总结 红外光谱频率与官能团特征吸收峰

红外波谱

分子被激发后，分子中各个原子或基团（化学键）都会产生特征的振动，从而在特点的位置会出现吸收。相同类型的化学键的振动都是非常接近的，总是在某一范围内出现。

常见官能团的红外吸收频率

整个红外谱图可以分为两个区，4000~1350区是由伸缩振动所产生的吸收带，光谱比较简单但具有强烈的特征性，1350~650处指纹区。

通常，4000~2500处高波数端，有与折合质量小的氢原子相结合的官能团O-H, N-H, C-H, S-H 键的伸缩振动吸收带，在2500-1900波数范围内常常出现力常数大的三件、累积双键如：- C≡C-，- C≡N, -C=C=C-, -C=C=O, -N=C=O等的伸缩振动吸收带。在1900以下的波数端有-C=C-, -C=O, -C=N-, -C=O等的伸缩振动以及芳环的骨架振动。

1350~650指纹区处，有C-O, C-X的伸缩振动以及C-C的骨架振动，还有力常数较小的弯曲振动产生的吸收峰，因此光谱非常复杂。该区域各峰的吸收位置受整体分子结构的影响较大，分子结构稍有不同，吸收也会有细微的差别，所以指纹区对于用已知物来鉴别未知物十分重

要。

有机化学有机化合物红外吸收光谱

σ伸缩振动，δ面内弯曲振动，γ面外弯曲振动

一、烷烃

饱和烷烃IR光谱主要由C-H键的骨架振动所引起，而其中以C-H键的伸缩振动最为有用。在确定分子结构时，也常借助于C-H键的变形振动和C-C键骨架振动吸收。烷烃有下列四种振动吸收。

1、σC-H在2975—2845 cm-1范围，包括甲基、亚甲基和次甲基的对称与不对称伸缩振动

2、δC-H在1460 cm-1和1380 cm-1处有特征吸收，前者归因于甲基及亚甲基C-H 的σas，后者归因于甲基C-H的σs。1380 cm-1峰对结构敏感，对于识别甲基很有用。共存基团的电负性对1380 cm-1峰位置有影响，相邻基团电负性愈强，愈移向高波数区，例如，在CH3F中此峰移至1475 cm-1。

异丙基1380 cm-1裂分为两个强度几乎相等的两个峰1385 cm-1、1375 cm-1

叔丁基1380 cm-1裂分1395 cm-1、1370cm-1两个峰，后者强度差不多是前者的两倍，在1250 cm-1、1200 cm-1附近出现两个中等强度的骨架振动。

3、σC-C在1250—800 cm-1范围内，因特征性不强，用处不大。

4、γC-H分子中具有—（CH2）n—链节，n大于或等于4时，在722 cm-1有一个弱吸收峰，随着CH2个数的减少，吸收峰向高波数方向位移，由此可推断分子链的长短。

二、烯烃

烯烃中的特征峰由C=C-H键的伸缩振动以及C=C-H键的变形振动所引起。烯烃分子主要有三种特征吸收。

1、σC=C-H 烯烃双键上的C-H键伸缩振动波数在3000 cm-1以上，末端双键氢

C=CH2

在3075—3090 cm-1有强峰最易识别。

2、σC=C 吸收峰的位置在1670—1620 cm-1。随着取代基的不同，σC=C吸收峰的位置有所不同，强度也发生变化。

3、δC=C-H烯烃双键上的C-H键面内弯曲振动在1500—1000 cm-1，对结构不敏感，用途较少；而面外摇摆振动吸收最有用，在1000—700 cm-1范围内，该振动对结构敏感，其吸收峰特征性明显，强度也较大，易于识别，可借以判断双键取

代情况和构型。

RHC=CH 2 995~985cm -1（=CH ，S ） 915~905 cm -1（=CH 2，S ） R 1R 2C=CH 2 895~885 cm -1（S ）

（顺）-R 1CH=CHR 2 ~690 cm -1 （反）-R 1CH=CHR 2 980~965 cm -1（S ） R 1R 2C=CHR 3 840~790cm -1 （m ） 三、炔烃

在IR 光谱中，炔烃基团很容易识别，它主要有三种特征吸收。

1、σ 该振动吸收非常特征，吸收峰位置在3300—3310 cm -1，中等强度。σ

N-H 值与σC-H

值相同，但前者为宽峰、后者为尖峰，易于识别。

2、σ 一般 键的伸缩振动吸收都较弱。一元取代炔烃 σ 出现在2140—2100 cm -1，二元取代炔烃在2260—2190 cm -1，当两个取代基的性质相差太大时，炔化物极性增强，吸收峰的强度增大。当 处于分子的对称中心时，σ 为红外非活性。

3、σ 炔烃变形振动发生在680—610 cm -1。 四、芳烃

芳烃的红外吸收主要为苯环上的C-H 键及环骨架中的C=C 键振动所引起。芳族化合物主要有三种特征吸收。 1、σ

Ar-H 芳环上

C-H 吸收频率在3100~3000 cm -1附近，有较弱的三个峰，特征

性不强，与烯烃的σC=C-H 频率相近，但烯烃的吸收峰只有一个。

2、σ

C=C

芳环的骨架伸缩振动正常情况下有四条谱带，约为1600，1585，1500，

1450 cm -1，这是鉴定有无苯环的重要标志之一。 3、δ

Ar-H

芳烃的C-H 变形振动吸收出现在两处。1275—960 cm -1为δ

Ar-H ，由于

吸收较弱，易受干扰，用处较小。另一处是900—650 cm -1的δ

Ar-H 吸收较强，是识别苯环上取代基位置和数目的极重要的特征峰。取代基越多，δ

Ar-H 频率越高，

见表3-10。若在1600—2000 cm -1之间有锯齿壮倍频吸收（C-H 面外和C=C 面内弯曲振动的倍频或组频吸收），是进一步确定取代苯的重要旁证。 苯 670cm -1（S ） 单取代苯 770~730 cm -1（VS ），710~690 cm -1（S ） 1,2-二取代苯 770~735 cm -1（VS ）

1,3-二取代苯 810~750 cm -1（VS ）,725~680 cm -1（m~S ）

C C H C C C C RC CH C C C C C C H

1,4-二取代苯860~800 cm-1（VS）

五、卤化物

随着卤素原子的增加，σC-X降低。如C-F（1100~1000 cm-1）；C-Cl（750~700 cm-1）；C-Br（600~500 cm-1）；C-I（500~200 cm-1）。此外，C-X吸收峰的频率容易受到邻近基团的影响，吸收峰位置变化较大，尤其是含氟、含氯的化合物变化更大，而且用溶液法或液膜法测定时，常出现不同构象引起的几个伸缩吸收带。因此IR光谱对含卤素有机化合物的鉴定受到一定限制。

六、醇和酚

醇和酚类化合物有相同的羟基，其特征吸收是O-H和C-O键的振动频率。

1、σO-H一般在3670~3200 cm-1区域。游离羟基吸收出现在3640~3610 cm-1，峰形尖锐，无干扰，极易识别（溶剂中微量游离水吸收位于3710 cm-1）。OH是个强极性基团，因此羟基化合物的缔合现象非常显著，羟基形成氢键的缔合峰一般出现在3550~3200 cm-1。

