45 第三节红外光谱与分子结构.ppt

第1页：第三节 红外光谱与分子结构

第九章红外吸收光谱分析法一、红外光谱的特征性二、有机化合物分子中常见基团吸收峰三、基团吸收带数据四、分子的不饱和度第三节红外光谱与分子结构

第2页：一、红外光谱的特征性

一、红外光谱的特征性与一定结构单元相联系的、在一定范围内出现的化学键振动频率

基团特征频率（特征峰）；例：2800～3000cm-1—CH3特征峰；1600～1850cm-1—C=O特征峰；基团所处化学环境不同，特征峰出现位置变化：—CH2—CO—CH2—1715 cm-1酮—CH2—CO—O—1735 cm-1酯—CH2—CO—NH—1680 cm-1酰胺

第3页：红外光谱与分子结构常见的有机化合物基团频

• 红外光谱与分子结构常见的有机化合物基团频率出现的范围：4000～670cm-1依据基团的振动形式，分为四个区：
• (1) 4000～2500cm-1X—H伸缩振动区（X=O，N，C，S）(2) 2500～1900cm-1三键，累积双键伸缩振动区(3) 1900～1200cm-1双键伸缩振动区(4) 1200～670cm-1X—Y伸缩，X—H变形振动区

第4页：二、有机化合物分子中常见基团吸收峰

二、有机化合物分子中常见基团吸收峰1．X—H伸缩振动区（4000～2500cm-1）（1）—O—H3650～3200cm-1确定醇，酚，酸在非极性溶剂中，浓度较小（稀溶液）时，峰形尖锐，强吸收；当浓度较大时，发生缔合作用，峰形较宽。

第5页：（3）不饱和碳原子上的=C—H

（3）不饱和碳原子上的=C—H（≡C—H）苯环上的C—H 3030cm-1=C—H 3010～2260cm-1≡C—H3300cm-1（2）饱和碳原子上的—C—H3000cm-1以上—CH32960cm-1反对称伸缩振动2870cm-1对称伸缩振动—CH2—2930cm-1反对称伸缩振动2850cm-1对称伸缩振动—C—H 2890 cm-1弱吸收3000cm-1以下

第6页：2．双键伸缩振动区

• 2．双键伸缩振动区(1200～1900cm-1)苯衍生物在1650～2000cm-1出现C-H和C=C键的面内变形振动的泛频吸收（强度弱），可用来判断取代基位置。
• （1）RC=CR’1620～1680cm-1强度弱，R=R’（对称）时，无红外活性。
• （2）单核芳烃的C=C键伸缩振动（1626～1650cm-1）

第7页：2．双键伸缩振动区（续）

（3）C=O（1850～1600cm-1）碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。醛，酮的区分？

第8页：3．叁键

• 3．叁键(C≡C)伸缩振动区(2500～1900cm-1)4.X—Y，X—H变形振动区< 1650cm-1指纹区(1350～650cm-1) ,较复杂。C-H，N-H的变形振动；C-O，C-X的伸缩振动；C-C骨架振动等。精细结构的区分。
• （1）RC≡CH（2100～2140cm-1）RC≡CR’（2190～2260cm-1）R=R’时，无红外活性（2）RC≡N（2100～2140cm-1）非共轭2240～2260cm-1共轭2220～2230cm-1

第9页：三、基团吸收带数据

三、基团吸收带数据

第10页：常见基团的红外吸收带特征区指纹区

常见基团的红外吸收带特征区指纹区500100015002000250030003500C-H，N-H，O-HN-HC≡NC=NS-HP-HN-ON-NC-FC-XO-HO-H（氢键）C=OC-C，C-N，C-O=C-HC-HC≡CC=C

第11页：四、分子的不饱和度

四、分子的不饱和度定义：不饱和度是指分子结构中达到饱和所缺一价元素的“对”数。如：乙烯变成饱和烷烃需要两个氢原子，不饱和度为1。

计算：若分子中仅含一，二，三，四价元素（H，O，N，C），则可按下式进行不饱和度的计算：Ω=（2 + 2n4+n3–n1）/ 2n4，n3，n1分别为分子中四价，三价，一价元素数目。作用：由分子的不饱和度可以推断分子中含有双键，三键，环，芳环的数目，验证谱图解析的正确性。例：C9H8O2Ω=（2 +2×9–8）/ 2 = 6

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内容选择：第一节红外基本原理第二节红外光谱仪器第三节红外光谱与分子结构第四节红外谱图解析结束