1、第五节 红外吸收光谱的解析一、谱图解析的方法利用红外光谱进行分析，大致可分为官能团定性分析和结构分析两方面。官能团定性是根据化合物的 IR 光谱的特征峰，测定物质含有哪些官能团，从而确定化合物的类别。结构分析是由化合物的 IR 光谱，结合其它性质测定有关化合物的化学结构式或立体结构。在进行化合物的鉴定及结构分析时，对谱图经常用到直接法、否定法和肯定法。1、直接法 用已知物的标准品与被测品在相同的条件下，测定 IR 光谱，并进行对照，完全相同时则可肯定为同一化合物。应特别注意两点：一是所用仪器与标准谱图是否一致，二是测定的条件（样品的物理状态、样品的浓度及溶剂等）与标准谱图是否一致2、否定法 依
2、据 IR 光谱与分子结构的关系，谱图中某些波数的吸收峰反映了某种基团的存在，如果谱图中不出现某种吸收峰时，就可否定某种基团的存在。3、肯定法 借助于红外光谱中特征吸收峰，以确定某种特征基团存在的方法。谱图中在 1740 处有强的吸收，并且在 12601050 区域内出现两个强的吸收峰，就可判定分子中含有酯基。二、谱图解析的步骤 测得试样的 IR 光谱后，接着就是对谱图进行分析。应该说，谱图解析并无严格的程序和规则。在本节的上半部分对各基团的 IR 光谱进行了简单的讨论，并将中红外区分成八个区域。解析谱图时，可先从各区域的特征频率入手，发现基团后，再根据指纹区进一步核证其基团及其与其它基团的结合
3、方式。例如 1-辛烯 CH3(CH2)5CH=CH2 的红外光谱。见图 326。在该光谱中有-CH=CH 2 基的存在，可观察到 3040 cm-1 附近的不饱和=C-H 伸缩振动（图中 a） 、1680 1620 cm-1 处的 C=C 伸缩振动（图中 b）和 990 cm-1 及910 cm-1 处的 =C-H 及=CH 2 面外摇摆振动（图中 c）四个特征峰。这一组特征峰是因-CH=CH 2 基存在而存在的相关峰。可见，用一组相关峰可以更准确地鉴别官能团。单凭一个特征峰就下结论是不够的，要尽可能把一个基团的每个相关峰都找到。也就是既有主证，还得有佐证才能肯定。这是应用 IR 光谱进行定性
4、分析的一个原则。有这样的一个经验叫做“四先、四后、一抓法“，即先特征，后指纹；先最强峰，后次强峰，再中强峰；先粗查，后细查；先肯定，后否定；一抓是抓一组相关峰。谱图具体解析步骤如下：（1） 、了解样品的来源、纯度（要求 98%以上）外观 包括对样品的颜色、气味、物理状态、灰分等观察。如果未知样品含有杂质，要进行分离、提纯。（2） 、收集相关信息 IR 光谱不易得到总体信息，如分子量、分子式等，若不给出其它方面资料而解析 IR 光谱，在多数情况下是困难的，为了 IR 光谱的解析，应尽可能收集到元素分析值从而确定未知物的实验式；有条件时应测定其分子量以确定分子式，通过分子式，计算化合物的不饱和度。
5、同时还收集一般的理化常数如溶解度、沸点、熔点、折光率、旋光度等以及紫外、质谱、核磁共振和化学性质等资料。（3） 、由 IR 光谱确定基团及其结构从高波数吸收峰确定原子基团及其结构。即首先观察 40001330 cm-1 范围内出现的特征吸收峰，它们是由 H 和 C、N、O 等各原子的伸缩振动或者是多重键的伸缩振动所引起的。接着从低波数区（指纹区）相应吸收的另外数据中得到进一步确认。在分析谱带时，不仅要考虑谱带的位置，而且要考虑谱带的形状和强度。如在 19901650 cm-1 之间有强吸收，则可能含有羰基；如果在此区间内有弱的吸收带，则肯定不是羰基，而要考虑其他的基团存在的可能。有时遇到的困难
6、往往是位于该区的峰有几种解释，在这种情况下就要根据其它区域峰特征吸收，方能作出最后判断。例如位于 1675 cm-1 处强峰，可以肯定是羰基，但是是哪种化合物（醛、同酮、羧酸、酯、酰胺）中的羰基呢？假如在 2720 cm-1 处出现一个弱的吸收峰，就肯定是醛的羰基了。注意整个分子各个基团的相互影响因素。（4） 、根据以上三点推测可能的结构式。（5） 、查阅标准谱图集三、解析谱图注意事项1、IR 光谱是测定化合物结构的，只有分子在振动的状态下伴随有偶极矩变化者才能有红外吸收。对应异构体具有相同的光谱，不能用 IR 光谱来鉴别这类异构体。2、某些吸收峰不存在，可以确信某基团不存在；相反，吸收峰存在
7、并不是该基团存在的确认，应考虑杂质的干扰。3、在一个光谱图中的所有吸收峰并不能全部指出其归属，因为有些峰是分子作为一个整体的特征吸收，而有些峰则是某些峰的倍频或组频，另外还有些峰是多个基团振动吸收的叠加。4、在 4000650 cm-1 区只显少数几个宽吸收者，大多数为无机化合物的谱图。5、在3350 cm -1 和 1640 cm-1 处出现的吸收峰，很可能是样品中的水引起的。6、高聚物的光谱较之于形成这些高聚物的单体的光谱吸收峰的数目少，峰较宽钝，峰的强度也较低。但分子量不同的相同聚合物 IR 光谱无明显差异。如分子量为 100000 和分子量为 15000 的聚苯乙烯，两者在 4000650 cm-1 的一般红外区域找不到光谱上的差异。7、解析光谱图时当然首先注意强吸收峰，但有些弱峰、尖峰的存在不可忽略，往往对研究结构可提供线索。8、解析光谱图时辨认峰的位置固然重要、但峰的强度对确定结构也是有用的信息。有时注意分子中两个特征峰相对强度的变化能为确认复杂基团的存在提供线索。
