有機(jī)紅外光譜分析方法

1、中紅外光譜區(qū)域（4000-650cm-1）的分區(qū)1）36002500 cm-1，為含氫基團(tuán)的伸縮振動區(qū)，通常稱為“氫鍵區(qū)” 2）25001900 cm-1叁鍵和累積雙鍵伸縮振動區(qū)（sp雜化碳區(qū)）3）19001600 cm-1，雙鍵區(qū)。*以上三個(gè)區(qū)統(tǒng)稱為“官能團(tuán)區(qū)”4）1600650 cm-1，單鍵區(qū)（“指紋區(qū)”）根據(jù)紅外光譜確定物質(zhì)類型的步驟1. 計(jì)算不飽和度（Unsaturation number，UN）l 計(jì)算不飽和度時(shí)，N算1/2個(gè)Cl 當(dāng)有兩個(gè)以上，四個(gè)以下不飽和度時(shí)可能是雙鍵，叁鍵，環(huán)或者其組合形式，可能不只一種情況，要仔細(xì)考慮l 當(dāng)化合物分子式（假設(shè)已知）有6個(gè)C以上且UN4，極大

2、可能存在苯環(huán) 2. 看是否有羰基C=O伸縮振動【18201650 cm-1】，如果有：3. 在沒有羰基C=O伸縮振動的情況下：4. 其他情況（雙鍵，苯環(huán)，叁鍵等）紅外光譜中的一些共性不對稱與對稱共軛雙鍵：*共軛往往會減弱原有吸收峰的吸收強(qiáng)度并減小其波數(shù)Eg.羰基的共軛雙鍵會降低其頻率約2545個(gè)波數(shù)原因：共軛雙鍵有共振結(jié)構(gòu)，使原本的雙鍵有了一些單鍵成分，從而更容易發(fā)生伸縮振動。沒有偶極矩的物質(zhì)：只有具有永久電偶極矩的物質(zhì)，在振動過程中才能產(chǎn)生偶極矩的變化，引起振-轉(zhuǎn)躍遷，給出相應(yīng)的吸收光譜，對于沒有極性的分子，其永久電偶極矩為0，因此也看不到瞬時(shí)偶極矩的變化，IR inactive.環(huán)狀結(jié)構(gòu)對

3、C=O伸縮振動的影響：（以酮的C=O為例）*隨著環(huán)的減小，C=O共振頻率增加。原因：環(huán)的減小會使C=O鍵得到拉伸（繃緊），從而不易發(fā)生伸縮振動。主要有機(jī)物的紅外特征峰情況*主要只列出了對解題分析比較有幫助特征峰，一些容易與其他峰發(fā)生重疊的吸收峰沒有介紹或者沒做重點(diǎn)介紹。*以下列出的特征峰頻率，大部分都是取了一個(gè)頻率范圍的平均值或者是取了大約值，所以具體應(yīng)用時(shí)應(yīng)該靈活分析。重要特征峰分布概況羰基碳氧鍵伸縮振動（18201650 cm-1）多種重要有機(jī)物！*共軛結(jié)構(gòu)一般都在 1700 cm-1以下氧氫鍵伸縮振動（3400 cm-1以上） 醇、酚碳碳叁鍵伸縮振動（約2150 cm-1） 炔烴面外彎曲

4、振動（約1000650 cm-1） 烯烴，芳環(huán)碳?xì)滏I伸縮振動（3300 cm-1及3000 cm-1上下）碳氧單鍵伸縮振動（13001000 cm-1）醇、酚、醚烷烴(Alkanes)1.C-H伸縮振動【30002800 cm-1】（略小于3000）2.C-H彎曲振動【15001300 cm-1】 * -CH2- bending 1465 cm-1-CH3 bending 1375 cm-13.長鏈彎曲振動（Long-chain bend）【720 cm-1】烯烴(Alkenes)1.-C=H伸縮振動【30953010 cm-1 】(略大于3000)2.面外彎曲振動【1000650 cm-1】

5、（Out of plane bending，簡寫為oop bending）*判斷共軛羰基有機(jī)物時(shí)也經(jīng)常用到單取代（乙烯基）oop：（990、910cm-1 ，雙峰）順式取代oop：（700 cm-1，相對較寬的單峰）反式取代oop：（960 cm-1）同碳二取代：（900 cm-1）3.C=C伸縮振動【16601600 cm-1】*雙鍵反式取代幾乎沒有C=C伸縮振動，而順式取代C=C伸縮振動較強(qiáng)（見上文圖）。炔烴(Alkynes)1.C-H伸縮振動【3300 cm-1】*C-H伸縮振動峰型很尖，要注意與在相近位置的-OH寬峰區(qū)別。2.CC伸縮振動【2150 cm-1】*CC特征峰強(qiáng)度較弱，但是

