有機(jī)化學(xué)波譜-紅外課件

1、 19世紀(jì)初，發(fā)現(xiàn)紅外線。 1892年，利用巖鹽棱鏡和測熱輻射計測定了20多種有機(jī)化合物紅外光譜。 1905年，科伯倫茨發(fā)表了128種有機(jī)和無機(jī)化合物紅外光譜，確定了紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)間的特定聯(lián)系。 1930年前后，量子理論的提出和發(fā)展促進(jìn)了紅外光譜研究的全面深入發(fā)展。第四章第四章 紅外吸收光譜紅外吸收光譜一一. .紅外光譜的發(fā)展及特點(diǎn)紅外光譜的發(fā)展及特點(diǎn) 1. 紅外光譜的發(fā)展紅外光譜的發(fā)展 1947年，第一臺紅外分光光度計問世。棱鏡（第一代） 20世紀(jì)60年代，第二代紅外光譜儀。光柵 20世紀(jì)70年代后期，第三代紅外光譜儀。干涉型傅里葉變換紅外光譜儀。 現(xiàn)在，激光紅外分光光度計。（第四代）可

2、調(diào)激光器作為光源代替單色器。 紅外光譜是依據(jù)樣品在中紅外光區(qū)（2.525微米波長）吸收譜帶的位置、強(qiáng)度、形狀、個數(shù)推測分子的空間結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)的類型等確定分子結(jié)構(gòu)。 不破壞樣品。氣、液、固等都可做紅外光譜。測定方便，制樣簡單。 紅外光譜特征性高。分子指紋光譜 分析時間短。 所需樣品量少。15 mg2. 紅外光譜法的特點(diǎn)紅外光譜法的特點(diǎn) 固體樣品（1）壓片法（2）糊狀法（3）溶液法（4）薄膜法 液體樣品（1）溶液法（2）液膜法 氣體樣品3. 紅外光譜測定樣品制備紅外光譜測定樣品制備紅外光區(qū)分三個區(qū)段：紅外光區(qū)分三個區(qū)段： 近紅外區(qū)近紅外區(qū)：0.82.5m(133334000cm-1), 泛音區(qū)（用

3、于研究 單鍵的倍頻、組頻吸收） 中紅外區(qū)中紅外區(qū)：2.525m，4000400cm-1, 基頻振動區(qū),一般所稱 的紅外區(qū)（各種基團(tuán)基頻振動吸收） 遠(yuǎn)紅外區(qū)遠(yuǎn)紅外區(qū)：25m以上，轉(zhuǎn)動區(qū)（價鍵轉(zhuǎn)動、晶格轉(zhuǎn)動)紅外光紅外光: 介于可見光與微波之間的電磁波. 其波長范圍為0.81000 m二二. .紅外光區(qū)電磁波譜與光譜表示法紅外光區(qū)電磁波譜與光譜表示法 1.1.紅外光區(qū)電磁波譜紅外光區(qū)電磁波譜紅外光譜的概念紅外光譜的概念： 用連續(xù)波長(波長2.525m, 頻率4000400cm-1)的紅外光光波照射樣品，引起分子內(nèi)振動和轉(zhuǎn)動能級躍遷所產(chǎn)生的吸收光譜, 用IR表示.2.2.紅外光譜產(chǎn)生條件及紅外光譜表

4、示方法紅外光譜產(chǎn)生條件及紅外光譜表示方法紅外光譜的產(chǎn)生條件紅外光譜的產(chǎn)生條件： (1). 輻射光的頻率與分子振動的頻率相當(dāng),才能被吸收產(chǎn)生紅外光譜. (2). 振動過程中能引起分子偶極矩變化的分子才能產(chǎn)生紅外吸收光譜.例如例如: : H H2 2,O,O2 2,N,N2 2等雙原子分子等雙原子分子振動不引起偶極矩變化振動不引起偶極矩變化, , 無紅外吸收無紅外吸收. . , , , , 其其 鍵伸縮振動不引起偶極鍵伸縮振動不引起偶極矩變化矩變化, 無紅外吸收無紅外吸收.H C C HR C C RCC紅外光譜表示方法紅外光譜表示方法：常用坐標(biāo)曲線表示法. 橫坐標(biāo)橫坐標(biāo): :表示吸收峰的位置,

