含邻二 取代苯环
H
748cm （单峰）
1 3430cm 1， 3300cm （双峰）
1
NH 2 NH 2 C N
as CH 3 as CH 3 s CH 3
1622cm
1 1
为伯胺
1303cm 1， 1268cm
1 2925cm （较强）
1442cm 1380cm
1 1
为 CH 3
续前
结构为
第六节 红外吸收光谱仪
（三）、未知物结构的确定
• 解析红外谱图的一般原则 1. 试样的纯化 • 红外样品需纯度很高（98%以上），不含干扰测定 物质。可利用各种分离手段如：分馏、萃取、重 结晶、层析等提纯试样 2. 了解工作 • 了解样品来源、外观，根据样品存在的形态选择 适当的制样方法；观察样品的颜色和气味；注意 样品的纯度以及样品的元素分析，相对分子质量， 熔点、沸点、溶解度、折光率等物理常数的测定 结果——缩小结构的推测范围
1
3100 ~ 3000 cm ~ 1650 cm
1
无
CH 吸收
无
C C 吸收
否定结构 3
s C ( CH 3 ) 3 特征吸收
结构 1不具有 1395和1363cm 1双峰
综上，峰归属如下：
OH as CH 3 as CH 3 C O
否定结构 1
3360cm
1
2970cm 1， 1476cm 1， 1235cm
（3） 图中的吸收峰往往不可能全部解析，特 别是指纹区 （4）掌握主要基团的特征吸收
3000cm-1是个界，不饱和CH﹥3000，饱和CH﹤ 3000 苯环C=C1650~1450 2~4个中强吸收峰。利用指纹 区判断单、双、三取代
3、与标准图谱对照 • 解析完后，进行验证，不饱和度与计算 值是否相符，性质与文献值是否一致， 与标准图谱进行验证
3270 H 3030
C C
1597 C （芳环） C
， 1495 ， 1445
C N
NH
2100
C O
NH
1533
1323
1638
CH
1268
H
763 ， 694 （双峰）
续前
解： U
2 2 9 1 7 2
7
可能含有苯环
C O
1638cm 1强吸收
3270cm 1有吸收 1533cm 1吸收 1323cm
（3）单色器
• 单色器的作用是把通过样品池和参比池的复合光 色散成单色光，再射到检测器上加以检测 • 光栅——光栅单色器不仅对恒温恒湿要求不高， 而且具有线性色散，分辨率高和能量损失小等优 点 • 棱镜——早期的红外光谱仪使用一些能透过红外 光的无机盐如NaCl、KBr 等晶体制作棱镜；易吸湿， 需恒温、恒湿；近年来已被淘汰
几种标准图谱集
• 最常见的标准图谱有三种 1. 萨特勒（Sadtler）标准红外光谱集 美国 sadtler research laborationies 编辑出版的。 收集的图谱最多 2. 分子光谱文献“DMS”穿孔卡片 英国和德国 联合编制 3. “API”红外光谱资料 美国石油研究所（ API ） 编制。主要是烃类化合物的光谱
示例
H
3000
1600 C （芳） C
, 1584 和 1493
H
756 , 702 （双）
CH 2
2938 ， 2918 和 2860
CH 2
1452
解: 此题五个化合物有四个含有苯环， 其中三个还分别具有 C N ， NH 和C O；
只有化合物2无苯环，但具有 OH
续前
图上可见芳香化合物的一系列特征吸收 3060 ，3040 和3020cm 1有吸收 1600 ， 1584 和 1493cm 1三处吸收
CH 2 CH 2
该化合物为结构 5
练习
（书后P276题14）
OH
3360
as CH 3
as CH 3
1476
C O
1235
2970
s CH 3
2874
s （双） C ( CH 3 ) 3 1395和1363
解：
续前 此题三个化合物均具有 OH
其中 1个含C
C， 1个含 C (CH 3 ) 3， 1个为直链饱和醇
O 1638cm
含酰胺结构 C 0
NH
NH C N
1533cm 1323cm
CH C C CH
3300cm 2100cm 1268cm
1 1 1
含—C
CH
H C
3030cm
1 1
（芳环骨架） 1597 ， 1495 和 1445cm C
H
1 763 ， 694cm （双峰）
含单取代苯
续前
结构式应为
1622cm
1
