第十一章 紅外

1、第十一章第十一章第十一章 紅外光譜法紅外光譜法紅外光譜法一、概述概述二、紅外光譜與二、紅外光譜與有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)三、分子中基團(tuán)三、分子中基團(tuán)的基本振動(dòng)形式的基本振動(dòng)形式第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié) 紅外光譜分析基本紅外光譜分析基本紅外光譜分析基本原理原理原理 IR IR UVUV起源起源 分子振動(dòng)能級(jí)伴隨分子振動(dòng)能級(jí)伴隨 分子外層價(jià)電子能級(jí)躍遷分子外層價(jià)電子能級(jí)躍遷 轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷適用適用 所有紅外吸收的有所有紅外吸收的有 具具n-n-* *躍遷有機(jī)化合物躍遷有機(jī)化合物 機(jī)化合物機(jī)化合物 具具-* *躍遷有機(jī)化合物躍遷有機(jī)化合物特征性特征性 特征性強(qiáng)特征性強(qiáng) 簡(jiǎn)單、特征性不強(qiáng)簡(jiǎn)單、

2、特征性不強(qiáng)用途用途 鑒定化合物類別鑒定化合物類別 定量定量; ;推測(cè)有機(jī)化合物推測(cè)有機(jī)化合物 鑒定官能團(tuán)鑒定官能團(tuán) 共軛骨架共軛骨架 推測(cè)結(jié)構(gòu)推測(cè)結(jié)構(gòu)一、概述一、概述一、概述一、概述一、概述一、概述紫外光譜：電子光譜，價(jià)電子躍遷紫外光譜：電子光譜，價(jià)電子躍遷紅外光譜：分子光譜，分子的振動(dòng)能級(jí)躍遷紅外光譜：分子光譜，分子的振動(dòng)能級(jí)躍遷紅外光波長(zhǎng)：紅外光波長(zhǎng)： 0.75-1000m mm近紅外：近紅外：0.75-2.5m mm中紅外：中紅外：2.5-25m mm (4000-400 cm-1 )遠(yuǎn)紅外：遠(yuǎn)紅外：25-1000m mm( ) = 104/ (mm)紅外光譜圖：縱坐標(biāo)為吸光度A或透過(guò)率

3、T，橫坐標(biāo)為波長(zhǎng)(m )或波數(shù)1/(cm-1)，可以用峰數(shù)，峰位，峰形，峰強(qiáng)來(lái)描述。二、紅外光譜與有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)二、紅外光譜與有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)二、紅外光譜與有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)二、紅外光譜與有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)二、紅外光譜與有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)二、紅外光譜與有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)苯乙烯苯乙烯（一）紅外光譜產(chǎn)生的條件（一）紅外光譜產(chǎn)生的條件（一）紅外光譜產(chǎn)生的條件（一）紅外光譜產(chǎn)生的條件（一）紅外光譜產(chǎn)生的條件（一）紅外光譜產(chǎn)生的條件IR選律：選律：只有偶極距發(fā)生變化的振動(dòng)才會(huì)只有偶極距發(fā)生變化的振動(dòng)才會(huì)產(chǎn)生紅外吸收。產(chǎn)生紅外吸收。H2O; HCl; 有紅外有紅外“活性活性”分子分子N2; O2是紅外是紅外“非活性非活性”

4、分子分子CO2 分子中既有紅外活性振動(dòng)，又有分子中既有紅外活性振動(dòng)，又有紅外非活性振動(dòng)。紅外非活性振動(dòng)。IR選律選律（二）分子振動(dòng)方程式（二）分子振動(dòng)方程式（二）分子振動(dòng)方程式（二）分子振動(dòng)方程式（二）分子振動(dòng)方程式（二）分子振動(dòng)方程式1雙原子分子的簡(jiǎn)諧振動(dòng)及其頻率雙原子分子的簡(jiǎn)諧振動(dòng)及其頻率 化學(xué)鍵的振動(dòng)類似于連接兩個(gè)小球的彈簧化學(xué)鍵的振動(dòng)類似于連接兩個(gè)小球的彈簧mmmkkckhhE13702112任意兩個(gè)相鄰的能級(jí)間的能量差為：任意兩個(gè)相鄰的能級(jí)間的能量差為：分子振動(dòng)方程式分子振動(dòng)方程式分子振動(dòng)方程式分子振動(dòng)方程式分子振動(dòng)方程式分子振動(dòng)方程式mmmkkckhhE13702112K化學(xué)鍵的力

