紅外光譜特徵官能團解析

2021-01-07 領先檢測

紅外譜圖分析思路：

（1）分析3300~2800cm^-1區域C-H伸縮振動吸收；以3000 cm^-1為界:高於3000cm^-1為不飽和碳C-H伸縮振動吸收，有可能為烯, 炔, 芳香化合物,而低於3000cm^-1一般為飽和C-H伸縮振動吸收；若在稍高於3000cm^-1有吸收,則應在 2250~1450cm^-1頻區，分析不飽和碳碳鍵的伸縮振動吸收特徵峰，其中：炔 2200~2100 cm^-1烯 1680~1640 cm^-1 芳環 1600,1580,1500,1450 cm^-1

（2）若已確定為烯或芳香化合物，則應進一步解析指紋區，即1000~650cm^-1的頻區 ,以確定取代基個數和位置（順反，鄰、間、對）；

（3）碳骨架類型確定後,再依據其他官能團,如 C=O, O-H, C-N 等特徵吸收來判定化合物

的官能團；

（4）解析時應注意把描述各官能團的相關峰聯繫起來，以準確判定官能團的存在,如2820，2720和1750~1700cm^-1的三個峰，說明醛基的存在。

1.烷烴：C-H伸縮振動（3000-2850cm^-1）

C-H彎曲振動（1465-1340cm^-1）

一般飽和烴C-H伸縮均在3000cm^-1以下，接近3000cm^-1的頻率吸收。

2.烯烴：烯烴C-H伸縮（3100~3010cm^-1）

C=C伸縮(1675~1640 cm^-1)

烯烴C-H面外彎曲振動（1000~675cm^1）。

3.炔烴：伸縮振動（2250~2100cm^-1）

炔烴C-H伸縮振動（3300cm^-1附近）。

4.芳烴：3100~3000cm^-1 芳環上C-H伸縮振動

1600~1450cm^-1 C=C 骨架振動

880~680cm^-1 C-H面外彎曲振動

芳香化合物重要特徵:一般在1600，1580，1500和1450cm^-1可能出現強度不等的4個峰。

880~680cm^-1,C-H面外彎曲振動吸收,依苯環上取代基個數和位置不同而發生變化 ,在

芳香化合物紅外譜圖分析中,常常用此頻區的吸收判別異構體。

5.醇和酚：主要特徵吸收是O-H和C-O的伸縮振動吸收，

O-H 自由羥基O-H的伸縮振動：3650~3600cm^-1,為尖銳的吸收峰，

分子間氫鍵O-H伸縮振動：3500~3200cm^-1,為寬的吸收峰；

C-O 伸縮振動: 1300~1000cm^-1

O-H 面外彎曲: 769-659cm^-1

6. 醚: 特徵吸收: 1300~1000cm^-1 的伸縮振動,

脂肪醚: 1150~1060cm^-1 一個強的吸收峰

芳香醚：兩個C-O伸縮振動吸收： 1270~1230cm^-1（為Ar-O伸縮）

1050~1000cm^-1（為R-O伸縮）

7.醛和酮: 醛的主要特徵吸收: 1750~1700cm^-1（C=O伸縮）

2820，2720cm^-1（醛基C-H伸縮）

脂肪酮: 1715cm^-1,強的C=O伸縮振動吸收,如果羰基與烯鍵或芳環共軛會使吸收頻率降低

8.羧酸:羧酸二聚體: 3300~2500cm^-1 寬,強的O-H伸縮吸收

1720~1706cm^-1 C=O 吸收

1320~1210cm^-1 C-O伸縮

920cm^-1 成鍵的O-H鍵的面外彎曲振動

9.酯: 飽和脂肪族酯(除甲酸酯外)的C=O 吸收譜帶: 1750~1735cm^-1區域

飽和酯C-C(=O)-O譜帶:1210~1163cm^-1 區域 ,為強吸收

10.胺：3500~3100 cm^-1, N-H 伸縮振動吸收

1350~1000 cm^-1, C-N 伸縮振動吸收

N-H變形振動相當於CH2的剪式振動方式, 其吸收帶在:

1640~1560cm^-1, 面外彎曲振動在900~650cm^-1.