5、用波數(shù)波數(shù)(cm-1, 4000400cm-1)或波波 長長(m, 2.5 25m)作量度. 縱坐標(biāo)縱坐標(biāo): 表示吸收峰的強(qiáng)弱, 用百分透過率百分透過率(T%) 或吸光度吸光度(A)作量 度單位. 正己烷的紅外光譜正己烷的紅外光譜摩爾消光系數(shù)（摩爾消光系數(shù)（）強(qiáng)度強(qiáng)度符號符號200200很強(qiáng)VS7575200200強(qiáng)S25257575中等M5 52525弱W0 05 5很弱VW紅外吸收強(qiáng)度及其表示符號紅外吸收強(qiáng)度及其表示符號 紅外吸收峰形狀紅外吸收峰形狀寬峰尖峰肩峰雙峰紅外吸收光譜中各種主要基團(tuán)的伸縮振動大致分布圖紅外吸收光譜中各種主要基團(tuán)的伸縮振動大致分布圖 三三. .紅外光譜的應(yīng)用紅外光譜

6、的應(yīng)用 1.通過紅外光譜圖的比較,可以判斷是否是同一種化合物. 2.可以獲取分子中各種結(jié)構(gòu)信息, 特別是官能團(tuán)信息.官能團(tuán)區(qū)：40001333 cm-1；指紋區(qū)1333650 cm-1例如: 3000150cm-1區(qū)域的任何吸收, 都可以歸結(jié)為C-H伸縮振動. 1715100cm-1區(qū)域的任何強(qiáng)吸收, 基本上都可以歸結(jié)為C=O 伸縮振動.CHHCHH剪式振動剪式振動平面搖擺平面搖擺CHH+CHH+非平面搖擺非平面搖擺扭曲振動扭曲振動CHHCHH對稱對稱 伸縮振動伸縮振動(as)不對稱不對稱 伸縮振動伸縮振動(s)伸縮振動伸縮振動面內(nèi)彎曲面內(nèi)彎曲(面內(nèi)面內(nèi))面外彎曲面外彎曲(面外面外)彎曲振動彎

7、曲振動振動類型振動類型高頻區(qū)高頻區(qū)低頻區(qū)低頻區(qū)四分子的振動類型四分子的振動類型亞甲基的振動形式亞甲基的振動形式鍵角不變鍵角不變,鍵長改變鍵長改變鍵長不變鍵長不變,鍵角改變鍵角改變甲基的振動形式甲基的振動形式彎曲振動彎曲振動 s s(CH(CH3 3)1380)1380-1-1 asas(CH(CH3 3)1460)1460-1-1伸縮振動伸縮振動 s s(CH(CH3 3) ) asas(CH(CH3 3) )2870 2870 -1 -1 2960 2960-1-1五化學(xué)鍵的性質(zhì)對紅外吸收的影響五化學(xué)鍵的性質(zhì)對紅外吸收的影響m1m2K雙原子分子伸縮振動示意圖 雙原子分子的振動方式雙原子分子的

8、振動方式: : 伸縮振動伸縮振動. . 如果把雙原子分子粗略地如果把雙原子分子粗略地看成彈簧諧振子看成彈簧諧振子, , 那么化學(xué)鍵那么化學(xué)鍵的伸縮振動就是兩個原子核在的伸縮振動就是兩個原子核在鍵軸方向上的簡諧振動鍵軸方向上的簡諧振動. .根據(jù)虎克定律K212121mmmmK: 化學(xué)鍵的力常數(shù), Nm-1:化學(xué)鍵的折合質(zhì)量, kgm1、m2: 化學(xué)鍵連結(jié)的兩個原子核的質(zhì)量,kg吸收頻率用波數(shù)（吸收頻率用波數(shù)（）表示）表示c: 光速, 31010cm/sK: Nm-1:原子質(zhì)量單位為單位)11(2.130)11(212112121mmkmmkckcc影響吸收頻率的因數(shù)影響吸收頻率的因數(shù)(1). 鍵