5、常數(shù)，與鍵能和鍵長(zhǎng)有關(guān)，化學(xué)鍵的力常數(shù)，與鍵能和鍵長(zhǎng)有關(guān)， m m為雙原子的折合質(zhì)量為雙原子的折合質(zhì)量 m m =m1m2/（m1+m2）發(fā)生振動(dòng)能級(jí)躍遷需要能量的大小取決于鍵兩端原子的發(fā)生振動(dòng)能級(jí)躍遷需要能量的大小取決于鍵兩端原子的折合質(zhì)量和鍵的力常數(shù)，即取決于分子的結(jié)構(gòu)特征。折合質(zhì)量和鍵的力常數(shù)，即取決于分子的結(jié)構(gòu)特征。116502126913071307211cm/.mmkkcvc=K單位為毫達(dá)因毫達(dá)因/埃，埃，相當(dāng)于相當(dāng)于105達(dá)因達(dá)因 cm-1).AN)ANc(其中:)(cmrAkA/NrAkc2310236;5102113071130721 6.021165021269130713

6、07211cm/.mmkkcv表表 某些鍵的伸縮力常數(shù)（毫達(dá)因某些鍵的伸縮力常數(shù)（毫達(dá)因/埃）埃）1dyn=10-5N 鍵類型鍵類型 C C C =C C C 力常數(shù)力常數(shù) 15 17 9.5 9.9 4.5 5.6峰位峰位 高波數(shù)高波數(shù) 中中 較低較低化學(xué)鍵鍵強(qiáng)越強(qiáng)（即鍵的力常數(shù)化學(xué)鍵鍵強(qiáng)越強(qiáng)（即鍵的力常數(shù)K越大）原子折合質(zhì)量越大）原子折合質(zhì)量越小，化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)。越小，化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)。例題例題: 由表中查知由表中查知C=C鍵的鍵的K=9.5 9.9 ,令其為令其為9.6, 計(jì)算波數(shù)值計(jì)算波數(shù)值.正己烯中C=C鍵伸縮振動(dòng)頻率實(shí)測(cè)值為

7、1652 cm-1116502126913071307211cm/.mmkkcv三、分子中基團(tuán)的基本振動(dòng)形式三、分子中基團(tuán)的基本振動(dòng)形式三、分子中基團(tuán)的基本振動(dòng)形式三、分子中基團(tuán)的基本振動(dòng)形式三、分子中基團(tuán)的基本振動(dòng)形式三、分子中基團(tuán)的基本振動(dòng)形式1兩類基本振動(dòng)形式兩類基本振動(dòng)形式 伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng) 彎曲振動(dòng)彎曲振動(dòng) (變形振動(dòng)變形振動(dòng)) s: 2853cm-1 as: 2926cm-1（強(qiáng)吸收（強(qiáng)吸收S）一個(gè)分子在紅外光譜上到底表現(xiàn)幾個(gè)吸收峰呢？一個(gè)分子在紅外光譜上到底表現(xiàn)幾個(gè)吸收峰呢？三個(gè)原子的非線性分子三個(gè)原子的非線性分子H H2 2O O紅外光譜圖中對(duì)應(yīng)出紅外光譜圖中對(duì)應(yīng)出現(xiàn)現(xiàn) ? ?