6、是炔烴的一大特征*CC峰與腈中CN峰的區(qū)別：芳環(huán)（Aromatic Rings）1.-C=H伸縮振動【30503010 cm-1】2.面外彎曲振動【900690 cm-1】*芳環(huán)的面外彎曲振動在判斷苯環(huán)上的取代類型（鄰間對）時(shí)有極大作用！單取代【約750、700 cm-1 雙峰】（Mono Sub.）鄰位二取代【約750 cm-1 單峰】（Ortho Sub.）間位二取代【約900、800、700 cm-1 三峰】（Meta Sub.）對位二取代【約820 cm-1 單峰】（Para Sub.）1. C=C伸縮振動【1600、1475 cm-1 雙峰】醇和酚（Alcohols&Phenols）

7、1.O-H伸縮振動【34003300 cm-1 寬峰 “水包”】*我們熟悉的O-H伸縮振動常指的是醇的純液體中，當(dāng)有自由的O-H鍵時(shí)，會在36503600 cm-1出現(xiàn)尖峰。*當(dāng)形成分子內(nèi)O-H鍵時(shí)，新形成的O-H鍵吸收峰頻率在3200cm-1左右。2.C-O 伸縮振動【12601000 cm-1】*醇的C-O伸縮振動，在判斷伯仲叔醇方面有重要作用?。?取代的醇特征峰頻率最高）*與C-O鍵臨近的不飽和結(jié)構(gòu)（如雙鍵、環(huán)）會降低C-O伸縮振動頻率（幅度大約20-30個(gè)波數(shù)）醚（Ethers）C-O 伸縮振動【13001000 cm-1】*判斷一個(gè)物質(zhì)是醚的三個(gè)共同要素：1.化學(xué)式中只有一個(gè)氧（如果

8、能知道化學(xué)式的話）2.在33003400附近沒有O-H伸縮振動特征寬峰3.在1700附近沒有C=O伸縮振動特征峰*芳香醚在1250和1040 cm-1處有兩個(gè)C-O特征強(qiáng)峰，而脂肪醚只在約1120處有一個(gè)強(qiáng)峰醛（Aldehydes）醛基上C-H伸縮振動【28602800、27602700 cm-1 兩個(gè)弱峰】*由于2800 cm-1的峰常與烷基CH伸縮振動峰重合，實(shí)際操作時(shí)主要看2750 cm-1附近有無弱峰C=O伸縮振動【17401660 cm-1】普通脂肪醛的C=O【17401725 cm-1】與，C=C共軛的C=O【17001680 cm-1】與芳環(huán)共軛的C=O【17001660 cm-

9、1】酮（Ketones）C=O伸縮振動【17201600 cm-1】1.普通脂肪酮的C=O【17201708 cm-1】2.與，C=C共軛的C=O【17001675 cm-1】3.與單苯基共軛的C=O【17001680 cm-1】4.與二苯基共軛的C=O【16701600 cm-1】結(jié)構(gòu)的彎曲振動【13001100 cm-1，中強(qiáng)峰】（例子見上文圖）羧酸（Carboxylic Acids）O-H伸縮振動【34002400 cm-1，極寬的峰，通常與C-H伸縮振動重疊】也不一定總是極寬的峰：C=O伸縮振動【17301700 cm-1】C-O伸縮振動【13201210 cm-1】酯（Esters）

10、C=O伸縮振動【17651715 cm-1】1. 普通脂肪族酯【17501735 cm-1】2. 與， C=C共軛、與苯基共軛的C=O【17401715 cm-1】3. 酯基的單鍵氧與， C=C相連、與苯基相連的C=O【1765 cm-1】2、3兩種情況的對比：C-O伸縮振動【13001000 cm-1，雙峰或者多峰，其中一個(gè)峰的寬度和強(qiáng)度明顯大于其他峰】酰胺（Amides）C=O伸縮振動【16801630 cm-1】N-H伸縮振動【3350、3180/3300 cm-1】1. 對于1酰胺【3350、3180 cm-1，雙峰】2. 對于2酰胺【3300 cm-1，單峰】1，2，3酰胺N-H伸縮振動特征峰情況對比：N-H彎曲振動【16401550 cm-1】有時(shí)與C=O伸縮振動重疊胺（Amines）酰氯（Acid