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【交流】網(wǎng)上較好的紅外譜圖分析方法總結(jié)
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(1)首先依據(jù)譜圖推出化合物碳架類(lèi)型:根據(jù)分子式計(jì)算不飽和度,公式:不飽和度=F+1+(T-O)/2其中: F:化合價(jià)為4價(jià)的原子個(gè)數(shù)(主要是C原子),T:化合價(jià)為3價(jià)的原子個(gè)數(shù)(主要是N原子),O:化合價(jià)為1價(jià)的原子個(gè)數(shù)(主要是H原子),例如:比如苯:C6H6,不飽和度=6+1+(0-6)/2=4,3個(gè)雙鍵加一個(gè)環(huán),正好為4個(gè)不飽和度; (2)分析3300-2800cm-1區(qū)域C-H伸縮振動(dòng)吸收;以3000cm-1為界:高于3000cm-1為不飽和碳C-H伸縮振動(dòng)吸收,有可能為烯、炔、芳香化合物,而低于3000cm-1一般為飽和C-H伸縮振動(dòng)吸收; (3)若在稍高于3000cm-1有吸收,則應(yīng)在2250-1450cm-1頻區(qū),分析不飽和碳碳鍵的伸縮振動(dòng)吸收特征峰,其中:炔2200-2100cm-1、烯1680-1640cm-1、芳環(huán)1600,1580,1500,1450cm-1。若已確定為烯或芳香化合物,則應(yīng)進(jìn)一步解析指紋區(qū),即1000-650cm-1的頻區(qū),以確定取代基個(gè)數(shù)和位置(順?lè),鄰、間、對(duì)); (4)碳骨架類(lèi)型確定后,再依據(jù)其他官能團(tuán),如C=O,O-H,C-N等特征吸收來(lái)判定化合物的官能團(tuán); (5)解析時(shí)應(yīng)注意把描述各官能團(tuán)的相關(guān)峰聯(lián)系起來(lái),以準(zhǔn)確判定官能團(tuán)的存在,如2820,2720和1750-1700cm-1的三個(gè)峰,說(shuō)明醛基的存在。 至此,分析基本搞定,剩下的就是背一些常見(jiàn)常用的健值了! 1.烷烴:C-H伸縮振動(dòng)(3000-2850cm-1)C-H彎曲振動(dòng)(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(1675-1640cm-1)烯烴C-H面外彎曲振動(dòng)(1000-675cm1)。 3.炔烴:伸縮振動(dòng)(2250-2100cm-1)炔烴C-H伸縮振動(dòng)(3300cm-1附近)。 4.芳烴:3100-3000cm-1芳環(huán)上C-H伸縮振動(dòng)、1600-1450cm-1C=C骨架振動(dòng)、880-680cm-1C-H面外彎曲振動(dòng)、芳香化合物重要特征:一般在1600、1580、1500和1450cm-1可能出現(xiàn)強(qiáng)度不等的4個(gè)峰。 880-680cm-1,C-H面外彎曲振動(dòng)吸收,依苯環(huán)上取代基個(gè)數(shù)和位置不同而發(fā)生變化,在芳香化合物紅外譜圖分析中,常常用此頻區(qū)的吸收判別異構(gòu)體。 5.醇和酚:主要特征吸收是O-H和C-O的伸縮振動(dòng)吸收,O-H自由羥基O-H的伸縮振動(dòng):3650-3600cm-1,為尖銳的吸收峰,分子間氫鍵O-H伸縮振動(dòng):3500-3200cm-1,為寬的吸收峰;C-O伸縮振動(dòng):1300-1000cm-1O-H面外彎曲:769-659cm-1 6.醚:特征吸收:1300-1000cm-1的伸縮振動(dòng),脂肪醚:1150-1060cm-1一個(gè)強(qiáng)的吸收峰;芳香醚:兩個(gè)C-O伸縮振動(dòng)吸收:1270-1230cm-1(為Ar-O伸縮) 1050-1000cm-1(為R-O伸縮) 7.醛和酮:醛的主要特征吸收:1750-1700cm-1(C=O伸縮)2820,2720cm-1(醛基C-H伸縮);脂肪酮:1715cm-1,強(qiáng)的C=O伸縮振動(dòng)吸收,如果羰基與烯鍵或芳環(huán)共軛會(huì)使吸收頻率降低 8.