红外光谱定性分析指导精选PPT.ppt

关于红外光谱定性分析指导第1页，讲稿共49张，创作于星期二红外光谱定性分析的优点n特征性高n分析时间短n需要的样品量少 IR:10ug1mgn不受样品的物理状态限制n不破坏试样n分析的成本低第2页，讲稿共49张，创作于星期二可靠谱图的获得n制样技术n分析未知物的红外光谱图，必须强调样品的纯度n尽可能的纯化样品，前期工作较为烦琐但为后期谱图的可靠性奠定了基础n不同的制样方法涉及聚集态结构，红外光谱图略有差别，查阅标准谱图时需要考虑n结合其他分析仪器第3页，讲稿共49张，创作于星期二红外光谱的三个重要特征n谱带的位置 谱带的位置是指示是指示一定基团存在的最有用的特征，由于若干不同的基团可能在相同的频率区出现，做判断时要特别慎重。n形状 有时从谱带的形状也能得到基团的有关信息，这些对于鉴定特殊基团的存在很有用。n相对强度 在分子中极性较强的基团产生强的吸收带。第4页，讲稿共49张，创作于星期二光谱的解析技巧n直接法利用标准谱图Sadtler标准谱图Atlas of polymer and plastics analysis分为11部分约有1100张谱图增塑剂、稳定剂、各种助剂等Infrared spectroscopy-its use in the coating industry分为三部分胶粘剂、溶剂、无机颜料和助剂Identification and analysis of plastics分为十部分乙烯类树脂、聚酰胺等The Aldrich library of Infrared spectra收集了8000多张有机物的红外光谱图Infrared spectra of inorganic spectra收集了892张无机物的红外光谱图第5页，讲稿共49张，创作于星期二n否定法 如果已知某波数区的谱带对某个基团是特微的，在谱图中的这个数区如果没有谱带存在时，就可以判断某些基团在分子中不存在。第6页，讲稿共49张，创作于星期二n肯定法 如果谱图不能直接辨认，则必须对它进行详细分析，一般分析谱图是从红外谱图中最强的吸收带开始的，这种谱带往往对应于化合物中主要官能团，因而也就可能较大程度的反映了化合物的特征，然后再分析其它较特征的谱带，对于一些弱的谱带往往是不好解释的。在实际工作中，我们往往把肯定法和否定法，以及直接法联合使用，以便正确快速的作出判断。第7页，讲稿共49张，创作于星期二红外光谱图解析顺序n先观察特征区，找出该化合物存在的官能团，然后再查看指纹区。n对于芳香族化合物，应找出苯环的取代位置，由指纹区的吸收峰与已知的化合物的谱图或标准谱图对比，可以判断未知物与已知物结构是否相同。n注意运用其它分析的结果。第8页，讲稿共49张，创作于星期二红外光谱图解析的方法n先把光谱图分为特征区（4000cm-11300cm-1）和指纹区（1300 cm-1660cm-1），从高频向低频移动。n在考虑最强谱带时，也不能放弃弱的谱带，有时弱的谱带也会起到关键的作用，天然橡胶的特征吸收就在830 cm-1。n在高频区找到一个谱带的归属，还应在低频区找到旁证，如此才能最后确定官能团的归属。第9页，讲稿共49张，创作于星期二典型化合物的吸收位置n碳氢振动类型（不饱和型）A.A.若C-H伸缩振动吸收带高于3000cm-1可能有不饱和键，需要进一步看1650cm-11610cm-1 判断是否有双键存在。B.B.1600cm-1、1500cm-1的中强谱带通常表示芳环的存在，芳环上有极性取代基时，芳环骨架振动变为强谱带。C.C.1600cm-1 1610cm-1表示双键的存在，无此谱带时双键仍可能存在。D.D.3250cm-1的中强谱带和2210cm-1的弱谱带，以及另一个中强谱带出现在2115cm-1时，表示有三键存在，无此谱带时三键仍可能存在。如确定了化合物是不饱和的，可以在909 cm-1 650cm-1处找到取代基的位置。第10页，讲稿共49张，创作于星期二第11页，讲稿共49张，创作于星期二n 碳氢振动类型（饱和型）A.A.若C-H伸缩振动带低于3000cm-1，则碳原子是饱和的。需要确 定甲基和亚甲机基的存在。B.B.1445cm-1吸收带表示CH3 的存在。1470cm-1 则表示CH2的存在，但 有时1445cm-1也表示CH2。C.C.1375cm-1吸收带表示C-CH3的存在,利用特征频率表可以确定C-CH3的种类。