11.腈:腈類的光譜特徵:三鍵伸縮振動區域,有弱到中等的吸收

脂肪族腈 2260-2240cm^-1

芳香族腈 2240-2222cm^-1

12.醯胺: 3500-3100cm^-1 N-H伸縮振動

1680-1630cm^-1 C=O 伸縮振動

1655-1590cm^-1 N-H彎曲振動

1420-1400cm^-1 C-N伸縮

13.有機滷化物: C-X 伸縮 脂肪族 C-F 1400-730 cm^-1

C-Cl 850-550 cm^-1

C-Br 690-515 cm^-1

C-I 600-500 cm^-1

相關焦點

  • 紅外光譜圖解析知識點匯總
    隨著紅外光譜應用範圍的擴大，幾乎每一個實驗室都會配有紅外光譜，所以，就有許多小夥伴私信給小析姐，要求小析姐整理一篇關於紅外光譜解析的帖子，應廣大親們的要求
  • 一份詳盡的紅外光譜圖解析知識點匯總
    ，所以，就有許多小夥伴私信給小析姐，要求小析姐整理一篇關於紅外光譜解析的帖子，應廣大親們的要求,小析姐又連夜精心整整理了紅外吸收光譜圖解析實例，希望對你在紅外吸收光譜的解析上有所幫助。利用紅外吸收光譜進行有機化合物定性分析可分為兩個方面：一是官能團定性分析，主要依據紅外吸收光譜的特徵頻率來鑑別含有哪些官能團，以確定未知化合物的類別；二是結構分析，即利用紅外吸收光譜提供的信息，結合未知物的各種性質和其它結構分析手段(如紫外吸收光譜、核磁共振波譜、質譜)提供的信息，來確定未知物的化學結構式或立體結構。
  • 小技巧輕鬆解析紅外光譜圖,後悔沒早知道
    （4）碳骨架類型確定後，再依據其他官能團，如C=O，O-H，C-N等特徵吸收來判定化合物的官能團； （5）解析時應注意把描述各官能團的相關峰聯繫起來，以準確判定官能團的存在，如2820，2720和1750~1700cm-1的三個峰，說明醛基的存在。
  • 紅外光譜儀器使用原理和描述
    紅外光譜可以研究分子的結構和化學鍵，測溫儀如力常數的測定和分子對稱性等，利用紅外光譜方法可測定分子的鍵長和鍵角，並由此推測分子的立體構型。根據所得的力常數可推知化學鍵的強弱，由簡正頻率計算熱力學函數等。
  • 【必看秘籍】史上最全紅外光譜知識,吐血整理!
    所以，用紅外光照射分子時，分子中的化學鍵或官能團可發生振動（或轉動）吸收，不同的化學鍵或官能團吸收頻率不同，在紅外光譜上將處於不同位置，從而可獲得分子中含有何種化學鍵或官能團的信息。　　分子的轉動能級差比較小，所吸收的光頻率低，波長很長，所以分子的純轉動能譜出現在遠紅外區。振動能級差比轉動能級差要大很多，分子振動能級躍遷所吸收的光頻率要高一些，分子的純振動能譜一般出現在中紅外區。
  • 【測試】一文詳解紅外光譜(FTIR)在材料領域的應用與分析
    待測樣品受到頻率連續變化的紅外光照射，分子基團吸收特徵頻率的輻射，其振動或轉動運動引起偶極矩變化，產生分子的振動能級和轉動能級從基態到激發態的躍遷，形成的分子吸收光譜，如下圖所示。紅外吸收光譜主要用於材料的基團結構分析、材料的定性及定量分析：①特徵吸收頻率-基團（定性分析）②特徵峰的強度-定量分析紅外光譜具有特徵性強、分析快速、不破壞試樣、試樣用量少、操作簡便、能分析各種狀態的試樣、分析靈敏度較高、應用範圍廣（固態、液態或氣態樣品都能應用；無機、有機、高分子化合物均可檢測
