1、.1一、紅外譜圖解析的基本步驟一、紅外譜圖解析的基本步驟二、紅外譜解析要點(diǎn)及注意事項(xiàng)二、紅外譜解析要點(diǎn)及注意事項(xiàng)三、紅外光譜解析實(shí)例三、紅外光譜解析實(shí)例.21.1.計(jì)算不飽和度計(jì)算不飽和度2.2.官能團(tuán)的確定官能團(tuán)的確定( 1500 cm( 1500 cm-1-1) )3.3.指紋區(qū)確定細(xì)節(jié)（指紋區(qū)確定細(xì)節(jié)cm600 cm-1-1）4 4. .配合其他分析方法綜合解析配合其他分析方法綜合解析5.5.綜合以上分析提出化合物的可能結(jié)構(gòu)綜合以上分析提出化合物的可能結(jié)構(gòu)6.6.與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照.3.42 2未知物的結(jié)構(gòu)測定未知物的結(jié)構(gòu)測定(1). 先觀察是否存在C

2、=O(18201660cm-1, s)(2). 如果有C=O, 確定下列狀況. 羧酸羧酸 是否存在O-H(34002400cm-1, 寬峰, 往往與C-H重疊) 酰胺酰胺 是否存在N-H(3400cm-1附近有中等強(qiáng)度吸收; 有時(shí)是同 等強(qiáng)度的兩個(gè)吸收峰 酯酯 是否存在C-O(13001000cm-1有強(qiáng)吸收) 酸酐酸酐 1810和1760cm-1附近有兩個(gè)強(qiáng)的C=O吸收 醛醛 是否存在O=C-H(2850和2750附近有兩個(gè)弱的吸收) 酮酮 沒有前面所提的吸收峰.5.6.72）根據(jù)未知物的紅外光譜，找出主要的強(qiáng)吸收峰，按根據(jù)未知物的紅外光譜，找出主要的強(qiáng)吸收峰，按照由簡單到復(fù)雜的順序，分五個(gè)

3、區(qū)來分析：照由簡單到復(fù)雜的順序，分五個(gè)區(qū)來分析：40002500cm-1: X-H（X=C.N.O.S）的伸縮振動(dòng)區(qū)的伸縮振動(dòng)區(qū)25002000cm-1: 三鍵和累積雙鍵（三鍵和累積雙鍵（-CC-,-C N, -C=C=C-,-N=C=O,-N=C=S等）等）的伸縮振動(dòng)區(qū)的伸縮振動(dòng)區(qū)20001500cm-1: 雙鍵的伸縮振動(dòng)區(qū)，如雙鍵的伸縮振動(dòng)區(qū)，如 C=C,C=O, N=C，N=O,苯環(huán)骨架等苯環(huán)骨架等15001300cm-1: 主要提供主要提供C-H彎曲振動(dòng)的信息彎曲振動(dòng)的信息1300400cm-1: 單鍵的伸縮振動(dòng)、分子骨架振動(dòng)、雙單鍵的伸縮振動(dòng)、分子骨架振動(dòng)、雙 鍵上鍵上C-H面外彎曲

4、振動(dòng)信息面外彎曲振動(dòng)信息.81.紅外吸收譜的三要素（位置、強(qiáng)度、峰形）紅外吸收譜的三要素（位置、強(qiáng)度、峰形）2.同一基團(tuán)的幾種振動(dòng)的相關(guān)峰是同時(shí)存在的同一基團(tuán)的幾種振動(dòng)的相關(guān)峰是同時(shí)存在的二、紅外譜解析要點(diǎn)及注意事項(xiàng)二、紅外譜解析要點(diǎn)及注意事項(xiàng).9解析圖譜時(shí)的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：解析圖譜時(shí)的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)： （1）查找基團(tuán)時(shí)，先否定，以逐步縮小范圍）查找基團(tuán)時(shí)，先否定，以逐步縮小范圍 （2） 在解析特征吸收峰時(shí)，要注意其它基團(tuán)吸在解析特征吸收峰時(shí)，要注意其它基團(tuán)吸收峰的干擾（收峰的干擾（ 3350和和1640cm-1處出現(xiàn)的吸收峰可能處出現(xiàn)的吸收峰可能為樣品中水的吸收）為樣品中水的吸收） （3）吸收峰往往不可