9、的力常數(shù)鍵的力常數(shù)K的影響的影響. 化學(xué)鍵鍵能越大 力常數(shù)越大 振動頻率鍵類型鍵類型力常數(shù)力常數(shù)/cm/cm-1-1 2150 1650 1200a: a: 成鍵方式的影響成鍵方式的影響CCCCCC振動類型振動類型C-HC-H伸縮振動伸縮振動 C-HC-H彎曲振動彎曲振動 (力常數(shù)較大) (力常數(shù)較小)/cm/cm-1-1 3000 1340b: b: 振動類型的影響振動類型的影響c: c: 雜化狀態(tài)的影響雜化狀態(tài)的影響鍵類型鍵類型雜化狀態(tài)雜化狀態(tài) sp sp2 sp3/cm/cm-1-1 3300 3100 2900C HC HC Hd: d: 誘導(dǎo)效應(yīng)的影響誘導(dǎo)效應(yīng)的影響化合物化合物C=O

10、 C=O /cm/cm-1-1 1715 1730 1800 1920 1928 電負(fù)性原子或基團(tuán)通過靜電誘導(dǎo)作用, 引起分子中化學(xué)鍵的電子云分布變化電子云分布變化, 而改變力常數(shù)強(qiáng)極性鍵C=OC=O+-X(吸電子基)極性降低雙鍵性 質(zhì)加強(qiáng)力常數(shù)增加吸收向 高波數(shù)移動X (推電子基)吸收向 低波數(shù)移動RCORRCOHRC ClORC FOFC FOe: e: 共軛效應(yīng)的影響共軛效應(yīng)的影響化合物化合物C=C C=C /cm/cm-1-1 1650 1630化合物化合物C=O C=O /cm/cm-1-1 1715 1693 共軛效應(yīng)使共軛體系中電子云密度平均化, 雙鍵的鍵略變長, 單鍵的鍵長略變

11、短, 從而改變力常數(shù).CCCCCCRCORCORCCCOCCCO+_雙鍵性質(zhì)減弱雙鍵性質(zhì)減弱f: f: 誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)的共同影響誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)的共同影響化合物化合物C=O C=O /cm/cm-1-1 1715 1650 1735 1800電子效應(yīng)電子效應(yīng)的凈結(jié)果的凈結(jié)果 +C-I -I+C -I+C +C-I -I+C -I+C 分子中同時存在誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng), 吸收峰的位移取決于影響較大的那一個效應(yīng)的影響.RCORRC NH2ORC ORORC ClO.g: g: 氫鍵效應(yīng)的影響氫鍵效應(yīng)的影響 氫鍵的形成, 使X-H鍵變長, 鍵的力常數(shù)減小伸縮振動頻率向低波數(shù)移動, 且吸收強(qiáng)度變

12、大, 峰帶變寬.OOHOOOHOC=OC=O( (締合締合) 1622cm) 1622cm-1-1C=OC=O( (游離游離) 1675cm) 1675cm-1-1O-HO-H( (締合締合) 2843cm) 2843cm-1-1C=OC=O( (游離游離) 1676cm) 1676cm-1-1C=OC=O( (游離游離) 1673cm) 1673cm-1-1O-HO-H( (游離游離) 3615) 36153606cmcm-1-1氫鍵對氫鍵給體的影響較大氫鍵對氫鍵給體的影響較大, , 對氫鍵受體的影響相對較小對氫鍵受體的影響相對較小.形成分子內(nèi)氫鍵形成分子內(nèi)氫鍵未形成分子內(nèi)氫鍵未形成分子內(nèi)氫

13、鍵分子內(nèi)氫鍵分子內(nèi)氫鍵分子間氫鍵分子間氫鍵 分子間氫鍵是否能夠形成以及締合程度有多大與該化合物的濃度有密切關(guān)系例如: 環(huán)己醇濃度0.01mol/L的CCl4稀溶液中-不形成分子間氫鍵 濃度0.1mol/L的CCl4溶液中- 形成二聚體和多聚體的吸收 濃度3700cm-13000cm-1C=C伸縮振動1680-1620cm-1共軛烯烴共軛烯烴: 吸收向低波數(shù)移動1030nm, 有n個雙鍵, 在在1650-1580cm-1能觀察到n個吸收帶.(共軛二烯一般在1650和1600cm-1出現(xiàn)兩個峰).環(huán)烯烴環(huán)烯烴(63元環(huán)元環(huán)): 環(huán)外雙鍵向高波數(shù)移動, 環(huán)內(nèi)雙鍵向低波數(shù)移動累積雙烯: as 2000