  • 紅外光譜(FTIR)在材料領域的應用與分析
    待測樣品受到頻率連續變化的紅外光照射時，分子基團吸收特徵頻率的輻射，其振動或轉動引起分子偶極矩的變化，振動能級和轉動能級從基態到激發態的躍遷，形成分子吸收光譜，如下圖所示。圖1.亞甲基振動模式(伸縮振動和彎曲振動)（圖片來源於網絡）紅外吸收光譜主要用於材料的基團結構分析、材料的定性及定量分析：①特徵吸收頻率（基團）-定性分析；可用作已知物的鑑定和確定未知物結構；固化率是表徵膠體樣品在經過物理固化或化學固化前後的固化程度的表徵。使用FTIR對固化率測試內容包括：可以觀察樣品在固化過程中官能團的斷裂和重組；固化反應的機理；判斷固化反應的程度；測試樣品的固化率等。
  • 全面總結分子光譜中的F4!
    中紅外 一般情況下基頻峰的位置規律性比較強且強度比較大，在紅外光譜上較容易識別。因為紅外線能引起分子振動能級的躍遷，而振動能級躍遷的同時又伴隨許多轉動能級的躍遷，故紅外光譜也稱為振-轉光譜。由分子偶極矩的變化產生。C=O雙鍵，C-O單鍵等強極性官能團的信息豐富。光譜範圍4000~400/cm，基頻的吸收強度較強。F3.
  • 熱分析/紅外光譜聯用的數據分析方法 第6部分 在Origin軟體中GS...
    在《熱分析/紅外光譜聯用的數據分析方法第4部分 儀器分析軟體中熱重部分的數據處理與作圖》和《熱分析/紅外光譜聯用的數據分析方法第5部分 儀器分析軟體中紅外光譜部分的數據處理與作圖》中以實驗室在用的美國PerkinElmer公司的熱重/紅外光譜/氣相色譜質譜聯用儀為例簡要介紹了在儀器的數據分析軟體中與熱重部分和紅外光譜部分相關的數據處理與作圖相關的內容
  • 質譜儀、紅外光譜、核磁共振氫譜
    二、分子結構的鑑定1．紅外光譜：(1)原理：不同的化學鍵或官能團吸收頻率不同，在紅外光譜圖中處於不同的位置。(2)作用：初步判斷某有機物中含有何種化學鍵或官能團。如下圖是一種分子式為C4H8O2的有機物的紅外光譜圖，則該有機物的結構簡式為CH3COOCH2CH3。
  • 一文帶你全方位看懂拉曼光譜！
    圖3：拉曼光譜的檢測內容拉曼光譜與紅外光譜的比較：拉曼光譜與紅外光譜都能獲得關於分子內部各種簡正振動頻率及有關振動能級的情況，從而可以用來鑑定分子中存在的官能團。但兩者產生的原理和機制都不同，在分子結構分析中，拉曼光譜與紅外光譜相互補充，一些在紅外光譜無法檢測的信息在拉曼光譜能很好地表現出來。
  • 一文帶你全方位看懂拉曼光譜
    拉曼光譜可測試物質組成，張力和應力，晶體對稱性和取向，晶體質量，物質總量，物質官能團的信息等，從而可以用來鑑定分子中存在的官能團。但兩者產生的原理和機制都不同，在分子結構分析中，拉曼光譜與紅外光譜相互補充，一些在紅外光譜無法檢測的信息在拉曼光譜能很好地表現出來。紅外光譜側重於檢測基團，適用於極性鍵，多用於測有機物，拉曼光譜檢測分子骨架，適用於非極性鍵，有機無機均可測試。表2：拉曼光譜與紅外光譜對比表
  • 紅外光譜分析,你了解多少?
