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1、1. 概述概述2.基本原理基本原理3.典型光谱典型光谱4.光度计及制样光度计及制样5.应用与示例应用与示例6.小小 结结与与习题习题中国药科大学概述概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结第一节第一节 概概 述述一、一、红外光区的划分红外光区的划分二、红外图谱的表示方法二、红外图谱的表示方法三、紫外光谱与红外光谱的比较三、紫外光谱与红外光谱的比较Infrared Infrared spectrophotometryspectrophotometry，IRIR概述概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结0.762.5 m 近红外近红外(near-infrared)2.550 m 中红
2、外（中红外（mid-infrared） 4000 200cm-125500 m 远红外远红外(far-infrared)一、一、红外光区的划分红外光区的划分概述概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结 T- 曲线曲线（左下图）（左下图），波长等距，曲线，波长等距，曲线“前密后疏前密后疏” T- 曲线曲线（右上图）（右上图），波数等距，曲线，波数等距，曲线“前疏前疏后密后密”二、红外图谱的表示方法二、红外图谱的表示方法波数（波数（cm-1）=概述概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结1、起源不同起源不同光谱光谱能级跃迁能级跃迁备注备注IRIR分子振分子振- -转能级转能级跃迁跃迁振
3、振- -转光谱转光谱UVUV分子的价电子分子的价电子能级跃迁能级跃迁电子光谱电子光谱三、紫外光谱与红外光谱的比较三、紫外光谱与红外光谱的比较概述概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结2 2、适用范围、适用范围 UV：主要讨论芳香化合物、长共轭化合物主要讨论芳香化合物、长共轭化合物, ,且限于溶液。且限于溶液。IR：几乎所有的有机化合物，且用于固、液、气。几乎所有的有机化合物，且用于固、液、气。 3 3、特征性强能反映化合物的精细结构、特征性强能反映化合物的精细结构概述概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结4 4、用途：红外主要用于定性、定结构、用途：红外主要用于定性、定结构;
4、;紫外主要用于定量。紫外主要用于定量。定结构：定结构：官能团官能团化学类别化学类别精细结构精细结构 a.a. 构型、取代基位置构型、取代基位置 b.b. 直链、支链直链、支链红外分光光度法红外分光光度法红外分光光度法红外分光光度法（infrared spectrophotometry)：利用利用样品的红外吸收光谱进行定性、定量分析及测定分子结样品的红外吸收光谱进行定性、定量分析及测定分子结构的方法。构的方法。红外吸收光谱红外吸收光谱（mid-infrared absorption spectrum, IR）: :由分子的振动、转动能级跃迁产生的光谱由分子的振动、转动能级跃迁产生的光谱( (振振
5、- -转转光谱光谱) )。概述基本原理基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结红外光谱峰位、峰形、峰强红外光谱峰位、峰形、峰强概述基本原理基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结一、振动能级和振动光谱一、振动能级和振动光谱 例：双原子分子例：双原子分子 V=0,1,2（振动量子数）振动量子数） 第二节第二节 基本原理基本原理概述基本原理基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结基频峰产生的必要条件基频峰产生的必要条件振动能级是量子化的，分子只能吸收相当振动能级是量子化的，分子只能吸收相当于两个能级差的光量子，才能发生跃迁。于两个能级差的光量子，才能发生跃迁。 假定光子能量假定光子能量：E
6、EL L=h=hL L 当当E EL L=E=E，即即： L=V振-振动能级跃迁必要条件振动能级跃迁必要条件基频峰基频峰: :由由V V0 0跃迁至跃迁至V V1 1所产生的吸收峰。所产生的吸收峰。 说明：红外光子频率恰好等于分子振动频率的整数倍才可能发说明：红外光子频率恰好等于分子振动频率的整数倍才可能发生跃迁生跃迁-红外吸收的必要条件。红外吸收的必要条件。 概述基本原理基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结二、振动形式二、振动形式( (mode of vibration) )：( (一一) )伸缩振动伸缩振动( (stretching vibration) )：键长沿键轴方向键长沿键轴
