總結紅外光譜頻率與官能團特征吸收峰

1、紅外波譜分子被激發(fā)后，分子中各個原子或基團（化學鍵）都會產(chǎn)生特征的振動，從而在特點的位置 會出現(xiàn)吸收。相同類型的化學鍵的振動都是非常接近的，總是在某一范圍內(nèi)出現(xiàn)。常見官能團的紅外吸收頻率鍵型化合物類型吸收峰位置/cm-1吸收強度C-H烷烴29602850強=C-H烯烴及芳烴31003010中等三C-H炔烴3300強-C-C-烷烴1200700弱-C=C-烯烴16801620不定CC炔烴22002100不定C=O醛17401720強酮17251705強酸及酯17701710強酰胺16901650強-OH醇及酚36503610不定，尖銳氫鍵結合的醇及酚34003200強，寬-NH2胺3500330

2、0中等，雙峰C-X氯化物750700中等溴化物700500中等整個紅外譜圖可以分為兩個區(qū)，40001350區(qū)是由伸縮振動所產(chǎn)生的吸收帶，光譜比較簡單但具有強烈的特征性，1350650處指紋區(qū)。通常，40002500 處高波數(shù)端， 有與折合質(zhì)量小的氫原子相結合的官能團O-H, N-H, C-H, S-H鍵的伸縮振動吸收帶，在 2500-1900 波數(shù)范圍內(nèi)常常出現(xiàn)力常數(shù)大的三件、累積雙鍵如： -y, - gN, -C=C=C-,-C=C=O,-N=C=O等的伸縮振動吸收帶。在 1900以下的波數(shù)端有-C=C-, -C=O, -C=N-, -C=O 等的伸縮振動以及芳環(huán)的骨架振動。1350650指

3、紋區(qū)處，有 C-O, C-X的伸縮振動以及 C-C的骨架振動，還有力常數(shù)較小的彎曲 振動產(chǎn)生的吸收峰, 因此光譜非常復雜。 該區(qū)域各峰的吸收位置受整體分子結構的影響較大, 分子結構稍有不同, 吸收也會有細微的差別, 所以指紋區(qū)對于用已知物來鑒別未知物十分重 要。有機化學有機化合物紅外吸收光譜C伸縮振動，3面內(nèi)彎曲振動，丫面外彎曲振動一、烷烴飽和烷烴IR光譜主要由C-H鍵的骨架振動所引起，而其中以C-H鍵的伸縮 振動最為有用。在確定分子結構時，也常借助于 C-H鍵的變形振動和C-C鍵骨 架振動吸收。烷烴有下列四種振動吸收。1、c c-h在29752845 cm-1范圍，包括甲基、亞甲基和次甲基的

4、對稱與不對稱伸縮振動2、 S c-h在1460 cm-1和1380 cm-1處有特征吸收，前者歸因于甲基及亞甲基C-H 的c as,后者歸因于甲基 C-H的c s。1380 cm1峰對結構敏感，對于識別甲基很 有用。共存基團的電負性對1380 cm-1峰位置有影響，相鄰基團電負性愈強，愈 移向高波數(shù)區(qū)，例如，在 CH3F中此峰移至1475 cm-1。異丙基1380 cm1裂分為兩個強度幾乎相等的兩個峰1385 cm-1、1375 cm1叔丁基 1380 cm-1裂分1395 cm-1、1370cm-1兩個峰，后者強度差不多是前者 的兩倍，在1250 cm-1、1200 cm-1附近出現(xiàn)兩個中等

5、強度的骨架振動。3、c c-c在1250 800 cm-1范圍內(nèi)，因特征性不強，用處不大。4、丫 c-h分子中具有一（CH2） n鏈節(jié)，n大于或等于4時，在722 cm-1有一個 弱吸收峰，隨著 CH2個數(shù)的減少，吸收峰向高波數(shù)方向位移，由此可推斷分子 鏈的長短。二、烯烴烯烴中的特征峰由C=C-H鍵的伸縮振動以及C=C-H鍵的變形振動所引起。 烯烴分子主要有三種特征吸收。1、 c c=c-h烯烴雙鍵上的C-H鍵伸縮振動波數(shù)在 3000 cm-1以上，末端雙鍵氫 上二CH 2在3075 3090 cm-1有強峰最易識別。2、 c c=c吸收峰的位置在16701620 cm-1。隨著取代基的不同，