14、1915cm-1 (m)=C-H彎曲振動1000-650cm-1 R-CH=CH2 995985cm-1(s) 915905cm-1(vs) R1R2C=CH2 895885cm-1(vs) R1CH=CHR2(反式反式) 980960cm-1(vs) R1CH=CHR2(順式順式) 730665cm-1(m, 寬寬) (特征性弱特征性弱) 三取代乙烯三取代乙烯 850790cm-1(m) (特征性弱特征性弱)例例1: 1-1: 1-己烯的紅外光譜圖己烯的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例2: 2: 環(huán)己烯的紅外光譜圖環(huán)己烯的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例3:

15、3: Z Z-2-2-戊烯的紅外光譜圖戊烯的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例4: 4: E E-2-2-戊烯的紅外光譜圖戊烯的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )(3).(3).炔烴炔烴基團(tuán)基團(tuán)振動方式振動方式吸收范圍吸收范圍 說明說明C-H伸縮振動33003267cm-1(s, 尖峰尖峰) 有有N-H, O-HN-H, O-H伸縮振動干擾伸縮振動干擾, , 但這兩種峰但這兩種峰型較寬型較寬, , 易于區(qū)別易于區(qū)別C C伸縮振動22602100cm-1(mw)此區(qū)域吸收帶少此區(qū)域吸收帶少, 易于識別易于識別.二取代炔烴二取代炔烴, 由于偶極矩變化小由于偶極矩變化小, 一

16、般難一般難以觀察以觀察共軛共軛: : 吸收向低波數(shù)移動吸收向低波數(shù)移動 C-H彎曲振動700-600cm-1(s, 寬寬)例例1: 1-1: 1-辛炔的紅外光譜圖辛炔的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例2: 4-2: 4-辛炔的紅外光譜圖辛炔的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )(4).(4).芳烴芳烴基團(tuán)基團(tuán)振動方式振動方式吸收范圍吸收范圍 說明說明=C-H伸縮振動3100-3000cm-1 (m)強(qiáng)度不定強(qiáng)度不定C=C伸縮振動1600cm-11585cm-11500cm-11450cm-116001600和和1500cm1500cm-1-1為芳環(huán)的特征吸收為芳環(huán)的特征

17、吸收1 1450cm450cm-1-1烷基亦有吸收烷基亦有吸收, ,有干擾有干擾. .=C-H面外彎曲振動泛頻峰20001660 cm-1吸收帶比較弱吸收帶比較弱, 有時有干擾少有時有干擾少, 根據(jù)譜根據(jù)譜帶的形狀帶的形狀, 雖然對確定苯環(huán)的取代類型雖然對確定苯環(huán)的取代類型有一些幫助有一些幫助, 但意義不大但意義不大.但單取代苯的一組譜帶特征性很強(qiáng)但單取代苯的一組譜帶特征性很強(qiáng), 對對確認(rèn)單取代苯很有幫助確認(rèn)單取代苯很有幫助.面外彎曲振動910-650cm-1取代基的多少與取代位置不同取代基的多少與取代位置不同, 使得譜使得譜帶的數(shù)目與位置也不同帶的數(shù)目與位置也不同, 可用于確定苯可用于確定苯

18、環(huán)的取代類型環(huán)的取代類型苯環(huán)不同取代類型在苯環(huán)不同取代類型在20001660cm-1 和和900650cm-1區(qū)域內(nèi)吸收峰圖象區(qū)域內(nèi)吸收峰圖象苯環(huán)不同取代類型在苯環(huán)不同取代類型在900650cm-1區(qū)域內(nèi)特征吸收峰區(qū)域內(nèi)特征吸收峰 本表只適用于本表只適用于-R, -X, -OR, -SH, -SR, -NH2, -NH-OCR, -CN, O=C=N-, NC-S-, NN-等基團(tuán)的取代等基團(tuán)的取代. 當(dāng)取代基為當(dāng)取代基為-OH, -NO2, -COOH, , -COR, -SO2R等強(qiáng)電子效應(yīng)基團(tuán)時等強(qiáng)電子效應(yīng)基團(tuán)時, 沒有特征沒有特征性性.例例1: 1: 甲苯的紅外光譜圖甲苯的紅外光譜圖(

