有机波谱综合谱图解析
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红外光谱(i nfra r ed spectroscopy 缩写为IR )由于分子吸收了红外线的能量并导致分子内振动能级的跃迁而产生的记录信号。
IR 谱主要提供分子中官能团的结构信息。
横坐标:波数(σ)400~4000cm -1;表示吸收峰的位臵。
纵坐标:透过率(T %),表示吸收强度。
T ↓,表明吸收的越好,故曲线低谷表示是一个好的吸收带。
%100%0⨯=I IT I :表示透过光的强度;I 0:表示入射光的强度。
红外光谱官能团区(4000-1500 cm -1)由分子的伸缩振动导致,用于鉴定各种不同官能团产生红外光谱的必要条件:1.红外辐射光的频率与分子振动的频率相当,才能满足分子振动能级跃迁所需的能量,而产生吸收光谱。
2.只有能引起分子偶极矩的变化的振动才能产生IR 光谱。
完全对称的分子H 2、O 2、N 2不会产生红外吸收光谱。
H―C≡C―H 、R―C ≡C―R ,其C≡C (三键)振动也不能引起红外吸收。
指纹区(1500-650 cm-1)分子弯曲及伸缩振动吸收峰,多用于鉴定基团的结合方式官能团区(高频区)1500-4000 cm-1Y -H 伸缩振动区2500~3700 cm-1,Y= O、N、C。
Y≡Z 三键和累积双键伸缩振动区2100~2400 cm-1,主要是:C≡C、C≡N 三键和C=C=C、C=N=O 等累积双键的伸缩振动吸收峰。
Y=Z双键伸缩振动区1600~1800 cm-1,主要是:C=O、C=N、C=C等双键。
指纹区(低频区)650-1500 cm-1主要是:C-C、C-N、C-O等单键和各种弯曲振动的吸收峰,其特点是谱带密集、难以辨认。
红外谱图各主要官能团红外光谱的特征吸收峰频率3600-3200NH, OH d, br, s3300C CHstrong3100-3010 =C-H middle2960-2850 -C-H strong2260-21002700-CHO doubleC Cvariable1850-1690 C=OAcids, esters Ketones Aldehydes very strong1680-1620 or 1600-1500 C=C variable 1470-1350 bend C-H1000-700 bend alkenes benzene substituted type4000cm-1650cm-11300-1030 bend C-O C-N几个明显的红外特征峰-OH(醇和酚):-OH吸收处于3200~3650cm-1,由于-OH可形成分子间或分子内氢键,而氢键所引起的缔合对红外吸收峰的位臵、形状和强度都有重要影响。
综合谱图解析
1. 某未知物分子式为C
5H
12
O,它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图,它的
紫外吸收光谱在200 nm以上没有吸收,试确定该化合物结构。
并解释质谱中m/z 57和31的来源。
1 :
2 : 9
2. 待鉴定的化合物(I)和(II)它们的分子式均为C
8H
12
O
4。
它们的质谱、红外
光谱和核磁共振谱见图。
也测定了它们的紫外吸收光谱数据:(I)λ
max
223nm,δ
4100;(II)λ
max
219nm,δ2300,试确定这两个化合物。
未之物(I)的谱图
未之物(II)的谱图
3、某未知物的分子式为C
9H
10
O
2
,紫外光谱数据表明:该物λmax在264、262、
257、252nm (εmax101、158、147、194、153);红外、核磁数据如图所示,试推断其结构,并说明理由。
4. 某未知物 C
11H
16
的 UV、IR、1H NMR、MS谱图及13C NMR数据如下,推导未知
物结构。
序号δc(ppm)碳原子个数序号δc(ppm)碳原子个数1143.01632.01
2128.52731.51
3128.02822.51
4125.51910.01
536.01
5. 某一未知化合物,其分子式为C
10H
10
O。
已测定它的紫外吸收光谱、红外光谱
(KBr压片)以及核磁共振谱,见图确定该化合物结构。
5
1
1
3
6. 某未知化合物的红外光谱、核磁共振氢谱如图,分子式根据元素分析为
C
6H
11
O
2
Br,试推测其结构。
7. 某一未知化合物,其分子式为C
13H
16
O
4。
已测定它的红外光谱、核磁共振谱以
及紫外吸收光谱.如图,试确该未知化合物的结构。