D.D.若只有CH2振动谱带而无C-CH3谱带则应考虑环状化合物存在的可能。E.E.若CH2和CH3谱带都在，又无双键和三键，则可认为是饱和脂肪 化合物，725cm-1的峰表示碳链的个数大于4。第12页，讲稿共49张，创作于星期二第13页，讲稿共49张，创作于星期二nOH振动类型先由OH伸缩振动考察A.A.在3700cm-12500cm-1区，若OH伸缩在3600cm-13700cm-1出现，则是游离的羟基，若在3300cm-1出现较宽的吸收，则是缔合的羟基。B.B.除缔合的羟基在3300cm-1出现较宽的吸收，另一强吸收C-O在1050cm-1，又在950cm-1出现一较宽的OH面外弯曲振动，是醇类。C.C.除缔合的羟基在3300cm-1出现较宽的吸收，另一中强吸收在1250cm-1，并在3020cm-1有苯环的振动，又在1600cm-11500cm-1有骨架振动，则为酚。D.D.除缔合的羟基在3300cm-1 2500cm-1区出现较宽的吸收，在1700 cm-1强峰，在1300 2500cm-1有C-O吸收，在920cm-1有羟基面外振动，则为酸类。第14页，讲稿共49张，创作于星期二第15页，讲稿共49张，创作于星期二第16页，讲稿共49张，创作于星期二羰基振动类型 醛羰基在1690cm-1 1740cm-1区是最强的吸收峰，特征峰在2820cm-1和2740cm-1左右的双峰。A.芳香醛：若在1690cm-1为第一强峰，2800cm-1为一中强峰，B.在3020cm-1有苯环的C-H伸缩振动，在1600cm-1、1500cm-1有C.中强吸收，在1030cm-1、1270cm-1有C-O-C吸收，则为芳香醛。B.脂肪醛：若在1740cm-1为第一强峰，2730cm-1为一中强峰，C.2960、2850cm-1有强吸收，1600cm-1、1500cm-1无吸收，则是D.脂肪醛类。第17页，讲稿共49张，创作于星期二第18页，讲稿共49张，创作于星期二第19页，讲稿共49张，创作于星期二酮类的羰基特征吸收在1690cm-11730cm-1，酮的特征吸收带在1250cm-1 1150cm-1A.A.若在1715cm-1有第一强吸收，在1150cm-1有中强吸收，有CH3、CH2吸收，则为脂肪酮。B.B.若在1690cm-1有第一强吸收，在1250cm-1有中强吸收，而在 3040cm-1有若的苯环伸缩振动，1600cm-1、1500cm-1有弱的苯 环吸收，则可知是芳香酮。第20页，讲稿共49张，创作于星期二第21页，讲稿共49张，创作于星期二第22页，讲稿共49张，创作于星期二酸类的羰基吸收带出现在1690cm-11710cm-1，酸类的特征吸收带在2500cm-1 2000cm-1有一系列明显的小峰，1420cm-1为羟基变形振动，930 cm-1为面外弯曲振动，1300cm 1200cm 1为羟基与碳氧的偶合强吸收。A.脂肪酸:羰基吸收在1700cm-1 1725cm1,有饱和碳 B.氢振动的特征吸收。B.芳香酸：羰基吸收在1690cm-1 1700cm1,有不饱和C.碳氢振动的特征吸收。第23页，讲稿共49张，创作于星期二第24页，讲稿共49张，创作于星期二第25页，讲稿共49张，创作于星期二酯类的羰基吸收带出现在1690cm-11740cm-1，酯 类的特征吸收带在1250cm-1 1280cm-1有一系列 明显的强吸收带。A.脂肪酯:无苯环特征，羰基出现在1740cm-1左右，又分别在2980cm-1、2880cm-1有乙氧基和甲氧基，醚键吸收带在1470cm-1，酯峰在1180cm-1。B.B.芳香酯：芳香酯羰基吸收,除了水杨酸外,在1735cm-1 1715cm-1、1580cm-1、1500cm-1 苯环的骨架振动，醚键吸收带在1280cm-1，酯峰在1140cm-1，909 660cm-1有苯环取代强峰。第26页，讲稿共49张，创作于星期二第27页，讲稿共49张，创作于星期二第28页，讲稿共49张，创作于星期二酸酐类的羰基吸收出现在1820及1760cm-1两处，醚键在1050cm-1处，另有950 900cm-1中强峰是 与羰基相连的碳氧吸收。A.A.脂肪酸酐：羰基出现在1820及1760cm-1且强度相等，醚键 在1050cm-1，950cm-1是酸酐的中强吸收，无苯环的特征。