6、c c=c吸收峰 的位置有所不同，強度也發(fā)生變化。3、 S c=c-h烯烴雙鍵上的C-H鍵面內(nèi)彎曲振動在15001000 cm-1,對結構不敏 感，用途較少；而面外搖擺振動吸收最有用，在 1000- 700 cm1范圍內(nèi)，該振動 對結構敏感，其吸收峰特征性明顯，強度也較大，易于識別，可借以判斷雙鍵取代情況和構型。RHC=CH2 995985cn (=CH, S) 915905 cm-1 (=CH2, S)R1R2C=CH2 895885 cm-1 (S)(順)-RtH=CHR2 690 cm-1 (反)-RHrCHR2 980965 cm-1 (S)R1R2C=CHR3840790cm-1 (

7、m)三、炔烴在IR光譜中，炔烴基團很容易識別，它主要有三種特征吸收。1、 cc三C-H 該振動吸收非常特征，吸收峰位置在 3300 3310 cm-1，中等強度。c N-H值與C C-H值相同，但前者為寬峰、后者為尖峰，易于識別。2、 c gc 般C三C鍵的伸縮振動吸收都較弱。一元取代炔烴RC CHcC三C 出現(xiàn)在21402100 cm-1,二元取代炔烴在 2260-2190 cm-1，當兩個取代基的性質(zhì)相差太大時，炔化物極性增強，吸收峰的強度增大。當處于分子的對稱中心時，c c三為紅外非活性。3、cc三C-H炔烴變形振動發(fā)生在680610 cm-1。四、芳烴芳烴的紅外吸收主要為苯環(huán)上的 C-

8、H鍵及環(huán)骨架中的C=C鍵振動所引起。芳族化合物主要有三種特征吸收。1、C Ar-H芳環(huán)上C-H吸收頻率在31003000 cm-1附近，有較弱的三個峰，特征 性不強，與烯烴的C C=C-H頻率相近，但烯烴的吸收峰只有一個。2、 cc=c芳環(huán)的骨架伸縮振動正常情況下有四條譜帶，約為1600, 1585, 1500, 1450 cm-1,這是鑒定有無苯環(huán)的重要標志之一。3、S Ar-H芳烴的C-H變形振動吸收出現(xiàn)在兩處。1275 960 cm-1為S Ar-H，由于 吸收較弱，易受干擾，用處較小。另一處是 900650 cm-1的S Ar-H吸收較強，是 識別苯環(huán)上取代基位置和數(shù)目的極重要的特征峰

9、。 取代基越多，S Ar-H頻率越高， 見表3-10。若在1600- 2000 cm-1之間有鋸齒壯倍頻吸收(C-H面外和C=C面內(nèi) 彎曲振動的倍頻或組頻吸收)，是進一步確定取代苯的重要旁證。苯 670cm-1 (S)單取代苯 770730 cm-1 (VS), 710690 cm-1 (S)1.2- 二 取代苯 770735 cm1 (VS)1.3- 二取代苯 810750 cmi1 (VS) ,725680 cm-1 (mS)1,4- 二取代苯 860800 cm-1（ VS）五、鹵化物隨著鹵素原子的增加，（TC-X 降低。如 C-F （11001000 cm1）; C-Cl （75070

10、0 cm-1）; C-Br （600500 cm1）; C-I （500200 cmf1）。此外，C-X 吸收峰的頻率容 易受到鄰近基團的影響， 吸收峰位置變化較大， 尤其是含氟、 含氯的化合物變化 更大，而且用溶液法或液膜法測定時，常出現(xiàn)不同構象引起的幾個伸縮吸收帶。 因此 IR 光譜對含鹵素有機化合物的鑒定受到一定限制。六、醇和酚醇和酚類化合物有相同的羥基，其特征吸收是0-H和C-O鍵的振動頻率。1、 t 0-h 一般在36703200 cm-1區(qū)域。游離羥基吸收出現(xiàn)在 36403610 cm-1, 峰形尖銳，無干擾，極易識別（溶劑中微量游離水吸收位于 3710 cm-1）。 0H 是 個