5、能全部解析，特別是指紋）吸收峰往往不可能全部解析，特別是指紋區(qū)區(qū) （4）掌握主要基團(tuán)的特征吸收：掌握特征吸收）掌握主要基團(tuán)的特征吸收：掌握特征吸收頻率的四個(gè)波段。特殊：頻率的四個(gè)波段。特殊：3000cm-1是個(gè)界，不飽和是個(gè)界，不飽和 CH3000，飽和，飽和 CH 3000；孤立叁鍵、雙鍵；孤立叁鍵、雙鍵；羰基；苯環(huán)；羰基；苯環(huán)C=C16501450 24個(gè)中強(qiáng)吸收峰。個(gè)中強(qiáng)吸收峰。利用指紋區(qū)判斷單、雙、三取代等利用指紋區(qū)判斷單、雙、三取代等.10 解析完后，進(jìn)行驗(yàn)證，不飽和度與計(jì)解析完后，進(jìn)行驗(yàn)證，不飽和度與計(jì)算值是否相符，性質(zhì)與文獻(xiàn)值是否一致，算值是否相符，性質(zhì)與文獻(xiàn)值是否一致，與標(biāo)準(zhǔn)圖

6、譜進(jìn)行驗(yàn)證與標(biāo)準(zhǔn)圖譜進(jìn)行驗(yàn)證 譜圖對(duì)照應(yīng)注意：所用的儀器在分辨譜圖對(duì)照應(yīng)注意：所用的儀器在分辨率和精確度一致；測定的條件一致；雜質(zhì)率和精確度一致；測定的條件一致；雜質(zhì)引進(jìn)的吸收帶應(yīng)僅可能避免。引進(jìn)的吸收帶應(yīng)僅可能避免。.11三、紅外光譜解析實(shí)例三、紅外光譜解析實(shí)例C8H16C8H16例一：未知物分子式為例一：未知物分子式為C8H16，其紅外圖譜如其紅外圖譜如下圖所示，試推其結(jié)構(gòu)。下圖所示，試推其結(jié)構(gòu)。.12解：由其分子式可計(jì)算出該化合物不飽和度為解：由其分子式可計(jì)算出該化合物不飽和度為1，即該化合物具有一個(gè)烯基或一個(gè)環(huán)。即該化合物具有一個(gè)烯基或一個(gè)環(huán)。3079cm-1處有吸收峰，說明存在與不飽

7、和碳相連處有吸收峰，說明存在與不飽和碳相連的氫，因此該化合物肯定為烯，在的氫，因此該化合物肯定為烯，在1642cm-1處還處還有有C=C伸縮振動(dòng)吸收，更進(jìn)一步證實(shí)了烯基的存伸縮振動(dòng)吸收，更進(jìn)一步證實(shí)了烯基的存在。在。910、993cm-1處的處的C-H彎曲振動(dòng)吸收說明該化合彎曲振動(dòng)吸收說明該化合物有端乙烯基，物有端乙烯基，1823cm-1的吸收是的吸收是910吸收的倍頻。吸收的倍頻。從從2928、1462cm-1的較強(qiáng)吸收及的較強(qiáng)吸收及2951、1379cm -1的較弱吸收知未知物的較弱吸收知未知物CH2多，多，CH3少。少。綜上可知，未知物（主體）為正構(gòu)端取代乙烯，綜上可知，未知物（主體）為

8、正構(gòu)端取代乙烯，即即1-辛稀。辛稀。.13 某化合物IR譜圖如下，請(qǐng)判斷該化合物的正確結(jié)構(gòu)。CH3(CH2)3OHCH3CH3C OHCH3CH2=CHCH2CH2OH123答案：答案：2T%4000 36002800200018001600140012001000800600400(cm-1)336029701476139514未知物分子式為未知物分子式為C3H6O，其紅外圖如下圖所，其紅外圖如下圖所示，試推其結(jié)構(gòu)。示，試推其結(jié)構(gòu)。.15分子式為分子式為C C3 3H H6 6OO.161.由其分子式可計(jì)算出該化合物不飽和度為由其分子式可計(jì)算出該化合物不飽和度為1。

9、2.以以3084、3014、1647、993、919cm-1等處的等處的吸收峰，可判斷出該化合物具有端取代乙烯。吸收峰，可判斷出該化合物具有端取代乙烯。3.因分子式含氧，在因分子式含氧，在3338cm-1處又有吸收強(qiáng)、峰處又有吸收強(qiáng)、峰形圓而鈍的譜帶。因此該未知化合物必為醇形圓而鈍的譜帶。因此該未知化合物必為醇類化合物。再結(jié)合類化合物。再結(jié)合1028cm-1的吸收，知其為伯醇。的吸收，知其為伯醇。綜合上述信息，未知物結(jié)構(gòu)為：綜合上述信息，未知物結(jié)構(gòu)為： CH2=CH-CH2-OH。.17例三：未知物分子式為例三：未知物分子式為C12H24O2，其紅外圖如，其紅外圖如下圖所示，試推其結(jié)構(gòu)。下圖所

