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紅外光譜解析基礎知識

更新時(shí)間:2009-12-02      點(diǎn)擊次數:4477

(一)、基團頻率區和指紋區
1、基團頻率區
中紅外光譜區可分成4000 cm-1 ~1300(1800) cm-1和1800 (1300 ) cm-1 ~ 600 cm-1兩個(gè)區域。zui有分析價(jià)值的基團頻率在4000 cm-1 ~ 1300 cm-1 之間,這一區域稱(chēng)為基團頻率區、官能團區或特征區。區內的峰是由伸縮振動(dòng)產(chǎn)生的吸收帶,比較稀疏,容易辨認,常用于鑒定官能團。
在1800 cm-1 (1300 cm-1 )~600 cm-1 區域內,除單鍵的伸縮振動(dòng)外,還有因變形振動(dòng)產(chǎn)生的譜帶。這種振動(dòng)基團頻率和特征吸收峰與整個(gè)分子的結構有關(guān)。當分子結構稍有不同時(shí),該區的吸收就有細微的差異,并顯示出分子特征。這種情況就像人的指紋一樣,因此稱(chēng)為指紋區。指紋區對于指認結構類(lèi)似的化合物很有幫助,而且可以作為化合物存在某種基團的旁證。

基團頻率區可分為三個(gè)區域:
(1)4000 ~2500 cm-1 X-H伸縮振動(dòng)區,X可以是O、N、C或S等原子。
O-H基的伸縮振動(dòng)出現在3650 ~3200 cm-1 范圍內,它可以作為判斷有無(wú)醇類(lèi)、酚類(lèi)和有機酸類(lèi)的重要依據。
當醇和酚溶于非極性溶劑(如CCl4),濃度于0.01mol. dm-3時(shí),在3650 ~3580 cm-1 處出現游離O-H基的伸縮振動(dòng)吸收,峰形尖銳,且沒(méi)有其它吸收峰干擾,易于識別。當試樣濃度增加時(shí),羥基化合物產(chǎn)生締合現象,O-H基的伸縮振動(dòng)吸收峰向低波數方向位移,在3400 ~3200 cm-1 出現一個(gè)寬而強的吸收峰。
胺和酰胺的N-H伸縮振動(dòng)也出現在3500~3100 cm-1 ,因此,可能會(huì )對O-H伸縮振動(dòng)有干擾。
C-H的伸縮振動(dòng)可分為飽和和不飽和的兩種。
飽和的C-H伸縮振動(dòng)出現在3000 cm-1以下,約3000~2800 cm-1 ,取代基對它們影響很小。如-CH3 基的伸縮吸收出現在2960 cm-1和2876 cm-1附近;R2CH2基的吸收在2930 cm-1 和2850 cm-1附近;R3CH基的吸收基出現在2890 cm-1 附近,但強度很弱。
不飽和的C-H伸縮振動(dòng)出現在3000 cm-1以上,以此來(lái)判別化合物中是否含有不飽和的C-H鍵。
苯環(huán)的C-H鍵伸縮振動(dòng)出現在3030 cm-1附近,它的特征是強度比飽和的C-H漿鍵稍弱,但譜帶比較尖銳。
不飽和的雙鍵=C-H的吸收出現在3010~3040 cm-1范圍內,末端= CH2的吸收出現在3085 cm-1附近。
叁鍵篊H上的C-H伸縮振動(dòng)出現在更高的區域(3300 cm-1 )附近。
(2)2500~1900 為叁鍵和累積雙鍵區。
主要包括-C篊、 -C篘等叁鍵的伸縮振動(dòng),以及-C =C=C、-C=C=O等累積雙鍵的不對稱(chēng)性伸縮振動(dòng)。
對于炔烴類(lèi)化合物,可以分成R-C篊H和R

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