1,2-环戊二醇顺式异构体P47

0.005mol/L (CCl4) 3633 cm-1（游离），3572 cm-1（分子内氢键）。

0.04 mol/L (CCl4) 3633 cm-1（游离），3572 cm-1（分子内氢键）~3500cm-1(分子间氢键)。

2、σC-O和δO-H C-O键伸缩振动和O-H面内弯曲振动在1410—1100 cm-1处有强吸收，当无其它基团干扰时，可利用σC-O的频率来了解羟基的碳链取代情况（伯醇在1050cm-1，仲醇在1125cm-1，叔醇在1200cm-1，酚在1250cm-1）。

七、醚和其它化合物

醚的特征吸收带是C-O-C不对称伸缩振动，出现在1150~1060cm-1处，强度大，C-C骨架振动吸收也出现在此区域，但强度弱，易于识别。醇、酸、酯、内酯的σC-O吸收在此区域，故很难归属。

八、醛和酮

醛和酮的共同特点是分子结构中都含有（C=O），σC=O在1750~1680cm-1范围内，吸收强度很大，这是鉴别羰基的最明显的依据。临近基团的性质不同，吸收峰的位置也有所不同。羰基化合物存在下列共振结构：

A B

C=O 键有着双键性 强的A 结构和单键性强的B 结构两种结构。共轭效应将使σ

C=O 吸收峰向低波数一端移动，

吸电子的诱导效应使σC=O 的吸收峰向高波数方向移动。α，β不饱和的羰基化合物，由于不饱和键与C=O 的共轭，因此C=O 键的吸收峰向低波数移动

σ

C=O

1685~1665cm -1 1745~1725cm -1

苯乙酮 对氨基苯乙酮 对硝基苯乙酮 σC=O

1691cm -1 1677cm -1 1700cm -1

σ

一般在

2700~2900cm -1 区域内，通常在~2820 cm -1、~2720 cm -1附近各有

一个中等强度的吸收峰，可以用来区别醛和酮。 九、羧酸 1、σ

O-H

游离的O-H 在~3550 cm -1，缔合的O-H 在3300~2500 cm -1，峰形宽而

散，强度很大。 2、σ

C=O

游离的C=O 一般在~1760 cm -1附近，吸收强度比酮羰基的吸收强度大，

但由于羧酸分子中的双分子缔合，使得C=O 的吸收峰向低波数方向移动，一般在1725~1700 cm -1，如果发生共轭，则C=O 的吸收峰移到1690~1680 cm -1。 3、σC-O 一般在1440~1395 cm -1，吸收强度较弱。

4、δ

O-H

一般在1250 cm -1附近，是一强吸收峰，有时会和σ

C-O 重合。

十、酯和内酯 1、σ

C=O

1750~1735 cm -1处出现（饱和酯σ

C=O

位于1740cm -1处），受相邻基团

的影响，吸收峰的位置会发生变化。 2、σ

C-O

一般有两个吸收峰，1300~1150 cm -1，1140~1030 cm -1

十一、酰卤

σ

C=O

由于卤素的吸电子作用，使C=O 双键性增强，从而出现在较高波数

处，一般在~1800cm -1处，如果有乙烯基或苯环与C=O 共轭，，会使σC=O 变小，

一般在1780~1740cm -1处。 十二、酸酐

C O

X Y C O

X Y +

-

RCH=CHCOR'

RCHClCOR'

C O

H

1、σC=O由于羰基的振动偶合，导致σC=O有两个吸收，分别处在1860~1800 cm-1和1800~1750 cm-1区域，两个峰相距60 cm-1。

2、σC-O为一强吸收峰，开链酸酐的σC-O在1175~1045 cm-1处，环状酸酐1310~1210 cm-1处。

十三、酰胺

1、σC=O酰胺的第ⅠⅡⅢ谱带，由于氨基的影响，使得σC=O向低波数位移，伯酰胺1690~1650 cm-1，仲酰胺1680~1655 cm-1，叔酰胺1670~1630 cm-1。

2、σN-H一般位于3500~3100 cm-1，伯酰胺游离位于~3520 cm-1和~3400 cm-1，形成氢键而缔合的位于~3350 cm-1和~3180 cm-1，均呈双峰；仲酰胺游离位于~3440 cm-1，形成氢键而缔合的位于~3100 cm-1，均呈单峰；叔酰胺无此吸收峰。

3、δN-H酰胺的第Ⅱ谱带，伯酰胺δN-H位于1640~1600 cm-1；仲酰胺1500~1530 cm-1，强度大，非常特征；叔酰胺无此吸收峰。

4、σC-N酰胺的第Ⅲ谱带，伯酰胺1420~1400 cm-1，仲酰胺1300~1260 cm-1，叔酰胺无此吸收峰。

十四、胺

1、σN-H游离位于3500~3300 cm-1处，缔合的位于3500~3100 cm-1处。含有氨基的化合物无论是游离的氨基或缔合的氨基，其峰强都比缔合的OH峰弱，且谱带稍尖锐一些，由于氨基形成的氢键没有羟基的氢键强，因此当氨基缔合时，吸收峰的位置的变化不如OH那样显著，引起向低波数方向位移一般不大于100cm-1。伯胺3500~3300 cm-1有两个中等强度的吸收峰（对称与不对称的伸缩振动吸收），仲胺在此区域只有一个吸收峰，叔胺在此区域内无吸收。

2、σC-N脂肪胺位于1230~1030 cm-1处，芳香胺位于1380~1250 cm-1处。

3、δN-H位于1650~1500 cm-1处，伯胺的δN-H吸收强度中等，仲胺的吸收强度较弱。

4、γN-H位于900~650 cm-1处，峰形较宽，强度中等（只有伯胺有此吸收峰）。

主要基团的红外特征吸收峰

15.03

9.90

2.95

9.09

7.14

主要基团的红外特征吸收峰

主要基团的红外特征吸收峰 基团振动类型波数（cm-1）波长（μm）强 度 备注 一、烷烃类CH伸 CH伸（反称） CH伸（对称） CH弯（面） C-C伸3000～2843 2972～2880 2882～2843 1490～1350 1250～1140 3.33～ 3.52 3.37～ 3.47 3.49～ 3.52 6.71～ 7.41 8.00～ 8.77 中、 强 中、 强 中、 强 分为反称与对 称 二、烯烃类CH伸 C＝C伸 CH弯（面） CH弯（面外） 单取代 双取代 顺式 反式3100～3000 1695～1630 1430～1290 1010～650 995～985 910～905 730～650 980～965 3.23～ 3.33 5.90～ 6.13 7.00～ 7.75 9.90～ 15.4 10.05～10.15 10.99～11.05 13.70～15.38 10.20～10.36 中、 弱 中 强 强 强 强 强 C＝C＝C为 2000～1925 cm-1 三、炔烃类CH伸 C≡C 伸 CH弯（面） CH弯（面外） ～3300 2270～2100 1260～1245 645～615 ～3.03 4.41～ 4.76 7.94～ 8.03 15.50～16.25 中 中 强 四、取代苯类CH伸 泛频峰 骨架振动（ C C= ν） CH弯（面） CH弯（面外）3100～3000 2000～1667 1600±20 1500±25 1580±10 1450±20 1250～1000 910～665 3.23～ 3.33 5.00～ 6.00 6.25± 0.08 6.67± 0.10 6.33± 0.04 变 弱 强 三、四个峰，特 征 确定取代位置

