總結(jié)紅外光譜頻率與官能團特征吸收峰分析

1、紅外波譜分子被激發(fā)后，分子中各個原子或基團（化學鍵）都會產(chǎn)生特征的振動，從而在特點的位置會出現(xiàn)吸收。相同類型的化學鍵的振動都是非常接近的，總是在某一范圍內(nèi)出現(xiàn)。常見官能團的紅外吸收頻率鍵型化合物類型吸收峰位置/cm-1吸收強度C-H烷燒29602850強=C-H烯煌及芳煌31003010中等三C-H煥燒3300強-C-C-烷燒1200700弱-C=C-烯脛16801620不定煥燒22002100不定C=O醛17401720強酮17251705強酸及酯17701710強酰胺16901650強-OH醇及酚36503610不定，尖銳氫鍵結(jié)合的醇及酚34003200強，寬-NH2胺35003300中等

2、，雙峰C-X氯化物750700中等澳化物700500中等整個紅外譜圖可以分為兩個區(qū)，40001350區(qū)是由伸縮振動所產(chǎn)生的吸收帶，光譜比較簡單但具有強烈的特征性，1350650處指紋區(qū)。通常，40002500處高波數(shù)端，有與折合質(zhì)量小的氫原子相結(jié)合的官能團O-H,N-H,C-H,S-H鍵的伸縮振動吸收帶，在2500-1900波數(shù)范圍內(nèi)常常出現(xiàn)力常數(shù)大的三件、累積雙鍵如：-C=C-,-ON,-C=C=C-,-C=C=O,-N=C=O等的伸縮振動吸收帶。在1900以下的波數(shù)端有-C=C-,-C=O,-C=N-,-C=O等的伸縮振動以及芳環(huán)的骨架振動。1350650指紋區(qū)處，有C-O,C-X的伸縮振

3、動以及C-C的骨架振動，還有力常數(shù)較小的彎曲振動產(chǎn)生的吸收峰，因此光譜非常復(fù)雜。該區(qū)域各峰的吸收位置受整體分子結(jié)構(gòu)的影響較大，分子結(jié)構(gòu)稍有不同，吸收也會有細微的差別，所以指紋區(qū)對于用已知物來鑒別未知物十分重要。有機化學有機化合物紅外吸收光譜伸縮振動，6面內(nèi)彎曲振動，丫面外彎曲振動一、烷一飽和烷姓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。烷姓有下列四種振動吸收。1、（tc-h在29752845cm-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、6c-h在1460cm-1和1380c

4、m-1處有特征吸收，前者歸因于甲基及亞甲基C-H的eras,后者歸因于甲基C-H的（TSo1380cm”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1380cm-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1475cm-1。異丙基1380cm”裂分為兩個強度幾乎相等的兩個峰1385cm-1、1375cm-1叔丁基1380cm-1裂分1395cm-1、1370cm-1兩個峰，后者強度差不多是前者的兩倍，在1250cm-1、1200cm”附近出現(xiàn)兩個中等強度的骨架振動。3、（tc-c在1250800cm-1范圍內(nèi)，因特征性不強，用處不大。4、yc-h分子中

5、具有一（CH2）n一鏈節(jié)，n大于或等于4時，在722cm-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，由此可推斷分子鏈的長短。二、烯姓：烯姓中的特征峰由C=C-H鍵的伸縮振動以及C=C-H鍵的變形振動所引起。烯姓分子主要有三種特征吸收。1、（Tc=c-h烯姓雙鍵上的C-H鍵伸縮振動波數(shù)在3000cm-1以上，末端雙鍵氫為二CH2在30753090cm-1有強峰最易識別。2、（tc=c吸收峰的位置在16701620cm-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、6c=c-h烯姓雙鍵上的C-H鍵面內(nèi)彎曲振動在15001000cm-1,對結(jié)構(gòu)不敏感，用

6、途較少；而面外搖擺振動吸收最有用，在1000-700cm-1范圍內(nèi)，該振動對結(jié)構(gòu)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(gòu)型RHC=CH2995985cm-1(=CH,S)915-905cm-1(=CH2,S)R1R2C=CH2895-885cm-1(S)(順)-R1CH=CHR2-690cm-1(反)-R1CH=CHR2980-965cm-1(S)R1R2C=CHR3840-790cm-1(m)三、烘脛在IR光譜中，快姓基團很容易識別，它主要有三種特征吸收。1、g三C-H該振動吸收非常特征，吸收峰位置在3300-3310cm-1,中等強度。(7N-H值與(7C

