各類物質的紅外吸收峰

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上第四節(jié) 各類有機化合物紅外吸收光譜伸縮振動，面內彎曲振動，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。在確定分子結構時，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、C-H在29752845 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as，后者歸因于甲基 C-H的s。1380 cm-1峰對結構敏感，對于識別甲基很有用。共存基團的電負性對1380 cm-1峰位置有影響

2、，相鄰基團電負性愈強，愈移向高波數區(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附近出現兩個中等強度的骨架振動。3、C-C在1250800 cm-1范圍內，因特征性不強，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，在722 cm-1有一個弱吸收峰，隨著CH2個數的減少，吸收峰向高波數方向位移，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、C=C-H 烯烴雙鍵上的C-H鍵伸縮振動波數在3000 cm-1以上，末端雙鍵氫 在30753090 cm-1有強峰最易識別。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，強度也發(fā)生變化。3、C=C-H烯烴雙鍵上的C-H鍵面內彎曲振動在15001000 cm-1，對結構不敏感，用途較少；而面外搖擺振動吸收最有用，在1000700 cm-1范圍內，該振動對結構敏感，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，炔烴基團很容易識別，它主要有三種特征吸收。1、 該振動吸收非常特征，吸收峰位置在33003310 cm-1，中等強度。N-H值與C-H 值相同，但前者為寬峰、后者為尖峰，易于識別。 2、 一般 鍵的伸縮振動吸收都較弱。一元取代炔烴 出現在21402100 cm-1，二元取代炔烴在22602

5、190 cm-1，當兩個取代基的性質相差太大時，炔化物極性增強，吸收峰的強度增大。當 處于分子的對稱中心時， 為紅外非活性。3、 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、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-H頻率相近，但烯烴的吸收峰只有一個。2、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)的重要標志之一。3、Ar-H 芳烴的C-H變形振動吸

6、收出現在兩處。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，是識別苯環(huán)上取代基位置和數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 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，常出現不同構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O-H和C-O鍵的振動頻率。1、 O-H 一般在36703200 cm-1區(qū)域。游離羥基吸收出現在36403610

8、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）。OH是個強極性基團，因此羥基化合物的締合現象非常顯著，羥基形成氫鍵的締合峰一般出現在35503200 cm-1。1,2-環(huán)戊二醇 順式異構體 P47 0.005mol/L (CCl4) 3633 cm-1（游離），3572 cm-1（分子內氫鍵）。 0.04 mol/L (CCl4) 3633 cm-1（游離），3572 cm-1（分子內氫鍵）3500cm-1(分子間氫鍵)。2、C-O和O-H C-O鍵伸縮振動和O-H面內彎曲振動在14101100 cm-1處有強吸收，當無其它基團干擾時，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不對稱伸縮振動，出現在11501060cm-1處，強度大，C-C骨架振動吸收也出現在此區(qū)域，但強度弱，易于識別。醇、酸、酯、內酯的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是分子結構中都含有（C=O），C=O在17501680cm-1范圍內，吸收強度很大，這是鑒別羰基的最明顯的依據。臨近基團的性質不同，吸收峰的位置也有所不同。羰基化合物存在下列共振結構： A B C=O 鍵有著雙鍵性強的A結構和單鍵性強的B結構兩種結

10、構。共軛效應將使C=O吸收峰向低波數一端移動，吸電子的誘導效應使C=O的吸收峰向高波數方向移動。，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移動C=O 16851665cm-1 17451725cm-1 苯乙酮 對氨基苯乙酮 對硝基苯乙酮C=O 1691cm-1 1677cm-1 1700cm-1 一般在27002900cm-1 區(qū)域內，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、 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，強度很大。2、C=O

11、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的吸收峰向低波數方向移動，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，吸收強度較弱。4、O-H 一般在1250 cm-1附近，是一強吸收峰，有時會和C-O重合。十、酯和內酯1、C=O 17501735 cm-1處出現（飽和酯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、C-O 一般有兩個吸收峰，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，從而出現在較高波數處，一般在1800cm-1處，如果有乙烯基或苯環(huán)與C=O共軛，會使C=O變小，一般在17801740cm-1處。十二、酸酐1、C=O 由于羰基的振動偶合，導致C=O有兩個吸收，分別處在18601800 cm-1和18001750 cm-1區(qū)域，兩個峰相距60 cm-1。2、C-O 為一強吸收峰，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，引起向低波數方向位移一般不大于100cm-