7、方向 周期性变化周期性变化 （s对称伸缩振动对称伸缩振动， as 不对称伸缩振动不对称伸缩振动） ( (振动形式动画振动形式动画) )概述基本原理基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结（二）弯曲振动（二）弯曲振动( (bending vibration) )：键角的周期性键角的周期性振动振动 1 1、面内弯曲：、面内弯曲： ： 剪式，剪式， 摇摆摇摆2 2、面外弯曲：、面外弯曲： ： 摇摆，摇摆， 卷曲卷曲亚甲基的弯曲振动形式示意图亚甲基的弯曲振动形式示意图( (振动形式动画振动形式动画) )概述基本原理基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结（二）弯曲振动（二）弯曲振动(bending
8、 vibration) ：键角的周期性键角的周期性振动振动 3 3、 对称变形对称变形 s， 不对称变形不对称变形 as？问题：是不是所有的振动都产生吸收峰呢？问题：是不是所有的振动都产生吸收峰呢？我们先由计算得出其振动的自由度。我们先由计算得出其振动的自由度。 甲基的变形振动形式示意图甲基的变形振动形式示意图概述基本原理基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结( (三三) )振动自由度振动自由度1 1、定义基本振动的数目、定义基本振动的数目2 2、计算、计算要确定一个原子在空间的位置，要要确定一个原子在空间的位置，要X、Y、Z三个自由度，若三个自由度，若一个分子有一个分子有N个原子，应有个
9、原子，应有3N个自由度。但分子作为一个整个自由度。但分子作为一个整体有平动、转动、振动，而红外吸收是由振动引起，故：体有平动、转动、振动，而红外吸收是由振动引起，故： 非线性分子：振动自由度非线性分子：振动自由度=3N-3-3=3N-6 线性分子：线性分子： 振动自由度振动自由度=3N-3-2=3N-5 振动自由度振动自由度= =分子总自由度分子总自由度- -平动自由度平动自由度- -转动自由度转动自由度 = = 3N-3-转转概述基本原理基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结例：例：H2O；非线性分子，非线性分子，f=33-6=3；振动形式为：振动形式为： asOH 3756 cm-1;
10、 sOH 3652 cm-1 ; OH 1595 cm-1 例：例：CO2；线性分子，线性分子， f=33-5=4;4种振动形式种振动形式但红外光谱上只看到但红外光谱上只看到2349cm2349cm-1-1，667cm667cm-1-1两个峰。两个峰。 ( (水分子振动形式动画水分子振动形式动画) ) ( (CO2振动形式振动形式动画动画) )概述基本原理基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结 （1 1）简并：振动形式不同，但振动频率相同，产生简并。）简并：振动形式不同，但振动频率相同，产生简并。（2 2）红外非活性振动：振动过程中分子偶极矩不发生变化。）红外非活性振动：振动过程中分子偶极
11、矩不发生变化。 （或说偶极矩变化为（或说偶极矩变化为0 0），正负电荷重心重合），正负电荷重心重合 r=0r=0 =qr=0 =qr=0 ， =0=0；红外线是个交替磁场，若红外线是个交替磁场，若 =0=0，则不产生吸收。则不产生吸收。 （3 3）仪器分辨率太弱。）仪器分辨率太弱。（4 4）峰太弱。）峰太弱。 产生红外光谱两个必要条件产生红外光谱两个必要条件： (1) L=V 振振；（2） 0 问：基频峰的数目小于振动自由度的原因？问：基频峰的数目小于振动自由度的原因？ 概述基本原理基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结3 3、泛频峰：（包括倍频峰、合频峰、差频峰）、泛频峰：（包括倍频峰、
12、合频峰、差频峰） a.a.倍频峰：倍频峰：V=0V=2, V=0V=2, L L=2=2 2 2倍频峰倍频峰 V=0V=3, V=0V=3, L L=3=3 3 3倍频峰倍频峰 3 3倍以上，因跃迁几率很小，一般很弱，常测不到。倍以上，因跃迁几率很小，一般很弱，常测不到。 b.b.合频峰：合频峰： 1 1+ + 2 2 c.c.差频峰：差频峰： 1 1- - 2 2 概述基本原理基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结四、特征峰与相关峰四、特征峰与相关峰例例：正十一烷：正十一烷CH3(CH2)9CH3;正十一腈正十一腈CH3(CH2)9CN ，在在2000cm-1以下，以下，两者两者峰基本一
