【摘要】 诱导效应使振动频率向高波数移动;共轭效应使振动频率向低波数移动;氢键效应使伸缩频率降低,分子内氢键对峰位影响大且不受浓度影响,分子间氢键受浓度影响较大,浓度稀释,吸收峰位置发生改变;碳原子杂化轨道中s成分增加,键能增加,伸缩振动频率增加;溶剂极性增加,则极性基团的伸缩振动频率减小。

影响FT-IR中峰位的因素有哪些?

 

诱导效应使振动频率向高波数移动;共轭效应使振动频率向低波数移动;氢键效应使伸缩频率降低,分子内氢键对峰位影响大且不受浓度影响,分子间氢键受浓度影响较大,浓度稀释,吸收峰位置发生改变;碳原子杂化轨道中s成分增加,键能增加,伸缩振动频率增加;溶剂极性增加,则极性基团的伸缩振动频率减小。

 

 

 

谱带的位置所在,可作为指示一定基团存在的依据。某一基团的特征频率又取决于原子的质量、化学键的力学常数以及原子的几何排布。原子质量越小,伸缩振动的频率越高;反之,伸缩振动频率越低。如:

 

 

 

对于C-C, C=C、C≡C键,原子质量虽然相同,但化学键强度不同。化学键越强,其力常数越大,振动能级间距越大,分子从基态跃迁到第一激发态所需能量越大,振动频率越高,吸收峰往高波数递增。

 

化学键强度:C-C<C=C<C≡C< p>

 

力 常 数:kC-C<KC=C<KC≡C< p>

 

吸收峰位置:1000 1640~1660 2000~2300

 

FT-IR的区域如何划分?

 

1.近红外区(泛频区13158~4000cm-1):

-OH,-NH,-CH的特征吸收区(组成及定量分析)

 

2.中红外区(基本振动区4000~400cm-1):

绝大多数有机和无机化合物的化学键振动基频区,分子中原子的振动及分子转动,化合物鉴定的重要区域。大量的实验证明,许多的基团和化学键其频率对应关系在4000~1300cm-1区域能明确体现出来,此区域称为基团特征频率区。

 

3.远红外区(转动区400~10cm-1):

金属有机化合物的键振动,分子转动、晶格振动

 

FT-IR中应熟记的值有哪些?

 

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:炔烃C-H伸缩振动(3300cm-1附近),三键伸缩振动(2250~2100cm-1)。

 

4.芳烃:芳环上C-H伸缩振动3100~3000cm-1, C=C 骨架振动1600~1450cm-1, C-H面外弯曲振动880~680cm-1。

 

芳烃重要特征:在1600,1580,1500和1450cm-1可能出现强度不等的4个峰。C-H面外弯曲振动吸收880~680cm-1,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,常用判别异构体。

 

5.醇和酚:主要特征吸收是O-H和C-O的伸缩振动吸收, 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:1270~1230cm-1(为Ar-O伸缩),1050~1000cm-1(为R-O伸缩)

 

7.醛和酮:醛的特征吸收: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 宽而强的O-H伸缩吸收 1720~1706cm-1 C=O伸缩吸收 1320~1210cm-1 C-O伸缩吸收 , 920cm-1 成键的O-H键的面外弯曲振动

 

9.酯:饱和脂肪酸酯(除甲酸酯外)的C=O 吸收谱带:1750~1735cm-1区域 饱和酯C-O谱带:1210~1163cm-1 区域为强吸收

 

10.胺:N-H 伸缩振动吸收3500~3100 cm-1;C-N 伸缩振动吸收1350~1000 cm-1; N-H变形振动相当于CH2的剪式振动吸收:1640~1560cm-1;面外弯曲振动吸收900~650cm-1.

 

11.腈: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-112.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

 

 
 

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