10、示，試推其結(jié)構(gòu)。.181.12.1703cm-1處的強(qiáng)吸收知該化合物含羰基，與一個(gè)不飽和度處的強(qiáng)吸收知該化合物含羰基，與一個(gè)不飽和度相符。相符。3.2920、2851cm-1處的吸收很強(qiáng)而處的吸收很強(qiáng)而2956、2866cm-1處的吸處的吸收很弱，這說明收很弱，這說明CH2的數(shù)目遠(yuǎn)多于的數(shù)目遠(yuǎn)多于CH3的數(shù)目，的數(shù)目，723cm-1的的顯著吸收所證實(shí)，說明未知物很可能具有一個(gè)正構(gòu)的長碳鏈。顯著吸收所證實(shí)，說明未知物很可能具有一個(gè)正構(gòu)的長碳鏈。4.2956、2851cm-1的吸收是疊加在另一個(gè)寬峰之上的，從的吸收是疊加在另一個(gè)寬峰之上的，從其底部加寬可明顯地看到這點(diǎn)。從分子式含兩個(gè)氧知此寬峰其底

11、部加寬可明顯地看到這點(diǎn)。從分子式含兩個(gè)氧知此寬峰來自來自O(shè)H,很強(qiáng)的波數(shù)位移說明有很強(qiáng)的氫鍵締合作用。結(jié)很強(qiáng)的波數(shù)位移說明有很強(qiáng)的氫鍵締合作用。結(jié)合合1703cm-1的羰基吸收，可推測未知物含羧酸官能團(tuán)。的羰基吸收，可推測未知物含羧酸官能團(tuán)。940、1305、1412cm-1等處的吸收進(jìn)一步說明羧酸官能團(tuán)的存在。等處的吸收進(jìn)一步說明羧酸官能團(tuán)的存在。綜上所述，未知物結(jié)構(gòu)為：綜上所述，未知物結(jié)構(gòu)為：CH3（CH2）10COOH.19例四：未知物分子式為例四：未知物分子式為C6H8N2，其紅外圖如下，其紅外圖如下圖所示，試推其結(jié)構(gòu)。圖所示，試推其結(jié)構(gòu)。.20芳香胺：芳香胺：分子式為分子式為C C6

12、 6H H6 6NN2 2.211. 42. 可能有苯環(huán)，此推測由可能有苯環(huán)，此推測由3031、1593、1502的吸收峰所證實(shí)，由的吸收峰所證實(shí)，由750cm-1的吸收知該化合的吸收知該化合物含鄰位取代苯環(huán)。物含鄰位取代苯環(huán)。3. 3285、3193 cm-1的吸收是很特征的伯胺吸的吸收是很特征的伯胺吸收。（對(duì)稱伸縮振動(dòng)和反對(duì)稱伸縮振動(dòng)）收。（對(duì)稱伸縮振動(dòng)和反對(duì)稱伸縮振動(dòng)）v 3387、3366 cm-1 ：NH2的伸縮振動(dòng)；的伸縮振動(dòng)；v 1624 cm-1 ： NH2彎曲振動(dòng)；彎曲振動(dòng)；v 1274 cm-1 ：C-N伸縮振動(dòng)；伸縮振動(dòng)；v綜合上述信息及分子式，可知該化合物為：綜合上述信

13、息及分子式，可知該化合物為： 鄰苯二胺鄰苯二胺.22圖譜解析實(shí)例圖譜解析實(shí)例 例例1 某化合物，測得分子式為某化合物，測得分子式為C8H8O，其紅外，其紅外光譜如下圖所示，試推測其結(jié)構(gòu)式。光譜如下圖所示，試推測其結(jié)構(gòu)式。C8H8O紅外光譜圖紅外光譜圖.23波譜解析波譜解析v 不飽和度為不飽和度為5，可能含有苯環(huán)；，可能含有苯環(huán)；v 3030cm-1為為Ar-H伸縮振動(dòng)；伸縮振動(dòng)；1600，1585cm-1為為C=C伸縮振動(dòng)；伸縮振動(dòng)；740，690cm-1提示該化合物可能為單取代苯衍生物；提示該化合物可能為單取代苯衍生物；v 1690為羰基吸收為羰基吸收(但不是醛但不是醛)；分子結(jié)構(gòu)可能為分子