B.B.芳香酸酐：羰基出现在1820及1760cm-1且强度相差较大，强醚键在1250cm-1，1150cm-1是醚键的中强吸收，酸酐的 另一特征在900cm-1，还要有苯环的特征。第29页，讲稿共49张，创作于星期二第30页，讲稿共49张，创作于星期二酰氯的羰基出现在1810cm-11790cm-1（脂肪），碳氧振动出现在965920cm-1，1770cm-1 1740cm-1(芳香)，1700cm-1有弱吸收，890cm-1为C-CL伸缩振动，碳氧振动出现在890850cm-1。酰氨的羰基出现在1650cm-1，3320cm-1、3050 cm-1为酰氨的-NH伸缩振动，1260cm-1则为NH的弯曲振动，1510cm-1、1380cm-1为NH的弯曲振动。第31页，讲稿共49张，创作于星期二第32页，讲稿共49张，创作于星期二第33页，讲稿共49张，创作于星期二氨基化合物在3500cm-13300cm-1两个吸 收峰为伯氨，有一个吸收峰为仲氨。A.A.脂肪氨:除了上述NH伸缩振动外,另有烷烃特征,1640cm-1是NH2 的伸缩振动,1150cm-1为C-N的伸缩振动，另有900cm-1 800cm-1 的宽峰。B.B.芳香氨：除了上述氨基化合物的特征外，还有苯环的特征，C-N的伸缩振动则在1250cm-11360cm-1，1620cm-1为NH2的变形，900cm-1为NH2的弯曲振动，为C-N的振动。第34页，讲稿共49张，创作于星期二第35页，讲稿共49张，创作于星期二第36页，讲稿共49张，创作于星期二硝基化合物的特征吸收在1560cm-1和1350 cm-1的强吸收是C-NO2的伸缩振动。A.A.脂肪族硝基化合物：除了有甲基、乙基的特征外，还有1560 cm-1 和1370cm-1的强吸收是C-NO2的伸缩振动。B.B.芳香族硝基化合物：除了有上述的C-NO2外，还应有苯环的骨架振 动。第37页，讲稿共49张，创作于星期二第38页，讲稿共49张，创作于星期二第39页，讲稿共49张，创作于星期二有机化合物红外光谱的粗分类n在30002900cm-1范围内有最强吸收带的多属于饱和烷烃化合物。n在1800 1700cm-1范围内有最强吸收带的多属于酯类、有机酸类化合物。n在1700cm-1以上，有最强吸收的多属于醛、酮、酸类。n在1700 1550cm-1范围内有最强吸收带的多属于酰氯类化合物。n在1300 1200cm-1范围内有最强吸收带的多属于芳香醚、含氟类化合物。n在1150 1000cm-1范围内有最强吸收带的多属于脂肪醚、醇类、有机硅化合物。第40页，讲稿共49张，创作于星期二实例分析第41页，讲稿共49张，创作于星期二波数cm-1 归属2994 CH32951 CH229521731 C=O29531448 CH3+CH229541338 CH31242 1149 COO+OCH 989 烷基特征 谱峰归属第42页，讲稿共49张，创作于星期二第43页，讲稿共49张，创作于星期二谱峰归属波数cm-1 归属3445 2C=O 3003 =CH30042956 CH330052848 CH230061729 C=O30071600 1580 1489 C=C1435 CH3+CH2 1209 =C-O-C12101193 1125 1076 =C-O-C1211746 4环第44页，讲稿共49张，创作于星期二第45页，讲稿共49张，创作于星期二谱峰归属波数cm-1 归属3080 =CH30811680 1660 C=O30821602 1580 1500 1460C-C30831220 1180 =C=C30841170 1155 1078 1027 =CH3085730 725 5H3086625 ccc3087472 CC第46页，讲稿共49张，创作于星期二推荐书目实用红外光谱学 王宗明 等著 石油工业出版社高分子材料的剖析 朱善农 等著 科学出版社近代傅立叶变换红外光谱技术及应用 吴瑾光 主编 科学技术文献出版社复杂样品的综合分析剖析技术概论 王敬尊 等编 化学工业出版社第47页，讲稿共49张，创作于星期二 谢谢第48页，讲稿共49张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第49页，讲稿共49张，创作于星期二