紅外光譜和拉曼光譜-閱讀頁
2025-04-06 03:40本頁面
【正文】 飽和度（ U）、對推斷未知物的結(jié)構(gòu)非常有幫助。 n2無需考慮，因?yàn)樗鶕?jù)分子結(jié)構(gòu)的不飽和情況以雙鍵或單鍵來填補(bǔ) ⑶ . 不飽和度值與物質(zhì)結(jié)構(gòu)間的關(guān)系： U=0 鏈狀飽和化合物 U=1 一個雙鍵 （ C=O， C=C） 或環(huán)脂化合物 U≥1 結(jié)構(gòu)中含有雙鍵或脂環(huán) U=2 一個三鍵化合物 U≥2 結(jié)構(gòu)中含有三鍵 U=4 一個苯環(huán)的化合物 U≥ 4 結(jié)構(gòu)中含有六元芳環(huán) 例 1. C6H8的不飽和度是 3， 可判定不含苯環(huán)，可推出該化合物結(jié)構(gòu) CH2=CH― CH=CH― CH=CH2， 符合這種情況的還有其它幾種異構(gòu)體 例 2. C4H7N的不飽和度是 2， 分子中可能有一個三鍵 ， 應(yīng)為 ― C≡ N， 故結(jié)構(gòu)式為 CH3CH2― CH2― C≡ N 或 （ CH3） 2CH― C≡ N 遵循先簡單后復(fù)雜 ， 先特征區(qū)后指紋區(qū) ， 先強(qiáng)峰后弱峰 ， 先粗查后細(xì)找的原則 例題見書上 例一：未知物分子式為 C8H16，其紅外圖譜為圖，試推其結(jié)構(gòu)。 3079cm1處有吸收峰，說明存在與不飽和碳相連的氫，因此該化合物肯定為烯，在 1642cm1處還有C=C伸縮振動吸收，更進(jìn)一步證實(shí)了烯基的存在。 從 292 1462 cm1的較強(qiáng)吸收及 295 1379 cm1的較弱吸收知未知物 CH2多， CH3少。 例二：未知物分子式為 C3H6O，其紅外圖譜為圖 ，試推其結(jié)構(gòu)。 與例一相似，以 3084， 3014， 1647， 993， 919cm1等處的吸收峰，可判斷出該化合物具有端取代乙烯。因此該未知物必為一醇類化合物。由于該 CH2OH與雙鍵相連， CO伸縮振動頻率較通常伯醇 （約1050cm1）往低波數(shù)移動了 20多 cm1。 解：由其分子式可計(jì)算出該化合物不飽和度為 1。 2920， 2851 cm1處的吸收很強(qiáng)而 2956，2866 cm1處的吸收很弱，這說明 CH2的數(shù)目遠(yuǎn)多于 CH3的數(shù)目。 2955到 2851 cm1的吸收是疊加在另一個寬峰之上的，從其底部加寬可明顯地看到這點(diǎn)。結(jié)合 1703cm1的羰基吸收，可推測未知物含羧酸官能團(tuán)。 綜合所述，未知物結(jié)構(gòu)為： CH3–（ CH2） 10COOH 例四：未知物分子式為 C6H8N2，其紅外圖譜為圖 ，試推其結(jié)構(gòu)。 此推測由 30 159 1502 cm1的吸收證實(shí)，由750 cm1的吸收知該化合物含鄰位取代苯環(huán)。 其它峰的指認(rèn)有： 338 3366 cm1 ：有 NH2伸縮振動 1634 cm1 ： NH2彎曲振動 1274 cm1 ： C–N伸縮振動 例五：圖 GC/FTIR某未知組分的氣相紅外圖。 解： 氣相紅外圖與凝聚相紅外圖有一些差別：表現(xiàn)在吸收位置的移動和強(qiáng)度的變化。 從 2936 cm1處的強(qiáng)吸收，知該未知物具有多個CH2 。 1744 cm1的吸收表明該未知物含有羰基。結(jié)合1744 cm1的吸收可完全證實(shí)。 標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜的應(yīng)用 ? 備有多種索引 1. 化合物名稱索引 (alphabetical index) 2. 化合物分類索引 (chemical classes index) 3. 官能團(tuán)字母順序索引 (functional group alphabetical index) 4. 分子式索引 (molecular weight index) 5. 波長索引 (wave length index) 167。 拉曼散射過程涉及能量不同 ， 因此頻率也不同的入射光子和散射光子 ， 能量之差是由于散射分子的振動或轉(zhuǎn)動狀態(tài)的變化引起的 ， 由此獲得分子結(jié)構(gòu)的信息 。 圖 雷利散射和拉曼散射 強(qiáng)度的比較 ? 與入射激發(fā)光的輻射強(qiáng)度 A相比， ? 瑞利散射強(qiáng)度約為 A﹡ 103 ? 拉曼散射的斯托克斯線強(qiáng)度約為 A﹡ 106 ? 拉曼散射的反斯托克斯線強(qiáng)度更弱 二、應(yīng)用 1． 拉曼光譜與紅外光譜的互為補(bǔ)充作用 紅外光譜檢測的是分子振動時(shí)產(chǎn)生的偶極距變化 ， 對極性基團(tuán)更為靈敏 。 一些在紅外光譜中的弱譜帶，在拉曼光譜中可能為強(qiáng)譜帶，如對稱取代的 S― S， C =C， N =N， C≡ C， C≡ N ， C =S， S― H，X =Y =Z， C =N =C， O =C =O等。 2． 在低波數(shù)方向的測定范圍寬（ 40～4000cm1），適用于重原子。 生物樣品 ， 如：蛋白質(zhì)分子在水溶液中的二級結(jié)構(gòu)宜用拉曼光譜研究 。 5． 固體無需制樣，可直接測
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