14、結(jié)構(gòu)可能為OCH3C.24 解：特征區(qū)最強(qiáng)峰解：特征區(qū)最強(qiáng)峰1687cm-1為為CO的伸的伸縮振動(dòng)，因分子式中只含一個(gè)氧原子。不可縮振動(dòng)，因分子式中只含一個(gè)氧原子。不可能是酸或酯，只能是醛或酮。能是酸或酯，只能是醛或酮。1600cm-1、1580cm-1、1450cm-1三個(gè)峰是苯環(huán)的骨架振動(dòng)；三個(gè)峰是苯環(huán)的骨架振動(dòng)；3000cm-1附近的數(shù)個(gè)弱峰是苯環(huán)及附近的數(shù)個(gè)弱峰是苯環(huán)及CH3的的C-H伸縮振動(dòng)；指紋區(qū)伸縮振動(dòng)；指紋區(qū)760cm-1、692cm-1兩個(gè)吸收兩個(gè)吸收峰結(jié)合峰結(jié)合20001667cm-1的一組泛頻蜂說明為的一組泛頻蜂說明為單取代苯。單取代苯。l363 cm1和和1430 cm

15、1的吸收峰的吸收峰為甲基的為甲基的CH彎曲振動(dòng)。彎曲振動(dòng)。.25單取代苯單取代苯衍生物衍生物C=C-H伸伸縮振動(dòng)縮振動(dòng)C=C伸縮伸縮振動(dòng)振動(dòng)分子式為分子式為C8H8 不飽和度為不飽和度為5端烯烴端烯烴.26其可能結(jié)構(gòu)為其可能結(jié)構(gòu)為:CHCH2.27分子式為分子式為C C4 4H H1010OO.28 計(jì)算出其不飽和度為計(jì)算出其不飽和度為0 3350 cm-1締合羥基的伸縮振動(dòng)；締合羥基的伸縮振動(dòng)； 飽和碳原子的飽和碳原子的C-H伸縮振動(dòng)；伸縮振動(dòng)； 1380 cm-1雙峰為叔氫的彎曲振動(dòng)；雙峰為叔氫的彎曲振動(dòng)； 一級(jí)醇的一級(jí)醇的C-O伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng) CH3CHCH2OHCH3推測化合物結(jié)構(gòu)為

16、：推測化合物結(jié)構(gòu)為：.29-CC-H-CC-H-CC-H3000 cm-1-Csp3-H.30-O-H伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)-C-O伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)C=CH2.78例例6.化合物化合物C4H8O，根據(jù)如下，根據(jù)如下IR譜圖確定結(jié)構(gòu)，譜圖確定結(jié)構(gòu)，并說明依據(jù)。并說明依據(jù)。 .79例例6解：解：1）不飽和度）不飽和度2）峰歸屬）峰歸屬 U=1-8/2+4=1分子式分子式: C4H8O,波數(shù)（波數(shù)（cm-1 ）歸屬歸屬結(jié)構(gòu)信息結(jié)構(gòu)信息2981,29402883飽和碳?xì)滹柡吞細(xì)?C-H)(C-H)伸縮振動(dòng)，伸縮振動(dòng)， （C-H)CH2,CH317161716C CO O伸縮振動(dòng)峰伸縮振動(dòng)峰, , （C=O）

17、C=O1365甲基對(duì)稱變形振動(dòng)峰甲基對(duì)稱變形振動(dòng)峰 （CH3）O=C-CH311701170C-CC-C伸縮振動(dòng)峰伸縮振動(dòng)峰, , （C-C）OCCC.8010.4.3 標(biāo)準(zhǔn)紅外譜圖庫簡介*1.薩特勒（Sadtler）標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜圖庫。2.應(yīng)用最多，七萬多張的紅外譜圖，每年增補(bǔ)。該譜圖集有多種檢索方法，例如分子式索引、化合物名稱索引、化合物分類索引和相對(duì)分子質(zhì)量索引等。3. Aldrich紅外譜圖庫。4. Sigma Fourier紅外光譜圖庫。5.一些儀器廠商開發(fā)的聯(lián)機(jī)檢索譜圖庫。.8110.4.4 紅外光譜的定量分析* 通過對(duì)特征吸收譜帶強(qiáng)度的測量來求出組份含量。理論依據(jù)為朗伯-比爾定律