13、致，峰基本一致，2247cm-1峰峰。 CN概述基本原理基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结例：例： CH3(CH2)8CH=CH2 吸收峰吸收峰 振动形式振动形式 3090 as=CH2 不饱和亚甲基碳不饱和亚甲基碳- -氢反对称伸缩振动氢反对称伸缩振动 1639 C=C 碳碳= =碳双键伸缩振动碳双键伸缩振动 990 =CHR 不饱和次甲基面外弯曲振动不饱和次甲基面外弯曲振动 909 =CH2 不饱和亚甲基面外弯曲振动不饱和亚甲基面外弯曲振动 一组相关峰一组相关峰 特征峰特征峰( (characteristic absorption peak) )：凡可用于鉴别凡可用于鉴别官能团存在
14、的吸收峰。官能团存在的吸收峰。 相关峰相关峰(correlation absorption peak) ：由一个官能团由一个官能团产生的一组相互依存的特征峰。产生的一组相互依存的特征峰。 （1 1）由一组相关峰确定官能团的存在，是）由一组相关峰确定官能团的存在，是IRIR解析的重要原则。解析的重要原则。 （2 2）相关峰的数目与官能团性质、仪器及测定范围有关。）相关峰的数目与官能团性质、仪器及测定范围有关。概述基本原理基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结红外光谱峰位、峰形、峰强红外光谱峰位、峰形、峰强五、吸收峰的位置五、吸收峰的位置 峰位可用峰位可用 max、 max或振动频率或振动频率
15、 max表示表示概述基本原理基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结五、吸收峰的位置五、吸收峰的位置 （一）基本振动频率（一）基本振动频率 将化学键连接的两个原子近似看作谐振子，则分将化学键连接的两个原子近似看作谐振子，则分子中每个谐振子的振动频率子中每个谐振子的振动频率计算如下：计算如下： K键力常数（将两个原子由平衡位置拉长键力常数（将两个原子由平衡位置拉长11后的后的恢复力）；恢复力）；u折合质量折合质量 峰位可用峰位可用 max、 max或振动频率或振动频率 max表示表示概述基本原理基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结 K越大，折合质量越小，振动频率越大。越大，折合质量越小，
16、振动频率越大。 若用波数若用波数 代替频率代替频率 ，用折合原子量，用折合原子量u代替代替u则则： （cm-1）单键：单键：K=5 N/cm ；双键：双键：K=10N/cm ；三键：三键：K=15N/cm 例：例： cccc 波数计算波数计算 三键三键K=15N/cm 概述基本原理基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结 C=C C=C =1302 cm=1302 cm-1-1 C-CC-C =1302 cm=1302 cm-1-1 C CH H u= =1= =1 =1302 cm=1302 cm-1-1 1 1、u小，小， 大，大，凡含凡含H的键，一般都出现在高波数。的键，一般都出现在高
17、波数。 2 2、u相同，若相同，若K大，大， 也大。如：也大。如： C=CC=C C-CC-C 3 3、u相同，一般相同，一般 。 (K K K ) ) 结论结论: :概述基本原理基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结（二）影响吸收峰位置的因素（二）影响吸收峰位置的因素 1 1、内部因素：相邻基团的影响及空间效应。、内部因素：相邻基团的影响及空间效应。 (1)(1)诱导效应诱导效应（-I-I）- -使吸收峰向高波数移动。使吸收峰向高波数移动。 例：例： C=OC=O1715cm-1 1735cm-1 1780cm-1 Why: :吸电子基团的引入，使羰基上孤对电子间双键移吸电子基团的引入，
18、使羰基上孤对电子间双键移动，双键性增强，动，双键性增强，K，向高波数移动。向高波数移动。 化学键的振动频率不仅与其性质有关，还受分子的内部化学键的振动频率不仅与其性质有关，还受分子的内部结构和外部因素影响。相同基团的特征吸收并不总在一个固结构和外部因素影响。相同基团的特征吸收并不总在一个固定频率上。定频率上。概述基本原理基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结(2)(2)共轭效应共轭效应：（：（+m+m）向低波数移动向低波数移动例：例： C=OC=O Why: :共轭使共轭使电子离域，双键性减弱，电子离域，双键性减弱，K，向低波数移动向低波数移动。 （二）影响吸收峰位置的因素（二）影响吸收峰
19、位置的因素 (1)(1)诱导效应诱导效应使吸收峰向高波数移动。使吸收峰向高波数移动。 Note: :若诱导与共轭共存时，要看谁占主导地位？若诱导与共轭共存时，要看谁占主导地位？ 例：例：R-CO-R-CO-O OR R；- -O OR R诱导，但诱导，但O O孤对电子又有共轭孤对电子又有共轭 但但-I+m 1735cm-I+m 1735cm-1-1 而而 R-CO-R-CO-S SR -I+m 1690cmR -I C=CC=C；1745cm1745cm-1-1峰远强于峰远强于1650cm1650cm-1-1 （2 2）与分子对称性有关：）与分子对称性有关： 如：三氯乙烯如：三氯乙烯 1585