可能为
1
NH 2
1303cm 1， 1268cm
可能为
as CH 3
C N
1 2925cm （较强）可能为
1442cm 1和1380cm 1分别为
as s 和 CH 3 CH 3
续前 故峰的归属如下：
H C
3030cm
1
1 （芳环骨架） 1588 ， 1494 和 1471 cm （三峰） C
傅里叶变换红外吸收光谱仪有如 下特点
• 测量时间短，扫描速度快，1s完成全光 谱扫描 • 灵敏度高，检测限可达10-9~10-12 g • 分辨率高，波数精度可达0.01cm-1 • 测定精度高 • 测定光谱范围宽 • 仪器结构复杂，价格昂贵
FTIR在高分子研究中的应用
红外吸收光谱仪
• 红外光谱主要部件 • 红外吸收光谱仪主要部件有：光源、样
品池、单色器、检测器、放大记录 系统
• 根据红外吸收光谱仪的结构和工作原理 不同可分为： 色散型红外吸收光谱仪 傅立叶变换红外吸收光谱仪（FI-IR）
1. 光源——能够发射高强度连续红外辐射的物质
通常采用惰性固体作光源 • 能斯特灯—由锆、钇、铈或钍的氧化物 特点：发射强度大，尤其在高于1000cm-1的区域 稳定性较好；机械强度较差，价格较贵 • 硅碳棒—由碳化硅烧结而成 特点：在低波数区发射较强，波数范围宽，400 ~4000cm-1；坚固、寿命长，发光面积大 用的较多
1
为
NH NH
C N
1 3300cm （强） 含 1 2100cm （强） 含
CH C C
1268cm
1
CH
3030cm
1
为
H C （芳环） C
1 1597 ， 1495 和 1445cm （三峰） 为 1 763 和 694cm （双峰） 为
（单取代） H
续前 峰归属如下：
NH C
3270cm
1 1 1 1
NH
3430 ， 3300 （双）
NH 2
1622
续前
解： U
2 2 7 1 9 2
1
4
H
推测可能含苯环
3030cm
可能为
1 1588 ， 1494和1471cm （三峰） 可能为 1 748cm （单峰） 可能为
C （芳环） C
（双取代） H
NH 2
1 3430cm 1， 3300cm （双峰） 可能为
工作原理
光源
二、色散型红外吸收光谱 仪
样品池 参比池
光谱 记录
单色器
检测器
带动笔和光 楔的装置
放大器
三、傅里叶变换红外光谱 仪
• 傅里叶变换红外光谱仪是20世纪70年代问世的 第三代红外光谱仪 • 主要区别：用干涉计取代了单色器 干涉计 试样 检测器 电子计算机
光源
迈克逊干涉计的作用
• ——由光源发出的红外光分成两束光，经动镜、定 镜反射后到达检测器并产生干涉现象。 • 当两束光的光程差为 /2的偶数倍时，则落到检 测器上的相干光相互叠加，产生明线，其相干光 的强度有最大值。 • 当两束光的光程差为 /2的奇数倍时，则落到检 测器上的相干光相互抵消，产生暗线，其相干光 的强度有最小值。 • 连续改变干涉计的反射镜位置，可在检测器上得 到一个干涉强度对光程差和辐射频率的函数图再 经过傅里叶变换，得到吸收强度对透射比对频率 或波长的普通红外光谱图
1600 ， 1580 和 1500cm 1三处吸收
1 690 和 750cm （双峰） 可能为 as 2980cm 1可能为 CH 3
可能为
C （芳环） C
（单取代） H
2920cm 1可能为 1370cm 1为
s CH 3
s CH 2
可能结构为 C 6 H 5
CO C 2 H 5
示例
CH
3300
1
s CH 3
2874cm
1
s 1 1395 和 1363 cm （双峰） C ( CH 3 ) 3
该化合物为结构 2
练习 （书后P276题15）
3030
as CH 3
H
1588 C （芳） C
2925
， 1494和1471
as CH 3
1442
s CH 3
1380
C N
1303， 1268
H
1 748cm （单）
否定结构 1 和 3
且无芳环对位取代特征 吸收
1680 ~ 1630cm
1
无
C O 吸收
否定结构 4
续前
综上所述，峰归属如下：
H C
3060 ，3040 和3020cm
1 1
（芳环） 1600 ， 1584 和 1493cm C 2938 ，2918 和 2860cm 1452cm
1 1