羧酸:羧酸二聚體:3300-2500cm-1寬,強(qiáng)的O-H伸縮吸收1720-1706cm-1,C=O吸收1320-1210cm-1C-O伸縮,920cm-1成鍵的O-H鍵的面外彎曲振動(dòng)。 9.酯:飽和脂肪族酯(除甲酸酯外)的C=O吸收譜帶:1750-1735cm-1區(qū)域飽和酯C-C(=O)-O譜帶:1210-1163cm-1區(qū)域,為強(qiáng)吸收 10.胺:3500-3100cm-1,N-H伸縮振動(dòng)吸收,1350-1000cm-1,C-N伸縮振動(dòng)吸收。N-H變形振動(dòng)相當(dāng)于CH2的剪式振動(dòng)方式,其吸收帶在:1640-1560cm-1,面外彎曲振動(dòng)在900-650cm-1。 11.腈:腈類(lèi)的光譜特征:三鍵伸縮振動(dòng)區(qū)域,有弱到中等的吸收脂肪族腈2260-2240cm-1芳香族腈2240-2222cm-1 12.酰胺:3500-3100cm-1N-H伸縮振動(dòng),1680-1630cm-1C=O伸縮振動(dòng),1655-1590cm-1N-H彎曲振動(dòng),1420-1400cm-1C-N伸縮。 13.有機(jī)鹵化物:C-X伸縮脂肪族,C-F1400-730cm-1,C-Cl850-550cm-1,C-Br690-515cm-1,C-I600-500cm-1。 紅外光譜識(shí)別歌 紅外可分遠(yuǎn)中近,中紅特征指紋區(qū), 1300來(lái)分界,注意橫軸劃分異。 看圖要知紅外儀,弄清物態(tài)液固氣。 樣品來(lái)源制樣法,物化性能多聯(lián)系。 識(shí)圖先學(xué)飽和烴,三千以下看峰形。 2960、2870是甲基,2930、2850亞甲峰。 1470碳?xì)鋸潱?380甲基顯。 二個(gè)甲基同一碳,1380分二半。 面內(nèi)搖擺720,長(zhǎng)鏈亞甲亦可辨。 烯氫伸展過(guò)三千,排除倍頻和鹵烷。 末端烯烴此峰強(qiáng),只有一氫不明顯。 化合物,又鍵偏,~1650會(huì)出現(xiàn)。 烯氫面外易變形,1000以下有強(qiáng)峰。 910端基氫,再有一氫990。 順式二氫690,反式移至970; 單氫出峰820,干擾順式難確定。 炔氫伸展三千三,峰強(qiáng)很大峰形尖。 三鍵伸展二千二,炔氫搖擺六百八。 芳烴呼吸很特征,1600~1430。 1650~2000,取代方式區(qū)分明。 900~650,面外彎曲定芳?xì)洹?br /> 五氫吸收有兩峰,700和750; 四氫只有750,二氫相鄰830; 間二取代出三峰,700、780,880處孤立氫 醇酚羥基易締合,三千三處有強(qiáng)峰。 C-O伸展吸收大,伯仲叔醇位不同。 1050伯醇顯,1100乃是仲, 1150叔醇在,1230才是酚。 1110醚鏈伸,注意排除酯酸醇。 若與π鍵緊相連,二個(gè)吸收要看準(zhǔn), 1050對(duì)稱(chēng)峰,1250反對(duì)稱(chēng)。 苯環(huán)若有甲氧基,碳?xì)渖煺?820。 次甲基二氧連苯環(huán),930處有強(qiáng)峰, 環(huán)氧乙烷有三峰,1260環(huán)振動(dòng), 九百上下反對(duì)稱(chēng),八百左右最特征。 縮醛酮,特殊醚,1110非縮酮。 酸酐也有C-O鍵,開(kāi)鏈環(huán)酐有區(qū)別, 開(kāi)鏈強(qiáng)寬一千一,環(huán)酐移至1250。 羰基伸展一千七,2720定醛基。 吸電效應(yīng)波數(shù)高,共軛則向低頻移。 張力促使振動(dòng)快,環(huán)外雙鍵可類(lèi)比。 二千五到三千三,羧酸氫鍵峰形寬, 920,鈍峰顯,羧基可定二聚酸、 酸酐千八來(lái)偶合,雙峰60嚴(yán)相隔, 鏈狀酸酐高頻強(qiáng),環(huán)狀酸酐高頻弱。 羧酸鹽,偶合生,羰基伸縮出雙峰, 1600反對(duì)稱(chēng),1400對(duì)稱(chēng)峰。 1740酯羰基,何酸可看碳氧展。 1180甲酸酯,1190是丙酸, 1220乙酸酯,1250芳香酸。 