红外吸收光谱在有机化学中的应用

　　 红外光谱法无论是在科学技术方面，还是在结构关系的研究方面都较成熟，因此应用也相当广泛，是现代研究物质的重要工具之一。现将其在有机化学方面的应用情况介绍如下。

　　一、鉴定化合物

　　这项工作在日常中遇到最多，尽管有机化合物多达数百万种，红外光谱对鉴定是否是某一化合物是一项有力的工具。通常工作方法有下列几种：

　　1、 鉴定是否为已知的化合物

　　 在鉴定是否为已知的化合物时，通常又有这二种情况：一种是用已知的标准样品与样品在同样条件下测试，所得的红外光谱图，如果官能团区和指纹区的吸收峰及其相对强度完全吻合，则样品即被认为与该标准品为同一化合物。另一种情况是没有标准样品时，可查阅有关的红外光谱的标准图谱。一般来说官能团区和指纹区的吸收峰及其相对强度都完全吻合，则可以认为是同一化合物。

　　２.鉴定一个全新的未知化合物

　　 对于一个文献上没有的全新化合物的鉴定工作，则是一项很复杂的工作，仅凭一种红外光谱图是不能完全解决的，但是红外光谱图可以给我们提供一些很有用的官能团信息。再用其他波谱方法，经典化学法，以及各项物理常数的测定等配合，然后经过多方面判断、推理综合考虑后才能下结论。

　　二.对反应进程的测定：

　　 对反应进程的研究有些借助于红外光谱还是很方便的，例如在反应过程中，总是伴随着一些基团的消失和另一些新的基团的出现。因此在反应过程中定时取出少量样品测定光谱，观察一些关键吸收带的消失和生成，便可以测定反应进行的程度，并进行反应动力学和反应速率的研究。

　　三.定量分析：

　　 利用红外分光光度计进行定量分析，正如可见光比色分析或紫外光谱定量分析一样，它的理论基础仍然是比耳—朗伯特定律，即：

　　Ａ＝abc

　　 定量分析同样是在某一选定波长下测其消光值，然后在一定的浓度范围内按比耳定律进行计算。误差在５％左右，虽不如紫外光谱灵敏，但红外光谱可供选用的峰数目较多，这时分析组分比较复杂的混合物特别方便，故在有些情况下仍用作定量分析。

　　四.判断有机化合物的结构

　　 用红外光谱图判断化合物的结构通常是用的较多的。下面我们将应用一些实例来讨论应用红外光谱判断化合物结构的方法：

　　１、计算有机物的不饱和度：

　　不饱和度表示有机物中碳原子的饱和程度。通过不饱和度的计算，可以缩小判断结构的范围。提供可能结构的线索。所以在测定结构时非常有用。计算不饱和度Ｕ的经验公式为：

　　Ｕ＝１+n４+２×n６+０.５×（n３+３×n５-n１）

　　Ｕ＝１+ n４+０.５×（n３-n１）

　　 式中n１，n３，n４，n５，n６式中一价，三价和四价，五价，六价原子的数目。

　　 通常规定双键（如C＝C，C＝O 等）和饱和环的不饱和度为Ⅰ；（Ｃ≡Ｃ，Ｃ≡Ｎ）的不饱和度为２，苯环的不饱和度为４（可理解为一个环加三个双键），但是应注意式中对二价原子不做考虑。此外对于稠环芳烃可用下面公式计算不饱和度，

　　Ｕ＝４r  -s

　　 r 为稠环芳烃的环数

　　s 为公用边数