    外光譜分析可用於研究分子的結構和化學鍵，也可以作為表徵和鑑別化學物種的方法。紅外光譜具有高度特徵性，可以採用與標準化合物的紅外光譜對比的方法來做分析鑑定。已有幾種匯集成冊的標準紅外光譜集出版，可將這些圖譜貯存在計算機中，用以對比和檢索，進行分析鑑定。利用化學鍵的特徵波數來鑑別化合物的類型，並可用於定量測定。
  • 想學紅外光譜技術？超強幹貨合集「紅外光譜全家福」來啦
    又稱分子振動光譜或振轉光譜，屬分子吸收光譜。樣品受到頻率連續變化的紅外光照射時，分子能選擇性吸收某些波長的紅外線，而引起分子中振動能級和轉動能級的躍遷，檢測紅外線被吸收的情況可得到物質的紅外吸收光譜。紅外光譜分析（infrared spectra analysis）指的是利用紅外光譜對物質分子進行分析和鑑定。目前，紅外光譜分析可用於研究分子的結構和化學鍵，也可以作為表徵和鑑別化學物種的方法。
  • 近紅外與中紅外光譜分析的區別
    50年代的商品NIR光譜儀使用硫化鉛光敏電阻作檢測器，其波長範圍能延伸至3000 nm，能用於定量分析，但，由於NIR消光係數低和譜帶寬而解析困難，該技術並沒有獲得廣泛應用。60年代，Karl Norris 使用漫反射技術對麥子水分、蛋白和脂肪含量進行研究，發現NIR光譜用於常規分析的實用價值。
  • 紅外光譜譜圖解析
    2250~2100 cm-1    C≡C伸縮振動3300 cm-1 附近   炔烴C-H伸縮振動4.芳烴3100~3000 cm-1    芳環上C-H伸縮振動1600~1450 cm-1    C=C 骨架振動880~680 cm-1      C-H面外彎曲振動)芳香化合物重要特徵
  • 能譜科技分享:iCAN9傅立葉變換紅外光譜儀在各種行業的應用有哪些?
    傅立葉變換紅外光譜可以提供有關分子結構和變化的多種信息, 能在分子水平對細胞組織的改變做出反映, 是行之有效的腫瘤早期檢測的手段, 較傳統的腫瘤手段而言, 具有快速, 準確, 客觀等特點；甚至可以通過光纖附件, 實現腫瘤的原位、在體、實時檢測和診斷。通過胃癌組織與正常組織的FTIR譜圖[5]比較, 可以發現胃癌組織具有特徵性的光譜。如圖5所示。
  • 金鑑實驗室|顯微紅外光譜儀(Miro-FTIR)
    ，形成紅外吸收光譜（IR）。不同的化合物因其分子結構不同，紅外吸收光譜的特徵峰不同，如同人類的指紋，沒有兩個是完全吻合的，因此，在剖析鑑定高分子材料時，IR被認為是非常有效的方法。以一束紅外光照射試樣，試樣的分子將吸收一部分光能並轉變為分子的振動能和轉動能。藉助於儀器將吸收值與相應的波數作圖，即可獲得該試樣的紅外吸收光譜，紅外光譜中的每一個特徵吸收譜帶都包含了試樣分子中基團和化學鍵的信息。
  • 盤點:紅外成像系統進展
    隨著檢測器和數據處理系統的發展，傅立葉變換顯微紅外光譜技術在短短的二十幾年間從單純的顯微鏡與紅外光譜聯用，發展到了紅外成像系統。 　　將傅立葉變換紅外光譜儀中的紅外光束引入顯微鏡光路，可以獲得在顯微鏡下觀察到微小尺寸樣品的光學影像及相應成分的紅外光譜信息。
  • 近紅外光譜技術的優缺點分析
    摘要：說起近紅外光譜技術的發展歷史，可謂坎坷不平。早在19世紀，人們最早發現的非可見光區域就是近紅外區域。但受當時的技術水平限制，物質在該譜區的倍頻和合頻吸收信號弱，譜帶重疊，解析複雜，近紅外光譜的相關技術沉寂了一個多世紀。