2021年红外--各类有机物的红外吸收峰

各类有机化合物红外吸收光谱
欧阳光明（2021.03.07）
σ伸缩振动，δ面内弯曲振动，γ面外弯曲振动
一、烷烃
饱和烷烃IR光谱主要由CH键的骨架振动所引起，而其中以CH键的伸缩振动最为有用。

在确定分子结构时，也常借助于CH 键的变形振动和CC键骨架振动吸收。

烷烃有下列四种振动吸收。

1、σCH在2975—2845 cm1规模，包含甲基、亚甲基和次甲基的对称与不合毛病称伸缩振动
2、δCH在1460 cm1和1380 cm1处有特征吸收，前者归因于甲基及亚甲基CH的σas，后者归因于甲基CH的σs。

1380 cm1峰对结构敏感，对识别甲基很有用。

共存基团的电负性对1380 cm1峰位置有影响，相邻基团电负性愈强，愈移向高波数区，例如，在CH3F 中此峰移至1475 cm1。

异丙基1380 cm1 裂分为两个强度几乎相等的两个峰1385 cm1、1375 cm1
叔丁基1380 cm1 裂分1395 cm1 、1370cm1两个峰，后者强度差未几是前者的两倍，在1250 cm1、1200 cm1邻近呈现两个中等强度的骨架振动。

3、σCC在1250—800 cm1规模内，因特征性不强，用处不年夜。

4、γCH分子中具有—（CH2）n—链节，n年夜于或即是4时，在
722 cm1有一个弱吸收峰，随着CH2个数的减少，吸收峰向高波数标的目的位移，由此可推断分子链的长短。

二、烯烃
烯烃中的特征峰由C=CH 键的伸缩振动以及C=CH 键的变形振动所引起。

烯烃分子主要有三种特征吸收。

1、σC=CH 烯烃双键上的CH 键伸缩振动波数在3000 cm1以上，末端双键氢在3075—3090 cm1有强峰最易识别。

2、σC=C 吸收峰的位置在1670—1620 cm1。

随着取代基的不合，σC=C 吸收峰的位置有所不合，强度也产生变更。

3、δC=CH 烯烃双键上的CH 键面内弯曲振动在1500—1000 cm1，对结构不敏感，用途较少；而面外摇摆振动吸收最有用，在1000—700 cm1规模内，该振动对结构敏感，其吸收峰特征性明显，强度也较年夜，易于识别，可借以判断双键取代情况和构型。

RHC=CH2 995~985cm1（=CH ，S ） 915~905 cm1（=CH2，S ） R1R2C=CH2 895~885 cm1（S ）
（顺）R1CH=CHR2 ~690 cm1 （反）R1CH=CHR2 980~965 cm1（S ）
R1R2C=CHR3 840~790cm1 （m ）
三、炔烃
在IR 光谱中，炔烃基团很容易识别，它主要有三种特征吸收。

1、σ 该振动吸收很是特征，吸收峰位置在3300—3310 cm1，中等强度。

σNH 值与σCH 值相同，但前者为宽峰、后者为尖峰，
C C H C=CH 2
易于识别。

2、σ一般 键的伸缩振动吸收都较弱。

一元取代炔烃 σ呈现在2140—2100 cm1，二元取代炔烃在2260—2190 cm1，当两个取代基的性质相差太年夜时，炔化物极性增强，吸收峰的强度增年夜。

当处于分子的对称中心时，σ为红外非活性。

3、σ 炔烃变形振动产生在680—610 cm1。

四、芳烃
芳烃的红外吸收主要为苯环上的CH 键及环骨架中的C=C 键振动所引起。

芳族化合物主要有三种特征吸收。

1、σArH 芳环上CH 吸收频率在3100~3000 cm1邻近，有较弱的三个峰，特征性不强，与烯烃的σC=CH 频率相近，但烯烃的吸收峰只有一个。

2、σC=C 芳环的骨架伸缩振动正常情况下有四条谱带，约为1600，1585，1500，1450 cm1，这是鉴定有无苯环的重要标记之一。

3、δArH 芳烃的CH 变形振动吸收呈现在两处。

1275—960 cm1为δArH ，由于吸收较弱，易受干扰，用处较小。

另一处是900—650 cm1的δArH 吸收较强，是识别苯环上取代基位置和数目的极重要的特征峰。

取代基越多，δArH 频率越高，见表310。

若在1600—2000 cm1之间有锯齿壮倍频吸收（CH 面外和C=C 面内弯曲振动的倍频或组频吸收），是进一步确定取代苯的重要旁证。

苯 670cm1（S ） 单取代苯 770~730 cm1（VS ），710~690 cm1（S ）
1,2二取代苯 770~735 cm1（VS ）
C C C C RC CH C C
C C
C C H
1,3二取代苯810~750 cm1（VS）,725~680 cm1（m~S）
1,4二取代苯860~800 cm1（VS）
五、卤化物
随着卤素原子的增加，σCX降低。

如CF（1100~1000 cm1）；CCl（750~700 cm1）；CBr（600~500 cm1）；CI（500~200 cm1）。

另外，CX吸收峰的频率容易受到邻近基团的影响，吸收峰位置变更较年夜，尤其是含氟、含氯的化合物变更更年夜，并且用溶液法或液膜法测按时，常呈现不合构象引起的几个伸缩吸收带。