1600兔耳峰,常為鄰苯二甲酸。 氮?dú)渖煺谷,每氫一峰很分明?br /> 羰基伸展酰胺I,1660有強(qiáng)峰; N-H變形酰胺II,1600分伯仲。 伯胺頻高易重疊,仲酰固態(tài)1550; 碳氮伸展酰胺III,1400強(qiáng)峰顯。 胺尖常有干擾見(jiàn),N-H伸展三千三, 叔胺無(wú)峰仲胺單,伯胺雙峰小而尖。 1600碳?xì)鋸潱枷阒侔非迤?br /> 八百左右面內(nèi)搖,確定最好變成鹽。 伸展彎曲互靠近,伯胺鹽三千強(qiáng)峰寬, 仲胺鹽、叔胺鹽,2700上下可分辨, 亞胺鹽,更可憐,2000左右才可見(jiàn)。 硝基伸縮吸收大,相連基團(tuán)可弄清。 1350、1500,分為對(duì)稱(chēng)反對(duì)稱(chēng)。 氨基酸,成內(nèi)鹽,3100~2100峰形寬。 1600、1400酸根展,1630、1510碳?xì)鋸潯?br /> 鹽酸鹽,羧基顯,鈉鹽蛋白三千三。 礦物組成雜而亂,振動(dòng)光譜遠(yuǎn)紅端。 鈍鹽類(lèi),較簡(jiǎn)單,吸收峰,少而寬。 注意羥基水和銨,先記幾種普通鹽。 1100是硫酸根,1380硝酸鹽, 1450碳酸根,一千左右看磷酸。 硅酸鹽,一峰寬,1000真壯觀。 儀器使用、保養(yǎng)有關(guān)注意事項(xiàng):本文來(lái)自:博研聯(lián)盟論壇 1、測(cè)定時(shí)實(shí)驗(yàn)室的溫度應(yīng)在15~30℃,相對(duì)濕度應(yīng)在65%以下,所用電源應(yīng)配備有穩(wěn)壓裝置和接地線。因要嚴(yán)格控制室內(nèi)的相對(duì)濕度,因此紅外實(shí)驗(yàn)室的面積不要太大,能放得下必須的儀器設(shè)備即可,但室內(nèi)一定要有除濕裝置。聯(lián)盟論壇 2、為防止儀器受潮而影響使用壽命,紅外實(shí)驗(yàn)室應(yīng)經(jīng)常保持干燥,即使儀器不用,也應(yīng)每周開(kāi)機(jī)至少兩次,每次半天,同時(shí)開(kāi)除濕機(jī)除濕。特別是霉雨季節(jié),最好是能每天開(kāi)除濕機(jī)。 3、如所用的是單光朿型傅里葉紅外分光光度計(jì)(目前應(yīng)用最多),實(shí)驗(yàn)室里的CO2含量不能太高,因此實(shí)驗(yàn)室里的人數(shù)應(yīng)盡量少,無(wú)關(guān)人員最好不要進(jìn)入,還要注意適當(dāng)通風(fēng)換氣。 4、紅外光譜測(cè)定最常用的試樣制備方法是溴化鉀(KBr)壓片法(藥典收載品種90%以上用此法),因此為減少對(duì)測(cè)定的影響,所用KBr最好應(yīng)為光學(xué)試劑級(jí),至少也要分析純級(jí)。使用前應(yīng)適當(dāng)研細(xì)(200目以下),并在120℃以上烘4小時(shí)以上后置干燥器中備用。如發(fā)現(xiàn)結(jié)塊,則應(yīng)重新干燥。制備好的空KBr片應(yīng)透明,與空氣相比,透光率應(yīng)在75%以上。 5、如供試品為鹽酸鹽,因考慮到在壓片過(guò)程中可能出現(xiàn)的離子交換現(xiàn)象,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用氯化鉀(也同溴化鉀一樣預(yù)處理后使用)代替溴化鉀進(jìn)行壓片,但也可比較氯化鉀壓片和溴化鉀壓片后測(cè)得的光譜,如二者沒(méi)有區(qū)別,則可使用溴化鉀進(jìn)行壓片。 6、壓片法時(shí)取用的供試品量一般為1~2mg,因不可能用天平稱(chēng)量后加入,并且每種樣品的對(duì)紅外光的吸收程度不一致,故常憑經(jīng)驗(yàn)取用。一般要求所沒(méi)得的光譜圖中絕大多數(shù)吸收峰處于10%~80%透光率范圍在內(nèi)。最強(qiáng)吸收峰的透光率如太大(如大于30%),則說(shuō)明取樣量太少;相反,如最強(qiáng)吸收峰為接近透光率為0%,且為平頭峰,則說(shuō)明取樣量太多,此時(shí)均應(yīng)調(diào)整取樣量后重新測(cè)定。 