有機化合物的譜圖解析-文庫吧資料
2025-05-05 12:01本頁面
【正文】 整 數(shù) 偶 數(shù) 偶 數(shù) 0 例如： HAZ（ 1 ）（ 1 ）CAZ（ 1 2 ）（ 6 ）NAZ（ 1 4 ）（ 7 ）奇 奇 偶 偶 偶 奇I 為 半 整 數(shù) （ 1 / 2 ） I = 0 I 為 整 數(shù)有 共 振 吸 收 有 共 振 吸 收無 取向數(shù) = 2 I + 1 （在沒有外電場時，自旋核的取向是任意的）。 ∴ 只有當(dāng) I ＞ O時，才能發(fā)生共振吸收，產(chǎn)生共振 信號。 核的自旋角動量 (ρ )是量子化的，不能任意取值， 可用自旋量子數(shù) (I)來描述。因分子式中只有一個氧原子，不可能是酸或酯，只可能是酮，而且分子中有苯環(huán)，很可能是芳香酮。 例： 某未知物分子式為 C8H8O，其 IR譜如圖所示，試推測未知物的分子結(jié)構(gòu)。 ☆★☆ 確定分子中各個基團或化學(xué)鍵所連接的原子或原子團， 以及與其他基團的結(jié)合方式，并結(jié)合相對分子質(zhì)量、不飽和 度以及其他儀器分析結(jié)果等有關(guān)資料，推測分子的結(jié)構(gòu)。1820 cm1 ~ 1750 cm1 1750 cm1 ~ 1725 cm1 1740 cm1 ~ 1720 cm1 1740 cm1 ~ 1720 cm1 ☆★ 找出該基團的全部或主要相關(guān)蜂，包括該基團在指紋區(qū)的 吸收峰，進一步確認該基團的存在。 如，羰基 (C=O)在 1820cm1~1600cm1有強吸收峰，其中： COOCRRO COR O R 39。 甲苯的不飽和度為 4，是因為苯可看作 3個雙鍵和 1個環(huán)。 n1－ 1價原子數(shù)目 n3－ 3價原子數(shù)目 n4－ 4價原子數(shù)目 例： 計算甲苯 C7H8的不飽和度。許多國家 都編制出版了標準譜圖集，如薩特勒 IR譜圖集，匯集有十 余萬張純化合物的標準紅外光譜圖。 (2)與標準譜圖對照。 如某化合物的 IR譜，在官能團區(qū) 1740cm1有吸收 → C=O，在指紋區(qū) 1300cm1~1150cm1范圍內(nèi)有兩個強吸收峰 → C－O，根據(jù)官能團區(qū)及指紋區(qū)的這三個相關(guān)峰： COR O R 39。 紅外光譜在有機化學(xué)中的應(yīng)用 ?一、官能團的判斷 ?二、結(jié)構(gòu)的推斷 ?三、鑒定有機化合物 ?四、在分離操作與合成反應(yīng)中的應(yīng)用 紅外光譜法的應(yīng)用 研究分子結(jié)構(gòu)：如確定分子的空間構(gòu)型，求化學(xué)鍵的力常數(shù)、鍵長和鍵角等 未知化合物的結(jié)構(gòu)鑒定 官能團的定性分析、 已知化合物的鑒定 ① 官能團的定性分析 否定法： 基于某個波數(shù)區(qū)間內(nèi)的吸收峰對某個基團是特征的，在譜圖中若無此吸收峰出現(xiàn)，則說明此基團在分子中不存在。 5. 羧酸及其衍生物 1. C＝ O伸縮振動：在 1850～ 1780 cm 1790～ 1740 cm1兩處 同時出現(xiàn) 。 ( C H 3 ) 2 C H C H 2 C C H 3OO ( C H 3 ) 2 C C H C C H 3OCOHσ / c m 1 1 7 1 7 1 7 1 5 1 6 9 0 1 7 0 0 2715cm1處有一個強度中等的尖峰， 這是鑒 別分子中是否存在 — CHO的特征基團。 二者的異同點： 1700cm1處均有一個強而尖的吸收峰， 為 C＝ O (羰基 )的特征吸收峰。 三者的異同點： O—H的伸縮振動吸收峰： 均出現(xiàn)在 3350cm1處左右，差距不大。 反式 —與 CH CH2的彎曲振動 接近。 譜圖解析示例： ： 1. 2853～ 2962cm1 C—H 伸縮振動； 2. 1460cm 1380cm1 C—H（ —CH —CH2）面內(nèi)彎曲振動； 3. 723cm1 C—H[—(CH2)n—, n ≥ 4] 平面搖擺振動；若 n＜ 4 吸 收峰將出現(xiàn)在 734～ 743cm1處。 雙鍵和飽和環(huán)狀結(jié)構(gòu) 的 Ω 為 三鍵 為 苯環(huán) 為 4。 驗證。 四、紅外譜圖解析 紅外譜圖解析的 基本步驟 是： 鑒定已知化合物 ： ： 判斷官能團，以確定所屬化合物 的類型。 ： ＜ 1600 cm1的低頻區(qū)， 主要是： C－ C、 C－ N、 C－ O 等單鍵和各種彎曲振 動的吸收峰， 其特點是譜帶密集、難 以辨認。 (2)Y≡ Z 三鍵和累積雙鍵伸縮振動區(qū)： 2100～ 2400 cm1， 主要是： C≡C 、 C≡N 三鍵和 C＝ C＝ C、 C＝ N＝ O 等累積雙鍵的伸縮振動吸收峰。 三、有機化合物基團的特征頻率 總結(jié)大量紅外光譜資料后，發(fā)現(xiàn) 具有同一類型化學(xué)鍵或官能團的不同化合物，其紅外吸收頻率總是出現(xiàn)在 一定 的波數(shù)范圍內(nèi)，我們把 這種能代表某基團，并有較高強度的吸收峰，稱為該基團的特征吸收峰（又稱官能團吸收峰）。 結(jié)論 ： 產(chǎn)生紅外光譜的必要條件是： 1. 紅外輻射光的頻率與分子振動的頻率相當(dāng)，才能滿足分子振動能級躍遷所需的能量，而產(chǎn)生吸收光譜。 分子由基態(tài) v = 0 躍遷到激發(fā)態(tài) v = 1 時，吸收光的能 量為： 振?? hhEE )]210()211[(21 ??????振?? ? 分子振動頻率習(xí)慣以 σ （ 波數(shù) ） 表示： ckkcc 13 0721 ??????? 由此可見： σ （ ν ） ∝ k， σ （ ν ）與 μ 成反比。 C H N H HO2 8 0 0 3 0 0 c m 1 3 0 0 0
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