19、KBr(KBr壓片法壓片法) )例例2: 2: 鄰二乙苯的紅外光譜圖鄰二乙苯的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例3:3:間二乙苯的紅外光譜圖間二乙苯的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例4:4:對二乙苯的紅外光譜圖對二乙苯的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例5:5:苯乙烯的紅外光譜圖苯乙烯的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )2.2.醇和酚的特征吸收頻率醇和酚的特征吸收頻率基團(tuán)基團(tuán)振動方式振動方式樣品狀態(tài)樣品狀態(tài)吸收范圍吸收范圍 說明說明O-H伸縮振動游離態(tài)游離態(tài)3650-3580cm-1 (m, 尖峰尖峰)氣相或稀溶液中測定氣相或稀溶液中測定締

20、合體締合體3550-3220cm-1 (s, 寬寬)二締合體在二締合體在3500cm3500cm-1-1左右左右; ; 多締合體在多締合體在3200cm3200cm-1-1 ( (固態(tài)固態(tài), , 液態(tài)液態(tài), , 濃溶液中測定濃溶液中測定) )分子內(nèi)分子內(nèi) 氫鍵氫鍵3620-3620-2500cm2500cm-1-1五元環(huán)或五元環(huán)或氫鍵氫鍵: 3620-3450cm3620-3450cm-1 -1 ( (強(qiáng)度不定強(qiáng)度不定) ) 共軛六元環(huán)共軛六元環(huán): 3250-2500cm3250-2500cm-1 -1 ( (寬而散寬而散, , 有時觀察不到有時觀察不到) )C-O伸縮振動12601000 c

21、m-1(寬而散寬而散)伯醇伯醇: 1050 仲醇仲醇:1100叔醇叔醇:1150 酚酚:1230醚類的醚類的C-O伸縮振動伸縮振動(s)有干擾有干擾O-H面內(nèi)彎曲振動1410-1260cm-1(寬寬, 常為雙峰常為雙峰)受氫鍵影響大受氫鍵影響大, 充分稀釋時在充分稀釋時在1250cm-1處出現(xiàn)一個狹窄的尖處出現(xiàn)一個狹窄的尖峰峰, 可做可做OH存在的左證存在的左證.例例1:1:正己醇的紅外光譜圖正己醇的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )注意注意: : 結(jié)晶水的結(jié)晶水的-O-H-O-H伸縮振動在伸縮振動在360036003000cm3000cm-1-1, , 對醇羥基對醇羥基和酚羥基的判

22、別有干擾和酚羥基的判別有干擾, , 通過通過167016701600cm1600cm-1-1出現(xiàn)的出現(xiàn)的H-O-HH-O-H彎彎曲振動峰加以區(qū)分曲振動峰加以區(qū)分 例例3:3:對甲基苯酚的紅外光譜圖對甲基苯酚的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例2:2-2:2-丁醇的紅外光譜圖丁醇的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )3.3.醚類的特征吸收頻率醚類的特征吸收頻率基團(tuán)基團(tuán)振動方式振動方式說明說明C-O-C不對稱伸縮振動脂肪醚脂肪醚: 1150: 11501060cm1060cm-1-1( (一般一般1120cm1120cm-1-1, , 強(qiáng)吸收強(qiáng)吸收) )芳香醚芳香醚: 127

23、5: 12751210cm1210cm-1-1乙烯基醚乙烯基醚: 1225: 12251200cm1200cm-1-1醇、醛、酮、酯和內(nèi)酯在這一區(qū)域有干擾醇、醛、酮、酯和內(nèi)酯在這一區(qū)域有干擾. .例例1:1:丁醚的紅外光譜圖丁醚的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )( (一般一般1240cm1240cm-1-1, , 強(qiáng)吸收強(qiáng)吸收) )例例2:2:苯甲醚的紅外光譜圖苯甲醚的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )4.4.羰基化合物的特征吸收頻率羰基化合物的特征吸收頻率C=O: 1870187016501650-1-1(s, (s, 較窄較窄), ), 位置較為恒定位置較為恒定, ,