(完整版)红外各基团特征峰对照表

红外各基团特征峰对照表 一、红外吸收光谱中的重要区段： 1) O-H、N-H伸缩振动区(3750~3000 cm-1) 2) 不饱和碳上的C-H伸缩振动区(3300~3000 cm-1) 不饱和碳(三键和双键、苯环)上的C-H的伸缩振动在3300~3000 cm-1区域中出现不同的吸收峰。 3) C-H伸缩振动区(3000~2700 cm-1) 饱和碳上的C-H伸缩振动(包括醛基上的C-H) 4) 叁键和累积双键区(2400~2100 cm-1) 波数在2400~2100 cm-1区域内的谱带较少。 5) 羰基的伸缩振动区(1900~1650 cm-1) 羰基的吸收最常见出现的区域为1755~1670 cm-1。由于羰基的电偶极矩较大，一般吸收都很强烈，常成为IR光谱中的第一强峰。 6) 双键伸缩振动区(1690~1500 cm-1) 该区主要包括C=C，C=N，N=N，N=O等的伸缩振动以及苯环的骨架振动(σC=C)。 7) X-H面内弯曲振动及X-Y伸缩振动区(1475~1000 cm-1) 这个区域主要包括C-H面内弯曲振动, C-O、C-X(卤素)等伸缩振动, 以及C-C单键骨架振动等。该区域是指纹区的一部分。 8) C-H面外弯曲振动区（1000~650 cm-1） 烯烃、芳烃的C-H面外弯曲振动（σC-H）在1000~650 cm-1区。苯环邻二取代：770~735cm-1；苯环间二取代：710~690、810~750cm-1；苯环对二取代：830~810cm-1 具体对照表如下所示： （其中：VS：很强；W：弱；S：强；VW：很弱；m：中等；w：宽） 1、O-H、

常见官能团红外光谱的判定方法

常见官能团红外光谱的判定方法 1、首先确定羰基的存在与否。 羰基在1640~1820cm -1 区域内产生强吸收峰，往往是谱图中的最强峰，中等宽度。若 上述区域内没有这样的峰，便可知被测物无羰基。若有羰基存在，进一步确定： 饱和脂肪族羰基化合物的 v =o 吸收频率(cm -1) ① 酸基：有-OH 存在，在2500-3300 cm -1 区域内有一个宽的吸收峰。 ② 酰胺：有-NH 存在的酰胺，在 3500cm -1 附近有中等强度吸收，有时呈强度相等的双 峰，为-NH 2型酰胺。伯酰胺在1410 cm -1 还有C-N 的吸收。 ③ 酯：有C-O-C 伸缩振动存在，在 1000~1300cm -1 附近有中等强度吸收。 ④ 酐：在1760 cm -1 和1810 cm -1 附近有两个羰基的强吸收。有 C-O-C 伸缩振动。 ⑤ 醛：与羰基直接相联的氢，其 C-H 的伸缩振动在2750和2850 cm -1 附近有两个弱吸 收。 ⑥ 酮：排除上述情况的羰基，为酮类化合物。 cm -1 有吸收 2、 若无羰基，判断化合物是否为含氧或含氮化合物。 ① 醇和酚：有-OH 存在，在 2500-3300 cm-1区域内有一个宽的吸收峰，同时，又在 1000- 1300 cm -1 区域内有C-O 的强吸收峰； ② 醚：没有-OH 存在，只有 C-O ，在1000-1300 cm-1区域内有强吸收； ③ (伯、仲)胺：有-NH2和-NH-存在，于3500 cm-1附近有中等强度的吸收峰，在 1030-1300 cm-1区域内有C-N 的强吸收。 3、 双键和芳环 ① 烯烃的双键：在1650 cm -1 附近有弱吸收； ② 芳环：在1450-1650 cm-1区域内有中等或较强的吸收，表明为芳环 C=C ;同时还可 以结合3000 cm-1以上处的芳环不饱和 4、 叁键 ① 炔烃叁键：有-C 三C-存在，于 键上，则三C-H 在3300 cm-1附近有 ② 腈类的-C 三N 键：在2250 cm-1附近有个中等强度，尖锐的吸收峰。 5、 硝基：硝基的氮原子上有两个氧，在 1300-1390 cm -1 和1500 - 1600 cm -1 两处各有 一 个强吸收峰。 6、 烷烃：除了在3000 cm -1处的C-H 和1375、1450 cm -1 处的C-H 吸收外，无其它特 征吸收。 7、其它：P=0、S=O 、P — 0、Si — O 等基团和化学键在 吸收带。 C-C —C 的伸缩振动在 1300-1100 C-H 吸收来进行确证。 2150 cm-1 附近有弱而尖的吸收；若有氢直接连接在叁 C-H 的吸收。 1400~800 cm -1处都有很强的

红外谱图峰位分析方法

红外谱图分析（一） 基团频率和特征吸收峰 物质的红外光谱，是其分子结构的反映，谱图中的吸收峰，与分子中各基团的振动形式相对应。多原子分子的红外光谱与其结构的关系，一般是通过实验手段得到的。这就是通过比较大量已知化合物的红外光谱，从中总结出各种基团的吸收规律来。实验表明，组成分子的各种基团，如O—H、N—H、C—H、C═C、C≡C、C═O等，都有自己特定的红外吸收区域，分子其它部分对其吸收位置影响较小。通常把这种能代表基团存在、并有较高强度的吸收谱带称为基团频率，其所在的位置一般又称为特征吸收峰。 根据化学键的性质，结合波数与力常数、折合质量之间的关系，可将红外4 000～400 cm-1划分为四个区：4 000~2 500 cm-1 氢键区 2 500~2 000 cm-1 产生吸收基团有O—H、C—H、N—H； 叁键区 2 000~1 500 cm-1 C≡C、C≡N、C═C═C 双键区 1 500~1 000 cm-1 C═C、C═O等 单键区 按吸收的特征，又可划分为官能团区和指纹区。 一、官能团区和指纹区 红外光谱的整个围可分成4 000~1 300 cm-1与1 300~600 cm-1两个区域。 4 000~1 300 cm-1区域的峰是由伸缩振动产生的吸收带。由于基团的特征吸收峰一般位于高频围，并且在 该区域，吸收峰比较稀疏，因此，它是基团鉴定工作最有价值的区域，称为官能团区。 在1 300~600 cm-1区域中，除单键的伸缩振动外，还有因变形振动产生的复杂光谱。当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异。这种情况就像每个人都有不同的指纹一样，因而称为指纹区。指纹区 对于区别结构类似的化合物很有帮助。 指纹区可分为两个波段 （1）1 300~900 cm-1这一区域包括C—O，C—N，C—F，C—P，C—S，P—O，Si—O等键的伸缩振 动和C═S，S═O，P═O等双键的伸缩振动吸收。

