文档介绍：红外光谱谱图解析
北京大学化学系 100871
翁诗甫
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(一).基团频率和指纹频率:
1. 基团频率:不同分子中相同基团的某种振动模式,如果振动频率基本相同,总是出现在某一范围较窄的频率区间,有相当强的红外吸收强度,且与其它振动频率分得开,这种振动频率称为基团频率。基团频率受分子中其余部分影响较小,具有特征性,可用于鉴定该基团的存在。大多数特征基团频率出现在4000-1330cm-1之间。
2. 指纹频率:1330-400cm-1区间称为指纹区。指纹区出现的频率有基团频率和指纹频率,基团频率容易鉴别,指纹频率指认很困难。指纹频率不是某个基团的振动频率,而是整个分子或分子的一部分振动产生的。分子结构的微小变化会引起指纹频率的变化。指纹频率没有特征性,但对特定分子是特征的。
(二)。振动模式:
1. 伸缩振动:除了双原子的伸缩振动外,三原子以上还有对称伸缩振动和反对称(不对称)伸缩振动。
(1). 伸缩振动(ν):(Stretching Vibration)
O CH3
CH3 C CH3 CH2 C COOH
丙酮甲基丙烯酸
C=O伸缩振动 1716 cm-1 C=C伸缩振动 1637 cm-1
(2). 对称伸缩振动(νs ):(Symmetric Stretching Vibration)
O
O C O
H H
CO2 1388cm-1(拉曼活性) H2O 3657(g), 3400(l)
C C
H H H H
H
亚甲基 2853±5cm-1 甲基 2872±5cm-1
(3). 反对称伸缩振动或不对称伸缩振动(νd):(Asymmetric Stretching Vibration)
O
O C O
H H
CO2 2349cm-1 H2O 3756(g) 3500(l)
C C
H H H H
H
亚甲基 2926±5cm-1 甲基 2962±5cm-1
在 3000-2800 cm-1是C-H伸缩振动吸收区。
2。剪式振动(δ):(Scissor Vibration)
剪式振动也叫变角振动,也叫弯曲振动。
O C
H H H H
水 1645 cm-1 亚甲基-CH2- 1465 cm-1
3. 弯曲振动(δ):(Bending Vibration)
弯曲振动也叫变角振动,也叫变形振动。
O C O CO2 弯曲振动 669cm-1
(1)。对称弯曲振动或对称变形振动(δs):(Symmetric Deformation Vibration )
C
H H
H
甲基对称弯曲振动 1375 cm-1
(2)。不对称(反对称)弯曲振动或不对称变形振动(δd):(Asymmetric Deformation Vibration)
C
H H
H
甲基不对称弯曲振动 1460 cm-1
(3). 面内弯曲振动(δ):(In-plane Bending Vibration)或
面内变形振动:(In-plane Deformation Vibration)
O
C
H
O H
-COH面内弯曲振动 1430 cm-1 苯C-H面内弯曲振动 1036 cm-1
(4). 面外弯曲振动(π):(Out-of-plane Bending Vibration)或
面外变形振动:(Out-of-plane Deformation Vibration)
O
C
H
O H
-COH面外弯曲振动 940 cm-1 苯 CH面外弯曲振动 673 cm-1
4. 平面摇摆振动(ρr)或面内摇摆振动:(Rocking Vibration)
如长链的聚乙烯,长链脂肪酸等的-CH2-
C 720 cm-1
720 cm-1 晶态
H H 729 cm-1 晶态
5。非平面摇摆振动(ρω)或面外摇摆振动:(Wagging Vibration)
C 在1200-1300cm-1区间,长
链脂肪酸有几个小峰,峰的个数
与CH2的数目有关。
H H
+ +
6。卷曲振动或扭曲振动(ρt):(Twisting Vibration)
C
H H
+ -
长链脂肪酸-CH2- 的扭曲振动位于1300cm-1,这个扭曲振动红外谱带强度较弱,拉曼谱带强度很强。
(三)。几个重要概念:
1. 倍频峰:(Overtone)
一级倍频峰:出现在强峰基频约两倍处的吸收峰。