8、個(gè)吸收峰個(gè)吸收峰, ,苯在紅外光譜上應(yīng)出現(xiàn)苯在紅外光譜上應(yīng)出現(xiàn) 個(gè)峰，個(gè)峰，COCO2 2呢？呢？H2O理論振動(dòng)數(shù)為理論振動(dòng)數(shù)為3CO2理論振動(dòng)數(shù)為理論振動(dòng)數(shù)為4苯理論振動(dòng)數(shù)為苯理論振動(dòng)數(shù)為3 312-6=3012-6=30理論振動(dòng)數(shù)（峰數(shù)）理論振動(dòng)數(shù)（峰數(shù)） 對(duì)于非線形分子對(duì)于非線形分子, ,理論振動(dòng)數(shù)理論振動(dòng)數(shù)=3n-6=3n-6 對(duì)于線形分子對(duì)于線形分子, ,理論振動(dòng)數(shù)理論振動(dòng)數(shù)=3n-5=3n-5思考： 水分子水分子峰位、峰數(shù)與峰強(qiáng)峰位、峰數(shù)與峰強(qiáng)CO2分子分子第十一章第十一章第十一章 紅外光譜法紅外光譜法紅外光譜法一、儀器儀器簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介二、實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)技術(shù)技術(shù)第二節(jié)第二節(jié)第二節(jié)儀器簡(jiǎn)介

9、與實(shí)驗(yàn)儀器簡(jiǎn)介與實(shí)驗(yàn)儀器簡(jiǎn)介與實(shí)驗(yàn)技術(shù)技術(shù)技術(shù)一、儀器簡(jiǎn)介一、儀器簡(jiǎn)介一、儀器簡(jiǎn)介一、儀器簡(jiǎn)介一、儀器簡(jiǎn)介一、儀器簡(jiǎn)介兩種類型： 1.色散型 光源光源 樣品樣品 單色器單色器 檢測(cè)器檢測(cè)器 光譜圖光譜圖2.干涉型（傅立葉變換紅外光譜儀）光源光源 干涉儀干涉儀 樣品樣品 檢測(cè)器檢測(cè)器 干涉圖干涉圖光譜圖光譜圖傅立葉變換傅立葉變換干涉型（傅立葉變換紅外光譜儀）光源光源定鏡定鏡動(dòng)鏡動(dòng)鏡分束器檢測(cè)器檢測(cè)器干涉干涉信號(hào)信號(hào)傅立葉變換傅立葉變換麥克爾遜干涉儀麥克爾遜干涉儀022-光程差信號(hào)強(qiáng)度022-光程差信號(hào)強(qiáng)度w FTIR的優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)w掃描速度快，測(cè)量時(shí)間短，可在掃描速度快，測(cè)量時(shí)間短，可在1s1s至

10、數(shù)至數(shù)s s內(nèi)獲得光譜內(nèi)獲得光譜圖，比色散型儀器快數(shù)百倍；圖，比色散型儀器快數(shù)百倍；w靈敏度高，檢測(cè)限低，可達(dá)靈敏度高，檢測(cè)限低，可達(dá)1010-9-91010-12-12g g；w分辨率高，波數(shù)精度一般可達(dá)分辨率高，波數(shù)精度一般可達(dá)0.1cm0.1cm-1-1；w波數(shù)范圍可達(dá)波數(shù)范圍可達(dá)101010104 4cmcm-1-1，涵蓋了整個(gè)紅外光區(qū)；涵蓋了整個(gè)紅外光區(qū)；w精密度、重現(xiàn)性好，可達(dá)精密度、重現(xiàn)性好，可達(dá)0.10.1，雜散光小于，雜散光小于0.30.3。二、實(shí)驗(yàn)技術(shù)二、實(shí)驗(yàn)技術(shù)二、實(shí)驗(yàn)技術(shù)二、實(shí)驗(yàn)技術(shù)二、實(shí)驗(yàn)技術(shù)二、實(shí)驗(yàn)技術(shù)1）氣體）氣體氣體池氣體池2）液體：）液體：液膜法液膜法難揮發(fā)液