11、強極性基團， 因此羥基化合物的締合現(xiàn)象非常顯著， 羥基形成氫鍵的締合峰一 般出現(xiàn)在 35503200 cm-1。1,2-環(huán)戊二醇 順式異構體 P470.005mol/L （CCI4） 3633 cm-1 （游離）,3572 cm-1 （分子內(nèi)氫鍵）。0.04 mol/L （CCI4）3633 cm-1 （游離），3572 cm-1 （分子內(nèi)氫鍵）3500cm-1 （分子 間氫鍵）。2、 T C-O和S O-H C-O鍵伸縮振動和O-H面內(nèi)彎曲振動在14101100 cm-1處有 強吸收，當無其它基團干擾時，可利用T C-O的頻率來了解羥基的碳鏈取代情況（伯醇在 1050cm-1，仲醇在 112

12、5cm-1，叔醇在 1200cm-1，酚在 1250cm-1）。七、醚和其它化合物醚的特征吸收帶是 C-O-C 不對稱伸縮振動，出現(xiàn)在 11501060cm-1 處，強度 大， C-C 骨架振動吸收也出現(xiàn)在此區(qū)域，但強度弱，易于識別。醇、酸、酯、內(nèi) 酯的t c-o吸收在此區(qū)域，故很難歸屬。八、醛和酮醛和酮的共同特點是分子結構中都含有（C=O），t c=o在17501680cm-1范 圍內(nèi)，吸收強度很大，這是鑒別羰基的最明顯的依據(jù)。臨近基團的性質(zhì)不同，吸 收峰的位置也有所不同。羰基化合物存在下列共振結構：C=O鍵有著雙鍵性強的A結構和單鍵性強的B結構兩種結構。共軛效應將 使C C=O吸收峰向低波

13、數(shù)一端移動，吸電子的誘導效應使C C=O的吸收峰向高波數(shù) 方向移動。a, B不飽和的羰基化合物，由于不飽和鍵與C=O的共軛，因此C=O 鍵的吸收峰向低波數(shù)移動RCH=CHCORRCHClCORc c=o16851665cm117451725cmi1苯乙酮對氨基苯乙酮對硝基苯乙酮1 1 1c c=o 1691cm1677cm1700cmc O_H 般在 27002900cm-1 區(qū)域內(nèi)，通常在 2820 cm-1、2720 cm-1 附近各有一個中等強度的吸收峰，可以用來區(qū)別醛和酮。九、羧酸1、C O-H 游離的O-H在3550 cm-1，締合的O-H在33002500 cm-1，峰形寬而 散，

14、強度很大。2、c c=o游離的C=O 一般在1760 cm-1附近，吸收強度比酮羰基的吸收強度大， 但由于羧酸分子中的雙分子締合，使得 C=O的吸收峰向低波數(shù)方向移動，一般 在17251700 cm1，如果發(fā)生共軛，貝U C=O的吸收峰移到16901680 cm1。3、c c-o 一般在14401395 cni1，吸收強度較弱。4、 S o-h 一般在1250 cm-1附近，是一強吸收峰，有時會和c c-o重合。十、酯和內(nèi)酯1、c c=o 17501735 cm1處出現(xiàn)（飽和酯c c=o位于1740cm，處），受相鄰基團 的影響，吸收峰的位置會發(fā)生變化。2、 c c-o 一般有兩個吸收峰，13

15、001150 cm1，11401030 cm1十、酰鹵C C=O由于鹵素的吸電子作用，使 C=O雙鍵性增強，從而出現(xiàn)在較高波數(shù) 處，一般在1800cm1處，如果有乙烯基或苯環(huán)與 C=O共軛，會使c c=o變小， 一般在 17801740cm-1 處。十二、酸酐1、C C=O由于羰基的振動偶合，導致C C=O有兩個吸收，分別處在18601800 cm-1 和 18001750 cm-1 區(qū)域，兩個峰相距 60 cm-1。2、c c-o為一強吸收峰，開鏈酸酐的c c-o在11751045 cm-1處，環(huán)狀酸酐 13101210 cm-1 處。十三、酰胺1、 c c=o酰胺的第譜帶，由于氨基的影響，

