红外光谱谱图分析ppt课件.ppt

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1、17:47:25第十章第十章第十章第十章第十章第十章 红外吸收光谱红外吸收光谱红外吸收光谱红外吸收光谱红外吸收光谱红外吸收光谱分析分析分析分析分析分析一、红外谱图解析一、红外谱图解析analysis of infrared spectrograph二、未知物结构确定二、未知物结构确定structure determination of compounds第四节第四节第四节第四节第四节第四节 红外谱图解析红外谱图解析红外谱图解析红外谱图解析红外谱图解析红外谱图解析 infrared absorption spec-troscopy，IRanalysis of infrared spectrogr

2、aph17:47:25第四节第四节第四节第四节第四节第四节 有机化合物红外谱图解析有机化合物红外谱图解析有机化合物红外谱图解析有机化合物红外谱图解析有机化合物红外谱图解析有机化合物红外谱图解析 analysis ofanalysis ofanalysis of infrared spectrographinfrared spectrographinfrared spectrograph1 1烷烃烷烃（CH3，CH2，CH）(CC,CH )-（CH2）n-nasas14601460 cm-1 s s13801380 cm-1CH3 CH2 s s14651465 cm-1CH2 r r 720

3、cm720 cm-1-1（面内摇摆面内摇摆）重重叠叠 CH2 对称伸缩2853cm-110CH3 对称伸缩2872cm-110 CH2不对称伸缩2926cm-110 CH3不对称伸缩2962cm-110 3000cm-1 17:47:26HC1385-1380cm-11372-1368cm-1CH3CH3CH3 s s C CC C骨架振动骨架振动 1:11:111551155cmcm-1-111701170cmcm-1-1CCH3CH3CH31405-1385cm-11372-1365cm-11:21:21250 1250 cmcm-1-1a)由于支链的引入，使由于支链的引入，使CH3的对称

4、变形振动发生变化。的对称变形振动发生变化。b)b)C CC C骨架振动骨架振动明显明显c) 当当 -CH3与与O, N等电负性高的原子相连时，其对称伸缩振等电负性高的原子相连时，其对称伸缩振频率低移，强度降低约频率低移，强度降低约4倍；而对称变形振动频率升高，强倍；而对称变形振动频率升高，强度增加约度增加约13倍。倍。-OCH3 28502810, 14701440; -NCH3 28202760, 1450143817:47:26d) CH2面内变形振动面内变形振动(CH2)n n，证明长碳链的存在。证明长碳链的存在。n=1 770785 cmcm-1-1 （中中 ） n=2 740 750

5、 cmcm-1-1 （中中 ） n=3 730 740 cmcm-1-1 （中中 ） n n 720 cmcm-1-1 （中强中强 ） e) CH2和和CH3的相对含量也可以由的相对含量也可以由1460 cmcm-1-1和和1380 1380 cmcm-1-1的峰的峰 强度估算强度估算强度强度cmcm-1-115001400 1300正二十八正二十八烷烷cmcm-1-1150014001300正十二正十二烷烷cmcm-1-11500 1400 1300正庚烷正庚烷17:47:27 459809841899973998110311671219125513041359137614592581272

6、228382867聚丙烯-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100%Transmittance 1000 2000 2000 4000 Wavenumbers (cm-1)聚丙烯聚丙烯聚丙烯17:47:27聚乙烯聚乙烯聚乙烯7207291377146428492918聚乙烯 30 40 50 60 70 80 90 100%Transmittance 1000 2000 2000 4000 Wavenumbers (cm-1)17:47:2717:47:272. 2. 烯烃，炔烃烯烃，炔烃HCC HC CCC伸缩伸缩振动振动C H变形变形振动振动a)C-H 伸缩振

7、动伸缩振动( 3000 cmcm-1-1) ) HCC HHCHC CH2H3080 cmcm-1-1 3030 cmcm-1-1 3080 cmcm-1-1 3030 cmcm-1-1 3300 cmcm-1-1 （C-HC-H）3080-3030 cmcm-1-1 2900-2800 cmcm-1 -1 3000 cmcm-1 -1 17:47:27b)C=C 伸缩振动伸缩振动(1680-1630 cmcm-1-1 ) )1660cmcm-1-1 分界线分界线C CR1HHR2C CR1R2R3HC CR1R2R3R4（C=CC=C）反式烯反式烯三取代烯三取代烯四取代烯四取代烯1680-1

8、665 cmcm-1-1 弱，尖弱，尖C CR1HHR2C CR1HHHC CR1R2HH顺式烯顺式烯乙烯基烯乙烯基烯亚乙烯基烯亚乙烯基烯1660-1630cmcm-1-1 中强，尖中强，尖17:47:28 分界线分界线1660cmcm-1-1 顺强，反弱顺强，反弱 四取代（四取代（不与不与O，N等相连等相连）无）无（C=CC=C）峰峰 端烯的强度大端烯的强度大 共轭使共轭使（C=CC=C）下降下降20-30 cmcm-1-1 CCRHCCR2R1C CC C 2140-2100cmcm-1-1 （弱）（弱） 2260-2190 cmcm-1-1 （弱）（弱）总结总结17:47:28c)C-H