20、cm1585cm-1 -1 有有 C=CC=C峰峰 而而 四氯乙烯四氯乙烯 无无 C=CC=C ( ( =0)=0) 即：不对称分子，即：不对称分子， 大大（3 3）不对称振动，）不对称振动， 大（同一基团）。大（同一基团）。六、吸收峰的强度六、吸收峰的强度 乙酸丙烯酯乙酸丙烯酯概述基本原理典型光谱典型光谱光度计及制样应用与示例小结在在IRIR光谱图上，有较多吸收带，而这些吸收带的频率、光谱图上，有较多吸收带，而这些吸收带的频率、形状和强度都反映了分子结构的各种情况，我们按不同类别形状和强度都反映了分子结构的各种情况，我们按不同类别化合物来介绍将其特征吸收。化合物来介绍将其特征吸收。 一、脂肪
21、烃类：一、脂肪烃类： 1 1、烷烃、烷烃： -CH: CH2890(无用，被共它基团峰掩盖)。 第三节第三节 典型光谱典型光谱 红红 外外 谱谱 图图 解析解析1 1烷烃烷烃 （CH3，CH2，CH）(CC,CH ) as as 14601460 cm-1 s s 13751375 cm-1CH3 CH2 s s 14651465 cm-1重重叠叠CH2 对称伸缩2853cm-110CH3 对称伸缩2872cm-110 CH2不对称伸缩2926cm-110 CH3不对称伸缩2962cm-110 3000cm-1 概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结HC1385-1380cm-1137
22、2-1368cm-1CH3CH3CH3 s s CCCC骨架振动骨架振动 1:11:11155cm1155cm-1-111701170cmcm-1-1CCH3CH31391-1381cm-11368-1366cm-14:5 4:5 1195 cm1195 cm-1-1 CCH3CH3CH31405-1385cm-11372-1365cm-11:21:21250 cm1250 cm-1-1a)a)由于支链的引入，使由于支链的引入，使CHCH3 3的对称变形振动发生变化。的对称变形振动发生变化。b)b)CCCC骨架振动骨架振动明显明显概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结2. 2. 烯烃，
23、炔烃烯烃，炔烃伸缩振动伸缩振动a)C-H a)C-H 伸缩振动伸缩振动(3000 cmcm-1-1) ) 3080 cmcm-1-1 3030 cmcm-1-1 3080 cmcm-1-1 3030 cmcm-1-1 3300 cmcm-1-1 （C-HC-H）3080-3030 cmcm-1-1 2900-2800 cmcm-1 -1 3000 cmcm-1 -1 概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结b)C=C b)C=C 伸缩振动伸缩振动(1680-1630 cm(1680-1630 cm-1 -1 ) )1660cmcm-1-1 分界线分界线 （C=CC=C）反式烯反式烯三取代
24、烯三取代烯四取代烯四取代烯1680-1665 cmcm-1-1 弱，尖弱，尖顺式烯顺式烯乙烯基烯乙烯基烯亚乙烯基烯亚乙烯基烯1660-1630cmcm-1-1 中强，尖中强，尖概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结) ) 分界线1660cm1660cm-1-1 ) ) 顺强，反弱) ) 四取代（不与O，N等相连）无 （C=CC=C）峰) ) 共轭使 （C=CC=C）下降20-30 cmcm-1-1 2140-2100cmcm-1-1 （弱）弱） 2260-2190 cmcm-1-1 （弱）弱）总结总结:概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结c) C-H 弯曲振动弯曲振动(100
25、0-700 cmcm-1-1 ) )面内弯曲: =C-H 1400-1420 cm-1 （弱弱）面外弯曲面外弯曲: =C-H 1000-700 cm-1 （有价值有价值） =C-H970 cmcm-1-1（强）强） 790-840 cmcm-1-1 （820 cmcm-1-1） 610-700 cmcm-1-1（强）强） 2：1375-1225 cmcm-1-1（弱）弱） =C-H800-650 cmcm-1-1（ 690 cm-1）990 cmcm-1-1910 cm-1 （强）强） 2：1850-1780 cmcm-1-1 890 cmcm-1-1（强）强） 2：1800-1780 cmc