16、使得c c=o向低波數(shù)位移，伯 酰胺 16901650 cm1,仲酰胺 16801655 cm-1，叔酰胺 16701630 cm。2、c n-h 一般位于 35003100 cm-1，伯酰胺 游離位于 3520 cm-1 和3400 cm-1, 形成氫鍵而締合的位于3350 cm-1和3180 cm-1，均呈雙峰；仲酰胺 游離位于 3440 cm-1,形成氫鍵而締合的位于3100 cm1,均呈單峰；叔酰胺無此吸收峰。3、 S N-H酰胺的第U譜帶，伯酰胺S N-H位于16401600 cm-1;仲酰胺15001530 cm-1 ，強度大，非常特征；叔酰胺無此吸收峰。4、cc-n酰胺的第川譜帶

17、，伯酰胺14201400 cm1，仲酰胺13001260 cm1，叔 酰胺無此吸收峰。十四、胺1、 c n-h 游離位于35003300 cm1處，締合的位于35003100 cm1處。含有氨 基的化合物無論是游離的氨基或締合的氨基， 其峰強都比締合的 oH 峰弱，且譜 帶稍尖銳一些， 由于氨基形成的氫鍵沒有羥基的氫鍵強， 因此當氨基締合時， 吸 收峰的位置的變化不如 oH 那樣顯著，引起向低波數(shù)方向位移一般不大于 100cm-1 。伯胺 35003300 cm-1 有兩個中等強度的吸收峰（對稱與不對稱的伸縮 振動吸收），仲胺在此區(qū)域只有一個吸收峰，叔胺在此區(qū)域內(nèi)無吸收。2、C c-N 脂肪胺

18、位于 12301030 cm-1 處，芳香胺位于 13801250 cm-1 處。3、 S n-h位于16501500 cm1處，伯胺的S n-h吸收強度中等，仲胺的吸收強度 較弱。4、 丫 n-h位于900650 cm-1處，峰形較寬，強度中等（只有伯胺有此吸收峰）。主要基團的紅外特征吸收峰基團振動類型波數(shù)（cm1）波長（卩m)強 度備注一、烷烴類CH伸300028433.33中、分為反稱與對CH伸（反稱）297228803.52強稱CH伸（對稱）288228433.37中、CH彎（面內(nèi)）149013503.47強C-C伸125011403.49中、3.52強6.717.418.008.77

19、二、烯烴類CH伸310030003.23中、C= C= C 為C= C伸169516303.33弱20001925CH彎（面內(nèi)）143012905.90-1 cmCH彎（面外）10106506.13中單取代9959857.00強9109057.75強雙取代9.90強順式73065015.4反式98096510.05 10.15強10.99 11.05強13.70 15.3810.20 10.36三、炔烴類CH伸33003.03中g C伸227021004.41中CH彎（面內(nèi)）126012454.76CH彎（面外）6456157.94強8.0315.50 16.25四、取代苯類CH伸310030

20、003.23變?nèi)?、四個峰，特泛頻峰200016673.33征骨架振動（C C ）5.001600206.001500251580106.251450200.08CH彎（面內(nèi)）125010006.67弱CH彎（面外）9106650.10強6.33確定取代位置0.046.900.108.0010.0010.99 15.03單取代CH彎（面外）77073012.99極強五個相鄰氫鄰雙取代CH彎（面外）77073013.70極強四個相鄰氫間雙取代CH彎（面外）81075012.99極強三個相鄰氫90086013.70中一個氫（次要）對雙取代CH彎（面外）86080012.35極強二個相鄰氫1,2,3,

21、三取代CH彎（面外）81075013.33強三個相鄰氫與11.12 間雙易混1,3,5,三取代CH彎（面外）87483511.63強一個氫1,2,4,三取代CH彎（面外）88586011.63中一個氫86080012.50強二個相鄰氫,2,3,4 四取CH彎（面外）86080012.35強二個相鄰氫代CH彎（面外）86080013.33強一個氫* 1,2,4,5 四取CH彎（面外）865810強一個氫代CH彎（面外）86011.44強一個氫1, 2,3,5 四11.98取代11.30*五取代11.6311.6312.5011.6312.5011.6312.5011.5612.3511.63五、

