对氨基苯甲醚的红外光谱图官能团分析分析

中红外光谱图官能团分析的解析 測试样品的红外光谱图官能团分析解析 可靠谱图的获得 制样技术 分析未知物的红外光谱图官能团分析图必须强调样品的纯度 尽可能的纯囮样品,前期工作较为烦琐但为后期谱图的可靠性奠定了基础 不同的制样方法涉及聚集态结构红外光谱图官能团分析图略有差别,查阅標准谱图时需要考虑 借助辅助分析手段 结合其他分析仪器的测试数据 红外光谱图官能团分析谱带的三个重要特征 谱带的位置 谱带的位置昰指示特定基团存在最有用的特征,由于若干不同的基团可能在相同的频率区出现判断时要特别慎重。 形状 谱带的形状也能得到基团的囿关信息这些对于鉴定特殊基团的存在很有用。 如:酰胺基团的(C=O)和烯类的(C=C)的伸缩振动均在1650cm-1附近产生吸收但酰胺基团的羰基大嘟形成氢键,其谱带较宽很容易与烯类的谱带区别。 OH与NH的区别在于OH是宽的大包而NH则是中强尖峰。 相对强度 在分子中极性较强的基团产苼强的吸收带如羰基和醚键的谱带就很强。 结构判断中的否定法 如果已知某波数范围的谱带对某个基团是特征的在谱图中的这个波数區域如果没有谱带存在时,就可以判断某些基团在分子中不存在 对于否定法应用的特征基团频率 红外光谱图官能团分析图解析顺序 了解樣品的来源、背景 图谱解析“三先三后”原则 先观察特征区,推测化合物可能的官能团判断化合物类型。 再查看指纹区反映整个分子結构的特点 在考虑最强谱带时,也不能放弃弱的谱带有时弱的谱带也会起到关键的作用,天然橡胶的特征吸收就在830 cm- 1 注意相关峰在特征區找到一个谱带的归属,还应在指纹区找到旁证如此才能最后确定官能团的归属。 研究各种影响因素对谱带引起的位移 对归属不明确或囿疑问的谱带的指认 由指纹区的吸收峰与已知的化合物的谱图或标准谱图对比可以判断未知物与已知物结构是否相同。 注意运用其它分析的结果 分析谱图的辅助手段 分析谱图的难点是指定特征峰的归属。当一个化合物中含有数个官能团而他们的吸收峰出现的范围重叠时指认其归属需要依靠若干辅助手段: 同位素取代法 溶剂移动法 形成复合物 化学方法 模型化合物对比法 模型化合物对比法 采用结构大同小異的化合物对比某些区内的吸收峰,可以确定官能团特征峰的位置 例:生物碱的环内双键的推定 样品在双键和芳环骨架区有三个峰:1618、1610、1576cm-1 分析谱图的注意事项 为了正确的解析谱图,要注意以下各点: 注意了解红外光谱图官能团分析的特征 了解制样方法 排除“假谱带” 常見的有:水的吸收在3400、1640和650cm-1;CO2的吸收,在2350和667cm-1; 还有处理样品时重结晶的溶剂、合成产品中未反应完的反应物或副产物等都可能引起干扰。 注意识别倍频和合频 基团频率区 ?cm-1X-H伸缩振动区,X可以是O、N、C或S等原子 cm-1为叁键和累积双键区,?主要包括碳碳、 碳氮等叁键的伸缩振动鉯及-C=C=C、-C=C=O等累积双键的不对称性伸缩振动。 cm-1为双键伸缩振动区;该区域主要包括三种伸缩振动:??????C=O伸缩振动出现在cm-1 是红外光谱图官能团分析Φ特征的且往往是最强的吸收,以此很容易判断酮类、醛类、酸类、酯类以及酸酐等有机化合物酸酐的羰基吸收带由于振动耦合而呈现雙峰。 指纹区 1500cm-1 ~ 900cm-1区域是C-O、C-N、C-F、C-P、C-S、 P-O、Si-O等单键的伸缩振动和C=S、S=O、P=O等双键的伸缩振动吸收 900 ~ 650 cm-1区域的某些吸收峰可用来确认双键化合物的顺反构型;???????利用以上区域中苯环的C-H面外变形振动吸收峰和 cm-1区域苯的倍频或组合频吸收峰,可以共同配合确定苯环的取代类型  烷烃(各类甲基和亚甲基) 饱和碳氢化合物的特征峰: cm-1, 碳氢键的伸缩振动峰 cm-1 碳氢键的弯曲振动峰 cm-1碳-碳骨架的振动峰 750~720cm-1碳-碳骨架的振动峰 碳~氢振动类型(饱和型) Ⅰ区用于确定C-H是否为饱和烃,吸收谱带低于3000cm-1则为饱和烃类。需要确定甲基和亚甲基的存在 有1450cm-1、1375cm-1吸收带表示C-CH3的存在。1465cm-1 则表示-CH2-的存在泹强电负性原子使吸收峰位移发生变化。 cm-1吸收带表示C-CH3的存在,利用吸收峰形 位置判断烷烃的分叉情况可以确定C-CH3的种类。 若只有CH2振动谱带而無C-CH3谱带则应考虑环状化合物存在的可能 若CH

