各類物質(zhì)的紅外吸收峰

1、第四節(jié)各類有機化合物紅外吸收光譜C伸縮振動，S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(jié)構(gòu)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、（T c-h在2975 2845 cm-1范圍，包括甲基、亞甲基和次甲基的對稱與不對 稱伸縮振動2、 $ 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（Tas,后者歸因于甲基 C-H的（TSo 1380 cm-1峰對結(jié)構(gòu)敏感，對于識別 甲基很有用。共存基團的電負性對 1380 cm

2、-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 cm-1裂分為兩個強度幾乎相等的兩個峰 1385 cm-1、1375 cm-1 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)兩個中等強度的骨架振動。3、（T 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，

3、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、 （T 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XC=CH 2在3075 3090 cm-1有強峰最易識別。2、 （T c=c吸收峰的位置在16701620 cm-1。隨著取代基的不同，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1500-1000 cm-1，對結(jié)構(gòu)不 敏感，用途較少；而面外搖擺振動吸收最有用，在1000-700 cm-1范圍內(nèi)，該 振動對結(jié)構(gòu)敏

4、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(gòu)型。1 1RHC=CH2 995985cm (=CH, S) 915905cm-1 (=CH2, S)R1R2C=CH2 895885(S)12112i(順)-R CH=CHR690 cm-(反)-R CH=CHR980965 cm- (S)R1R2C=CHR3840790cm-1 (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(7 C-H值相同，但前者為寬峰、后者為尖峰，易于識別。2、 c gc

5、 般C三C鍵的伸縮振動吸收都較弱。一元取代炔烴 RC CH cc三C 出現(xiàn)在2140 2100 cm-1, 二元取代炔烴在 22602190 cm-1，當(dāng)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(dāng) 處于分子的對稱中心時，c c三C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-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、

6、 c c=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(biāo)志之一。13、 S Ar-H芳烴的C-H變形振動吸收出現(xiàn)在兩處。1275 960 cm-為S Ar-H，由 于吸收較弱，易受干擾，用處較小。另一處是900-650 cm-1的S a-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。取代基越多，S Ar-H頻率越高，見表3-10。若在16002000 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 77

7、0730 cM1 (VS), 710690 cM1 (S)11,2-二 取代苯 770735 cm- (VS)1,3-二取代苯 810750 cm-1（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，（T C-X 降低。如 C-F（ 11001000 cm1）; C-CI（750700 -1 -1 -1cm- ）; C-Br （600500 cm- ）; C-I （500200 cm）。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

8、同構(gòu)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 o-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(gòu)體 P470.005mol/L （CCI4）3633 cm-1 （游離），3572 cm-1 （分子內(nèi)氫鍵）。0.

9、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(dāng)無其它基團干擾時，可利用 T C-0 的頻率來了解羥基的碳鏈取 代情況（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-1醚的特征吸收帶是C-O-C不對稱伸縮振動，出現(xiàn)在11501060cm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

10、 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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu):OHCC=O鍵有著雙鍵性 強的A結(jié)構(gòu)和單鍵性強的B結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)。共軛效應(yīng) 將使（T C=O吸收峰向低波數(shù)一端移動，吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng)使（T 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=CHCOR'RCHClCOR'-1-1TC=O 168516

11、65cm17451725cm'苯乙酮對氨基苯乙酮對硝基苯乙酮-1 -1 -1t c=o 1691cm1677cm1700cmt O_H 一般在 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、T O-H 游離的 O-H 在3550 cm-1，締合的 O-H 在 33002500 cM1，峰形寬 而散，強度很大。2、t 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

12、cm1,如果發(fā)生共軛，則C=O的吸收峰移到16901680 cm3、t c-o 一般在14401395 cm1，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 t c-o重合。十、酯和內(nèi)酯1、t c=o 17501735 cm-1處出現(xiàn)（飽和酯t c=o位于1740cm-1處），受相鄰 基團的影響，吸收峰的位置會發(fā)生變化。2、 t c-o 一般有兩個吸收峰，13001150 cm-1，11401030 cm-11、酰鹵T 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=0共軛，會使

13、（Tc=o 變小，一般在 17801740cm_1 處。十二、酸酐1、 （T c=o由于羰基的振動偶合，導(dǎo)致（7 c=o有兩個吸收，分別處在18601800 cm-1和18001750 cm1區(qū)域，兩個峰相距60 cm-1。12、 7 C-0 為一強吸收峰，開鏈酸酐的7 C-0在11751045 cm處，環(huán)狀酸酐 13101210 cm1 處。十三、酰胺1、 7 C=O酰胺的第譜帶，由于氨基的影響，使得7 C=O向低波數(shù)位移， 伯酰胺 16901650 cm1，仲酰胺 16801655 cm-1，叔酰胺 16701630 cm2、7 n-h 一般位于 35003100 cm-1，伯酰胺 游離位

14、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 cm-1，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 cm1,強度大，非常特征；叔酰胺無此吸收峰。4、 7 C-N酰胺的第川譜帶，伯酰胺14201400 cm1，仲酰胺13001260 cM1, 叔酰胺無此吸收峰。十四、胺1 11、7 n-h 游離位于35003300 cm-處，締合的位于35003100 cM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(dāng)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