7、壓片時(shí)KBr的取用量一般為200mg左右(也是憑經(jīng)驗(yàn)),應(yīng)根據(jù)制片后的片子厚度來(lái)控制KBr的量,一般片子厚度應(yīng)在0.5mm以下,厚度大于0.5mm時(shí),常可在光譜上觀察到干涉條紋,對(duì)供試品光譜產(chǎn)生干擾。 8、壓片時(shí),應(yīng)先取供試品研細(xì)后再加入KBr再次研細(xì)研勻,這樣比較容易混勻。研磨所用的應(yīng)為瑪瑙研缽,因玻璃研缽內(nèi)表面比較粗糙,易粘附樣品。研磨時(shí)應(yīng)按同一方向(順時(shí)針或逆時(shí)針)均勻用力,如不按同一方向研磨,有可能在研磨過(guò)程中使供試品產(chǎn)生轉(zhuǎn)晶,從而影響測(cè)定結(jié)果。研磨力度不用太大,研磨到試樣中不再有肉眼可見(jiàn)的小粒子即可。試樣研好后,應(yīng)通過(guò)一小的漏斗倒入到壓片模具中(因模具口較小,直接倒入較難),并盡量把試樣鋪均勻,否則壓片后試樣少的地方的透明度要比試樣多的地方的低,并因此對(duì)測(cè)定產(chǎn)生影響。另外,如壓好的片子上出現(xiàn)不透明的小白點(diǎn),則說(shuō)明研好的試樣中有未研細(xì)的小粒子,應(yīng)重新壓片。 9、測(cè)定用樣品應(yīng)干燥,否則應(yīng)在研細(xì)后置紅外燈下烘幾分鐘使干燥。試樣研好并具在模具中裝好后,應(yīng)與真空泵相連后抽真空至少2分鐘,以使試樣中的水分進(jìn)一步被抽走,然后再加壓到0.8~1GPa(8~10T/cm2)后維持2~5min。不抽真空將影響片子的透明度。 10、壓片用模具用后應(yīng)立即把各部分擦干凈,必要時(shí)用水清洗干凈并擦干,置干燥器中保存,以兔銹蝕。 11、供試品光譜與對(duì)照?qǐng)D譜或?qū)φ掌穲D譜的比較:首先是比較各峰(但在3440cm-1附近由水分所產(chǎn)生的峰和在2350cm-1附近由CO2所產(chǎn)生的峰不考慮在內(nèi))的峰形峰位(波數(shù)),其次是比較相鄰峰之間的相對(duì)強(qiáng)度(透光率),如兩者都能對(duì)得上,則表示供試品光譜與對(duì)照?qǐng)D譜一致。如其中有一項(xiàng)或兩項(xiàng)都對(duì)不上,應(yīng)考慮到儀器與測(cè)定條件等所存在的差異,此時(shí)應(yīng)取此供試品的對(duì)照品用同法同時(shí)測(cè)定,如測(cè)得的對(duì)照品光譜與供試品光譜一致,則仍可判為符合規(guī)定。 12、儀器的簡(jiǎn)單校正(中國(guó)藥典規(guī)定的方法,操作者自己校正) (1)波數(shù)準(zhǔn)確度用儀器所自帶的聚苯乙烯膜,按儀器使用說(shuō)明書(shū)要求設(shè)置參數(shù),以常用的掃描速度記錄紅外光譜,chp2005年版規(guī)定:用3027cm-1、2851cm-1、1601cm-1、1028cm-1和907cm-1五個(gè)特征吸收峰與測(cè)得的光譜上的相應(yīng)位置處的吸收峰處的波數(shù)相比較,傅里葉紅外儀在3000cm-1附近處(實(shí)際上就是3027cm-1和2851cm-1兩個(gè)峰)波數(shù)誤差不得過(guò)±5cm-1,而在1000cm-1附近處(實(shí)際上就是1601cm-1和1028cm-1和907cm-1三個(gè)峰)波數(shù)誤差不得過(guò)±1cm-1。而chp200年版則規(guī)定:與2851cm-1、1601cm-1、1028cm-1和907cm-1四個(gè)特征吸收峰進(jìn)行比較,在2000~400cm-1范圍內(nèi)相差不得過(guò)±4cm-1,在4000~2000cm-1范圍內(nèi)相差不得過(guò)±8cm-1。 (2)分辨率用上項(xiàng)校正所測(cè)得的聚苯乙烯膜光譜,在3110~2850cm-1范圍內(nèi)應(yīng)能分辨出7個(gè)吸收峰,其中峰2851cm-1與谷2870cm-1之間的透光率之差不得小于18%T,而峰1583cm-1與谷1589cm-1之間的透光率之差不得小于12%T。 |
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