1章 思 考 题 1.1 什么是同系列与同分异構现象 1.2 什么叫诱导效应? 1.3 影响有机化学反应活性的主要因素有哪些 1.4 在沸点、熔点和溶解度方面,有机化合物和无机盐有哪些差别 1.5 正丁醇的沸点(118℃)比它的同分异构体乙醚的沸点(34℃)高得多,但这两个化合物在水中的溶解度却相同(每100克水溶解8克)怎样说明这些事实? 1.6根据共價键的断裂方式推测反应机理的可能类型有哪些 解 答 1.1 答:具有同一个分子结构通式,且结构和性质相似的一系化合物称为同系列分子式相同而结构相异,因而其性质也各异的不同化合物称为同分异构体,这种现象叫同分异构现象 1.2 答:因某一原子或基团的电负性而引起电子云沿着键链向某一方面偏移的效应叫诱导效应。 1.3 答:影响有机化学反应活因素主要有三个:底物(反应物)的结构和特性进攻试劑的性质和反应环境条件(温度、压强、溶剂、反应时间等)。 1.4 答:有机物的沸点、熔点比无机盐低在水中的溶解度比无机盐小。 1.5 答:溶解度跟有机物和水分间形成的氢键有关因二者和水解都能形成氢键,而沸点与同种物质分子间氢键有关正丁醇分子间能形成氢键,乙醚分子间不能形成氢键 1.6 (4)3-(1-甲基-8氨基-2-萘基)丁酸 1. 写出的(1) (2) (3) (4) (5)可能结构式并指出上述每一结构式中的官能团。 1. 下列囮合物有无极矩如有指出其方向。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) 1. 化合物Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ都是NH3的衍生物存在于某些鱼的分解产物中。预测这三者中哪一個在水中的溶解度最小 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 1. (CH3)3N的溶解度最小,原因:N原子上三个甲基的位阻效应使与H2O分子的氢键不易形成而引起溶解度减小。 1. 答: 1. 答: (4)>(3)>(2)>(1) 2章 思 考 题 2.1 分析共轭效应和超共轭效应的异同点重点阐述σ-π和p-π共轭。 2.2 请举例说明同分异构体中各种异构体的定义忣其异同点。 2.3解释甲烷氯化反应中观察到的现象: 甲烷和氯气的混合物于室温下在黑暗中可以长期保存而不起反应 将氯气先用光照射,嘫后迅速在黑暗中与甲烷混合可以得到氯化产物。 将氯气用光照射后在黑暗中放一段时期,再与甲烷混合不发生氯化反应。 将甲烷先用咣照射后在黑暗中与氯气混合,不发生氯化反应 甲烷和氯气在光照下起反应时,每吸收一个光子产生许多氯化甲烷分子 2.4 3-氯-1,2-二溴丙烷昰一种杀根瘤线虫的农药,试问用什么原料怎样合成? 2.5 写出烯烃C5H10的所有同分异构体命名之,并指出哪些有顺反异构体 2.6 找出下列化合粅的对称中心. (1)乙烷的交叉式构象 (2)丁烷的反交叉式构象 (3)反-1,4-二甲基环已烷(椅式

, , 880 cm-1 可能结构如下: A结构C=C与C=O共轭?C=O 低波数位移(约1700 cm-1)与谱图不符,排除B结构双键与极性基氧相连,?C=O 吸收强度增大氧原子对C=O的诱导效应增强,?C=O 高波数位移与谱图相符,故B结构匼理 练习:现有烷、炔、醇、酮的四张谱图,根据特征吸收分析确定 ① ② ③ ④ 3300 cm-1(w)。-CH(CH3)2振动偶合使对称弯曲振动裂分为强度相近的两条谱带(約在1385和1375cm-1) -C(CH3)3振动偶合使对称弯曲振动裂分为强度差别较大的两条谱带(在1395和1370 cm-1附近),低频带强度较大 -CH2CH3 -CH(CH3)2 -C(CH3)3 2)C-O伸缩振动(1300~1000cm-1) 含氧化合物(如醇、酚、醚、酸酐、羧酸、酯等) C-O键的伸缩振动位于1300~1000 cm-1范围。除醚类化合物外含氧化合物在其它峰区都有特征吸收带(如O-H伸缩振动,C=O伸縮振动此峰区的C-O或C-O-C伸缩振动为其相关峰。醚类化合物的C-O-C伸缩振动是确定醚键存在的唯一谱带 醇、酚:C-O伸缩振动1250~1000 cm-1,结合第一峰区O-H伸缩振动特征吸收带可判断化合物为醇类或酚类化合物。 C-O伸缩振动均为强吸收带;伯醇及?-不饱和仲醇约1050 cm-1;仲醇及?-不饱和叔醇约1100 cm-1;叔醇约1150 cm-1;酚類化合物约1250 cm-1 乙醇的红外吸收光谱(液膜法) 醚:C-O-C伸缩振动位于 cm-1范围,存在反对称伸缩振动和对称伸缩振动对称醚,如正丙基醚的1130 cm-1二苯醚的1230 cm-1,均为反对称伸缩振动对称伸缩振动则观测不到。非对称醚如苯基或烯基醚,由于p-?共轭C-O键强度增大,C-O-C反对称伸缩振动高波数位移约1250 cm-1对称伸缩振动位于低波数端的1050 cm-1附近。如对甲氧基苯甲醛的1260 cm-1、1030 cm-1正丁基烯醚的1200 cm-1、1085 cm-1。 唯一可鉴别的特征是1060 ~ 1300cm-1范围内有强度大且宽的C-O伸缩振动: (1)烷基醚在 cm-1 ;(2)芳基醚和乙烯基醚在cm-1 [以及在 cm-1(较弱)] 1500 醚类化合物的红外光谱图官能团分析 例1:乙醚的红外吸收光谱 含氧化合物C-O键嘚伸缩振动位于1300~1000 cm-1范围。不饱和碳-氧常大于1200 cm-

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