11、體（難揮發(fā)液體（BP80 C）溶液法溶液法液體池液體池溶劑：溶劑： CCl4 ，CS2常用。常用。3) 固體固體:研糊法（液體石臘法）研糊法（液體石臘法）KBr壓片法壓片法薄膜法薄膜法第十一章第十一章第十一章 紅外光譜法紅外光譜法紅外光譜法一、一、外部因素外部因素二、二、內(nèi)部因素內(nèi)部因素第三節(jié)第三節(jié)影響振動(dòng)頻率的因素影響振動(dòng)頻率的因素化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率不僅與其性質(zhì)有關(guān)，還受分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部因素影響。相同基團(tuán)的特征吸收并不總在一個(gè)固定頻率上。一一. 外部因素外部因素1 樣品物態(tài)、濃度影響樣品物態(tài)、濃度影響固態(tài),液態(tài),氣態(tài)時(shí)IR光譜不同 l不同濃度乙醇在不同濃度乙醇在CCl4溶液中的紅外溶液中的

12、紅外光譜片斷光譜片斷 2 溶劑的影響溶劑的影響1 1 鍵力常數(shù)和成鍵原子影響鍵力常數(shù)和成鍵原子影響 二內(nèi)部因素二內(nèi)部因素化學(xué)鍵化學(xué)鍵波數(shù)（波數(shù)（cm-1）化學(xué)鍵化學(xué)鍵波數(shù)（波數(shù)（cm-1）CC12501150HO3600C=C16801600HS2570CC22002060HN3400CO13001050CN2900C=O18501650HF4000CF14001000HCl2890CCl800600HBr2650C Br600500HI23102 2 電子效應(yīng)電子效應(yīng)a誘導(dǎo)效應(yīng)：吸電子基團(tuán)使吸收峰向高頻方向移動(dòng)（藍(lán)移）R-COR C=0 1715cm-1 ; R-COH C=0 1730cm

13、 -1 ；R-COCl C=0 1800cm-1 ; R-COF C=0 1920cm-1 ; F-COF C=0 1928cm-1 ; R-CONH2 C=0 1620cm-1 ;共軛效應(yīng)共軛效應(yīng)共軛效應(yīng)共軛效應(yīng)共軛效應(yīng)共軛效應(yīng)COH3CCH3COCH3COCH3CO1715168516851660cm -1cm -1cm -1cm -11680NO2COCH3NO2COH3C1713cm-11702cm-1NO2COCH3NO2COH3C1713cm-11702cm-1CHHHHHBrHHHHOCHHCH3H3CHHHHHBrO1716cm-11728cm-1CHHHHHBrHHHHOCH

14、HCH3H3CHHHHHBrO1716cm-11728cm-1(1) 場(chǎng)效應(yīng)場(chǎng)效應(yīng)是通過(guò)空間作用使電子云密度發(fā)生變化的。只有立場(chǎng)效應(yīng)是通過(guò)空間作用使電子云密度發(fā)生變化的。只有立體結(jié)構(gòu)上相互靠近的基團(tuán)之間才能發(fā)生明顯的場(chǎng)效應(yīng)。體結(jié)構(gòu)上相互靠近的基團(tuán)之間才能發(fā)生明顯的場(chǎng)效應(yīng)。COCH3COCH3CH3CH3H3C1686cm-11700cm-1COCH3COCH3CH3CH3H3C1686cm-11700cm-1(2) 空間位阻共軛體系中共平面性被偏離或被破壞共軛體系中共平面性被偏離或被破壞 3 空間效應(yīng)：空間效應(yīng)：1650cm-11639cm-11623cm-11566cm-11641cm-11

15、650cm-11639cm-11623cm-11566cm-11641cm-1環(huán)張力增加環(huán)張力增加, ,環(huán)內(nèi)雙鍵鍵力常數(shù)降低環(huán)內(nèi)雙鍵鍵力常數(shù)降低9090, ,時(shí)（環(huán)丁烯）達(dá)時(shí)（環(huán)丁烯）達(dá)到最小值，環(huán)內(nèi)角繼續(xù)變?。ōh(huán)丙烯內(nèi)角到最小值，環(huán)內(nèi)角繼續(xù)變?。ōh(huán)丙烯內(nèi)角6060）吸收頻率）吸收頻率反而升高反而升高 環(huán)張力增加，鍵力常數(shù)增加環(huán)張力增加，鍵力常數(shù)增加, ,環(huán)外雙鍵的伸縮振動(dòng)頻率增加環(huán)外雙鍵的伸縮振動(dòng)頻率增加(3) 環(huán)張力環(huán)張力OO1715cm-11745cm-11780cm-11808cm-11850cm-1OOOO1715cm-11745cm-11780cm-11808cm-11850cm-