9、 变形振动变形振动(1000-700 cmcm-1-1 ) )面内变形 （=C-H）1400-1420 cmcm-1-1 （弱）弱）面外变形 （=C-H） 1000-700 cmcm-1-1 （有价值）有价值）C CCCR1HHR2C CR1R2R3HC CR1R2R3R4RH （=C-H）970 cmcm-1-1（强）强） 790-850 cmcm-1-1 （820 cmcm-1-1） 610-700 cmcm-1-1（强）强） 2：1375-1225 cmcm-1-1弱）弱） C CR1HHR2C CR1HHHC CR1R2HHCCR2R1 （=C-H）800-650 cmcm-1-1（

10、690 690 cm-cm-1 1）990 cmcm-1-1910910 cmcm-1-1 （强）强） 2：1850-1780 cmcm-1-1 890 cmcm-1-1（强）强） 2：1800-1780 cmcm-1-1 17:47:281-1-1-己烯谱图己烯谱图己烯谱图己烯谱图己烯谱图己烯谱图17:47:28对比对比对比对比对比对比烯烃顺反异构体烯烃顺反异构体17:47:28壬烯壬烯壬烯17:47:28a)-OH 伸缩振动伸缩振动b)碳氧伸缩振动碳氧伸缩振动游离醇，酚伯伯-OH 3640cmcm-1-1仲仲-OH 3630cmcm-1-1叔叔-OH 3620cmcm-1-1酚酚-OH 3

11、610cmcm-1-1（OH） （C-OC-O） 1050 cmcm-1-11100 cmcm-1-11150 cmcm-1-11250 cmcm-1-13. 3. 3.醇（醇（醇（醇（醇（醇（OHOHOH）17:47:28OH基团特性基团特性 双分子缔合（二聚体）双分子缔合（二聚体）3550-3450 cmcm-1-1多分子缔合（多聚体）多分子缔合（多聚体）3400-3200 cmcm-1-1分子内氢键：分子内氢键：分子间氢键：分子间氢键：多元醇（如多元醇（如1，2-二醇二醇 ） 3600-3500 cmcm-1-1螯合键（和螯合键（和C=O，NO2等）等）3200-3500 cmcm-1-

12、1多分子缔合（多聚体）多分子缔合（多聚体）3400-3200 cmcm-1-1分子间氢键随浓度而变，分子间氢键随浓度而变，而分子内氢键不随浓度而分子内氢键不随浓度而变。而变。水（溶液）水（溶液）3710 cmcm-1-1水（固体）水（固体）33003300cm-1cm-1结晶水结晶水 3600-3450 3600-3450 cmcm-1-1羟基羟基羟基17:47:283515cm-10 00101M M01M025M10M3640cm-13350cm-1 乙醇在四氯化碳中不同浓度的乙醇在四氯化碳中不同浓度的IR图图2950cm-12895 cm-1羟基受氢键的影响羟基受氢键的影响羟基受氢键的影

13、响17:47:2817:47:28醇醇醇17:47:29纤维素纤维素纤维素579 710766 8501024 1082 115313671645纤维素29283406 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65%T 1000 2000 2000 3000 Wavenumbers (cm-1)17:47:29脂族和环的脂族和环的C-O-C asas 1150-1070cmcm-1-1 芳族和乙烯基的芳族和乙烯基的=C-O-Casas 1275-1200cmcm-1 -1 （1250cmcm-1-1 ）s s 1075-1020cmcm-1-1脂族脂族 R-OCH3

14、s s (CH3) 2830-2815cmcm-1 -1 芳族芳族 Ar-OCH3 s s (CH3) 2850cmcm-1 -1 4. 4. 4. 醚（醚（醚（醚（醚（醚（C C COO OC C C）17:47:29醛醛17:47:2917:47:29羧酸的红外光谱图羧酸的红外光谱图6 6 6 6 6 6羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物17:47:294816346727247709391112 1201123512891379141414661712 2675 28442929壬酸 10 15 20 25 30 35 40 45 50

15、55%T 1000 2000 2000 3000 Wavenumbers (cm-1)壬酸壬酸壬酸17:47:29葵二酸二正辛酯葵二酸二正辛酯葵二酸二正辛酯724883 964 10381097 11301172 12421355 1377 1390 14191466173728562927 3456 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95%T 1000 2000 2000 3000 Wavenumbers (cm-1)17:47:29邻苯二甲酸二丁酯邻苯二甲酸二丁酯邻苯二甲酸二丁酯4115035686517057448429419629