红外光谱特征吸收峰

物质的红外光谱是其分子结构的反映，谱图中的吸收峰与分子中各基团的振动形式相对应。多原子分子的红外光谱与其结构的关系，一般是通过实验手段得到。这就是通过比较大量已知化合物的红外光谱，从中总结出各种基团的吸收规律。实验表明，组成分子的各种基团，如O-H、N-H、C-H、C=C、C=OH和C C 等，都有自己的特定的红外吸收区域，分子的其它部分对其吸收位置影响较小。通常把这种能代表及存在、并有较高强度的吸收谱带称为基团频率，其所在的位置一般又称为特征吸收峰。 一、基团频率区和指纹区 （一）基团频率区 中红外光谱区可分成4000 cm-1 ~1300 cm-1和1800cm-1 （1300 cm-1 ）~ 600 cm-1两个区域。最有分析价值的基团频率在4000 cm-1 ~ 1300 cm-1 之 间，这一区域称为基团频率区、官能团区或特征区。区内的峰是由伸缩振动产生的吸收带，比较稀疏，容易辨认，常用于鉴定官能团。在1800 cm-1 （1300 cm-1 ）~600 cm-1 区域内，除单键的伸缩振动外，还有因变形振动产生的谱带。这种振动与整个分子的结构有关。当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异，并显示出分子特征。这种情况就像人的指纹一样，因此称为指纹区。指纹区对于指认结构类似的化合物很有帮助，而且可以作为化合物存在某种基团的旁证。基团频率区可分为三个区域： （1）4000 ~2500 cm-1 X-H伸缩振动区，X可以是O、H、C或S等原子。 O-H基的伸缩振动出现在3650 ~3200 cm-1 范围内，它可以作为判断有无醇类、酚类和有机酸类的重要依据。当醇和酚溶于非极性溶剂（如CCl4），浓度于0.01mol. dm-3时，在3650 ~3580 cm-1处出现游离O-H基的伸缩振动吸收，峰形尖锐，且没有其它吸收峰干扰，易于识别。当试样浓度增加时，羟基化合物产生缔合现象，O-H基的伸缩振动吸收峰向低波数方向位移，在3400 ~3200 cm-1 出现一个宽而强的吸收峰。胺和酰胺的N-H伸缩振动也出现在3500~3100 cm-1 因此，可能会对O-H伸缩振动有干扰C-H的伸缩振动可分为饱和和不饱和的两种。饱和的C-H伸缩振动出现在3000 cm-1以下，约3000~2800 cm-1 ，取代基对它们影响很小。如-CH3 基的伸缩吸收出现在2960 cm-1和2876 cm-1附近；-

主要基团的红外特征吸收峰

主要基团的红外特征 吸收峰

主要基团的红外特征吸收峰 基团振动类型波数（cm-1）波长 （μm）强 度 备注 一、烷烃类CH伸 CH伸（反 称） CH伸（对 称） CH弯（面内） C-C伸3000～2843 2972～2880 2882～2843 1490～1350 1250～1140 3.33～ 3.52 3.37～ 3.47 3.49～ 3.52 6.71～ 7.41 8.00～ 8.77 中、 强 中、 强 中、 强 分为反称与对 称 二、烯烃类CH伸 C＝C伸 CH弯（面内） CH弯（面外） 单取代 双取代 顺式 反式3100～3000 1695～1630 1430～1290 1010～650 995～985 910～905 730～650 980～965 3.23～ 3.33 5.90～ 6.13 7.00～ 7.75 9.90～ 15.4 10.05～10.15 10.99～11.05 13.70～15.38 10.20～10.36 中、 弱 中 强 强 强 强 强 C＝C＝C为 2000～1925 cm-1 三、炔烃类CH伸 C≡C 伸 CH弯（面内） CH弯（面外） ～3300 2270～2100 1260～1245 645～615 ～3.03 4.41～ 4.76 7.94～ 8.03 15.50～16.25 中 中 强 四、取代苯类CH伸 泛频峰 骨架振动 （C C= ν） CH弯（面内） CH弯（面外）3100～3000 2000～1667 1600±20 1500±25 1580±10 1450±20 1250～1000 910～665 3.23～ 3.33 5.00～ 6.00 6.25±0.08 6.67±0.10 6.33±0.04 6.90±0.10 8.00～ 10.00 10.99～15.03 变 弱 强 三、四个峰， 特征 确定取代位置

红外出峰位置

因为官能团特征吸收是解析谱图的基础。 对一张已经拿到手的红外谱图： （1）首先依据谱图推出化合物碳架类型：根据分子式计算不饱和度，公式： 不饱和度＝F+1+(T-O)/2 其中： F：化合价为4价的原子个数（主要是C原子）， T：化合价为3价的原子个数（主要是N原子）， O：化合价为1价的原子个数（主要是H原子）， 我以前本科上谱学导论时老师给过公式，但字母都被我改了:F、T、O 分别是英文4,3，1的首字母，这样我记起来就不会忘了：）。 举个例子：比如苯：C6H6，不饱和度＝6+1+（0-6）/2＝4，3个双键加一个环，正好 为4个不饱和度； （2）分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收；以3000 cm^-1为界:高于3000cm^-1为不 饱和碳C-H伸缩振动吸收，有可能为烯, 炔, 芳香化合物,而低于3000cm^-1一般为饱 和C-H伸缩振动吸收； （3）若在稍高于3000cm^-1有吸收,则应在 2250~1450cm^-1频区，分析不饱和碳碳键的伸 缩振动吸收特征峰，其中： 炔 2200~2100 cm^-1

烯 1680~1640 cm^-1 芳环 1600,1580,1500,1450 cm^-1 若已确定为烯或芳香化合物，则应进一步解析指纹区，即 1000~650cm^-1的频区 ,以 确定取代基个数和位置（顺反，邻、间、对）； （4）碳骨架类型确定后,再依据其他官能团,如 C=O, O-H, C-N 等特征吸收来判定化合物 的官能团； （5）解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来，以准确判定官能团的存在,如2820 ，2720和1750~1700cm^-1的三个峰，说明醛基的存在。 解析的过程基本就是这样吧，至于制样以及红外谱图软件的使用，一般的有机实验书上都 有比较详细的介绍的，这里就不唠叨了。 这是一个令人头疼的问题，有事没事就记一两个吧： 1.烷烃：C-H伸缩振动（3000-2850cm^-1） C-H弯曲振动（1465-1340cm^-1） 一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm^-1以下，接近3000cm^-1的频率吸收。 2.烯烃：烯烃C-H伸缩（3100~3010cm^-1） C=C伸缩(1675~1640 cm^-1) 烯烃C-H面外弯曲振动（1000~675cm^1）。

最新总结-红外光谱频率与官能团特征吸收峰分析

红外波谱 分子被激发后，分子中各个原子或基团（化学键）都会产生特征的振动，从而在特点的位置会出现吸收。相同类型的化学键的振动都是非常接近的，总是在某一范围内出现。 整个红外谱图可以分为两个区，4000~1350区是由伸缩振动所产生的吸收带，光谱比较简单但具有强烈的特征性，1350~650处指纹区。

通常，4000~2500 处高波数端，有与折合质量小的氢原子相结合的官能团O-H, N-H, C-H, S-H 键的伸缩振动吸收带，在2500-1900 波数范围内常常出现力常数大的三件、累积双键如：- y, - gN, -C=C=C-,-C=C=O,-N=C=O等的伸缩振动吸收带。在1900以下的波数端有 -C=C-, -C=O, -C=N-, -C=O 等的伸缩振动以及芳环的骨架振动。 1350~650指纹区处，有C-O, C-X的伸缩振动以及C-C的骨架振动，还有力常数较小的弯曲振动产生的吸收峰, 因此光谱非常复杂。该区域各峰的吸收位置受整体分子结构的影响较大, 分子结构稍有不同, 吸收也会有细微的差别, 所以指纹区对于用已知物来鉴别未知物十分重要。

