Introduction to Interpretation of Infrared Spectra Pengantar Interpretasi Spectra Infrared

IR Spectroscopy is an extremely effective method for determining the presence or absence of a wide variety of functional groups in a molecule. (For a detailed listing, see the table showing important IR absorptions of various functional groups.) One way to begin analyzing an IR spectrum is to start at the high wavenumber end of the spectrum (typically 4000 cm -1 ) and look for the presence and absence of characteristic absorptions as you move toward lower wavenumbers. Spektroskopi inframerah adalah metode yang sangat efektif untuk menentukan ada atau tidak adanya berbagai kelompok fungsional dalam suatu molekul. (Untuk daftar rinci, lihat tabel yang menunjukkan serapan IR penting dari berbagai kelompok fungsional.) Salah satu cara untuk mulai menganalisis IR spektrum adalah untuk memulai pada akhir bilangan gelombang tinggi spektrum (biasanya 4000 cm -1) dan mencari keberadaan dan tidak adanya serapan karakteristik saat Anda bergerak menuju wavenumbers lebih rendah. Some of the most common, and distinctive, absorptions are organized into several regions below. Beberapa yang paling umum, dan khas, serapan tersebut diatur ke dalam beberapa daerah di bawah ini. This is the type of analysis that you should be able to do without consulting notes. Ini adalah jenis analisis yang harus Anda bisa melakukan konsultasi tanpa catatan. If necessary, a more detailed analysis could then be attempted by consulting a text on IR interpretation. Jika perlu, analisis yang lebih rinci kemudian bisa dicoba oleh konsultasi teks pada interpretasi IR.

Important Regions of the IR Spectrum

Kawasan penting dari Spektrum IR

3600-2700 cm -1 3600-2700 cm -1 XH stretch region XH peregangan wilayah

3600-3300 cm -1 3600-3300 cm -1

Alcohol OH Alkohol OH Amine or Amide NH Amine atau NH Amide Alkyne CH Alkuna CH

The alcohol OH stretch is usually a broad and strong absorption near 3400. Peregangan OH alkohol biasanya penyerapan yang luas dan kuat dekat 3400. The NH stretch is typically not as broad or strong as the OH, and in the case of an NH 2 it may appear as two peaks. Peregangan NH biasanya tidak luas atau yang kuat sebagai OH, dan dalam kasus seorang NH 2 mungkin muncul sebagai dua puncak. The terminal alkyne CH may be confirmed by a weak CC triple bond stretch near 2150 cm -1 The alkuna terminal CH dapat dibuktikan dengan ikatan peregangan tiga CC lemah dekat 2150 cm -1

3300-2500 cm -1 3300-2500 cm -1

Acid OH Asam OH This is normally a very broad signal centered near 3000 cm -1 . Ini biasanya merupakan sinyal yang sangat luas yang berpusat dekat 3000 cm -1.

3200-3000 cm -1 3200-3000 cm -1

Aromatic (sp 2 ) =CH Aromatik (sp 2) = CH Alkene (sp 2 ) =CH Alkena (sp 2) = CH

The aromatic CH's usually appear as a number of weak absorptions, while the alkene CH is one or a couple stronger absorptions. CH aromatik biasanya muncul sebagai sejumlah serapan lemah, sedangkan CH alkena adalah satu atau beberapa serapan kuat.

3000-2800 cm -1 3000-2800 cm -1

Alkyl (sp 3 ) CH Alkyl (sp 3) CH

Almost all organic compounds have alkyl CH's so this is not usually too informative. Hampir semua senyawa organik CH alkil begitu ini biasanya tidak terlalu informatif. However, the intensity of these peaks relative to other peaks gives a hint as to the size of the alkyl group. Namun, intensitas puncak tersebut relatif terhadap puncak lain memberikan petunjuk untuk ukuran kelompok alkil.

2850 and 2750 cm -1 2850 dan 2750 cm -1

Aldehyde CH CH aldehida

Two medium intensity peaks on the right hand shoulder of the alkyl C-H's. Dua puncak intensitas sedang di bahu sebelah kanan Yang alkil C-H. Look for confirming carbonyl C=O peak. Cari untuk mengkonfirmasikan C karbonil = puncak O.

2300-2100 cm -1 2300-2100 cm -1

2260-2210 cm -1 2260-2210 cm -1

A sharp, medium intensity peak. Sebuah puncak, intensitas tajam menengah. Carbon Dioxide in the atmosphere may also result in an absorption in this area if not subtracted out. Karbon Dioksida di atmosfer juga dapat menyebabkan penyerapan di bidang ini jika tidak dipotong keluar.

2260-2100 cm -1 2260-2100 cm -1

This peak's intensity varies from medium to nothing. puncak intensitas ini bervariasi dari media apa-apa. Since the intensity is related to the change in dipole moment, symmetrical alkynes will show little or no absorption here! Karena intensitas tersebut terkait dengan perubahan momen dipol, alkynes simetris akan menunjukkan atau tidak ada penyerapan kecil di sini!

1850-1500 cm -1 1850-1500 cm -1 C=X stretch region C = X peregangan wilayah

1850-1750 cm -1 1850-1750 cm -1

Anhydride C=O Anhidrida C = O 3-4 membered ring C=O 3-4 beranggota cincin C = O

Anhydrides have two absorptions, one near 1830-1800 and one near 1775-1740. Anhidrida memiliki dua serapan, satu di dekat 1830-1800 dan satu dekat 1775-1740. The absorption frequency increases as the ring size decreases. For example: cyclohexanone=1715,

cyclopentanone=1745, cylobutanone=1780, cyclopropanone=1850. Meningkat frekuensi penyerapan sebagai ukuran berkurang cincin:. Sebagai contoh sikloheksanon = 1715, cyclopentanone = 1745, cylobutanone = 1780, cyclopropanone = 1850.