24、 干擾少干擾少. . 酸酐酸酐 酰鹵酰鹵 酯酯 醛醛 酮酮 羧酸羧酸 酰胺酰胺 1820 1800 1740 1730 1715 1700 1690 1760. 醛醛基團(tuán)基團(tuán)振動方式振動方式吸收范圍吸收范圍 說明說明C=O伸縮振動17401720cm-1(s) 有共軛不飽和鍵、芳環(huán)或氫鍵有共軛不飽和鍵、芳環(huán)或氫鍵, ,向低波數(shù)向低波數(shù)移動移動( (17101680cm-1);); -C-C上連有吸電子上連有吸電子基基, , 向高波數(shù)移動向高波數(shù)移動( (17701740cm-1) )C-H伸縮振動2820cm-1(m)2720cm-1(m)兩譜帶強(qiáng)度相當(dāng),特征性很強(qiáng)CHO例例1:1:正壬醛的紅

25、外光譜圖正壬醛的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例2:2-2:2-丁烯醛的紅外光譜圖丁烯醛的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例3:3:苯甲醛的紅外光譜圖苯甲醛的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) ). 酮酮基團(tuán)基團(tuán)振動方式振動方式吸收范圍吸收范圍 說明說明C=O伸縮振動17251705cm-1(s)飽和脂肪酮通常位于飽和脂肪酮通常位于1715cm1715cm-1-1附近附近芳酮及芳酮及, ,- -不飽和酮降低不飽和酮降低2040cm-1 環(huán)酮的吸收頻率隨著環(huán)的減小而升高環(huán)酮的吸收頻率隨著環(huán)的減小而升高 -C-C上連有鹵素上連有鹵素, ,升高升高2020cm-1

26、 - -二酮在二酮在17301710cm-1有一個強(qiáng)譜帶有一個強(qiáng)譜帶- -二酮二酮( (酮式酮式: :17301690cmcm-1-1有兩個吸收有兩個吸收帶帶; ; 烯醇式烯醇式: : 16201600 cmcm-1-1有一個很強(qiáng)有一個很強(qiáng)的吸收帶的吸收帶CH3COCH2COCH3CH3COCHCOHCH3例如例如酮式酮式 C=O : 1727, 1707cm-1烯醇式烯醇式 C=O : 1616cm-1例例1:4-1:4-甲基甲基-3-3-戊烯戊烯-2-2-酮的紅外光譜圖酮的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例2:2:苯乙酮的紅外光譜圖苯乙酮的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片

27、法) )例例3:3:環(huán)戊酮的紅外光譜圖環(huán)戊酮的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例4:2,4-4:2,4-戊二酮的紅外光譜圖戊二酮的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) ). 羧酸羧酸基團(tuán)基團(tuán)振動方式振動方式吸收范圍吸收范圍 說明說明O-H伸縮振動( (二聚體二聚體) )33002500cm-1(s, 寬而散寬而散) 25002700cm-1通常出現(xiàn)幾個連續(xù)小峰通常出現(xiàn)幾個連續(xù)小峰, 特征特征性很強(qiáng)性很強(qiáng).游離態(tài)中游離態(tài)中3550cm-1(s, 尖峰尖峰)C =O伸縮振動17251700cm-1(s)游離態(tài)中游離態(tài)中1760cm-1(s, 尖峰尖峰) -C-C上連有吸電子基上連

28、有吸電子基, , 向高波數(shù)移動向高波數(shù)移動芳香羧酸及芳香羧酸及, ,- -不飽和羧酸向低波數(shù)移動不飽和羧酸向低波數(shù)移動至至17001680cm-1(s)氫鍵向低波數(shù)移動氫鍵向低波數(shù)移動, ,分子內(nèi)氫鍵移動程度更大分子內(nèi)氫鍵移動程度更大O-H面外 彎曲振動 ( (二聚體二聚體) )955-915cm-1(m, 寬寬)較特征, 單體無此譜帶, 常在羧酸鑒定中做參考.CO2-伸縮振動16101550cm-1(s) 不對稱伸縮振動14201300cm-1(m)對稱伸縮振動例例1:2-1:2-甲基丙酸的紅外光譜圖甲基丙酸的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例2:2:苯甲酸的紅外光譜圖苯甲酸的