有机化学有机化合物红外吸收光谱 C伸缩振动，S面内弯曲振动，丫面外弯曲振动 一、烷烃 饱和烷烃IR光谱主要由C-H键的骨架振动所引起，而其中以C-H键的伸缩振动最为有用。在确定分子结构时，也常借助于C-H键的变形振动和C-C键骨架振动吸收。烷烃有下列四种振动吸收。 1、（T C-H在2975—2845 cm-1范围，包括甲基、亚甲基和次甲基的对称与不对称 伸缩振动 2、S C-H在1460 cm-1和1380 cm-1处有特征吸收，前者归因于甲基及亚甲基C-H 的（T as,后者归因于甲基C-H的（T s。1380 cm-1峰对结构敏感，对于识别甲基很有用。共存基团的电负性对1380 cm-1峰位置有影响，相邻基团电负性愈强，愈移向高波数区，例如，在CH3F中此峰移至1475 cm-1。 异丙基1380 cm-1裂分为两个强度几乎相等的两个峰1385 cm-1、1375 cm-1 1 1 1 叔丁基1380 cm 裂分1395 cm 、1370cm两个峰，后者强度差不多是前者 的两倍，在1250 cm-1、1200 cm-1附近出现两个中等强度的骨架振动。 3、（T C-C在1250—800 cm-1范围内，因特征性不强，用处不大。 4、丫C-H分子中具有一（CH2）n—链节，n大于或等于4时，在722 cm-1有一个弱吸收峰，随着CH2个数的减少，吸收峰向高波数方向位移，由此可推断分子链的长短。 二、烯烃 烯烃中的特征峰由C=C-H键的伸缩振动以及C=C-H键的变形振动所引起。烯烃分子主要有三种特征吸收。 1、（T C=C-H烯烃双键上的C-H键伸缩振动波数在3000 cm-1以上，末端双键氢 \ 1 zC=CH 2 在3075—3090 cm 有强峰最易识别。 2、（T C=C吸收峰的位置在1670—1620 cm-1。随着取代基的不同，c C=C吸收峰的位置有所不同，强度也发生变化。 3、S C=C-H烯烃双键上的C-H键面内弯曲振动在1500—1000 cm-1,对结构不敏感，用途较少；而面外摇摆振动吸收最有用，在1000- 700 cm-1范围内，该振动对结构敏感，其吸收

红外光谱特征峰解析常识

红外光谱特征峰解析常识 编写李炎平 红外特征光谱峰存在一定特征规律，正确的记录了化学结 构和特征，识记特征波谱峰有助于我们解析红外光谱。下面我将一些特征波谱峰简要罗列如下，如有疏漏之处还望批评指出。 ●羟基：特征峰范围（3650~3200）c mˉ1，一般在 3600cmˉ1处有较强峰。 ●羧基：特征峰范围（3500~2500）cmˉ1，一般峰波 数小于羟基。 ●饱和烷烃—C—H ：特征峰小于3000cmˉ1，一般在 (2950~2850)cm处，如有峰在（1390~1360）cmˉ1 处，则说明有— CH,如有峰在1450cmˉ1处，则说 3 明有— CH—， 2 ●不抱和烷烃：特征峰大于3000cmˉ1，对于烯烃 = C- _在3050 cmˉ1处和（1600~1330）cmˉ1 H C 处有峰，对于炔烃H ≡ -在（3360~3250）cmˉ1 C- C 处有峰，在（700~600）cmˉ1处有枪宽峰。 ●对于C C=:在（1700~1645）cmˉ1处有特征峰，不过不太明显，只具有指示作用。 ●对于- COC ,在（1900~1600）cm处有强峰。 -COOC CHO, - - - ●指纹区：- C N O C C , -C ,等，在 C, O C O - - - - - - - - - - - -

（1330~900）cm ˉ1处有中强峰， ● 对于)(2CH n :在（900~400）cm ˉ1处有中强或弱峰。 ● 对于醛类：特征范围为羰基峰+（2900~2700）cm ˉ1。 ● 对于----C O C :在（1300~900）cm ˉ1处有两强峰（可能有一个弱峰）。 ● 特征区范围（4400~1330）cm ˉ1，指纹区范围（1330~400）cm ˉ1。 ● 通常将中红外光谱区域划分为四个部分。 1）4000~2500cm-1，为含氢基团的伸缩振动区，通常称为“氢键区”。 2）2500~2000cm-1叁键和累积双键区。 3）2000~1500cm-1，双键区。 4）小于1500cm-1，单键区。

红外吸收光谱特征峰特别整理版.doc

表典型有机化合物的重要基团频率（/cm-1 ） 化合物基团X-H 伸缩振动区叁键区双键伸缩振动区烷烃-CH3 asCH:2962±10(s) sCH:2872±10(s) -CH2- asCH:2926±10(s) sCH:2853±10(s) CH:2890 ± 10(s) 烯烃 CH:3040～3010(m)C=C:1695～1540(m) CH:3040 ～ 3010(m) :1695 ～ 1540(w) C=C 炔烃-C≡C-H :2270～ 2100(w) CH: ≈ 3300(m) C≡C 芳烃泛频 :2000 ～ 1667(w) CH:3100～3000(变) :1650 ～ 1430(m) C=C 2～4 个峰 醇类R-OH OH:3700～3200(变) 部分单键振动和指纹区asCH:1450±10(m) sCH:1375±5(s) CH:1465±20(m) CH:～ 1340(w) CH:1310～1295(m) CH:770 ～ 665(s) CH:970 ～ 960(s) CH:1250～1000(w) CH:910～665 单取代： 770 ～ 730(vs) ≈700(s) 邻双取代 :770 ～ 735(vs) 间双取代 :810 ～ 750(vs) 725 ～ 680(m) 900 ～ 860(m) ～对双取代 :860 ～ 790(vs) OH:1410～1260(w) CO:1250～1000(s) OH:750 ～ 650(s)

酚类Ar-OH OH： 3705 ～ 3125(s) 脂肪醚R-O-R＇ 酮 醛 CH：≈2820, ≈2720(w) 双峰 羧酸 OH： 3400 ～ 2500(m) 酸酐 酯 泛频C=O:≈3450(w) 胺-NH2 NH2:3500～3300(m) 双峰 -NH NH:3500～3300(m) 酰胺 asNH: ≈ 3350(s) sNH: ≈ 3180(s) NH:≈3270(s) 酰卤 :1650 ～ 1430(m) OH:1390 ～ 1315(m) C=C CO:1335～1165(s) CO:1230～1010(s) C=O:≈1715(vs) C=O:≈1725(vs) C=O:1740～1690(m) OH:1450～1410(w) CO:1266～1205(m) C=O:1850～1880(s) CO:1170～1050(s) C=O:1780～1740(s) C=O:1770～1720(s) COC:1300～1000(s) NH:1650～1590(s,m) CN(脂肪):1220 ～ 1020(m,w) CN(芳香 ):1340 ～ 1250(s) NH:1650～1550(vw) CN(脂肪):1220 ～ 1020(m,w) CN(芳香 ):1350 ～ 1280(s) C=O:1680～1650(s) :1420～ 1400(m) CN NH:1650 ～ 1250(s) NH2:750 ～ 600(m) C=O:1680～1630(s) + :1310～1200(m) CN NH NH+CN:1750～ 1515(m) C=O:1670～1630 C=O:1810～1790(s)

