各類物質(zhì)的紅外吸收峰

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第四節(jié) 各類有機(jī)化合物紅外吸收光譜伸縮振動(dòng)，面內(nèi)彎曲振動(dòng)，面外彎曲振動(dòng)一、烷烴飽和烷烴IR光譜主要由C-H鍵的骨架振動(dòng)所引起，而其中以C-H鍵的伸縮振動(dòng)最為有用。在確定分子結(jié)構(gòu)時(shí)，也常借助于C-H鍵的變形振動(dòng)和C-C鍵骨架振動(dòng)吸收。烷烴有下列四種振動(dòng)吸收。1、C-H在29752845 cm-1范圍，包括甲基、亞甲基和次甲基的對(duì)稱與不對(duì)稱伸縮振動(dòng)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as，后者歸因于甲基 C-H的s。1380 cm-1峰對(duì)結(jié)構(gòu)敏感，對(duì)于識(shí)別甲基很有用。共存基團(tuán)的電負(fù)性對(duì)1380 cm-1峰位置有影響

2、，相鄰基團(tuán)電負(fù)性愈強(qiáng)，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(gè)強(qiáng)度幾乎相等的兩個(gè)峰 1385 cm-1、1375 cm-1叔丁基 1380 cm-1 裂分1395 cm-1 、1370cm-1兩個(gè)峰，后者強(qiáng)度差不多是前者的兩倍，在1250 cm-1、1200 cm-1附近出現(xiàn)兩個(gè)中等強(qiáng)度的骨架振動(dòng)。3、C-C在1250800 cm-1范圍內(nèi)，因特征性不強(qiáng)，用處不大。4、C-H分子中具有（CH2）n鏈節(jié)，n大于或等于4時(shí)，在722 cm-1有一個(gè)弱吸收峰，隨著CH2個(gè)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

3、中的特征峰由C=C-H鍵的伸縮振動(dòng)以及C=C-H鍵的變形振動(dòng)所引起。烯烴分子主要有三種特征吸收。1、C=C-H 烯烴雙鍵上的C-H鍵伸縮振動(dòng)波數(shù)在3000 cm-1以上，末端雙鍵氫 在30753090 cm-1有強(qiáng)峰最易識(shí)別。2、C=C 吸收峰的位置在16701620 cm-1。隨著取代基的不同，C=C吸收峰的位置有所不同，強(qiáng)度也發(fā)生變化。3、C=C-H烯烴雙鍵上的C-H鍵面內(nèi)彎曲振動(dòng)在15001000 cm-1，對(duì)結(jié)構(gòu)不敏感，用途較少；而面外搖擺振動(dòng)吸收最有用，在1000700 cm-1范圍內(nèi)，該振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)敏感，其吸收峰特征性明顯，強(qiáng)度也較大，易于識(shí)別，可借以判斷雙鍵取代情況和構(gòu)型。 RHC

4、=CH2 995985cm-1（=CH，S） 915905 cm-1（=CH2，S） R1R2C=CH2 895885 cm-1（S） （順）-R1CH=CHR2 690 cm-1 （反）-R1CH=CHR2 980965 cm-1（S）R1R2C=CHR3 840790cm-1 （m）三、炔烴在IR光譜中，炔烴基團(tuán)很容易識(shí)別，它主要有三種特征吸收。1、 該振動(dòng)吸收非常特征，吸收峰位置在33003310 cm-1，中等強(qiáng)度。N-H值與C-H 值相同，但前者為寬峰、后者為尖峰，易于識(shí)別。 2、 一般 鍵的伸縮振動(dòng)吸收都較弱。一元取代炔烴 出現(xiàn)在21402100 cm-1，二元取代炔烴在22602

5、190 cm-1，當(dāng)兩個(gè)取代基的性質(zhì)相差太大時(shí)，炔化物極性增強(qiáng)，吸收峰的強(qiáng)度增大。當(dāng) 處于分子的對(duì)稱中心時(shí)， 為紅外非活性。3、 炔烴變形振動(dòng)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(dòng)所引起。芳族化合物主要有三種特征吸收。1、Ar-H 芳環(huán)上C-H吸收頻率在31003000 cm-1附近，有較弱的三個(gè)峰，特征性不強(qiáng)，與烯烴的C=C-H頻率相近，但烯烴的吸收峰只有一個(gè)。2、C=C 芳環(huán)的骨架伸縮振動(dòng)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。3、Ar-H 芳烴的C-H變形振動(dòng)吸

6、收出現(xiàn)在兩處。1275960 cm-1為Ar-H，由于吸收較弱，易受干擾，用處較小。另一處是900650 cm-1的Ar-H吸收較強(qiáng)，是識(shí)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，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(dòng)的倍頻或組頻吸收），是進(jìn)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 cm-1（VS）1,3-二取代苯 810750 cm-1（VS）,725680 cm-1（mS）1,4-二取代苯