7、-H值相同，但前者為寬峰、后者為尖峰，易于識別。2、(TC三C一般C三C鍵的伸縮振動吸收都較弱。一元取代快姓RUCH(rC=C出現(xiàn)在21402100cm-1,二元取代快燒在22602190cm”,當兩個取代基的性質(zhì)相差太大時，快化物極性增強，吸收峰的強度增大。當處于分子的對稱中心時，CTC三C紅外非活性。3、(TC三C-H快燒變形振動發(fā)生在680610cm-1。四、芳姓芳姓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、(TAr-H芳環(huán)上C-H吸收頻率在31003000cm-1附近，有較弱的三個峰，特征性不強，與烯姓的(tc=c-h頻率相近，但

8、烯姓的吸收峰只有一個。2、(tc=c芳環(huán)的骨架伸縮振動正常情況下有四條譜帶，約為1600,1585,1500,1450cm-1,這是鑒定有無苯環(huán)的重要標志之一。3、6Ar-H芳姓的C-H變形振動吸收出現(xiàn)在兩處。1275960cm1為6Ar-H,由于吸收較弱，易受干擾，用處較小。另一處是900650cm-1的6Ar-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，6Ar-H頻率越高，見表3-10。若在1600-2000cm”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770-730cm-

9、1(VS),710690cm-1(S)1.2- 二取代苯770735cn<(VS)1.3- 二取代苯810-750cm1(VS),725680cm-1(mS)1.4- 二取代苯860-800cm-1（VS）五、鹵化物隨著鹵素原子的增加，（TC-X降低。如C-F（11001000cm-1）;C-Cl（750700cm-1）;C-Br（600500cm-1）;C-I（500200cm-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(xiàn)不同構(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

10、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、（to-h一般在36703200cm-1區(qū)域。游離羥基吸收出現(xiàn)在36403610cm-1,峰形尖銳，無干擾，極易識別（溶劑中微量游離水吸收位于3710cm-1）。OH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35503200cm1,2-環(huán)戊二醇順式異構(gòu)體P470.005mol/L（CCl4）3633cm-1（游離），3572cm-1（分子內(nèi)氫鍵）。0.04mol/L（CCl4）3633cm-1（游離），3572cm-1（分子內(nèi)氫鍵）3500cm-1（分子問氫鍵）。

11、2、（tc-o和6o-hC-O鍵伸縮振動和O-H面內(nèi)彎曲振動在14101100cm-1處有強吸收，當無其它基團干擾時，可利用（7C-O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、醴和其它化合物醴的特征吸收帶是C-O-C不對稱伸縮振動，出現(xiàn)在11501060cm1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（7C-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）,（tc=o在17501680cm1范圍內(nèi)，吸收強度很大，這是鑒別談基的最明

12、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。染基化合物存在下列共振結(jié)構(gòu)：OOIII、,Xc-YXCY_+ABC=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)。共腕效應(yīng)將使（7C=O吸收峰向低波數(shù)一端移動，吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng)使（7C=O的吸收峰向高波數(shù)方向移動。a,B不飽和的跋基化合物，由于不飽和鍵與C=O的共腕，因此C=O鍵的吸收峰向低波數(shù)移動RCH=CHCOR'RCHClCOR'（tc=o16851665cm-117451725cn<苯乙酮對氨基苯乙酮對硝基苯乙酮o-c=o1691cm-11677cm-11700cm-1（Tlh一般在27002900cm1

13、區(qū)域內(nèi)，通常在2820cm-1、-2720cm-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、竣酸1、（TO-H游離的O-H在3550cm-1,締合的O-H在33002500cm-1,峰形寬而散，強度很大。2、（tc=o游離的C=O一般在1760cm1附近，吸收強度比酮染基的吸收強度大，但由于竣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17251700cm1,如果發(fā)生共腕，則C=O的吸收峰移到16901680cni1。3、（tc-o一般在14401395cm1,吸收強度較弱。4、6o-h一般在1250cm-1附近，是一強吸收峰，有時會和（TC-O重合。十、酯和內(nèi)