常见基团红外光谱特征频率解读

仲酰胺 -CONH- 仲酰胺仲C=O与NH可以分别位于分子键的同侧或异测，因而有顺式和反式之别，顺式比反式频率低，由于含量不同，两峰强度可能相差较大 NH 3500~3400 反式 3460~3400 顺式 3440~3420 顺式和反式 3100~3070 NH2平面变角振动的倍频 C=O 1700~1670 酰胺吸收带1，当N上有吸电子取代基时，C-O 频率向高频位移δN-H 键状 1550 ~1510 环状 1430 酰胺吸收带2 C-N 1260 酰胺吸收带3 γN-H 700 酰胺吸收带4 氮氮双键 烷基偶氮化合物 1575~1555 v N=N伸缩 反式芳香偶氮化合物 1440~1410 弱 N=N伸缩 顺式芳香偶氮化合物约1510 弱 N=N伸缩 芳烃 芳烃=C-H 和环C=C伸缩振动 =C-H 3080~3010 m 出现一组谱峰（3-4个）=C-H -C=C- 1625~1590 v 通常在大约1600处 1590~1575 v 若共轭在1580出现强谱带 1520~1470 v 有吸电子基团取代时通常在大约1470，有给电子基团取代时 通常在大约1510 1465~1430 v 芳环上=C-H非平面变角振动频率 1，4-二取代 860-800 vs 羟基 羟基O-H伸缩振动 游离O-H 3670~3580 v 尖峰，OH伸缩 氢键缔合O-H 3550~3230 m-s 通常峰形宽，振动频率与浓度有关（分子间） 氢键缔合O-H 3590~3400 v 通常峰形窄，振动频率与浓度无关（分子内） 螯合O-H 3200~2500 v 通常峰形宽，振动频率与浓度无关 羟基O-H变形振动 伯、伯醇 1350~1260 s 面内变形 叔醇 1410~1310 s 面内变形 醇 700~600 宽，面外变形 羧基

红外光谱吸收峰

红外光谱吸收峰 物质的红外光谱是其分子结构的反映，谱图中的吸收峰与分子中各基团的振动形式相对应。多原子分子的红外光谱与其结构的关系，一般是通过实验手段得到。这就是通过比较大量已知化合物的红外光谱，从中总结出各种基团的吸收规律。实验表明，组成分子的各种基团，如O-H、N-H、C-H、C=C、C=OH和C C等，都有自己的特定的红外吸收区域，分子的其它部分对其吸收位置影响较小。通常把这种能代表及存在、并有较高强度的吸收谱带称为基团频率，其所在的位置一般又称为特征吸收峰。≡物质的红外光谱是其分子结构的反映，谱图中的吸收峰与分子中各基团的振动形式相对应。多原子分子的红外光谱与其结构的关系，一般是通过实验手段得到。这就是通过比较大量已知化合物的红外光谱，从中总结出各种基团的吸收规律。实验表明，组成分子的各种基团，如O-H、N-H、C-H、C=C、C=OH和C 一、基团频率区和指纹区 （一）基团频率区 中红外光谱区可分成4000 cm-1 ~1300 cm-1和1800cm-1 （1300 cm-1 ）~ 600 cm-1两个区域。最有分析价值的基团频率在4000 cm-1 ~ 1300 cm-1 之 间，这一区域称为基团频率区、官能团区或特征区。区内的峰是由伸缩振动产生的吸收带，比较稀疏，容易辨认，常用于鉴定官能团。在1800 cm-1 （1300 cm-1 ）~600 cm-1 区域内，除单键的伸缩振动外，还有因变形振动产生的谱带。这种振动与整个分子的结构有关。当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异，并显示出分子特征。这种情况就像人的指纹一样，因此称为指纹区。指纹区对于指认结构类似的化合物很有帮助，而且可以作为化合物存在某种基团的旁证。基团频率区可分为三个区域： （1）4000 ~2500 cm-1 X-H伸缩振动区，X可以是O、H、C或S等原子。 O-H基的伸缩振动出现在3650 ~3200 cm-1 范围内，它可以作为判断有无醇类、酚类和有机酸类的重要依据。当醇和酚溶于非极性溶剂（如CCl4），浓度于0.01mol. dm-3时，在3650 ~3580 cm-1处出现游离O-H基的伸缩振动吸收，峰形尖锐，且没有其它吸收峰干扰，易于识别。当试样浓度增加时，羟基化合物产生缔合现象，O-H基的伸缩振动吸收峰向低波数方向位移，在3400 ~3200 cm-1 出现一个宽而强的吸收峰。胺和酰胺的N-H伸缩振动也出现在3500~3100 cm-1 CH（不是炔烃）基的吸收基出现在2890 cm-1 附近，但强度很弱。不饱和的C-H伸缩振动出现在3000 cm-1以上，以此来判别化合物中是否含有不饱和的C-H键。苯环的C-H键伸缩振动出现在3030 cm-1附近，它的特征是强度比饱和的C-H浆稍弱，但谱带比较尖锐。≡因此，可能会对O-H伸缩振动有干扰C-H的伸缩振动可分为饱和和不饱和的两种。饱和的C-H伸缩振动出现在3000 cm-1以下，约3000~2800 cm-1，取代基对它们影响很小。如-CH3 基的伸缩吸收出现在2960 cm-1和2876 cm-1附近；- CH2基的吸收在2930 cm-1 和2850 cm-1附近； 不饱和的双键=C-H的吸收出现在3010~3040 cm-1范围内，末端= CH2的吸收出 现在3085 cm-1附近。 CH上的C-H伸缩振动出现在更高的区域（3300 cm-1 ）附近。≡叁键 （2）2500~1900 为叁键和累积双键区。 N基的吸收越弱，甚至观察不到。≡N基越近，-C ≡N基吸收比较强而尖锐。若分子中含有O原子，且O原子离-C ≡N基的缩振动在非共轭的情况下出现在2240~2260 cm-1附近。当与不饱和键或芳香核共轭时，该峰位移到2220~2230 cm-1附近。若分子中含有C、H、N原子，-C ≡C-R，因为分子是对称，则为非红外活性。-C ≡C-R出现在2190~2260 cm-1附近。如果是R-C ≡-C 'CH的伸缩振动出现在 2100~2140 cm-1附近，R≡C-R两种类型，R-C≡-C 'CH和R≡N等等叁键的伸缩振动，以及-C =C=C、-C=C=O等累积双键的不对称性伸缩振动。对于炔烃类化合物，可以分成R-C≡C、-C≡主要包括-C

红外吸收光谱峰位的影响因素

光谱峰位的影响因素 分子内基团的红外吸收会受到邻近基团及整个分子其他部分的影响，也会因测定条件及样品的物理状态而改变。所以同一基团的特征吸收会在一定范围内波动。影响因素有： 1. 化学键的强度 一般地说化学键越强，则力常数K 越大，红外吸收频率 ν 越大。如碳碳三键，双键和单键的伸缩振动吸收频率随键强度的减弱而减小。 伸缩振动频率 (cm -1) 2150 1715 1200 2. 诱导效应 诱导效应可以改变吸收频率。如羰基连有拉电子基团可增强碳氧双键，加大C=O 键的力常数K ，使C=O 吸收向高频方向移动。 C=O 伸缩振动频率（cm -1 ） 1715 1815 ~ 1785 3. 共轭效应 共轭效应常使C =O 双键的极性增强，双键性降低，减弱键的强度使吸收向低频方向移动。例如羰基与α、β不饱和双键共轭，从而削弱了碳氧双键，使羰基伸缩振动吸收频率向低波数位移。 C=O 伸缩振动频率（cm -1） 1715 1685 ~ 1670 4. 成键碳原子的杂化状态 一般化学键的原子轨道s 成分越多，化学键力常数K 越大，吸收频率越高。 sp sp 2 sp 3

