§ 3 影响 红外吸收光谱吸收频率的因素
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§ 3 影响 红外吸收光谱吸收频率的因素. 一 、电子效应. 1 、诱导效应( I 诱导). 分子中不同电负性的原子或官能团,通过静电诱导作用,使分子中电子云密度发生变化,即键的极性发生变化 ,这种效应称为诱导效应。. 由于这种诱导效应的发生,使键的力常数发生改变,应而发生化学键或官能团的特征频率发生变化。. 碳原子的杂化态不同,其电负性也不同,即 C SP >C SP2 >C SP3 ,故有. 2 、共轭效应( M 效应). 由于共轭作用使原来的双键略有伸长,力常数减少,所以振动频率降低。. ν C=O 1650 cm -1. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
一、电子效应
1 、诱导效应( I 诱导)
分子中不同电负性的原子或官能团,通过静电诱导作用,使分子中电子云密度发生变化,即键的极性发生变化 ,这种效应称为诱导效应。
§3 影响红外吸收光谱吸收频率的因素
C C C C Cl¦Ä¦Ä¦Ä¦Ä¦Ä¦Ä ¦Ä+ -+ ++
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由于这种诱导效应的发生,使键的力常数发生改变,应而发生化学键或官能团的特征频率发生变化。
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C
O
HR C
O
ClR C
O
FR C
O
FF
c=o 1731 cm-1 1800 cm-1 1920 cm-1 1928 cm-1¦Í
碳原子的杂化态不同,其电负性也不同,即 CSP>C
SP2>CSP3 ,故有
C
O
OCH3 CH=CH2 C
O
OCH3 C2H5
1770 cm-1 1725 cm-1¦ÍC=O
2 、共轭效应( M 效应)
CH2CH=CHCH2CH2=CHCH=CH2¦Ä- ¦Ä
+
由于共轭作用使原来的双键略有伸长,力常数减少,所以振动频率降低。
C CH=CHR
O
νC=O 1650 cm-1
C CH3
O
¦ÍC=O 1680 cm-1
C CH3
O
O2N νC=O 1770 cm-1
C
O
NH2 CR .. R =NH2
O-
+
νC=O 吸收峰不大于 1690 cm-1
C
O
NH2R ..
二、偶极场效应( F 效应)
O
C
C CHH
O
C
C CHH
O
C
C CHH
Cl Cl
HH
Cl
HCl
H
ClCl
H H¦Ä
-
¦Ä-
¦Ä-
¦Ä-
¦Ä-
νC=O 1755cm-1 1742cm-1 1728cm-1
O O
Br
Br
νC=O 1715cm-1 1728cm-1
三、空间效应
主要包括空间位阻效应、环状化合物的环张力和跨环中和等。
1 、空间位阻效应 C
O
CH3
C
O
CH3
CH3
νC=O 1663 cm-1 1693 cm-1
CCH3 H
OCH3
CH3
CCH3 CH3
OCH3
CH3
νC=O 1680 cm-1 1700 cm-1
2 、环张力(键角张力作用) A 、对于环外双键、环上羰基,随着环的张力增加, 其红外吸收波数也相应增加。
O O O
νC=O 1716 cm-1 1745 cm-1 1775 cm-1
环状的酸酐、内酰胺及内脂类化合物中,随着环的张力增加, σC=O 吸收峰向高波数方向移动。
O
νC=O =1808 cm-1
CH2CH2CH2CH2
νC=C 1651 cm-1 1657 cm-1 1678 cm-1 1781 cm-1
CH3
CH3CH2 CH2
νC=C 1678 cm-1 1672 cm-1
B 、环内双键的 νC=C 吸收位置则随环张力的增加而降低,且 νC=C-H 吸收峰移向高波数。
νC=C 1646 cm-1 1611 cm-1 1566 cm-1 1541 cm-1
μ=C-H 3017 cm-1 3045 cm-1 3060 cm-1 3076 cm-1
CH3 CH3H3C
νC=C 1641 cm-1 1685 cm-1
νC=C 1568 cm-1 1566 cm-1
νC=C 1614 cm-1 1611 cm-1
C 、跨环中和
OO
OCH3OCH3
CNCH3
O
+
H
ClO4-
υC=O 1675cm-1
OO
OCH3OCH3
CNCH3
OOCH3
OO
OCH3
CNCH3
O
+
-
四、氢键效应 X-H·····Y
1 、分子内氢键
O
O
O
O
OH
OH
形成分子内氢键 未形成分子间氢键
νC=O (缔合) 1622 cm-1 νC=O (游离) 1676 cm-1
1672 cm-1 1673 cm-1
νO-H (缔合) 2843 cm-1 νO-H (游离) 3615~3605 cm-1
CH3COCH2CO2C2H5O O
H
H3C OC2H5
νC=O 1738 cm-1 νC=O 1650 cm-1
1717 cm-1 νO-H 3000 cm-1
2 、分子间氢键
五、振动偶合效应
NO O
H
νas ( C=O ) 1710cm-1 νs ( C=O ) 1700cm-1
六、费米共振效应
苯甲酰氯的 νC=O 为 1773cm-1 和 1736 cm-1
七、质量效应 X-H X-D
2
)1(2
X
X
H
D
DX
HX
HX
HX
DX
DX
HX
DX
DX
HX
m
m
m
m
mm
mm
mm
mmmm
mm
2
DX
HX
八、外部因素
OC
O
CO
OHCHOC2H5
CO
OHC O
C2H5
C2H5
C
OOHC
CO
OHCÆø̬
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ÒÒ¼
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νC=O 1780cm-1
νC=O 1760 cm-1
νC=O 1735 cm-1
νC=O 1720 cm-1
νs ( C=O ) 1400 cm-1
νas ( C=O ) 1610~1550 cm-1