18、A = - lg( I / I0) = lg(1/ T) = c l特點(diǎn)：（1）紅外光譜的譜帶較多，選擇的余地大，能方便地對(duì)單一組分和多組分進(jìn)行定量分析。 （2）不受試樣狀態(tài)的限制，能定量測定氣體、液體和固體試樣，測溶液普遍。 （3）但紅外光譜法定量靈敏度較低，尚不適用于微量組分的測定。.82選擇吸收帶的原則 ：* 1. 一般選組分的特征吸收峰，并且該峰應(yīng)該是一個(gè)不受干擾和其他峰不相重疊的孤立的峰。 例如：分析酸、酯、醛、酮時(shí)，應(yīng)該選擇與羰基（C=O）振動(dòng)有關(guān)的特征吸收帶。 2. 所選擇的吸收帶的吸收強(qiáng)度應(yīng)與被測物質(zhì)的濃度有線性關(guān)系。 3. 若所選的特征峰附近有干擾峰時(shí)，也可以另選一個(gè)其他的峰

19、，但此峰必須是濃度變化時(shí)其強(qiáng)度變化靈敏的峰，這樣定量分析誤差較小。 .83定量方法 ：* （1）一點(diǎn)法：不考慮背景吸收，直接從譜圖中讀取選定波數(shù)的透過率。 （2）基線法：用基線來表示該吸收峰不存在時(shí)的背景吸收。 當(dāng)采用KBr壓片法、研糊法和液膜法進(jìn)行定量分析時(shí)，由于試樣的厚度難以精確控制，此時(shí)可采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量分析。 .844 0 0 03 6 0 03 2 0 02 8 0 02 4 0 02 0 0 01 6 0 01 2 0 08 0 04 0 001 02 03 04 05 06 07 08 09 01 0 0 Transmittance %W a v e n u m b e r(c

20、 m-1) 7731378146128742926 29562963H3CCH2CHCH2CH3CH3CHCH3CH3CH2n.85400036003200280024002000160012008004000102030405060708090100T%cm-1CH2n.864 0 0 03 6 0 03 2 0 02 8 0 02 4 0 02 0 0 01 6 0 01 2 0 08 0 04 0 001 02 03 04 05 06 07 08 09 01 0 0 Transmittance %W a v e n u m b e r(c m-1)H2CHCCH2OH.874 0 0 0

21、3 6 0 03 2 0 02 8 0 02 4 0 02 0 0 01 6 0 01 2 0 08 0 04 0 001 02 03 04 05 06 07 08 09 01 0 0 Transmittance %W a v e n u m b e r(c m-1)例例4：化合物的分子式為化合物的分子式為C8H8O，IR光譜圖如下如下，試推斷其可能的分子結(jié)光譜圖如下如下，試推斷其可能的分子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。構(gòu)結(jié)構(gòu)。 U=5單取代苯單取代苯甲基酮甲基酮69176112651360144615951685292430053062苯環(huán)苯環(huán)VC=C甲基彎曲振動(dòng)甲基彎曲振動(dòng)甲基酮的特征甲基酮的特征 C=0共軛

22、酮共軛酮CCH3O飽和與不飽和飽和與不飽和-CH3、CH2對(duì)稱與反對(duì)稱對(duì)稱與反對(duì)稱伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng) .88400036003200280024002000160012008004000102030405060708090100 Transmittance %Wavenumber(cm-1)x-H伸縮振動(dòng)區(qū)伸縮振動(dòng)區(qū) 40002500cm-1三鍵和積三鍵和積累雙鍵區(qū)累雙鍵區(qū) 25002000cm-1雙鍵伸縮振雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)動(dòng)區(qū)2000 1300cm -1 Hexane 己烷726.101379.631462.782865.392926.862959.72甲基、亞甲基甲基、亞甲基對(duì)稱與反對(duì)稱對(duì)稱與反對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收峰伸縮振動(dòng)吸收峰甲基、亞甲基甲基、亞甲基面外變型振動(dòng)吸收峰面外變型振動(dòng)吸收峰亞甲基亞甲基面外搖擺面外搖擺振動(dòng)吸收峰振動(dòng)吸收峰1300900cm-1.89紅外識(shí)譜歌紅外識(shí)譜歌幫助記憶幫助記憶紅外可分遠(yuǎn)中近，中紅特征指紋區(qū)，1300來分界，注意橫軸劃分異。 識(shí)圖先學(xué)飽和烴，三千以下看峰形。2960、2870是甲基，2930、2850亞甲峰。1470碳?xì)鋸潱?380甲基顯。二個(gè)甲基同一碳，1380分二半。面內(nèi)搖擺720，長鏈亞甲亦可辨。 烯氫伸展過三千，1650會(huì)出現(xiàn)。炔氫伸展三千三，三鍵伸展二千二。 芳烴呼吸很特征，16001430。16502000，取代