C?H伸缩振动频率（cm-1）3300 3100 2900 5. 键张力的影响 主要是环状化合物环的大小不同影响键的力常数，使环内或环上基团的振动频率发生变化。具体变化在不同体系也有不同。例如：环丙烷的C-H伸缩频率在3030 cm-1，而开链烷烃的C-H伸缩频率在3000 cm-1以下。 6．氢键的影响 氢键的形成使电子云密度平均化，从而使伸缩振动频率降低。形成氢键后基团的伸缩频率都会下降。游离羧酸的C=O键频率出现在1760 cm-1 左右，在固体或液体中，由于羧酸形成二聚体，C=O键频率出现在1700 cm-1 。分子内氢键不受浓度影响，分子间氢键受浓度影响较大。 例如：乙醇的自由羟基的伸缩振动频率是3640 cm-1，而其缔合物的振动频率是3350 cm-1。形成氢键还使伸缩振动谱带变宽。 7. 振动的耦合 若分子内的两个基团位置很近，振动频率也相近，就可能发生振动耦合，使谱带分成两个，在原谱带高频和低频一侧各出现一个谱带。例如乙酸酐的两个羰基间隔一个氧原子，它们发生耦合。羰基的频率分裂为1818和1750 cm-1。(预期如果没有耦合其羰基振动将出现在约1760 cm-1)。弯曲振动也能发生耦合。 8. 物态变化的影响 通常同种物质气态的特征频率较高，液态和固态较低。如丙酮v C=O(气)＝1738 cm-1， v C=O(液)＝1715 cm-1。溶剂也会影响吸收频率。 七. 定量分析 定量依据是Lambert-Beer定律:吸光度(A) A=ε*C * L 其中：ε为摩尔吸光系数，A= -lgT = -lg(I t/I o)= lg(I o/I t) 定量时吸光度的测定常用基线法。如图所示，图中I 与I0之比就是透射比。 思考:如何按图从坐标T%计算A? 如何做标准曲线?

红外吸收光谱特征峰,史上最全

表15.1 典型有机化合物的重要基团频率（/cm-1） asCH asCH sCH sCH asCH CH sCH CH CH CH C=C CH CH CH C=C CH CH C≡C CH CH C=C CH OH OH

CO OH OH C=C OH CO CO C=O CH C=O OH C=O OH CO CO C=O C=O 泛频C=O C=O COC NH2NH CN CN NH NH CN CN asNH C=O CN

sNH NH NH2 NH CN+NH C=O NH+CN C=O C=O C≡N NO2NO2 CN NO2NO2 CN 吡啶类 CH C=C及C=N CH CH 嘧啶类 CH C=C及C=N CH CH * 表中vs,s,m,w,vw用于定性地表示吸收强度很强，强，中，弱，很弱。

中红外光谱区一般划分为官能团区和指纹区两个区域，而每个区域又可以分为若干个波段。 官能团区 官能团区（或称基团频率区）波数范围为4000～1300cm -1 ， 又可以分为四个波段。 ★ 4000～2500cm -1 为含氢基团x —H （x 为O 、N 、C ）的伸缩振动区，因为折合质量小，所以波数高，主要有以下五种基团吸收 ● 醇、酚中O —H ：3700～3200cm -1 ， 无缔合的O —H 在高 一侧，峰形尖锐， 强度为ｓ 缔合的O —H 在低 一侧， 峰形宽钝， 强度为ｓ ● 羧基中O —H ： 3600～2500 cm -1 ， 无缔合的O —H 在高 一侧，峰形尖锐， 强度为ｓ 缔合可延伸至2500 cm -1 ，峰非常宽钝， 强度为ｓ ● N —H ： 3500～3300 cm -1 ， 伯胺有两个H ，有对称和非对称两个峰， 强度为ｓ—ｍ 叔胺无H ，故无吸收峰 ● C —H ： ＜3000 cm -1 为饱和C ： ～2960 cm -1 ( ),～2870 cm -1 ( ) 强度为ｍ-ｓ ～2925 cm -1 ( ),～2850 cm -1 ( ) 强度为ｍ-ｓ ～2890 cm -1 强度为ｗ ＞3000 cm -1 为不饱和 C ： (及苯环上C-H)3090～3030 cm -1 强度为ｍ ～3300 cm -1 强度为ｍ ● 醛基中C —H ：～2820及～2720两个峰 强度为ｍ－ｓ

红外吸收光谱解析

红外吸收光谱法 第一节概述 一、红外光谱测定的优点 20世纪50年代初期，红外光谱仪问世，揭开了有机物结构鉴定的新篇章。到了50年代末期，已经积累了大量的红外光谱数据，到70年代中期，红外光谱法成为了有机结构鉴定的重要方法。红外光谱测定的优点： 1、任何气态、液态、固态样品都可以进行红外光谱的测定，这是核磁、质谱、紫外等仪器所不及的。 2、每种化合物均有红外吸收，又有机化合物的红外光谱可以获得丰富的信息。 3、常规红外光谱仪价格低廉，易于购置。 4、样品用量小。 二、红外波段的划分 σ=104/λ（λnm σcm-1） 红外波段范围又可以进一步分为远红外、中红外、近红外 波段波长nm 波数cm-1 近红外0.75~2.5 13300~4000 中红外 2.5~15.4 4000~650 远红外15.4~830 650~12 三、红外光谱的表示方法 红外光谱图多以波长λ（nm）或波数σ（cm-1）为横坐标，表示吸收峰的位置，多以透光率T%为纵坐标，表示吸收强度，此时图谱中的吸收“峰”，其实是向下的“谷”。一般吸收峰的强弱均以很强（ε大于200）、强（ε在75-200）、中（ε在25-75）、弱（ε在5-25）、很弱（ε小于5），这里的ε为表观摩尔吸收系数 红外光谱中吸收峰的强度可以用吸光度（A）或透过率T%表示。峰的强度遵守朗伯-比耳定律。吸光度与透过率关系为 A=lg( ) T1 所以在红外光谱中“谷”越深（T%小），吸光度越大，吸收强度越强。第二节红外吸收光谱的基本原理

一、分子的振动与红外吸收 任何物质的分子都是由原子通过化学键联结起来而组成的。分子中的原 子与化学键都处于不断的运动中。它们的运动，除了原子外层价电子跃迁以 外，还有分子中原子的振动和分子本身的转动。这些运动形式都可能吸收外 界能量而引起能级的跃迁，每一个振动能级常包含有很多转动分能级，因此 在分子发生振动能级跃迁时，不可避免的发生转动能级的跃迁，因此无法测 得纯振动光谱，故通常所测得的光谱实际上是振动-转动光谱，简称振转光谱。 1、双原子分子的振动 分子的振动运动可近似地看成一些用弹簧连接着的小球的运动。以双原子 分子为例，若把两原子间的化学键看成质量可以忽略不计的弹簧，长度为r （键 长），两个原子分子量为m 1、m 2。如果把两个原子看成两个小球，则它们之 间的伸缩振动可以近似的看成沿轴线方向的简谐振动，如图3—2。因此可以 把双原子分子称为谐振子。这个体系的振动频率υ（以波数表示），由经典力 学（虎克定律）可导出： C ——光速（3×108 m/s ） υ= K ——化学键的力常数（N/m ） μ——折合质量（kg ） μ= 如果力常数以N/m 为单位，折合质量μ以原子质量为单位，则上式可简 化为 υ=130.2 双原子分子的振动频率取决于化学键的力常数和原子的质量，化学键越强，相对原子质量越小，振动频率越高。 H-Cl 2892.4 cm -1 C=C 1683 cm -1 C-H 2911.4 cm -1 C-C 1190 cm -1 同类原子组成的化学键（折合质量相同），力常数大的，基本振动频率就 大。由于氢的原子质量最小，故含氢原子单键的基本振动频率都出现在中红 外的高频率区。 2、多原子分子的振动 (1)、基本振动的类型 1πμ2c K m 1m 2m 1m2+ K μ