16、92101710391074112112851355138414661487158016001724邻苯二甲酸二丁酯2874296030713440 15 20 25 30 35 40 45 50 55%T 1000 2000 2000 3000 Wavenumbers (cm-1)17:47:29酰胺的红外光谱图酰胺的红外光谱图17:47:2950957269075793896710651240 131313401386144814901562161316741691 225229192952308132143429ZH-1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100%

17、T 1000 2000 2000 3000 4000 Wavenumbers (cm-1)CH = NNHCOCH2CN17:47:29谱谱带带类类型型谱谱带带名名称称游游离离缔缔合合（N N- -H H）3 35 50 00 0 cm-13 34 40 00 0 cm-13 33 35 50 0- -3 31 10 00 0 几几个个峰峰（C C= =O O）酰酰胺胺谱谱带带1 16 69 90 0 cm-11 16 65 50 0 cm-1（N N- -H H）（面面内内） 酰酰胺胺谱谱带带1 16 60 00 0 cm-11 16 64 40 0 cm-1（）酰酰胺胺谱谱带带1 14 4

18、0 00 0 cm-1伯伯酰酰胺胺（N N- -H H）（面面外外） 酰酰胺胺谱谱带带 7 70 00 0 cm-1（N N- -H H）3 34 44 40 0 cm-13 33 33 30 0 cm-13070 cm-1（N N- -H H）（面面内内）倍倍频频（C C= =O O）酰酰胺胺谱谱带带1 16 68 80 0 cm-1 16 65 55 5 cm-（N N- -H H）（面面内内） 酰酰胺胺谱谱带带1 15 53 30 0 cm-1 15 55 50 0 cm-（）酰酰胺胺谱谱带带1 12 26 60 0 cm-1 12 29 90 0 cm-（N N- -H H）（面面外外

19、） 酰酰胺胺谱谱带带 7 70 00 0 cm-1仲仲酰酰胺胺( (O OC CN N) )酰酰胺胺谱谱带带 6 65 50 0 cm-1（C C= =O O）1 16 65 50 0 cm-11 16 65 50 0 cm-1叔叔酰酰胺胺（）1 11 18 80 0- -1 10 06 60 0 cm-1不同酰胺吸收峰数据不同酰胺吸收峰数据不同酰胺吸收峰数据不同酰胺吸收峰数据不同酰胺吸收峰数据不同酰胺吸收峰数据17:47:29酰氯的红外光谱图酰氯的红外光谱图17:47:29 609630684 773798861909 94310061086 113211891385146417912875

20、 29352962新葵酰氯 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100%T 1000 2000 2000 3000 4000 Wavenumbers (cm-1)新葵酰氯新葵酰氯17:47:29氰基化合物氰基化合物的红外光谱的红外光谱图图CNCN=2275-2220cm=2275-2220cm-1-1氰氰氰17:47:30AS AS （N=ON=O）=1565-1545cm=1565-1545cm-1-1S S （N=ON=O）=1385-1350cm=1385-1350cm-1-1脂肪族脂肪族芳香族芳香族S S （N=ON=O）=1365-1290cm=1365-1290c

21、m-1-1AS AS （N=ON=O）=1550-1500cm=1550-1500cm-1-1硝基化合物硝基化合物硝基化合物硝基化合物硝基化合物硝基化合物17:47:30二、未知物结构确定二、未知物结构确定二、未知物结构确定二、未知物结构确定二、未知物结构确定二、未知物结构确定structure determination of compoundsstructure determination of compoundsstructure determination of compounds1. 未知物17:47:302.推测推测C4H8O2的结构的结构H C O CH2CH2CH3OH3C C

22、 O CH2CH3OH3CH2C C O CH3O118012401160解：解：1） =1-8/2+4=1 2）峰归属峰归属 3）可能的结构）可能的结构17:47:303.推测推测C8H8纯液体纯液体解：解：1） =1-8/2+8=52）峰归属峰归属 3）可能的结构）可能的结构 HC CH217:47:304. C8H7N，确定结构确定结构解：解：1） =1-（1-7）/2+8=6 2）峰归属峰归属 3）可能的结构）可能的结构H3CCN17:47:30 Co(NHCo(NHCo(NH3 3 3) ) )5 5 5(ONO)Cl(ONO)Cl(ONO)Cl2 2 2和和和 Co(NHCo(NHCo(NH3 3 3) ) )5 5 5(NO(NO(NO2 2 2)Cl)Cl)Cl2 2 217:47:30 Co(NHCo(NHCo(NH3 3 3) ) )6 6 6SOSOSO4 4 4BrBrBr和和和 Co(NHCo(NHCo(NH3 3 3) ) )6 6 6 （SOSOSO4 4 4）3 3 3.5H.5H.5H2 2 2O O O