PDF《第十章 红外吸收光谱》

一般地,极性较强的基团(如C=O,C-X 等)振动,极性较弱的基团(如C=C、C-C、N=N 等)振动,吸收较弱.如:强度?OH>

?C-H>

?C-C

2、分子的对称性 振动的对称性越高,吸收强度越小. 如:(1) R-CH=CH2 κ =40 (2) R-CH=CH-R'

(顺式) κ =10 (3) R-CH=CH-R'

(反式) κ =2 偶极矩变化与分子结构的对称性有关.振动的对称性越高,分子偶极矩变化 的越小,谱带强度也就越弱;

第10 章 红外吸收光谱分析 10-8

3、振动方式 伸缩振动强度大于弯曲振动,反对称振动大于对称振动.

4、其他因素 氢键:吸收峰变宽变强 与极性基团共轭,吸收峰增强 费米共振 红外光谱的吸收强度一般定性地用强(s,strong) ,中等(m, middle strong) , 弱(w, weak)等表示. § 10-6 红外光谱的特征性,基团频率 常见化学基团在 4000~600cm-1 (教材为 670cm-1 ) 范围内有特征基团频率 (中 红外) .在此区域,红外光谱可分为基频区(4000~1300cm-1 )和指纹区(1800~600 cm-1 ). (各种参考书说法不一,以上参照为北大教材划分)

(一)基团频率区(4000~1300cm-1 ) 基团频率区:最有分析价值又称官能团区或特征区. 区内的峰是由伸缩振动 产生的吸收带,比较稀疏,容易辨认,常用于鉴定官能团. *一个官能团有几种振动形式,可以用一组特征峰鉴别官能团. 常将该区域分成三个区: X-H 伸缩振动区(4000~2500cm-1 ) 三键及累积双键区(2500~1900 cm-1 )(教材

2000 cm-1 ) 双键伸缩振动区(1900~1200 cm-1 ) (教材 2000~1500 cm-1 )

1、X-H 缩振动区(4000~2500cm-1 ),X 可以是 C、O、N、S 等原子. O-H 基的伸缩振动出现在

3650 ~3200 cm-1 范围内,它可以作为判断有无醇 类、酚类、有机酸和水分子的重要依据,通常称 氢键区 . 当醇和酚溶于非极性溶剂 (如CCl4) , 在3650 ~3580 cm-1 处出现游离 O-H 基 的伸缩振动吸收,峰形尖锐,且没有其它吸收峰干扰,易于识别.当试样浓度增 加时, 羟基化合物产生缔合现象, 氢键 O-H 基的伸缩振动吸收峰向低波数方向位移, 在3400 -3200 cm-1 出现一个宽而强的吸收峰. *注意,胺和酰胺的 N-H 伸缩振动也出现在 3500~3100 cm-1 ,因此,可能 会对 O-H 伸缩振动有干扰. 第10 章 红外吸收光谱分析 10-9 C-H 的伸缩振动可分为饱和(C-H)和不饱和(=C-H)的两种. 饱和的 C-H 伸缩振动出现在

3000 cm-1 以下, 约3000~2800 cm-1 , 取代基对 它们影响很小.CH3 在2960 cm-1 和2870 cm-1 ,CH2 在2930 cm-1 和2850 cm-1 ;

基的吸收基出现在

2890 cm-1 附近,但强度很弱. 不饱和的双键 =C-H 的吸收出现在 3010~3040 cm-1 范围内, 末端= CH2 的吸 收出现在

3085 cm-1 附近.苯环的 C-H 键伸缩振动出现在

3030 cm-1 附近产生几 个吸收峰,它的特征是强度比饱和的 C-H 稍弱,但谱带比较尖锐. 不饱和的叁键≡C-H 更高区域,约3300 cm-1

2、三键及累积双键区(2500~1900 cm-1 ) 该区域谱带少,主要有-C?C-,-C?N-三键和累积双键的不对称伸缩振动. 叁键?CH 上的 C-H 伸缩振动出现在更高的区域(3300 cm-1 )附近.

3、双键伸缩振动区(1900~1200 cm-1 ) 该区域重要包括三种伸缩振动: ① C=C 伸缩振动 烯烃的 C=C 伸缩振动出现在 1680~1620cm-1 ,一般很弱. 单核芳烃的 C=C 伸缩振动出现在

1620 cm-1 到1450 cm-1 范围, 有2-4 个峰, 其中,1600 cm-1 和1500 cm-1 两个峰最强,这是芳环的骨架振动,用于确认有无 芳核的存在很有价值. ② 苯的衍生物的泛频谱带,出现在 2000~1650 cm-1 范围, (见P301 图10-8)是C-H 面外和 C=C 面内变形振动的泛频吸收,虽然强度很弱,但它们的吸收面貌 在表征芳核取代类型上是有用的. ③ C=O 伸缩振动出现在 1900~1650 cm-1 (教材 1850-1660 cm-1 ) ,是红外光谱中 很特征的且往往是最强的吸收,以此很容易判断酮类、醛类、酸类、酯类以及酸 酐等有机化合物.酸酐的羰基吸收........