红外光谱 主要官能团 分析-1

相关峰是指一组相互依存，相互佐证的吸收峰。一个基团有数种振动形式，每种红外活性的振动都通常相应给出一个吸收峰。如芳环化合物相关峰有五种振动形式：、泛频区、、和，可作为佐证苯环存在的依据。 第二节有机药物的典型红外吸收光谱 一、脂肪烃类化合物 （一）烷烃类化合物 烷烃类化合物用于结构鉴定的吸收峰主要有碳—氢伸缩振动（）和面内弯曲振动（）吸收峰。 1．：在3000 cm-1~ 2845 cm-1范围内出现强的多重峰。 —CH3：2 970 cm-1~2 940 cm-1(s)，2 875 cm-1~2 865 cm-1 (m)。甲氧基中的甲基，由于氧原子的影响，一般在2 830 cm-1附近出现尖锐而中等强度的吸收峰。—CH2—：2 932 cm-1~2 920 cm-1 (s)，2 855 cm-1~2 850 cm-1 (s)，环烷烃、与卤素等相连接的—CH2 向高频区移动。 —CH—：在2 890 cm-1附近，但通常被—CH3和—CH2—的伸缩振动所掩盖。2．：面内弯曲振动出现在1 490 cm-1~1 350 cm-1。 —CH3：~ 1 450 cm-1 (m)，~ 1 380 cm-1 (s)，峰的出现是化合物中存在甲基的证明。当化合物中存在有—CH(CH3)2或—C(CH3)3时，由于振动偶合，1380 cm-1峰发生分裂，出现双峰。 —CH2—：~ 1 465 cm-1 (m)。 3．：在有—(CH2)n—直链结构的化合物中，—CH2—的面内摇摆（）在810 cm-1～720 cm-1内变化，n越大，越小，当n>4时，—CH2—的在720 cm-1。（二）烯烃类化合物 烯烃类化合物用于结构鉴定的吸收峰主要有碳—氢伸缩振动（）、碳—碳伸缩振动（）和碳—氢面外弯曲振动（）吸收峰。 1．：出现在3 100 cm-1~3 010 cm-1范围内，强度都很弱。 2．：非共轭发生在1 680 cm-1~1 620 cm-1，强度较弱；共轭向低频方向移动，发生在1 600 cm-1附近，强度增大。 3．：出现在990 cm-1~690 cm-1范围内，强度较强，它可以用来判断双键上的取代个数、取代位置、类型及顺反异构，是烯烃类化合物结构确定最有价值的振动形式（见附录）。 4.在环状烯烃中, 随着环元素的减少，环张力增加, 环外双键振动频率增加；而环内双键振动频率减小，环丁烯达最小，环元素继续减少，振动频率反而增加。 （三）炔烃类化合物 炔烃类化合物用于结构鉴定的吸收峰主要有和吸收峰。 1．：发生在3 360 cm-1~3 300 cm-1，吸收峰强且尖锐。 2．：发生在2 260 cm-1~2 100 cm-1区域内; ：在2 140 cm-1~2 100 cm-1；：在2 260 cm-1~2 190 cm-1。 正辛烷、1—辛烯、1—辛炔的红外光谱见图2-5 二、芳香烃类化合物 芳香族化合物用于结构鉴定的吸收峰主要有、、泛频区、和。

基团红外吸收图谱

红外识谱图看似复杂，其实也有规律可循，试试这个口诀，说不定也是一种方法。 红外可分远中近，中红特征指纹区，1300来分界，注意横轴划分异。 看图要知红外仪，弄清物态液固气。样品来源制样法，物化性能多联系。 识图先学饱和烃，三千以下看峰形。2960、2870是甲基，2930、2850亚甲峰。 1470碳氢弯，1380甲基显。二个甲基同一碳，1380分二半。面内摇摆720，长链亚甲亦可辨。 烯氢伸展过三千，排除倍频和卤烷。末端烯烃此峰强，只有一氢不明显。化合物，又键偏，～1650会出现。烯氢面外易变形，1000以下有强峰。910端基氢，再有一氢990。顺式二氢690，反式移至970； 单氢出峰820，干扰顺式难确定。炔氢伸展三千三，峰强很大峰形尖。三键伸展二千二，炔氢摇摆六百八。芳烃呼吸很特征，1600～1430。1650～2000，取代方式区分明。900～650，面外弯曲定芳氢。 五氢吸收有两峰，700和750；四氢只有750，二氢相邻830；间二取代出三峰，700、780，880处孤立氢 醇酚羟基易缔合，三千三处有强峰。C－O伸展吸收大，伯仲叔醇位不同。1050伯醇显，1100乃是仲，1150叔醇在，1230才是酚。1110醚链伸，注意排除酯酸醇。若与π键紧相连，二个吸收要看准， 1050对称峰，1250反对称。苯环若有甲氧基，碳氢伸展2820。次甲基二氧连苯环，930处有强峰， 环氧乙烷有三峰，1260环振动，九百上下反对称，八百左右最特征。 缩醛酮，特殊醚，1110非缩酮。酸酐也有C－O键，开链环酐有区别， 开链强宽一千一，环酐移至1250。羰基伸展一千七，2720定醛基。 吸电效应波数高，共轭则向低频移。张力促使振动快，环外双键可类比。 二千五到三千三，羧酸氢键峰形宽，920，钝峰显，羧基可定二聚酸、 酸酐千八来偶合，双峰60严相隔，链状酸酐高频强，环状酸酐高频弱。 羧酸盐，偶合生，羰基伸缩出双峰，1600反对称，1400对称峰。 1740酯羰基，何酸可看碳氧展。1180甲酸酯，1190是丙酸， 1220乙酸酯，1250芳香酸。1600兔耳峰，常为邻苯二甲酸。 氮氢伸展三千四，每氢一峰很分明。羰基伸展酰胺I，1660有强峰； N－H变形酰胺II，1600分伯仲。伯胺频高易重叠，仲酰固态1550； 碳氮伸展酰胺III，1400强峰显。胺尖常有干扰见，N－H伸展三千三， 叔胺无峰仲胺单，伯胺双峰小而尖。1600碳氢弯，芳香仲胺千五偏。 八百左右面内摇，确定最好变成盐。伸展弯曲互靠近，伯胺盐三千强峰宽， 仲胺盐、叔胺盐，2700上下可分辨，亚胺盐，更可怜，2000左右才可见。 硝基伸缩吸收大，相连基团可弄清。1350、1500，分为对称反对称。 氨基酸，成内盐，3100～2100峰形宽。1600、1400酸根展，1630、1510碳氢弯。 盐酸盐，羧基显，钠盐蛋白三千三。矿物组成杂而乱，振动光谱远红端。 钝盐类，较简单，吸收峰，少而宽。注意羟基水和铵，先记几种普通盐。 1100是硫酸根，1380硝酸盐，1450碳酸根，一千左右看磷酸。 硅酸盐，一峰宽，1000真壮观。勤学苦练多实践，红外识谱不算难 1.红外光谱法的一般特点 特征性强、测定快速、不破坏试样、试样用量少、操作简便、能分析各种状态的试样、分析灵敏度较低、定量分析误差较大 2.对样品的要求 ①试样纯度应大于98％，或者符合商业规格 ?这样才便于与纯化合物的标准光谱或商业光谱进行对照 ?多组份试样应预先用分馏、萃取、重结晶或色谱法进行分离提纯，否则各组份光谱互相重叠，难予解析 ②试样不应含水（结晶水或游离水） 水有红外吸收，与羟基峰干扰，而且会侵蚀吸收池的盐窗。所用试样应当经过干燥处理 ③试样浓度和厚度要适当