16、1O環(huán)張力增加，環(huán)內(nèi)形成鍵的p電子成分增加，s電子成分減少，鍵長(zhǎng)增大 NCOOOHCH3OCH3OCH3ClO4-NCOOOCH3OCH3OCH3NCOOOCH3OCH3OCH3NCOOOHCH3OCH3OCH3ClO4-NCOOOCH3OCH3OCH3NCOOOCH3OCH3OCH3(4) 跨環(huán)效應(yīng)跨環(huán)效應(yīng)：空間發(fā)生的電子效應(yīng)克多品生物堿的羰基比正常的羰基吸收峰波數(shù)低一些克多品生物堿的羰基比正常的羰基吸收峰波數(shù)低一些 4 氫鍵效應(yīng)氫鍵效應(yīng) (分子內(nèi)氫鍵；分子間氫鍵)：對(duì)峰位，峰強(qiáng)產(chǎn)生極明顯影響，使伸縮振動(dòng)頻率向低波數(shù)方向移動(dòng)。C=O（締合）1622 cm-1C=O （游離）1676 cm-1

17、 1673 cm-1（游離）1675 cm-1O-H（締合） 2843 cm-1O-H（游離） 36153605 cm-1OOOHOOOHA 形成分子內(nèi)氫鍵B 未形成分子內(nèi)、分子間氫鍵C=O（締合）1622 cm-1C=O （游離）1676 cm-1 1673 cm-1（游離）1675 cm-1O-H（締合） 2843 cm-1O-H（游離） 36153605 cm-1OOOHOOOHA 形成分子內(nèi)氫鍵B 未形成分子內(nèi)、分子間氫鍵RCONHRCOHNHH游離1690cm-13500cm-1 氫鍵1650cm-13400cm-1N-HRCONHRCOHNHH游離1690cm-13500cm-1

18、氫鍵1650cm-13400cm-1RCONHRCOHNHH游離1690cm-13500cm-1 氫鍵1650cm-13400cm-1C=ON-HRCONHRCOHNHH游離1690cm-13500cm-1 氫鍵1650cm-13400cm-1C=ON-H第十一章第十一章第十一章 紅外光譜法紅外光譜法紅外光譜法一、一、有機(jī)化合物分子中有機(jī)化合物分子中 常見基團(tuán)吸收峰常見基團(tuán)吸收峰二、二、基團(tuán)吸收帶數(shù)據(jù)基團(tuán)吸收帶數(shù)據(jù)三三、分子的不飽和度分子的不飽和度四、四、紅外譜圖解析示例紅外譜圖解析示例第三節(jié)第三節(jié)第三節(jié)紅外特征吸收與紅外特征吸收與紅外特征吸收與光譜解析光譜解析光譜解析常見的有機(jī)化合物基團(tuán)頻率

19、出現(xiàn)的范圍：常見的有機(jī)化合物基團(tuán)頻率出現(xiàn)的范圍：4000 670 cm-1依據(jù)基團(tuán)的振動(dòng)形式，分為四個(gè)區(qū)：依據(jù)基團(tuán)的振動(dòng)形式，分為四個(gè)區(qū)：14000 2500 cm-1 XH伸縮振動(dòng)區(qū)（伸縮振動(dòng)區(qū)（X=O，N，C，S）22500 1900 cm-1 三鍵，累積雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)三鍵，累積雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)31900 1350 cm-1 雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)41350 670 cm-1 XY伸縮，伸縮， XH變形振動(dòng)區(qū)變形振動(dòng)區(qū)一、有機(jī)化合物分子中常見基團(tuán)吸收峰一、有機(jī)化合物分子中常見基團(tuán)吸收峰一、有機(jī)化合物分子中常見基團(tuán)吸收峰一、有機(jī)化合物分子中常見基團(tuán)吸收峰一、有機(jī)化合物分子中常見基團(tuán)吸收峰

