简明红外光谱识谱法.pdf

目录
第一章红外光谱的基本概念
S1.1红外吸收峰的位置与分子振动能氮跃迁间的关象
……………(1)
化学键的振动及其频率
分子的振动能级与峰位………………………………(2)
S1.2紅外吸收的数?与分子振动自由度间的关余
一、分子基本撼动的类型
二、撼动自由度与峰数
号甲甲甲甲p甲dba口?P中
1.3红外吸收峰的搔度与分子偶极矩的关余…(11
强度的表示方法
D导即电中中自h
决定峰强度的因素
(11)
S1.4移响红外吸收谱带位移的因亲……………(14
诱导效应
甲P甲申电中中出d由d导中甲即中中国
14)
、共轭效应…………………"…………………(15)
三、键应力效应(张力效应)…
ロ中中??
(17
四、空间效应
aaaロaロmロロmgmh4中■由???
(18)
五、氢键效应………………………………………。(20)
六、振动的偶合与赞米共振………………“…………(22
七、物态变化的影响
唱口甲中中中中中中h由h????????
(24)
八、溶剂的影响………………………“(25)
第二章红外光谱的识法
26)
s2.1红外吸收谵帯的三个查要特征…
(26)
谐带的位量
h?
二、谐带的形状…………………(26)
三,谱带的相对强度…
6
82.2红外特征吸收谵区、指纹区及相关峰………(27
特征谐带区
甲甲甲トm唱??甲hトト唱甲平甲D■Pト
(27)
二、指纹区
、相关蜂
(27)
2.3基团频率………(36
OH,NH伸缩振动区
由甲中中中甲由中中P甲P中中中电中甲甲=?P甲
(31)
二、CI伸缩振动区?………………………………(34)
三、C=C,CN伯縮振动区?……………(35)
四、羰基(C=0)伸绢振动区
(38)
五、C=C伸缩振动区………………………………………(43)
大、C一H弯曲振动区…
由由中D中由白由甲
い-…(45)
七、芳香族化合物的特征吸收区………(49)
八、含氮基团的特征吸收区?………………(51)
九、含卤素基团的特征吸收区?…………………………(53)
十、含硫、磷基团的特征吸收区
一、含硅基团的特征吸收区…
十-、杂环化合物的特征吸收区
(58)
十三、糖类的特征吸收区…
S2.4红外光譜识谱方法
一、利用红外光谱推测有机化合物结构需注意的问题……(う0)
二、红外光谱识谱的一般程序
?……………(62)
三、组外光善识谱四十例
?……………(56
附录核磁共振数据
(110)
附表A甲基、亚中基、次甲基质子的化学位移近似值
(6或τ值)………………(1)
附表B各种结构特点质子的化学位侈
附表C自旋-自旋偶合常数…
(113)
主要参考文献…
第一章红外光谱的基本概念
红外光谐是一种吸收光谱.通常是指有机物质的分子在4000
~400cm-'红外线(中红外区)的照射下,选择性地吸收其中某些频
率后,用红外光谱仪记录所形成的吸收谐带,就称为红外光谚
红外吸收光谱是研究分子结构与红外吸收间的关系一种重要
手段、一张红外吸收光谱图(或曲线)可以提供与分子结构相适应
的信息,反映在吸收峰的位置(峰位)吸收峰的形状(峰形)、吸收
峰的强度(峰强)上.因此,要做好一张红外光谐图的分折,首先应
弄清下列问题
1.为么不同的化合物会产生不同的红外光谱?
2.吸收峰的峰位、峰数、形状和峰强与些结构因素有关?
3.为什么同一基团(如C=0)处在不同的分子中其吸收
峰的位置不?这对测定分子结构有何意2
本章将简要地讨论这些问题,也为下一章的识谱法打下基础
1.1红外吸收峰的位置与分子
振动能級跃迁间的关系
一、化学的振动及其烦率
双原子分子化学键的振动可按谐振动处理,其振动频率()是
化学键的力常数(h)和A,B两原子的质量(m与mn)的函数:
k
B
多原子分子的每个化学键,也可近似地看成一个谐振子.の式
中的k与m及ma分别代表健的力常数与相连两原子的质量
的力常数是两个原子由平位伸长10-cm后的回力
①式中的m?ml/(mx+ma)称为A,B两原子的折合质,可
用、~表示,故①式可改写成
〖1如果C一H键的力常数为5.0N/cm,而C与H的
质量分别为20×10-2g及1.6×1-28?则C一H键的振动频率按
①式计算如下(1N=1X105gcm?s-2)
20×1.6X10~4g2
0×10-2g+1.6×1021g
=0.16/34×10-2s2
9.3×1043Hz
若计算C一D键的振动频率v-p(mD=3.2×10~2g),则:
=0.16/5.0×105(3.6×103s-2)
kkk--d
=6.7×10-MHz
比较可知,有:z-D由式①及计算实例可知,化学焼的强度越大,则振动频率越
高;原子质量越大,则振动频率越低
二、分子的振动能级与位
由子分子只允许存在一定的振动能级,即振动能级是量子化
的,可能存在的能级是:
E振=(ピ+ら)hv
式中:Vー一振动量子数(V=0,1,2,3
h一一普朗克常数(6.63×10-3Js)
v-一键的振动频率