7、860800 cm-1（VS）五、鹵化物隨著鹵素原子的增加，C-X降低。如C-F（11001000 cm-1）；C-Cl（750700 cm-1）；C-Br（600500 cm-1）；C-I（500200 cm-1）。此外，C-X吸收峰的頻率容易受到鄰近基團(tuán)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(shí)，常出現(xiàn)不同構(gòu)象引起的幾個(gè)伸縮吸收帶。因此IR光譜對(duì)含鹵素有機(jī)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O-H和C-O鍵的振動(dòng)頻率。1、 O-H 一般在36703200 cm-1區(qū)域。游離羥基吸收出現(xiàn)在36403610

8、cm-1，峰形尖銳，無干擾，極易識(shí)別（溶劑中微量游離水吸收位于3710 cm-1）。OH是個(gè)強(qiáng)極性基團(tuán)，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 P47 0.005mol/L (CCl4) 3633 cm-1（游離），3572 cm-1（分子內(nèi)氫鍵）。 0.04 mol/L (CCl4) 3633 cm-1（游離），3572 cm-1（分子內(nèi)氫鍵）3500cm-1(分子間氫鍵)。2、C-O和O-H C-O鍵伸縮振動(dòng)和O-H面內(nèi)彎曲振動(dòng)在14101100 cm-1處有強(qiáng)吸收，當(dāng)無其它基團(tuán)干擾時(shí)，可利用C-O的頻率來了

9、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 醚的特征吸收帶是C-O-C不對(duì)稱伸縮振動(dòng)，出現(xiàn)在11501060cm-1處，強(qiáng)度大，C-C骨架振動(dòng)吸收也出現(xiàn)在此區(qū)域，但強(qiáng)度弱，易于識(shí)別。醇、酸、酯、內(nèi)酯的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(diǎn)是分子結(jié)構(gòu)中都含有（C=O），C=O在17501680cm-1范圍內(nèi)，吸收強(qiáng)度很大，這是鑒別羰基的最明顯的依據(jù)。臨近基團(tuán)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)： A B C=O 鍵有著雙鍵性強(qiáng)的A結(jié)構(gòu)和單鍵性強(qiáng)的B結(jié)構(gòu)兩種結(jié)

10、構(gòu)。共軛效應(yīng)將使C=O吸收峰向低波數(shù)一端移動(dòng)，吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng)使C=O的吸收峰向高波數(shù)方向移動(dòng)。，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(dòng)C=O 16851665cm-1 17451725cm-1 苯乙酮 對(duì)氨基苯乙酮 對(duì)硝基苯乙酮C=O 1691cm-1 1677cm-1 1700cm-1 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(gè)中等強(qiáng)度的吸收峰，可以用來區(qū)別醛和酮。九、羧酸1、 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，強(qiáng)度很大。2、C=O

11、游離的C=O一般在1760 cm-1附近，吸收強(qiáng)度比酮羰基的吸收強(qiáng)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(dòng)，一般在17251700 cm-1，如果發(fā)生共軛，則C=O的吸收峰移到16901680 cm-1。3、C-O 一般在14401395 cm-1，吸收強(qiáng)度較弱。4、O-H 一般在1250 cm-1附近，是一強(qiáng)吸收峰，有時(shí)會(huì)和C-O重合。十、酯和內(nèi)酯1、C=O 17501735 cm-1處出現(xiàn)（飽和酯C=O 位于1740cm-1處），受相鄰基團(tuán)的影響，吸收峰的位置會(huì)發(fā)生變化。2、C-O 一般有兩個(gè)吸收峰，13001150 cm-1，11401030 cm-1十一、

12、酰鹵C=O 由于鹵素的吸電子作用，使C=O雙鍵性增強(qiáng)，從而出現(xiàn)在較高波數(shù)處，一般在1800cm-1處，如果有乙烯基或苯環(huán)與C=O共軛，會(huì)使C=O變小，一般在17801740cm-1處。十二、酸酐1、C=O 由于羰基的振動(dòng)偶合，導(dǎo)致C=O有兩個(gè)吸收，分別處在18601800 cm-1和18001750 cm-1區(qū)域，兩個(gè)峰相距60 cm-1。2、C-O 為一強(qiáng)吸收峰，開鏈酸酐的C-O 在11751045 cm-1處，環(huán)狀酸酐13101210 cm-1處。十三、酰胺1、C=O 酰胺的第譜帶，由于氨基的影響，使得C=O向低波數(shù)位移，伯酰胺16901650 cm-1，仲酰胺 16801655 cm-1

13、，叔酰胺16701630 cm-1。2、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 cm-1，均呈單峰；叔酰胺無此吸收峰。3、N-H 酰胺的第譜帶，伯酰胺N-H位于16401600 cm-1；仲酰胺15001530 cm-1，強(qiáng)度大，非常特征；叔酰胺無此吸收峰。4、C-N 酰胺的第譜帶，伯酰胺14201400 cm-1，仲酰胺 13001260 cm-1，叔酰胺無此吸收峰。十四、胺1、N-H 游離位于35003300 cm-1處，締合的位于35003100 cm-1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(qiáng)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(qiáng)，因此當(dāng)氨基締合時(shí)，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-