1750-1700 cm -1 1750-1700 cm -1

Aldehyde C=O Aldehida C = O Ketone C=O C = O keton Ester C=O Ester C = O Acid C=O Asam C = O

This is usually the most intense absorption in the spectrum. Hal ini biasanya penyerapan paling intens dalam spektrum.

1700-1640 cm -1 1700-1640 cm -1

Amide C=O C = O amida Conjugated C=O C = O terkonjugasi

Because of the weakening of the C=O due to resonance, amides and conjugated carbonyl's come slightly lower than "normal" C=O. Karena melemahnya C = O akibat resonansi, amida dan karbonil terkonjugasi datang sedikit lebih rendah dari "normal" C = O. In general, conjugation lowers the absorption by 20-50 cm -1 . Secara umum, konjugasi menurunkan penyerapan oleh 20-50 cm -1.

1680-1620 cm -1 1680-1620 cm -1

Alkene C=C C = C alkena

This absorption is not as intense as that seen for C=O. penyerapan ini tidak intens seperti yang terlihat untuk C = O. It is variable and may be fairly small in symmetrical, or nearly symmetrical cases. Ini adalah variabel dan mungkin cukup kecil di simetris, atau hampir simetris kasus. Look for confirming alkene CH peaks above 3000. Cari untuk mengkonfirmasikan CH alkena puncak di atas 3000.

1600-1400 cm -1 1600-1400 cm -1

Aromatic C=C C = C aromatik

Multiple sharp, medium peaks. Beberapa yang tajam, sedang puncak. The pattern of peaks varies depending upon the substitution pattern. Pola puncak bervariasi tergantung pada pola substitusi. Usually there is one peak around 1600 and several others at lower wavenumbers. Biasanya ada satu puncak sekitar 1600 dan beberapa orang lain di wavenumbers lebih rendah. Look for confirming aromatic CH peaks slightly above 3000. Cari untuk mengkonfirmasikan CH aromatik puncak sedikit di atas 3000.

1500-400 cm -1 1500-400 cm -1 Fingerprint Region Sidik Jari Daerah

1300-1000 cm -1 1300-1000 cm -1

CO CO A strong absorption. Sebuah serapan yang kuat.

1500-400 cm -1 1500-400

Various Berbagai

Interpretation of peaks in the fingerprint region is complicated by the large number of different vibrations that occur here. Interpretasi puncak

cm -1

di wilayah sidik jari rumit dengan jumlah besar getaran yang berbeda yang terjadi di sini. These include single bond stretches and a wide variety of bending vibrations. Ini termasuk peregangan ikatan tunggal dan berbagai lentur getaran. This region gets its name since nearly all molecules(even very similar ones) have a unique pattern of absorptions in this region. Daerah ini mendapatkan namanya karena hampir semua molekul (bahkan serupa yang sangat) memiliki pola unik serapan di daerah ini.

Other Helpful Characteristics to Keep in Mind When Interpreting IR Spectra Karakteristik Bermanfaat lain untuk Perlu Pikiran Ketika Interpreting Spectra

IR

Wavenumber of Absorption

Bilangan gelombang PENYERAPAN

The absorption wavenumber for a stretching vibration is related to both the force constant between the two atoms (k) and the mass of the two atoms (m 1 and m 2 ) by the Hooke's Law equation: Para bilangan gelombang serapan untuk vibrasi ulur ini berhubungan dengan gaya konstan antara dua atom (k) dan massa dari dua atom (m 1 dan m 2) dengan persamaan Hooke's Law ini:

From this relationship, two important trends in the wavenumber for stretching vibrations can be deduced. Dari hubungan ini, dua tren penting dalam bilangan gelombang untuk peregangan getaran dapat disimpulkan.

1. As the bond strength increases, the wavenumber increases. Dengan meningkatnya kekuatan ikatan, meningkat bilangan gelombang. For example: Sebagai contoh:

2. As the mass of one of the two atoms in the bond increases, the wavenumber decreases. Sebagai massa salah satu dari dua atom dalam obligasi meningkat, bilangan gelombang menurun. (Assuming the change in bond strength is relatively small.) For example: (Asumsi perubahan kekuatan ikatan relatif kecil.) Sebagai contoh:

Intensity of Absorption Intensitas Penyerapan

The intensity of an absorption in the IR spectrum is related to the change in dipole that occurs during the vibration. Intensitas dari penyerapan dalam spektrum IR berkaitan dengan perubahan dipol yang terjadi selama getaran. Consequently, vibrations that produce a large change in dipole (eg C=O stretch) result in a more intense absorption than those that result in a relatively modest change in dipole (eg C=C). Akibatnya, getaran yang menghasilkan perubahan besar di dipol (C misalnya = peregangan O) menghasilkan intens penyerapan lebih dibanding mereka yang mengakibatkan perubahan relatif sederhana dipol (misalnya C = C). Vibrations that do not result in a change in dipole moment (eg, a symmetrical alkyne C triple bond C stretch) will show little or no absorption for this vibration. Getaran yang tidak mengakibatkan perubahan dalam momen

dipol (misalnya, C simetris alkuna triple bond C peregangan) akan ditampilkan atau tidak ada penyerapan sedikit untuk getaran ini.

For additional information on IR spectroscopy check out the Organic Chemistry Online IR Page . Untuk informasi tambahan tentang spektroskopi IR memeriksa Online Kimia Organik IR PT .

This page is maintained by John Hanson . Halaman ini dikelola oleh John Hanson . Please e-mail comments to hanson@ups.edu . Silahkan e-mail komentar untuk hanson@ups.edu .