29、紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) ). 酯酯基團(tuán)基團(tuán)振動方振動方式式吸收范圍吸收范圍 說明說明C =O伸縮 振動17501735cm-1(s)與芳環(huán)或與芳環(huán)或C=CC=C鍵共軛時向低波數(shù)移動至鍵共軛時向低波數(shù)移動至17401715cm-1(s)酯基中酯基中C-OC-O鍵的氧原子與鍵的氧原子與芳環(huán)或芳環(huán)或C=CC=C鍵鍵相連相連, ,則則向高波數(shù)移動向高波數(shù)移動. .內(nèi)酯內(nèi)酯, ,環(huán)張力越大環(huán)張力越大, ,越在高波數(shù)產(chǎn)生吸收越在高波數(shù)產(chǎn)生吸收C OC伸縮 振動13001000cm-1有兩個吸收帶有兩個吸收帶不對稱伸縮振動不對稱伸縮振動: : 13001150cm-1 (強(qiáng)而寬強(qiáng)而寬)對稱

30、伸縮振動對稱伸縮振動: : 11401000cm-1 (m)酯的酯的C-O-CC-O-C比較恒定比較恒定, , 是鑒定酯的重要光是鑒定酯的重要光譜數(shù)據(jù)譜數(shù)據(jù)內(nèi)酯中的內(nèi)酯中的C=O伸縮振動吸收波數(shù)（伸縮振動吸收波數(shù)（cm-1）環(huán)大小環(huán)大小,-不飽和不飽和與氧原子共軛與氧原子共軛OOOOOO 1735 1720 1760 OOOOOO 1770 1750 1800 OO1820酯類的酯類的C-O-C譜帶譜帶酯的類型酯的類型C-O-CC-O-C/cm/cm-1-1甲酸酯甲酸酯1180，11501000乙酸酯乙酸酯1240， 11001000丙酸及更高級的羧酸酯丙酸及更高級的羧酸酯12001150，1

31、1501050丙烯酸、富馬酸及馬來酸酯丙烯酸、富馬酸及馬來酸酯13001200，11801130苯甲酸及鄰苯二甲酸酯苯甲酸及鄰苯二甲酸酯13101250，11501100內(nèi)酯內(nèi)酯1250，1370例例1:1:丁酸乙酯的紅外光譜圖丁酸乙酯的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例2:2-2:2-甲基丙烯酸甲酯的紅外光譜圖甲基丙烯酸甲酯的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例3:3:乙酸乙烯酯的紅外光譜圖乙酸乙烯酯的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例4:4:苯甲酸甲酯的紅外光譜圖苯甲酸甲酯的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例5:5:鄰羥基苯甲酸甲酯的紅

32、外光譜圖鄰羥基苯甲酸甲酯的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )基團(tuán)基團(tuán)振動方式振動方式吸收范圍吸收范圍 說明說明N-H伸縮振動伯酰胺伯酰胺35003180 cm-1 (s, 雙峰雙峰)稀溶液中稀溶液中:3500, 3400cm:3500, 3400cm-1-1有雙峰有雙峰 氫鍵結(jié)合氫鍵結(jié)合: 3350, 3180cmcm-1-1有雙峰有雙峰仲酰胺仲酰胺34603140 cm-1 (ms)稀溶液中稀溶液中:3460:34603400cm3400cm-1-1有單峰有單峰 氫鍵結(jié)合氫鍵結(jié)合: 3300cmcm-1-1有單峰有單峰31103060 cm-1 (w)N-HN-H面內(nèi)彎曲振動的倍頻