20、一、有機(jī)化合物分子中常見基團(tuán)吸收峰1 XH伸縮振動(dòng)區(qū)（伸縮振動(dòng)區(qū)（4000 2500 cm-1 ） （1）OH 3600 3200 cm-1 確定確定 醇，酚，酸醇，酚，酸 在非極性溶劑中，濃度較?。ㄏ∪芤海r(shí)，峰形尖銳，強(qiáng)吸收；當(dāng)濃度較大時(shí)，發(fā)生締合作用，峰形較寬。（2）飽和碳原子上的）飽和碳原子上的CH CH3 2960 cm-1 反對(duì)稱伸縮振動(dòng)反對(duì)稱伸縮振動(dòng) 2870 cm-1 對(duì)稱伸縮振動(dòng)對(duì)稱伸縮振動(dòng) CH2 2930 cm-1 反對(duì)稱伸縮振動(dòng)反對(duì)稱伸縮振動(dòng) 2850 cm-1 對(duì)稱伸縮振動(dòng)對(duì)稱伸縮振動(dòng) CH 2890 cm-1 弱吸收弱吸收3000 cm-1 以下以下正丁醇正丁醇-O

21、H伸縮伸縮振動(dòng)振動(dòng)-CH3-CH2（3）不飽和碳原子上的）不飽和碳原子上的=CH（ CH ） 苯環(huán)上的 CH 3030 cm-1 =CH 3010 cm-1 CH 3300 cm-1 3000 cm-1 以上1-戊烯的紅外光譜 （4）NH 3500 3300 cm-1NH吸收出現(xiàn)在吸收出現(xiàn)在3500-3300cm-1，為中等強(qiáng)度的尖峰。伯氨為中等強(qiáng)度的尖峰。伯氨基因有兩個(gè)基因有兩個(gè)N-H鍵，具有對(duì)稱和反對(duì)稱伸縮振動(dòng)，因此有鍵，具有對(duì)稱和反對(duì)稱伸縮振動(dòng)，因此有兩個(gè)吸收峰。仲氨基有一個(gè)吸收峰，叔氨基無(wú)兩個(gè)吸收峰。仲氨基有一個(gè)吸收峰，叔氨基無(wú)N-H吸收。吸收。3480cm-13395cm-12 叁鍵

22、（叁鍵（C C）伸縮振動(dòng)區(qū)（伸縮振動(dòng)區(qū)（2500 1900 cm-1 ）（1）RC CH （2100 2140 cm-1 ） RC CR （2190 2260 cm-1 ） R=R 時(shí)，無(wú)紅外活性時(shí)，無(wú)紅外活性（2）RC N （ 2250 cm-1 ） 非共軛非共軛 2240 2260 cm-1 共軛共軛 2220 2230 cm-1 2229cm-13 雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)（雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)（ 1900 1350 cm-1 ） （1） RC=CR 1680 1620 cm-1 強(qiáng)度弱，強(qiáng)度弱， R=R（對(duì)稱對(duì)稱）時(shí)，時(shí)，無(wú)紅外活性。無(wú)紅外活性。 （2）單核芳烴）單核芳烴 的的C=C鍵伸縮振動(dòng)（鍵伸縮

23、振動(dòng)（1600 1580 cm-1 和和1500-1450）一般1600 cm-1峰較弱，而1500 cm-1峰較強(qiáng)，是有無(wú)芳環(huán)的重要標(biāo)志，吸收峰位置比較穩(wěn)定，但芳環(huán)取代后峰會(huì)發(fā)生位移。芳環(huán)取代的倍頻峰出現(xiàn)在2000-1668 cm-1，強(qiáng)度弱，但很特征。1603cm-1C=C鍵伸縮振動(dòng)鍵伸縮振動(dòng)1500cm-1芳環(huán)取代芳環(huán)取代的泛頻區(qū)的泛頻區(qū)（3）C=O （1900 1600 cm-1 ） 碳氧雙鍵的特征峰，強(qiáng)度大，峰尖銳。碳氧雙鍵的特征峰，強(qiáng)度大，峰尖銳。醛，酮的區(qū)分？醛，酮的區(qū)分？苯乙醛苯乙醛苯乙酮苯乙酮1724cm-12826cm-1 2728cm-1C-H的伸縮振動(dòng)的伸縮振動(dòng)C=O伸