因此IR光谱对含卤素有机化合物的鉴定受到一定限制。

六、醇和酚
醇和酚类化合物有相同的羟基，其特征吸收是OH和CO键的振动频率。

1、σOH 一般在3670~3200 cm1区域。

游离羟基吸收呈现在3640~3610 cm1，峰形尖锐，无干扰，极易识别（溶剂中微量游离水吸收位于3710 cm1）。

OH是个强极性基团，因此羟基化合物的缔合现象很是显著，羟基形成氢键的缔合峰一般呈现在3550~3200 cm1。

1,2环戊二醇顺式异构体P47
0.005mol/L (CCl4) 3633 cm1（游离），3572 cm1（分子内氢键）。

0.04mol/L (CCl4) 3633 cm1（游离），3572 cm1（分子内氢键）~3500cm1(分子间氢键)。

2、σCO和δOHCO键伸缩振动和OH面内弯曲振动在1410—1100 cm1处有强吸收，当无其它基团干扰时，可利用σCO的频率来了
解羟基的碳链取代情况（伯醇在1050cm1，仲醇在1125cm1，叔醇在1200cm1，酚在1250cm1）。

七、醚和其它化合物
醚的特征吸收带是COC 不合毛病称伸缩振动，呈现在1150~1060cm1处，强度年夜，CC 骨架振动吸收也呈现在此区域，但强度弱，易于识别。

醇、酸、酯、内酯的σCO 吸收在此区域，故很难归属。

八、醛和酮
醛和酮的共同特点是分子结构中都含有（C=O ），σC=O 在1750~1680cm1规模内，吸收强度很年夜，这是鉴别羰基的最明显的依据。

临近基团的性质不合，吸收峰的位置也有所不合。

羰基化合物存在下列共振结构：
A B
C=O 键有着双键性 强的A 结构和单键性强的B 结构两种结构。

共轭效应将使σC=O 吸收峰向低波数一端移动，吸电子的诱导效应使σC=O 的吸收峰向高波数标的目的移动。

α，β不饱和的羰基化合物，由于不饱和键与C=O 的共轭，因此C=O 键的吸收峰向低波数移动
σC=O 1685~1665cm1 1745~1725cm1
苯乙酮 对氨基苯乙酮 对硝基苯乙酮 σC=O 1691cm1 1677cm1 1700cm1
σ一般在2700~2900cm1区域内，通常在~2820 cm1、~2720 cm1邻近各有一个中等强度的吸收峰，可以用来区别醛和酮。

C
O
H
九、羧酸
1、σOH 游离的OH在~3550 cm1，缔合的OH在3300~2500 cm1，
峰形宽而散，强度很年夜。

2、σC=O 游离的C=O一般在~1760 cm1邻近，吸收强度比酮羰基的吸收强度年夜，但由于羧酸分子中的双分子缔合，使得C=O的吸收峰向低波数标的目的移动，一般在1725~1700 cm1，如果产生共轭，则C=O的吸收峰移到1690~1680 cm1。

3、σCO 一般在1440~1395 cm1，吸收强度较弱。

4、δOH 一般在1250 cm1邻近，是一强吸收峰，有时会和σCO重合。

十、酯和内酯
1、σC=O 1750~1735 cm1处呈现（饱和酯σC=O 位于1740cm1处），受相邻基团的影响，吸收峰的位置会产生变更。

2、σCO 一般有两个吸收峰，1300~1150 cm1，1140~1030 cm1
十一、酰卤
σC=O 由于卤素的吸电子作用，使C=O双键性增强，从而呈现在较高波数处，一般在~1800cm1处，如果有乙烯基或苯环与C=O共轭，，会使σC=O变小，一般在1780~1740cm1处。

十二、酸酐
1、σC=O 由于羰基的振动偶合，招致σC=O有两个吸收，辨别处在1860~1800 cm1和1800~1750 cm1区域，两个峰相距60 cm1。

2、σCO 为一强吸收峰，开链酸酐的σCO 在1175~1045 cm1处，环状酸酐1310~1210 cm1处。

十三、酰胺
1、σC=O 酰胺的第ⅠⅡⅢ谱带，由于氨基的影响，使得σC=O向低波数位移，伯酰胺1690~1650 cm1，仲酰胺1680~1655 cm1，叔酰胺1670~1630 cm1。

2、σNH 一般位于3500~3100 cm1，伯酰胺游离位于~3520 cm1和~3400 cm1，形成氢键而缔合的位于~3350 cm1和~3180 cm1，均呈双峰；仲酰胺游离位于~3440 cm1，形成氢键而缔合的位于~3100 cm1，均呈单峰；叔酰胺无此吸收峰。

3、δNH 酰胺的第Ⅱ谱带，伯酰胺δNH位于1640~1600 cm1；仲酰胺1500~1530 cm1，强度年夜，很是特征；叔酰胺无此吸收峰。

4、σCN 酰胺的第Ⅲ谱带，伯酰胺1420~1400 cm1，仲酰胺1300~1260 cm1，叔酰胺无此吸收峰。

十四、胺
1、σNH 游离位于3500~3300 cm1处，缔合的位于3500~3100 cm1处。

含有氨基的化合物无论是游离的氨基或缔合的氨基，其峰强都比缔合的OH峰弱，且谱带稍尖锐一些，由于氨基形成的氢键没有羟基的氢键强，因此当氨基缔合时，吸收峰的位置的变更不如OH那样显著，引起向低波数标的目的位移一般不年夜于100cm1。

伯胺3500~3300 cm1有两个中等强度的吸收峰（对称与不合毛病称的伸缩振动吸收），仲胺在此区域只有一个吸收峰，叔胺在此区域内无吸收。

2、σCN 脂肪胺位于1230~1030 cm1处，芳香胺位于1380~1250 cm1处。

3、δNH 位于1650~1500 cm1处，伯胺的δNH吸收强度中等，仲胺的吸收强度较弱。

4、γNH 位于900~650 cm1处，峰形较宽，强度中等（只有伯胺有此吸收峰）。