26、m-1-1 概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结烯烃烯烃 概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结 =CH=CH30903090（m m） C=CC=C16501650（w w） 非共轭非共轭168016801620 1620 共轭共轭166016601578 1578 =CH=CH 1000 1000650650（s s） （峰强与对称性有关）峰强与对称性有关） R-CH=CHR-CH=CH2 2： =CHR=CHR 990 ; 990 ; =CH=CH2 2910 910 己烯己烯-1 -1 （见上图）（见上图）R-R-CH=C
27、HR: CH=CHR: 反式：反式： =CHR =CHR 970970（s s） 此差别较显著此差别较显著 顺式顺式 =CHR=CHR 730 730650650（s s） 概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结烯烃顺反异构体烯烃顺反异构体概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结3 3、炔烃：、炔烃： CHCH CCCCRCCHRCCH33003300（峰尖）判炔在链端峰尖）判炔在链端 214021402100 2100 RCCRRCCR 无无 226022602190 2190 将烷、烯、炔对比讲述。将烷、烯、炔对比讲述。 虚线虚线
28、3000cm3000cm-1-1,3000,3000以下以下280028003000cm3000cm-1-1是是 ， ， ， 等。若仪器分辩率高可看出。等。若仪器分辩率高可看出。 30003000以上以上仅炔有仅炔有33003300的锐峰。的锐峰。 20002000附近，烷、烯无吸收峰，而炔附近，烷、烯无吸收峰，而炔 C=CC=C 烯烯 C=CC=C 而炔、烷无。而炔、烷无。 概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结二、芳烃：二、芳烃： 概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结 -H-H 3100 31003000 3000 C=CC=C ( (骨架振动骨架振动) )1600160
29、0（m or sm or s） 15001500（s s） -H-H 910 910650 650 主要的主要的三类特三类特征峰征峰 泛频峰：泛频峰：200020001667 1667 峰弱，不讨论。峰弱，不讨论。 HH 1275 1275960960（不特征与其它峰重迭）不特征与其它峰重迭） 1 1、 C=CC=C： 16001600， 1500cm1500cm-1-1 吸收峰为吸收峰为6 66 6 C=C C=C伸伸 缩振动重要特征。当苯环与不饱和或缩振动重要特征。当苯环与不饱和或n n电子基团共电子基团共轭时，轭时，16001600，15001500有时会裂分。有时会裂分。 概述基本原理
30、典型光谱光度计及制样应用与示例小结2 2、 -H-H：是用来鉴定苯环上取代基位置及鉴定苯环存是用来鉴定苯环上取代基位置及鉴定苯环存 在的特征峰。在的特征峰。 相邻相邻H H个数个数 -H-H 5 5个个H H 770770730 730 710710690 690 d d（双峰）双峰） 4 4个个H H 770 770735 s735 s（单峰）单峰）2 2个个H H 860 860790 s 790 s 3 3个个H H 810 810750 750 725725680 680 900900860m 860m t t（三峰）三峰）随随 相相 邻邻 H H数数减减少少，向向高高波波数方向移动。
31、数方向移动。 1 1个个H H要背要背 注：取代苯的泛频峰是苯环取代的特征峰，峰位、峰注：取代苯的泛频峰是苯环取代的特征峰，峰位、峰形与取代基的性质基本无关，主要取决于取代基的数形与取代基的性质基本无关，主要取决于取代基的数目和位置。目和位置。 概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结三、醚、醇、酚类：三、醚、醇、酚类：概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结1 1、醇和酚醇和酚： C-OC-O OHOH 主要特征主要特征： 缔合缔合 350035003200 3200 钝峰（钝峰（s or ms or m） 游离游离 365036503590 3590 锐峰（锐峰（s s） OH
32、OH（多以此存在、氢键）（多以此存在、氢键） C-OC-O 1250 12501000 1000 酚酚1200 1200 伯伯 10501050 醇醇1200 98% 98% 2 2、不能含水份（否则产生、不能含水份（否则产生OHOH峰，干扰判定）峰，干扰判定） （一）固体样品一）固体样品 1 1、压片法压片法： 称称200mg200mg光谱纯光谱纯KBrKBr + 1 + 12mg2mg样品，玛瑙样品，玛瑙红外红外 2 2、糊剂法糊剂法： 10mg10mg样品样品+ +几滴液体石蜡（几滴液体石蜡（oror全氟代烃）、研成糊状，全氟代烃）、研成糊状， 玛瑙玛瑙夹子窗夹子窗oror涂于两个涂于两