24、縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)1686cm-1C=O伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)費(fèi)米共振1715cm-13300-2500cm-1寬的寬的-OH伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)1743cm-1C=O伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)1243cm-1C-O伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)-NH2-C=O1681cm-1思考：酸酐、酯、醛、酮和酰胺五類化合物的思考：酸酐、酯、醛、酮和酰胺五類化合物的 出現(xiàn)在出現(xiàn)在1870cm至至1540cm之間，它們的之間，它們的 排列順序是：排列順序是： A.酸酐酯醛酮酰胺酸酐酯醛酮酰胺 B.酸酐酯醛酮酰胺酸酐酯醛酮酰胺 C.醛酮酯酸酐酰胺醛酮酯酸酐酰胺 思考：下列化合物能否用思考：下列化合物能否用IR光譜區(qū)別？為什么？光譜區(qū)別？為什么？

25、C6H5CHO C6H5CONH2講解：酸酐、羧酸鹽和硝基化合物的紅外4. XY，XH 變形振動(dòng)區(qū)變形振動(dòng)區(qū) 1350 cm-1 指紋區(qū)指紋區(qū)(1350 650 cm-1 ) ,較復(fù)雜。較復(fù)雜。 C-H，N-H的變形振動(dòng)；的變形振動(dòng)； C-O，C-X的伸縮振動(dòng)；的伸縮振動(dòng)； C-C骨架振動(dòng)等。精細(xì)結(jié)構(gòu)的區(qū)分。骨架振動(dòng)等。精細(xì)結(jié)構(gòu)的區(qū)分。CH3在1375cm-1和1450cm-1附近同時(shí)有吸收，分別對(duì)應(yīng)于CH3的對(duì)稱彎曲振動(dòng)和反對(duì)稱彎曲振動(dòng)兩個(gè)甲基連在同一碳原子上的偕二甲基有特征吸收峰。如異丙基(CH3)2CH-在1385-1380cm-1和1370-1365cm-1有兩個(gè)同樣強(qiáng)度的吸收峰(即原

26、1375cm-1的吸收峰分叉)。（1）C-H彎曲振動(dòng)（變形振動(dòng)彎曲振動(dòng)（變形振動(dòng))振動(dòng)偶合A.甲基(CH3) ; B.異丙基(CH3)2C); C.叔丁基(CH3)3C)的紅外光譜示意圖 叔丁基(CH3)3C-)1375cm-1的吸收峰也分叉(1395-1385cm-1和1370cm-1附近)，但低波數(shù)的吸收峰強(qiáng)度大于高波數(shù)的吸收峰C-O單鍵振動(dòng)在單鍵振動(dòng)在1300-1050 cm-1，如醇、酚、醚、羧酸、酯等，為強(qiáng)吸收峰如醇、酚、醚、羧酸、酯等，為強(qiáng)吸收峰;醇在醇在1100-1050cm-1有強(qiáng)吸收有強(qiáng)吸收;酚在酚在1250-1100cm-1 有強(qiáng)吸收有強(qiáng)吸收;11050cmOC（伯醇）11