14、酯1、（tc=o17501735cm1處出現(xiàn)（飽和酯6c=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、（TC-O一般有兩個吸收峰，13001150cm1,11401030cm-1H一、酰鹵bc=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1800cm”處，如果有乙烯基或苯環(huán)與C=O共腕會使（tc=o變小，一般在17801740cm1處。十二、酸酊1、（TC=O由于嵌基的振動偶合，導(dǎo)致（TC=O有兩個吸收，分別處在18601800cm”和18001750cmi1區(qū)域，兩個峰相距60cm-1。2、（tc-o為一強吸收峰，開鏈酸酊的（re-0

15、在11751045cm-1處，環(huán)狀酸酊13101210cm1處。十三、酰胺1、（7C=0酰胺的第IR加譜帶，由于氨基的影響，使得bC=O向低波數(shù)位移，伯酰胺16901650cm1,仲酰胺16801655cm-1,叔酰胺16701630cm-1。2、（tn-h一般位于35003100cm-1,伯酰胺游離位于3520cm-勺D3400cm-1,形成氫鍵而締合的位于3350cm-1ffi3180cm-1,均呈雙峰；仲酰胺游離位于3440cm-1,形成氫鍵而締合的位于3100cm-1,均呈單峰；叔酰胺無此吸收峰。3、6n-h酰胺的第II譜帶，伯酰胺6n-h位于16401600cM1;仲酰胺150015

16、30cm-1,強度大，非常特征；叔酰胺無此吸收峰。4、（TC-N酰胺的第田譜帶，伯酰胺14201400cm1,仲酰胺13001260cm1,叔酰胺無此吸收峰。十四、胺1、（tn-h游離位于35003300cm1處，締合的位于35003100cn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0H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0H那樣顯著，引起向低波數(shù)方向位移一般不大于100cm-1。伯胺35003300cm-1有兩個中等強度的吸收峰（對稱與不對稱的伸縮振動吸收），仲胺在此區(qū)域只有一個吸收峰，叔胺在此區(qū)域內(nèi)無

17、吸收。2、（TC-N脂肪胺位于12301030cm1處，芳香胺位于13801250cn處。3、6n-h位于16501500cn處，伯胺的6n-h吸收強度中等，仲胺的吸收強度較弱。4、Tn-h位于900650cm-1處，峰形較寬，強度中等（只有伯胺有此吸收峰）。主要基團的紅外特征吸收峰基團振動類型波數(shù)(cm-1)波長（mi）強度備注一、烷燒類ch伸300028433.33中、分為反稱與對CH#（反稱）297228803.52強稱CH#（對稱）288228433.37中、CH彎（面內(nèi)）149013503.47強C-C伸125011403.49中、3.52強6.717.418.008.77二、烯脛類

18、ch伸310030003.23中、C=C=C為C=C伸169516303.33弱20001925CH彎（面內(nèi)）143012905.90-1cmCH彎（面外）10106506.13中單取代9959857.00強9109057.75強雙取代9.90強順式73065015.4反式98096510.0510.15強10.9911.05強13.7015.3810.2010.36三、煥脛類CH伸33003.03中OC伸227021004.41中CH彎（面內(nèi)）126012454.76CH彎（面外）6456157.94強8.0315.5016.25四、取代苯類CH伸310030003.23變?nèi)?、四個峰，特泛頻

19、峰200016673.33征骨架振動（VC£）CC5.001600±206.001500±251580±106.25士1450±200.08CH彎（面內(nèi)）125010006.67士弱CH彎（面外）9106650.10強116.33士1確定取代位置單取代CH彎（面外）17707300.046.90士0.108.0010.0010.9915.03112.99極強五個相鄰氫鄰雙取代CH彎（面外）77073013.70極強四個相鄰氫間雙取代CH彎（面外）81075012.99極強三個相鄰氫90086013.70中一個氫（次要）對雙取代CH彎（面外）86

20、080012.35極強二個相鄰氫1,2,3,三取代CH彎（面外）81075013.33強三個相鄰氫11.12間雙易混1,3,5,三取代CH彎（面外）87483511.63強一個氫1,2,4,三取代CH彎（面外）88586011.63中一個氫86080012.50強二個相鄰氫1,2,3,4四取CH彎（面外）86080012.35強二個相鄰氫代CH彎（面外）86080013.33強一個氫*一一1,2,4,5四取CH彎（面外）865810強一個氫代CH彎（面外）86011.44強一個氫*1,2,3,5四11.98取代11.30*五取代11.6311.6312.5011.6312.5011.6312.

