基于红外光谱的有机物定性解析及应用

由于有机化合物的种类繁多，结构复杂，影响因素多，因而红外光谱的解析是一件比较复杂的工作，目前还没有完备的规律可循。根据红外光谱的基本原理和经验规律，有机物红外光谱图的定性解析一般可按照下列步骤进行。

1.了解样品的背景

了解存在的化学元素、未知样品的物理状态及色泽、未知样品的来源及用途、未知样品的纯度、是单一组分还是混合物、可能存在的组分（或组成）等。

2.确定化合物的类型

（2）饱和碳原子的判别以3000cm-1为界，若在略低于3000cm-1处有吸收峰，则为饱和烃的νCH伸缩振动。若在略高于3000cm-1处有吸收峰，则为不饱和烃νCH2的伸缩振动。

（3）判别是芳香族化合物还是脂肪族化合物。若在1600cm-1和1500cm-1处有吸收峰（νC═C），且3030cm-1处有吸收峰（ν═C—H），则可判定为芳香族化合物，若无上述吸收峰存在，则为脂肪族化合物。

3.推断可能含有的功能团

首先将整个红外光谱区域划分成特征功能团区[即5000～1333cm-1（2～2.5μm）]和指纹区[即1333～667cm-1区（7.5～15μm）]。为了查找可能含有的功能团的特征吸收峰，可以用红外光谱八分区（表2-5），如果在上述某一区域中没有吸收带，则表示没有相应的基团和结构，如果有吸收带，再作进一步详细分析。

（1）在5000～1333cm-1区间，先分析最强的吸收，然后考虑中等强度的吸收。(www.xing528.com)

（2）确定C—H振动存在与否，如果存在，进一步确定其振动类型。C—H的伸缩振动频率出现在3400～2840cm-1，如果在3000cm-1以上，则碳原子是不饱和的，或者存在着高卤素化合物（诱导效应）；如果低于3000cm-1，则碳原子是饱和的。在3000cm-1以上或以下都出现吸收，那么碳原子就存在着饱和及不饱和两种情况。在1455cm-1处有吸收带表明存在CH3（弯曲振动），在1375cm-1处有吸收带则表明存在C—CH3（用已知物的光谱图对照，进而确定究竟是乙基、正丙基、异丙基或叔丙基）。在725cm-1处有中等强度的吸收带，表明为开键，且存在四个或多个邻接次甲基。

（3）确定化合物或混合物所存在的类别中等强度的1650cm-1和1600cm-1带存在与否，表明芳香烃存在与否；若存在中等强度的1650cm-1和1600cm-1吸收带，表明存在烯烃（没有烯烃存在也有可能存在该吸收带）。2210cm-1附近出现弱的吸收带或者在3250cm-1处出现一中等强度的吸收带，以及在2115cm-1处出现一中等强度吸收带，则表明存在炔烃衍生物（炔烃不存在时这些吸收带仍可以出现）。如果出现CH2吸收，但没有出现CH3—C吸收，表明可能存在酯环化合物；如果有CH2和CH3存在，但没有芳烃、烯烃、炔烃的特征吸收，则认为是脂肪烃化合物。在确定了化合物的类型之后，接着要查清楚烯烃的类型、芳烃取代基的数目和位置。

如果光谱图只存在3～10个吸收带，且有几个宽带，无表征有机物的吸收带存在，则应考虑无机物存在的可能性。

（4）先解析强的吸收带，然后解析中等强度的吸收带。如果认为某一谱带与某一功能基有相关性，随之就应去查寻确定那类功能基所出现的整个吸收带，对其进行尽可能接近的分类。

然后，应集中于1333～667cm-1区间，从强吸收带到中等强度吸收带进行分析。

当解析能初步确定可能存在某化合物时，为了最终的鉴定，可以与已知物的光谱进行比较对照。两个图谱的峰形、位置和强度的比例都基本一致时，才能最后确证该化合物为何物。对用通过红外光谱还无法确知的未知物，或者无标准谱图与之比较时，常需借助核磁共振谱（第三章）、质谱（第四章）和紫外光谱等手段加以验证。