醚①开链醚的取代基具有对称或基本对称结构②环醚υas(c-o-c)向高频位移三元环醚的νas(C-O-C)在1280~1240cm-1

芳醚和烯醚由于P-π共轭,醚键的双键性↑,υ↑。

υas(=c-o-c)1275-1150cm-1υs

(=c-o-c)1075-1020cm-1

环数↑环张力↓

νas(C-O-C)1140-1070

cm-1缩醛或缩酮-C-O-C-O-C-υC-O-C1250~900cm-1目前八十四页\总数一百一十一页\编于十八点7.醛、酮、酯类

羰基υC=01700cm-1脂肪族醛类:υC=01740-1720cm-1芳醛及α、β不饱和醛:υC=0

1710-1680cm-1醛类化合物2740-2720cm-1、2820cm-1中等强度的吸收带是2δC-H~1390cm-1与υCH产生的费米共振特有的吸收带

目前八十五页\总数一百一十一页\编于十八点脂肪酮:υC=0

1725-1700cm-1芳酮及α、β不饱和酮:υC=0

1695-1660cm-1脂环酮:环张力↑

υC=0

↑酯类:

υC=01750-1735cm-1(s)

υas(C-0)1300-1000cm-1

形状宽强度高十分稳定

υs(C-0)1240-1030cm-1强度较低内脂的υs(c-o-c)

强度较高

因环张力使υC=0

向高频位移目前八十六页\总数一百一十一页\编于十八点8.羧酸及其盐

①羧酸νOH3300-2500cm-1

宽峰,中心3000-2900cm-1。②νC=O1740~1650cm-1。芳香酸共轭1705~1685cm-1

羧酸盐-COOH-多电子Л键的体系,由于共轭,出现双峰νas在1610~1550cm-1,νs在1440~1360cm-1(m),峰较宽但强度较弱。③γOH

在955~915cm-1宽谱带。目前八十七页\总数一百一十一页\编于十八点9.胺及其盐

υN-H

δN-HυC-N①N-H键υN-H3500-3300cm-1

脂肪胺峰强较弱

芳香胺较强

伯胺双峰

仲胺单峰叔胺没有这个峰芳香胺υN-H频率比相应结构的脂肪胺高100cm-1②N-H键δN-H1650-1550cm-1

脂肪族伯胺δN-H

1650-1570cm-1

芳香仲胺δN-H在1515cm-1附近

③υC-N1250-1020

cm-1是脂肪族伯胺、仲胺及叔胺的C-N键的伸缩振动的吸收峰,芳香族胺的νC-N峰在1380~1250cm-1(S)间。目前八十八页\总数一百一十一页\编于十八点胺盐

①υNH3+在3300~2200cm-1多重吸收峰,伯胺盐的υNH3+3200~2800cm-1(S,宽),芳胺盐υNH3+较脂肪胺盐低;仲胺盐的υNH2+在3000~2700cm-1(S,宽),有多重峰并延伸到2200cm-1,叔胺盐υNH+2700~2200cm-1(S,宽)。②2800~2000cm-1为胺盐的合频谱带;③1630~1500cm-1为胺离子的变形振动峰;④各类胺盐的υC-N峰位于1400~1300cm-1。目前八十九页\总数一百一十一页\编于十八点10.酰胺类

①υN-H

伯、仲酰胺都是高度缔合的化合物,浓度↑,缔合↑,υN-H↓在稀非极性溶剂中,伯酰胺υasN-H~

3350cm-1,υsN-H~

3180cm-1,仲胺υN-H~

3270cm-1②酰胺的υC=01700-1650cm-1酰胺I带

③酰胺的δNH1650-1620cm-1

酰胺II带υN-H

3500~3100cm-1

,υC=01680~1630cm-1(s)

δN-H1640~1550cm-1

目前九十页\总数一百一十一页\编于十八点11.硝基化合物

νas(NO2)1590~1500cm-1(S)及νs(NO2)1390~1330cm-1(S),脂肪族硝基化合物νas(NO2)1570~1545cm-1(S)及νs(NO2)1390~1360cm-1(S),硝基的α位被电负性取代基取代,νas(NO2)

↑,νs(NO2)

↓芳香族硝基化合物,νas(NO2)1530~1500cm-1,有强吸电子取代基存在时,νs(NO2)位于1370~1330cm-1(VS)。硝基的存在,苯环的νCH↓

,νC=C↓

,芳烃的γФ-H↑目前九十一页\总数一百一十一页\编于十八点第六节红外光谱在中药研究中的应用一、定性分析二、纯度检查三、定量分析四、图谱解析目前九十二页\总数一百一十一页\编于十八点四、红外光谱解析方法1、分子式不饱和度的计算

Ω=不饱和度就是分子结构中达到饱和所缺的一价原子的“对”数N4、N3、N1分别为分子式中四价、三价及一价元素的数目

目前九十三页\总数一百一十一页\编于十八点例1:计算已烯的不饱和度H2C=CH-CH=CH-CH=CH2C6H8已三烯有三个双键

例题目前九十四页\总数一百一十一页\编于十八点例题例2:计算樟脑(C10H16O)的不饱和度结构中含有一个双键两个脂环,Ω=3例3:计算乙炔C2H2的不饱和度乙炔中含有一个三键,说明一个三键的不饱和度为2。

目前九十五页\总数一百一十一页\编于十八点例题例4:计算黄酮化合物(C16H10O2)的不饱和度分子结构因为双键为9个。环数为3,所以不饱和度为12。

Ω==12目前九十六页\总数一百一十一页\编于十八点结论I、一个苯环的Ω=4。结构中若含有六元或六元以上的芳环时Ω≥4II、一个脂环的不饱和度等于1。结构中若含有脂环时,不饱和度Ω≥1III、一个叁键的Ω=2。结构中若含有叁键,则Ω≥2IIII、Ω=0时,为链状饱和化合物。

目前九十七页\总数一百一十一页\编于十八点2、红外光谱解析的一般原则和实例

红外光谱解析的一般原则:

①解析红外光谱的三要素是峰位、峰强和峰形。首先是识别峰位和观察峰形,然后再分析峰形。

②一般是按照先特征、后指纹、先最强、后次强、先粗查、后细找、先否定、后肯定、一抓一组相关峰,也就是先抓主要矛盾的方法,可简称为“四先、四后、一抓”法。目前九十八页\总数一百一十一页\编于十八点解:

(1)Ω=(2+2×8-8)/2=5,可能有苯环

例1某无色或淡黄色液体,具有刺激味,沸点为145.5℃,分子式为C8H8,其红外光谱如图14-29,试判断其结构。目前九十九页\总数一百一十一页\编于十八点例题νФ-HνC=Cδф-Hγф-H泛频峰苯环骨架振动ν=CHγ=CHνC=Cδ=CHnext目前一百页\总数一百一十一页\编于十八点例题(2)特征区第一强峰1500cm-1粗查:1500~1675

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