27、100cmOC（仲醇）11150cmOC（叔醇）112001300cmOC（酚）（2）C-O的伸縮振動(dòng)的伸縮振動(dòng)1243cm-1C-O伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)1048cm-1酯有兩組峰酯有兩組峰:1250cm-1左右左右(反對(duì)稱反對(duì)稱)和和1050 cm-1左右左右(對(duì)稱對(duì)稱);通過(guò)通過(guò)=C-H的的面外面外彎曲彎曲(變形變形)振動(dòng)（振動(dòng)（ 900 - 600cm-1)推測(cè)苯環(huán)推測(cè)苯環(huán)取代情況：取代情況：苯環(huán)苯環(huán)單單取代：取代：690cm-1, 750cm-1苯環(huán)苯環(huán)鄰位二鄰位二取代：取代：750cm-1苯環(huán)苯環(huán)對(duì)位二對(duì)位二取代：取代：810cm-1（3）C-H的彎曲的彎曲(變形變形)振動(dòng)振動(dòng)講解講解:

28、 :烯烴中烯烴中=CH的面外彎曲振動(dòng)的面外彎曲振動(dòng) 常見基團(tuán)的紅外吸收帶常見基團(tuán)的紅外吸收帶特征區(qū)特征區(qū)指紋區(qū)指紋區(qū)500100015002000250030003500C-H，O-HN-HC NC=NO-HO-H（氫鍵）氫鍵）C=OC-C,C-O=C-HC-HC CC=C1烷烴烷烴正癸烷環(huán)己烷 CH3: 2950cm-1（s），），2870cm-1（m）CH2: 2925cm-1（s），），2850cm-1 （m）CH3: 1450cm-1（m），），1380cm-1 (s)CH2: 1465cm-1（m）2. 烯烴烯烴1-戊烯的紅外光譜 =CH：31003010 cm-1（w） C=C：1

29、6801610 cm-1（w）共軛烯烴還可以觀察到）共軛烯烴還可以觀察到1600 cm-1（m） =CH：末端烯烴表現(xiàn)出末端烯烴表現(xiàn)出993 cm-1和和912 cm-1兩個(gè)強(qiáng)吸收峰兩個(gè)強(qiáng)吸收峰順式順式2-戊烯戊烯反式反式2-戊烯戊烯反式反式980965 cm-1；順式順式730665 cm-1=CH3.醇醇正丁醇 醛、酮醛、酮鄰二甲苯的紅外吸收光譜圖 5. 芳香族化合物芳香族化合物 6羧酸及羧酸及其衍生物其衍生物四、紅外譜圖解析示例四、紅外譜圖解析示例四、紅外譜圖解析示例四、紅外譜圖解析示例四、紅外譜圖解析示例四、紅外譜圖解析示例例例1 某無(wú)色或淡黃色有機(jī)液體，具有刺激性氣味，沸點(diǎn)為某無(wú)色或

30、淡黃色有機(jī)液體，具有刺激性氣味，沸點(diǎn)為145.5，分子式為，分子式為C8H8，其紅外吸收光譜見下圖，試進(jìn)行，其紅外吸收光譜見下圖，試進(jìn)行光譜解析，判斷該化合物的結(jié)構(gòu)。光譜解析，判斷該化合物的結(jié)構(gòu)。 分子的不飽和度分子的不飽和度分子的不飽和度分子的不飽和度分子的不飽和度分子的不飽和度定義：定義： 不飽和度是指分子結(jié)構(gòu)中達(dá)到飽和所缺一價(jià)元素的不飽和度是指分子結(jié)構(gòu)中達(dá)到飽和所缺一價(jià)元素的“對(duì)對(duì)”數(shù)。如：乙烯變成飽和烷烴需要兩個(gè)氫原子，不飽和數(shù)。如：乙烯變成飽和烷烴需要兩個(gè)氫原子，不飽和度為度為1。計(jì)算：計(jì)算： 若分子中僅含一，二，三，四價(jià)元素（若分子中僅含一，二，三，四價(jià)元素（H，O，N，C），），則可按下式進(jìn)行不飽和度的計(jì)算：則可按下式進(jìn)行不飽和度的計(jì)算： = （2 + 2n4 + n3 n1 ）/ 2 n4 ， n3 ， n1 分別為分子中四價(jià)，三價(jià)，一價(jià)元素?cái)?shù)目。分別為分子中四價(jià)，三價(jià)，一價(jià)元素?cái)?shù)目。例：C9H7NO不飽和度的計(jì)算可能含有苯環(huán)727