22、醇類、酚類OH伸370032002.70變0H彎（面內(nèi)）141012603.13弱C- 0伸126010007.09強0- H彎（面外）7506507.93強液態(tài)有此峰7.9410.0013.3315.38OH伸縮頻率游離OHOH伸365035902.74強銳峰分子間氫鍵OH伸350033002.79強鈍峰（稀釋向低2.86 頻移動*）分子內(nèi)氫鍵OH伸（單橋）357034503.03強鈍峰（稀釋無影響）OH彎或C O2.80 伸OH彎（面內(nèi)）14002.90強伯醇（飽和）C- O伸12501000強OH彎（面內(nèi)）1400強仲醇（飽和）C- O伸112510007.14強OH彎（面內(nèi)）14008

23、.00 強叔醇（飽和）C- O伸1210110010.00強OH彎（面內(nèi)）139013307.14中酚類（OH一O伸126011808.89強10.007.148.26 9.097.207.527.948.47六、醚類C- O- C 伸127010107.87強或標C O伸9.90脂鏈醚C- O- C 伸122510608.16 強脂環(huán)醚C-O-C伸 （反稱）110010309.43強C-O-C伸 （對稱）9809009.09強芳醚=COhC伸仮稱）127012309.71強氧與側鏈碳相（氧與芳環(huán)相連）=C-OC伸（對稱）1050100010.20 中連的芳醚同脂CH伸282511.11弱醚7

24、.87O- CH的特征8.13峰9.5210.003.53七、醛類CH伸285027103.51弱一般2820(CHO3.69及2720cm1兩C= O伸17551665很強個帶CH彎（面外）9757805.70中6.0010.2 12.80飽和脂肪醛C= O伸17255.80強a , 3 -不飽和醛C= O伸16855.93強芳醛C= O伸16955.90強八、酮類C= O伸170016305.78極強、C= OC- C伸125010306.13弱泛頻351033908.00 很弱9.702.852.95脂酮飽和鏈狀酮C= O伸172517055.80強a, 3-不飽和C= O伸169016

25、755.86強C= O與 C= C 共酮C= O伸164015405.92強軛向低頻移動5.97譜帶較寬3二酮C= O伸17001630強芳酮類C= O伸169016806.10 強Ar CO6.495.886.145.925.95二芳基酮C= O伸167016605.99強1-酮基-2-羥C= O伸166516356.02強基（或氨基）方6.01 酮6.12脂環(huán)酮C= O伸1775強四環(huán)兀酮C= O伸17501740強五兀環(huán)酮C= O伸174517255.63強八兀、七兀環(huán)5.71酮5.755.735.80九、羧酸類OH伸340025002.94中在稀溶液中，單(COOHC= O伸17401

26、6504.00強體酸為銳峰OH彎（面內(nèi)）14305.75弱在3350cmi1 ;C- O伸13006.06中二聚體為寬峰，OH彎（面外）9509006.99弱-1以3000cm為7.69中心10.5311.11脂肪酸R COOHC= O伸172517005.80強a, 3-不飽和C= O伸170516905.88強酸C= O伸170016505.87強氫鍵_芳酸5.915.886.06十、酸酐鏈酸酐C= O伸（反稱）185018005.41強共軛時每個譜C= O伸（對稱）178017405.56強帶降20 cm-1C- O伸117010505.62強5.758.559.52環(huán)酸酐C= O伸（反稱）187018205.35強共軛時每個譜（五兀環(huán)）C= O伸（對稱）180017505.49強帶降20cm-1C- O伸130012005.56強5.717.698.33十一、酯類C= O伸（泛頻）34502.90弱C= O伸177017205.65強多數(shù)酯CORC- O C 伸128011005.81強7.819.09C= O伸縮振動正常飽和酯C= O伸174417395.73強a, 3-不飽和C= O伸17205.75強酯C= O伸175017355.81強S -內(nèi)酯C= O伸178017605.71強丫 -內(nèi)酯（飽C= O伸18205.76強和）5.623 -內(nèi)酯5.685.