33、个KBrKBr涂片。涂片。 3 3、薄膜法薄膜法：样品溶于挥发溶剂，涂在：样品溶于挥发溶剂，涂在KBrKBr片上，片上， 溶剂挥发后溶剂挥发后 概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结（二）液样：二）液样： 1 1、液体池法、液体池法 2 2、夹片法：适用于挥发性不大的样品、夹片法：适用于挥发性不大的样品 3 3、涂片法：用于粘度大的样品。、涂片法：用于粘度大的样品。 概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结一、光谱解析一、光谱解析 （一）样品来源和性质：（一）样品来源和性质： 1 1、来源、纯度、灰分：、来源、纯度、灰分： 来源：助于估计样品及杂质范围来源：助于估计样品及杂质范围
34、 灰分：含无机物灰分：含无机物 纯度：纯度：98% 98% 否则需精制或分离否则需精制或分离 2 2、物理常数：沸点、溶点、折光率等，光谱、物理常数：沸点、溶点、折光率等，光谱 解析旁证。解析旁证。 概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结3 3、分子式：、分子式： 计算不饱和度：分子结构中距离达到饱和时的缺一价计算不饱和度：分子结构中距离达到饱和时的缺一价元素的元素的“对对”数。数。 n n4 4, n, n3 3, n, n分别是分子式中四、三、一价元素数目。分别是分子式中四、三、一价元素数目。 C C4 4H H8 8 例：例： 概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结CHC
35、H CHCH C C2 2H H2 2 C C7 7H H6 6O O 结论：结论： （1 1）链状饱和化合物）链状饱和化合物 U=0 U=0 （3 3）一个三键，或两个双键）一个三键，或两个双键 U=2 U=2 （2 2）一个双键或一个脂环）一个双键或一个脂环 U=1 U=1 （4 4）苯环）苯环 U=4 U=4 概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结（二）解析程序：二）解析程序： 光谱的九个重要区段（要背下来）。光谱的九个重要区段（要背下来）。 30003000cm-1以上不饱和碳氢及以上不饱和碳氢及Y-HY-H峰：峰：30003000cm-1以下附近：以下附近：-CH-CH3 3
36、、CHCH2 2、CHCH、CHOCHO等的等的 （2 2）不饱和键越大，波数越高）不饱和键越大，波数越高 两个较特征的（两个较特征的（1 1） C=CC=C C=NC=N （1 1）Y Y的电负性越大，波数越高的电负性越大，波数越高 （2 2） C=OC=O 概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结中红外区分为两个区：中红外区分为两个区：4000400012501250cm-1 特征区特征区 12501250200200cm-1 指纹区指纹区 2 2、先特征（估计化合物类别）、后指纹（化合物、先特征（估计化合物类别）、后指纹（化合物 某基团的旁证）某基团的旁证）1 1、求、求U U 3
37、 3、粗查：、粗查：解析一般步骤：解析一般步骤： 4 4、细找：、细找： 书后附录书后附录5 5、核对：（、核对：（1 1）UV UV （2 2）标准光谱标准光谱 概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结二、解析示例二、解析示例例例1 1：某无色或淡黄色液体，有刺激味，分子式为：某无色或淡黄色液体，有刺激味，分子式为C8H8，沸沸点为点为145.5145.5，试根据红外吸收光谱图（见下图），推测其，试根据红外吸收光谱图（见下图），推测其可能的结构式。可能的结构式。概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结 （2 2）吸收峰（）吸收峰（cmcm-1-1） 振动形式振动形式 归归 属属
38、解：（解：（1 1）U=U=（2+28-82+28-8）/2=54/2=54；可能含苯环。可能含苯环。 （苯环应找三种特征吸收峰）（苯环应找三种特征吸收峰） 3090,3060,30303090,3060,3030 HH 1600,1575,1500,14501600,1575,1500,1450 C=CC=C 骨架振动骨架振动 780780，690690（双峰）（双峰） HH单取代单取代 泛频峰形泛频峰形 单取代单取代 3090,3060,3030 3090,3060,3030 =CH=CH990990，905905 =CH =CH 单取代烯单取代烯 双峰双峰 1630 1630 C=CC=
