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傅里叶红外光谱分析第一节一般原理
电子能级跃迁所产生的吸收光谱,主要在近紫外区和可见区,称为可见-紫外光谱;键振动能级跃迁所产生的吸收光谱,主要在中红外区,称为红外光谱;自旋的原子核在外加磁场中可吸收无线电波而引起能级的跃迁,所产生素,引起峰位向高波数方向移动,反之,则向低波数方向移动。
三、各类化合物的红外光谱举例
(一)桂类化合物注:烷坯,即饱和炷,是只有碳碳单键和碳氢键的链炷。烷炷的通式为CnH2n+2。
烯炷是指含有C=C键(碳-碳双键)(烯键)的碳氢化合物,单链烯炷分子通式为CnH2n
块炷,为分子中含有碳碳三键的碳氢化合物的总称,其官能团为碳-碳三键(C^C),
分子通式为CnH2n-2烯婭的C二C伸缩振动n(C=C)吸收峰在1640cnf”〜1680cnf,处:
烘桂的C三C伸缩振动n(C三C)吸收峰在2100cm"〜2200cm"处。但当取代烯桂或烘桂相当对称时,n(OC)或n(C三C)不会引起偶极矩的变化而不出现吸收峰。
C-H键伸缩振动所产生的吸收峰在光谱的拓频区。烷烧中n(C=p3-H)在2800cnf'〜3000cm-1,烯桂的n(C狀-H)在3000cnf”〜3100cnT,而烘炷的n(C5P-H)在3300cm'1,据此可区别饱和和不饱和炷。各种C-H键的弯曲振动所产生的吸收峰在光谱的低频区,烷桂中-猊的SC-H约1450cm-1(m)和1380cm'1(w),-CH:的6C-H约为1450cm-1(m),如果约在1380cn?出现等强的双峰,表明有异丙基存在。烯怪的§C-H有面和面外两种,烯婭的结构不同,吸收峰的位置存在差别,这对烯桂异构体的鉴别,可提供有价值的信息。
芳环的C-H键伸缩振动n(C-H)在3000cm"〜3100cm-1(m);C-C键的伸缩振动n(C=C)在1500cm'〜1600cm-1,芳婭的骨架振动一般在1500cnf'和1600cm'1处,最多可能出现强度不等的4个峰,这是区别于烯桂n(C二C)的重要特征;芳炷C-H键的面外弯曲在680cnf'〜880cnf’。这些吸收峰根据苯环上取代基的个数和位置不同而发生变化。因此,该区域可作为判别取代苯异构体的依据。
取代苯的弯曲振动特征吸收频率
取代苯类型
o/cm"1
吸收峰强弱
单取代苯(5个邻接H)
700和750(双峰)
m—s
邻位取代(4个邻接H)
733〜770
m—s
间位取代(3个邻接H)
750〜810和690〜710(双峰)
m~*s
对位取代(2个邻接H)
800〜850
m~*s
(二)含氧化合物醇类或酚类化合物的红外特征吸收峰是在3300cnf「左右有一个宽而强的n“吸收带,可作为区别醇、酚与瞇的重要依据。
醛和酮的C二0特征吸收峰在1725cnf1左右。醛C二0上的C-H的伸缩振动在2810cm'1—2715cnT。
竣酸通常以二聚体形式存在,C二0伸缩振动在1720cnf'左右,而0-H的吸收在3300cm"〜2500cn?间有一个相当宽的峰,中心位于3000cnf',因此C-H的伸缩振动吸收峰常被覆盖。
(三)胺类化合物胺类化合物的特征吸收峰是在3200cnT〜3500cm-1圉有N-H的伸缩振动,伯胺有两个吸收峰,仲胺有一个吸收峰,而叔胺在此围无吸收峰。
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