33、峰面內(nèi)彎曲振動的倍頻峰( (基頻峰基頻峰約為位于約為位于1550cm1550cm-1-1) )C =O伸縮振動(酰胺酰胺帶帶)伯酰胺伯酰胺16701620 cm-1(締合締合, s)游離態(tài)游離態(tài): : 1690cm1690cm-1-1在締合態(tài)時三種酰在締合態(tài)時三種酰胺的羰基伸縮振動胺的羰基伸縮振動吸收基本都在吸收基本都在1650cm1650cm-1-1左右左右. .仲酰胺仲酰胺16801630 cm-1(締合締合, s)游離態(tài)游離態(tài): : 1680cm1680cm-1-1叔酰胺叔酰胺16701630 cm-1(締合締合, s) - -N-H面內(nèi) 彎曲振動 (酰胺酰胺帶帶)伯酰胺伯酰胺16501

34、620 cm-1(締合締合, s)游離態(tài)游離態(tài): : 162016201590cm1590cm-1-1往往與C=O伸縮振動重疊仲酰胺仲酰胺15701515 cm-1(締合締合, mw)游離態(tài)游離態(tài): : 155015501510cm1510cm-1-1酰胺帶和酰胺帶能很好地分離. 酰胺酰胺例例1:1:丁酰胺的紅外光譜圖丁酰胺的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例2:N-2:N-甲基乙酰胺的紅外光譜圖甲基乙酰胺的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )基團(tuán)基團(tuán)振動方式振動方式吸收范圍吸收范圍 說明說明N-H伸縮振動伯胺伯胺35003250cm-1 (mw, 稍寬稍寬)雙峰雙峰:

35、:脂肪族胺在低頻一側(cè)有肩峰脂肪族胺在低頻一側(cè)有肩峰; ; 芳香胺為一個尖銳小峰芳香胺為一個尖銳小峰仲胺仲胺34503300cm-1 (mw, 尖銳尖銳)單峰單峰: :飽和脂肪族胺吸收峰很弱飽和脂肪族胺吸收峰很弱( (常觀察常觀察不到不到), ), 芳香胺中等芳香胺中等. .N-H彎曲振動伯胺伯胺16501580 cm-1( m, 較寬較寬)芳香胺容易與苯環(huán)骨架振動譜帶重疊芳香胺容易與苯環(huán)骨架振動譜帶重疊仲胺仲胺較弱較弱C-N伸縮振動伯芳胺伯芳胺13401250 cm-1只有芳胺為強(qiáng)峰只有芳胺為強(qiáng)峰, ,特征性強(qiáng)特征性強(qiáng); ;脂肪族胺吸收強(qiáng)度弱脂肪族胺吸收強(qiáng)度弱, ,用處不大用處不大仲芳胺仲芳胺

36、13501280 cm-1叔芳胺叔芳胺13601310 cm-1銨鹽銨鹽伯胺鹽伯胺鹽32002800 cm-1出現(xiàn)出現(xiàn)NHNH3 3+ +的第二個寬的強(qiáng)吸收帶的第二個寬的強(qiáng)吸收帶仲胺鹽仲胺鹽30002700 cm-1出現(xiàn)出現(xiàn)NHNH2 2+ +的較寬的強(qiáng)吸收帶的較寬的強(qiáng)吸收帶叔胺鹽叔胺鹽27001330 cm-1出現(xiàn)出現(xiàn)NHNH+ +的吸收譜帶的吸收譜帶5.5.胺的特征吸收頻率胺的特征吸收頻率例例1:1:丁胺的紅外光譜圖丁胺的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例2:2:二丁基胺的紅外光譜圖二丁基胺的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例3:3:三丁胺的紅外光譜圖三丁胺的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )例例4:N-4:N-甲基苯胺的紅外光譜圖甲基苯胺的紅外光譜圖(KBr(KBr壓片法壓片法) )七紅外吸收光譜的應(yīng)用七紅外吸收光譜的應(yīng)用1 1有機(jī)化合物的鑒定有機(jī)化合物的鑒定 若一種物質(zhì)的紅外光譜與標(biāo)準(zhǔn)譜圖若一種物質(zhì)的紅外光譜與標(biāo)準(zhǔn)譜圖( (薩特勒薩特勒(Ssdtler)(Ssdtler)紅外標(biāo)準(zhǔn)紅外標(biāo)準(zhǔn)譜圖集譜圖集) )完全一致完全一致, , 基本上可以確認(rèn)為同一鐘化合物基本