21、5011.5612.3511.63五、醇類、酚類OH伸370032002.70變OH彎（面內(nèi)）141012603.13弱C-O伸126010007.09強O-H彎（面外）7506507.93強液態(tài)后此峰7.9410.0013.3315.38OH伸縮頻率游離OHOH伸2.74強銳峰36503590分子間氫鍵OH伸350033002.792.86強鈍峰（稀釋向低頻移動*）分子內(nèi)氫鍵OH彎或COOH伸（單橋）357034503.032.80強鈍峰（稀釋無影響）伸伯醇（飽和）OH彎（面內(nèi)）CO伸OH彎（面內(nèi)）14001250100014002.90強強強仲醇（飽和）CO伸OH彎（面內(nèi)）11251000

22、14007.148.00強強叔醇（飽和）CO伸OH彎（面內(nèi)）121011001390133010.007.14強中酚類（OH一O伸126011808.8910.007.148.269.097.207.527.948.47強六、醛類C-0-C伸127010107.879.90強或標CO伸脂鏈醍C-O-C伸122510608.16強脂環(huán)醛G-O-C伸（反稱）C-O-C伸（對稱）110010309809009.439.09強強芳醍=0-O-C伸（反稱）127012309.71強氧與側(cè)鏈碳相（氧與月環(huán)相連）=0-O-C伸（對稱）1050100010.20中連的芳醒同脂CH伸282511.117.878

23、.139.5210.003.53弱醒O-CH的特征峰七、醛類（一CHOCH伸C=O伸CH彎（面外）28502710175516659757803.513.695.706.0010.212.80弱很強中一般2820f-1及2720cm兩個帶飽和脂肪醛C=O伸17255.80強a,3-不飽和醛C=O伸16855.93強芳醛C=O伸16955.90強八、酮類C=O伸170016305.78極強、C二OC-C伸125010306.13弱泛頻351033908.00很弱9.702.85II2.95脂酮飽和鏈狀酮C=O伸172517055.80強a,3不飽和C=O伸169016755.86強C=O與C=C

24、共酮C=O伸164015405.92強軻向低頻移動5.97譜帶較優(yōu)3二酮C=O伸17001630強芳酮類C=O伸169016806.10強Ar-CO6.495.886.145.925.95二芳基酮C=O伸167016605.99強1-酮基-2-羥C=O伸166516356.02強基（或氨基）芳6.01酮6.12脂環(huán)酮C=O伸1775強四環(huán)兀酮C=O伸17501740強五兀環(huán)酮C=O伸174517255.63強八兀、七兀壞5.71酮5.755.735.80九、竣酸類OH伸340025002.94中在稀溶液中，單（一COOHC=O伸174016504.00強體酸為銳峰OH彎（面內(nèi)）14305.75

25、弱在3350cm1;C-O伸13006.06中二聚體為寬峰，OH（面外）9509006.99弱-1、，以3000cm為7.69中心10.5311.11脂肪酸RCOOHa,3-不飽和酸芳酸C=O伸C=O伸C=O伸5.805.885.875.915.886.06強強強氫鍵172517001705169017001650十、酸酎鏈酸酎C=O伸（反稱）C=O伸（對稱）C-O伸1850180017801740117010505.415.565.625.758.559.52強強強共輾時每個譜帶降20cm-1環(huán)酸酎C=O伸（反稱）187018205.35強共輾時每個譜（九兀壞）C=O伸（對稱）C-O伸18001750130012005.495.565.717.698.33強強帶降20cm-1廣、酯類C=O伸（泛頻）34502.90弱力一COR1!C=O伸C-0-C伸1!17701720128011005.655.817.819.09強強多數(shù)酯C=O伸縮振動正常飽和酯a,3-不飽和C=O伸C=O伸1744173917205.735.75強強酯C=O伸175017355.81強8-內(nèi)酯丫-內(nèi)酯（飽和）3-內(nèi)酯C=O伸C=O伸1780176018205.715.765.625.685.50強強十二、胺NH伸NH彎（面內(nèi)）