39、CCH=CHCH=CH2 2概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结该化合物可能的结构为：该化合物可能的结构为： 概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结例例2 2：某未知物（：某未知物（b.p. 202b.p. 202）; ;分子式为分子式为C8H8O。试根试根据红外吸收光谱图（见下图），推测其可能的结构。据红外吸收光谱图（见下图），推测其可能的结构。图图 C8H8O的的红外吸收光谱红外吸收光谱概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结 （2 2）吸收峰（）吸收峰（cmcm-1-1） 振动形式振动形式 归归 属属 解：（解：（1 1）U=U=（2+28-82+28-8）/2=
40、54/2=54，可能含苯环可能含苯环和一个双键。 3080,3040 3080,3040 HH16001600，15801580，14501450 C=CC=C 760760，690 690 双峰双峰 HH 16851685 C=0C=0 不可能是酸或酯，因只有一个不可能是酸或酯，因只有一个O O分子中无分子中无N N，不是酰胺，可能为酮不是酰胺，可能为酮 无无2800,2800,不是醛不是醛 CHCH（O O） 概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结（2 2）吸收峰（）吸收峰（cmcm-1-1） 振动形式振动形式 归归 属属 29602960，2870 2870 CHCH3 3 14
41、30 1430 asasCHCH3 3 1360 1360 s sCHCH3 3CHCH3 3 结论：结论：验证：（验证：（1 1）原子数符合）原子数符合 （2 2）不饱和度相符）不饱和度相符 （3 3）与标准图谱核对）与标准图谱核对 结构可能为：结构可能为：概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结例例3 3 某化合物分子式为某化合物分子式为C C7 7H H9 9N N，试根据红外吸收光谱图（见试根据红外吸收光谱图（见下图），推测其可能的结构。下图），推测其可能的结构。 图图 C7H9N的的红外吸收光谱红外吸收光谱概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结30103010 HH 1
42、5951595，15001500 HH 880880，775775，690690 CHCH间双间双 泛频峰形泛频峰形 间双间双3450,3300 3450,3300 双峰双峰 NHNH2 2 伯伯 1295 1295 C-N C-N 1625 1625 NH NH NH2解：（解：（1 1）可能有苯环可能有苯环 （2 2）吸收峰（）吸收峰（cmcm-1-1） 振动形式振动形式 归属归属 概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结2920,28602920,2860 C-HC-H 14701470 asasCHCH3 313781378 s sCHCH3 3CHCH3 3 核对：核对：原子数
43、相符，不饱和度相符原子数相符，不饱和度相符 可能结构可能结构： 吸收峰（吸收峰（cmcm-1-1） 振动形式振动形式 归属归属 概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结1 1、掌握、掌握IRIR与与UVUV的区别的区别 电子光谱电子光谱 振转光谱振转光谱2 2、掌握几个概念：基频峰、泛频峰、特征峰、相关峰、掌握几个概念：基频峰、泛频峰、特征峰、相关峰 特征区：特征区：400040001250 cm1250 cm-1-1 指纹区：指纹区：12501250200200 cm-13 3、掌握振动形式，会计算振动自由度（线、掌握振动形式，会计算振动自由度（线性性、非线性分子）、非线性分子）4 4
44、、熟悉基本振动频率与、熟悉基本振动频率与k k、uu关系关系5 5、掌握产生红外光谱的必要条件（、掌握产生红外光谱的必要条件（2 2条）条） 6 6、掌握诱导、共轭波数改变方向、掌握诱导、共轭波数改变方向7 7、主要部件：光源、色散元件、检测器各是什么？、主要部件：光源、色散元件、检测器各是什么？ 与紫外仪器区分开。与紫外仪器区分开。概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结8 8、掌握、掌握U U计算，会解析解析简单图谱计算，会解析解析简单图谱 （1 1）CHCH3 3、CHCH2 2、苯苯环环（三三组组特特征征3100310030003000、60060015001500、 900900650650）九个光区段（背）九个光区段（背） （2 2）具有特征的峰。如：羧酸）具有特征的峰。如：羧酸3400340025002500宽、钝宽、钝 醛酮区别、羰基独占区等醛酮区别、羰基独占区等 。 炔在链端炔在链端33003300等。等。概述基本原理典型光谱光度计及制样应用与示例小结Thank you!谢谢 谢！谢！
