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文档介绍：红外光谱和核磁共振谱
一、红外光谱(IR)

波长(μm) 波数(cm-1)
近红外区: ~ 13330 ~ 4000
中红外区: ~ 4000 ~ 650
远红外区: ~ 830 650 ~ 12
绝大多数有机化合物红外吸收波数范围:4000 ~ 665cm-1
红外谱图中,横坐标:吸收波长(λ)或波数(ν)。吸收峰位置。
纵坐标:透过率(T%)或吸光度(A)。吸收峰强度。
二. 基本原理
用一定频率的红外光照射分子,分子发生振动能级的跃迁。
分子的振动分为:伸缩振动(ν)、弯曲振动(δ)。
对称伸缩振动
伸缩振动
(键长改变) 不对称伸缩振动
分子振动
面内弯曲振动
弯曲振动
(键角改变) 面外弯曲振动
1
~ K m1 m2
v = —— M =
2πC M m1 + m2
双原子分子红外吸收的频率决定于折合质量和键力常数。
C-H C-C C-O C-Cl C-Br C-I
-1
νcm 3000 1200 1100 800 550 500
CC C=
vcm-1 2200~2100 1680~1620 1200~700
力常数/-2 12~18×105 8~12×105 4~6×105
力常数表示了化学键的强度,其大小与键能、键长有关。
键能大,键长短,K值大,振动吸收频率移向高波数;
键能小,键长长,K值小,振动吸收频率移向低波数。

官能团区 4000~1350cm-1
红外光谱可分为两个区域
指纹区 1350~650cm-1
官能团区分为:X-H区、三键区和双键区。
4000~2500cm-1 (X-H区) O-H N-H C-H S-H ...
官能团区 2500~1900cm-1(三键区含累积双键)C C C N C=C=C C=C=O
1900~1350cm-1 (双键区) C=O C=N N=O C=C(烯或芳环骨架振动)
指纹区 1350~650cm-1 (单键区) C-C C-O C-N C-X
官能团特征吸收的划分:
四. 各类有机化合物的特征基团频率
1. 烷烃
-1 -1 -1
νC-H 2900~2850cm δC-H 1465~1340cm δCH3 1380cm
2. 烯烃
-1 -1 -1
νC=C 1680~1600cm ν=CH 3100~3010cm δ=CH 1000~800cm
νC=C 吸收峰的强度受分子对称性影响
CH3 H CH3 CH3 CH3
Cl l
CC 2 2
t-Bu t-Bu CH3 t-Bu CH3
1 0
3. 炔烃
VC≡C 2250cm-1 V≡C-H 3340-3300cm-1 δ≡C-H 680-610cm-1
4. 芳烃
-1 -1 -1
νC=C 1660~1450cm ν=CH 3110~3010cm δ=CH 900~690cm
(芳环碳碳骨架伸缩振动) “定位峰”
6. 羰基化合物
1)酮
-1 -1
脂肪酮 VC=O ~1715cm 芳香酮 VC=O ~1695cm
-1
α,β−不饱和酮 VC=O ~1675cm
2)醛
-1 -1
VC=O ~1725cm VC-H 2720cm (鉴别-CHO)
3)酯
-1
VC=O ~1740cm VC-O-C 1300~1150
4)羧酸
-1 -1
VC=O 1770~1750cm (单体) , 1710cm (二聚体)
, -1
VO-H 3000~2500 (二聚体) δO-H ~1400 ~920cm
5)酸酐
-1 -1
VC=O 1860~1800cm , 1800~1750cm
-1
VC-O-C 1170~1050 (开链酸酐) ,1310~1210cm (环状酸酐)
6)酰胺
-1
VN-H 3500~3035 VC=O 1690~1620cm δN-H 1620~1590(伯)
1550~1510(仲)
7)酰卤
-1
脂肪族酰卤 VC=O 1800cm
-1
芳香族酰卤 VC=O 1785~1765cm
7. 醚类
-1
VC-O-C 1275~1020cm