红外出峰位置
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红外吸收光谱的特征峰讲解红外吸收光谱是一种常用的分析技术,用于鉴定有机化合物的功能团和确定其化学结构。
在红外光谱中,每个特定的功能团都对应着一个特征峰,可以通过峰的位置和强度来确定化合物的结构和成分。
本文将对常见的红外吸收光谱特征峰进行详细讲解。
1.OH的吸收峰羟基(OH)的吸收峰通常出现在3200-3600cm-1的位置,显示为醇类和酚类化合物的特征。
醇类中,酒精的峰位通常在3200-3500cm-1,而酚类的峰位往往在3550-3650cm-1、峰的强度和形状可以提供关于羟基的状态和氢键的信息。
2.NH的吸收峰氨基(NH)也有比较突出的吸收峰,峰位通常出现在3100-3500cm-1的位置。
一般而言,一级胺和二级胺的NH伸缩振动峰位在3200-3500cm-1,而三级胺则没有明显的NH伸缩振动峰。
3.C=O的吸收峰碳氧双键(C=O)是有机化合物中常见的官能团之一,其吸收峰位置可以提供关于官能团的信息。
酮和醛中的C=O伸缩振动峰位分别在1700-1750cm-1和1700-1750cm-1之间,酸中的C=O伸缩振动峰位在1700-1800cm-14.C=C的吸收峰碳碳双键(C=C)是烯烃类化合物的特征官能团,其吸收峰通常出现在1600-1680cm-1的位置。
峰位的具体位置和强度可以提供关于烯烃的信息。
5.C-H的吸收峰碳氢键(C-H)的伸缩振动是有机化合物常见的特征之一、饱和烃中,C-H伸缩振动峰位一般出现在2800-3000cm-1之间。
不饱和烃中,C-H伸缩振动峰位通常在3000-3100cm-1之间。
6.N-H的吸收峰氨基(NH)和亚胺基(NH)的伸缩振动峰是鉴定氨基化合物的重要依据。
一级胺中,NH伸缩振动峰位在3200-3500cm-1,而亚胺中的NH伸缩振动峰位在3300-3500cm-17.C-Cl的吸收峰氯代烷烃的C-Cl伸缩振动峰位通常出现在600-800cm-1,可以用于检测氯代烷烃的存在与否。
红外光谱是一种常用的分析技术,用于研究物质的分子结构和化学键的振动模式。
在红外光谱图中,峰位表示不同的振动频率,反映了样品中不同化学键的存在和类型。
以下是一些常见的红外光谱中的峰位位置和对应的化学键:
羟基(OH):通常在3200-3600 cm^-1范围内出现宽而强烈的峰。
胺基(NH):一般在3300-3500 cm^-1范围内出现。
羰基(C=O):酮、醛和酸的羰基通常在1700-1750 cm^-1范围内出现。
烷基(C-H):烷烃的C-H伸缩振动通常在2850-2960 cm^-1范围内出现。
芳香环(C=C):芳香化合物的C=C键通常在1600-1620 cm^-1范围内出现。
卤素化合物(C-X):卤素(氯、溴等)取代的碳原子通常在600-800 cm^-1范围内出现。
请注意,不同的化学键和官能团在红外光谱中可能会有一定的峰位偏移和变化。
此外,红外光谱的解读还需要考虑其他因素,如峰形、相对强度和谱带的重叠等。
因此,对于特定的化合物或样品,最好参考实验室的红外光谱数据库或相关文献以获取更精确的峰位信息和解释。
因为官能团特征吸收是解析谱图的基础。
对一张已经拿到手的红外谱图:
(1)首先依据谱图推出化合物碳架类型:根据分子式计算不饱和度,公式:
不饱和度=F+1+(T-O)/2 其中:
F:化合价为4价的原子个数(主要是C原子),
T:化合价为3价的原子个数(主要是N原子),
O:化合价为1价的原子个数(主要是H原子),
我以前本科上谱学导论时老师给过公式,但字母都被我改了:F、T、O 分别是英文4,3,1的首字母,这样我记起来就不会忘了:)。
举个例子:比如苯:C6H6,不饱和度=6+1+(0-6)/2=4,3个双键加一个环,正好
为4个不饱和度;
(2)分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收;以3000 cm^-1为界:高于3000cm^-1为不
饱和碳C-H伸缩振动吸收,有可能为烯, 炔, 芳香化合物,而低于3000cm^-1一般为饱
和C-H伸缩振动吸收;
(3)若在稍高于3000cm^-1有吸收,则应在 2250~1450cm^-1频区,分析不饱和碳碳键的伸
缩振动吸收特征峰,其中:
炔 2200~2100 cm^-1
烯 1680~1640 cm^-1
芳环 1600,1580,1500,1450 cm^-1
若已确定为烯或芳香化合物,则应进一步解析指纹区,即
1000~650cm^-1的频区 ,以
确定取代基个数和位置(顺反,邻、间、对);
(4)碳骨架类型确定后,再依据其他官能团,如 C=O, O-H, C-N 等特征吸收来判定化合物
的官能团;
(5)解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来,以准确判定官能团的存在,如2820
,2720和1750~1700cm^-1的三个峰,说明醛基的存在。
解析的过程基本就是这样吧,至于制样以及红外谱图软件的使用,一般的有机实验书上都
有比较详细的介绍的,这里就不唠叨了。
这是一个令人头疼的问题,有事没事就记一两个吧:
1.烷烃:C-H伸缩振动(3000-2850cm^-1)
C-H弯曲振动(1465-1340cm^-1)
一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm^-1以下,接近3000cm^-1的频率吸收。
2.烯烃:烯烃C-H伸缩(3100~3010cm^-1)
C=C伸缩(1675~1640 cm^-1)
烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm^1)。
3.炔烃:伸缩振动(2250~2100cm^-1)
炔烃C-H伸缩振动(3300cm^-1附近)。
4.芳烃:3100~3000cm^-1 芳环上C-H伸缩振动
1600~1450cm^-1 C=C 骨架振动
880~680cm^-1 C-H面外弯曲振动
芳香化合物重要特征:一般在1600,1580,1500和1450cm^-1可能出现强度不等的4个峰。
880~680cm^-1,C-H面外弯曲振动吸收,依苯环上取代基个数和位置不同而发生变化 ,在
芳香化合物红外谱图分析中,常常用此频区的吸收判别异构体。
5.醇和酚:主要特征吸收是O-H和C-O的伸缩振动吸收,
O-H 自由羟基O-H的伸缩振动:3650~3600cm^-1,为尖锐的吸收峰,分子间氢键O-H伸缩振动:3500~3200cm^-1,为宽的吸收峰;
C-O 伸缩振动: 1300~1000cm^-1
O-H 面外弯曲: 769-659cm^-1
6. 醚: 特征吸收: 1300~1000cm^-1 的伸缩振动,
脂肪醚: 1150~1060cm^-1 一个强的吸收峰
芳香醚:两个C-O伸缩振动吸收: 1270~1230cm^-1(为Ar-O伸缩)1050~1000cm^-1(为R-O伸缩)
7.醛和酮: 醛的主要特征吸收: 1750~1700cm^-1(C=O伸缩)2820,2720cm^-1(醛基C-H伸缩)
脂肪酮: 1715cm^-1,强的C=O伸缩振动吸收,如果羰基与烯键或芳环
共轭会使吸收频率降低
8.羧酸:羧酸二聚体: 3300~2500cm^-1 宽,强的O-H伸缩吸收1720~1706cm^-1 C=O 吸收
1320~1210cm^-1 C-O伸缩
920cm^-1 成键的O-H键的面外弯曲振动
9.酯: 饱和脂肪族酯(除甲酸酯外)的C=O 吸收谱带:
1750~1735cm^-1区域
饱和酯C-C(=O)-O谱带:1210~1163cm^-1 区域 ,为强吸收10.胺:3500~3100 cm^-1, N-H 伸缩振动吸收
1350~1000 cm^-1, C-N 伸缩振动吸收
N-H变形振动相当于CH2的剪式振动方式, 其吸收带在: 1640~1560cm^-1, 面外弯曲振动在900~650cm^-1.
11.腈:腈类的光谱特征:三键伸缩振动区域,有弱到中等的吸收脂肪族腈 2260-2240cm^-1
芳香族腈 2240-2222cm^-1
12.酰胺: 3500-3100cm^-1 N-H伸缩振动
1680-1630cm^-1 C=O 伸缩振动
1655-1590cm^-1 N-H弯曲振动
1420-1400cm^-1 C-N伸缩
13.有机卤化物: C-X 伸缩脂肪族 C-F 1400-730 cm^-1
C-Cl 850-550 cm^-1
C-Br 690-515 cm^-1 C-I 600-500 cm^-1。