苯甲醛的红外光谱.PPT

第三节 红外光谱(Infrared Spectrum, IR) 一、红外吸收及红外光谱图 二、分子的振动 分子振动是指分子中化学键的振动。分子吸收了特定波长的红外光辐射后可导致其振动能级的跃迁。 （一）振动形式和振动自由度 1．伸缩振动n： 2．弯曲振动d： 伸缩振动(stretching vibration)n：沿键轴方向的键的伸长或缩短的振动 弯曲振动(bending vibration)d:垂直于键轴方向的振动 振动自由度 自由度(degree of freedom)是指描述有机分子中所有原子空间位置所需的坐标总数。一个有机化合物在红外光谱中吸收峰的数目取决于分子振动的自由度。 n个原子的分子有（3n-6)个振动自由度或对线型分子来说有(3n-5）个振动自由度。 实际的红外吸收带数目，常少于振动自由度的数目。 （二）键的振动频率和吸收峰位置 红外吸收峰的位置取决于各化学键的振动频率。键的振动频率与组成化学键的原子的质量和化学键的性质有关。 成键原子的质量越小，吸收峰的波数就越高 键长越短，键能越高，吸收峰所在的波数也越高 三、各种官能团的特征吸收 描述峰强和峰形的符号 vs （very strong） 很强 s （strong） 强 m （medium） 中强 w （weak） 弱 br （broad） 宽峰 sh （sharp） 尖峰 （一）烷烃的特征吸收峰 烷烃的主要吸收峰 伸缩振动 nC-H 2970-2850cm-1 弯曲振动 dC-H 1480-1300cm-1 正辛烷的红外光谱 （二）烯烃的特征吸收峰 1-辛烯的红外光谱 （三）炔烃的特征吸收峰 R－C?C-H nC-H 3350cm-1（sh） nC?C 2260-2100cm-1（w） 结构对称的炔烃没有nC?C吸收。 1-辛炔的红外光谱 （四）芳烃的特征吸收峰 n C-H 3100-3000cm-1（m） n芳骨架 1625～1575cm-1（s） 1525～1475cm-1（s） dC-H 910-670cm-1 甲苯的红外光谱 （五）醇和酚的特征吸收峰 n O-H ：游离OH 3650～3590cm-1（s，sh） 缔合OH 3550～3200cm-1（s，br） 分子内氢键3300～3000cm-1（s，br） nC-O 1300～1000cm-1（s） 乙醇的红外光谱 （六）醛和酮的特征吸收峰 醛 nC-H（-CHO） 2820cm-1（w） 2720cm-1（w） nC=O 1780～1650cm-1(S) 苯甲醛的红外光谱 （七）羧酸的特征吸收峰 nO-H 3300-2500cm-1（s，br） nC=O 1760-1710cm-1（vs） 正壬酸的红外光谱 （八）胺的特征吸收峰 nN-H 3500-3300cm-1（m） 伯胺有2个吸收峰， 仲胺有1个吸收峰， 叔胺无吸收峰 下列化合物（浓溶液）在红外光谱区域内4000－1300-1的吸收光谱有何不同？ 四、红外光谱的解析和应用 （一）解析程序 4O00～1300cm-1的官能团区找出特征吸收峰，确定存在哪种官能团 1300～400cm-1的指纹区，确定化合物的结构类型 解析IR图谱应注意的事项 1．某吸收峰不存在可确信某官能团不存在，但是吸收峰存在并不能完全确证该官能团存在 2．不可能对于光谱图中所有吸收峰一一归属 3．有些弱峰、肩峰对结构研究可提供重要线索 （二）应用实例 试根据其IR谱推测以下化合物C8H8O的结构式。 分子式为C4H6O的化合物的UV谱在220nm有强吸收，根据其IR谱推断该化合物的结构式。 某化合物IR谱中,1700cm-1有一强吸收峰,3020cm-1处有一中强吸收峰,由此可推断该化合物是下列化合物中的哪一种? 三种可能的结构式 未知物X在4000-1300cm-1区间的IR谱见下图，问该化合物的结构是间-HO-Ph-CCH还是Ph-CONH2？ 请完成习题： 318页 习题7，8，9 （八）胺的特征吸收峰 胺的特征吸收峰是由N－H和C－N键振动产生的，有3种吸收峰，其中nN-H用处较大。 nN-H 3500-3300cm-1（m）伯胺有2个吸收峰，仲胺有1个吸收峰，叔胺无吸收峰。 nC-N 1250-1020cm-1（w）脂肪胺（较弱，难以鉴别） 1360-1250cm-1（m）芳香胺 dN-H 1650-1510cm-1（s） 胺也可以形成氢键，缔合的nN-H移向低波数，但因氢键较弱，移动不大。 由此已给出化合物的结构范围，然后根据IR谱，区别可直接由3种结构的主要即可得出正确判断。 再由烯烃C—H的面