红外光谱 2

注意：可判断有无醇、酚、羧酸等官能团。
（4）胺
－N—H 3700～3100 cm-1 －N—H 3500～3700 cm-1（游离） －N—H 3400～3100 cm-1（缔合）
注意：与—OH的伸缩谱带重叠，不易区 分。
2、三键伸缩：2500～1900 cm-1 （1）RC≡CH （2100～2140 cm-1 ） （2）C＝C＝C：1950 cm-1 （3）－N≡N：2310～2135 cm-1 特点：谱带较少
烷基-C-H 伸缩振动
C-H弯曲振动
苯环的骨架振动 1600~1450cm-1
醇、酚
1．O-H伸缩振动：OH 3640 ~ 3200cm（1 强） O（ H 游离）3640 ~ 3610cm（1 较强 变，锐峰） O（ H 缔合）3400 ~ 3200cm（1 强 中强，宽、钝峰 2．C-O伸缩振动：CO 1200 ~ 1000cm（1 强）
饱和烃 不饱和烃 醇、酚 含羰基化合物
饱和烃
C-H 伸缩振动

C
（饱和）
H
3000
~
2800cm（1 强）
νas>νs
CH2 对称伸缩2853cm-1±10 CH3 对称伸缩2872cm-1±10 CH2不对称伸缩2926cm-1±10 CH3不对称伸缩2962cm-1±10
C-H弯曲振动
（4）苯的衍生物：
i. 在2000～1667处有C－H面外弯曲振动的吸收 峰（弱吸收），可以用来判断取代基的位置。
ii. 联合指纹区900～600区苯环的C－H弯曲振动 峰可以确定苯环的取代类型。（重要）
单取代
面外弯曲

（双峰）
H
~ 740cm1
~ 680cm1
双取代苯
•邻位取代（单峰）740
4.核磁共振（H质子）
5.综合以上分析提出化合物的可能结构
不饱和度
U 2n 2 a b 2
其中，n为分子中4价原子的数目，如C，Si； a为 分子中3价原子的数目，如P，N； b为分子中1价原子的数目，如H，F，Cl，Br，I。 氧和硫的存在对不饱和度没有影响。
（一）鉴定已知化合物：
810-800 850-840 870-855
870
(1) 单取代
γ φ－H（双峰） ~ 750cm－（1 强） ~ 700cm－（1 较强）
(2) 双取代
γ φ－H ~ 750cm－1 （强，单峰） → 与单取代峰位重叠
γ φ －H（三峰） 810 ~ 750cm－（1 强） 725 ~ 680cm－（1 较强） 900 ~ 860cm－（1 中强）
红外光谱的分区
• 3500-2500cm-1:这是X-H单键的伸缩振动区。 • 2500-2000cm-1:此处为叁键和累积双键伸缩
振动区 • 2000-1500cm-1:此处为双键伸缩振动区 • 1500-600cm-1:此区域主要提供C-H弯曲振
动的信息
七、常见官能团的IR特征吸收
1、X－H伸缩振动区
CO（伯醇） ~ 1050cm1 CO（仲醇） ~ 1100cm1 CO（叔醇） ~ 1150cm1 CO（酚）1300~ 1200cm1
3．O-H弯曲振动：
OH ~ 650cm（1 面外，宽）
OH 1500 ~ 1300cm（1 面内，宽）
稀溶液在1250 cm1呈尖峰
as CH3
~ 1460cm（1 中）
CH3
s CH3
~ 1380cm（1 中 强）
CH2 ~ 722cm1 (n 4)
CH2 平面摇摆振动
CH2 ~ 1460cm（1 中）
－CH2CH3 －CH(CH3)2 －C(CH3)3
C-H伸缩 振动： 30002800cm-1
R4
顺式烯 乙烯基烯 亚乙烯基烯
R1
R2
CC
H
H
R1
H
H CC H
R1
H
CC
R2
H
ν C =C
1680-1665 cm-1
弱，尖
1660cm-1
1660-1620cm-1
中强，尖
影响C=C伸缩振动吸收的因素
• 对称性：对称性越高，吸收强度越低。 • 取代基：与吸电子基团相连，振动波数
下降。 • 共轭效应：使波数下降约30 cm-1 。
1.观察特征频率区：判断官能团，以确定所属 化合物的类型。
2.观察指纹区：进一步确定基团的结合方式。 3.对照标准谱图验证。
（二）测定未知化合物： 1.准备性工作： 了解试样的来源、纯度、熔点、沸点等； 2.经元素分析确定实验式； 3.有条件时可有MS谱测定相对分子量， 确定分子 式; 4.根据分子式计算不饱和度; 5.按鉴定已知化合物的程序解析谱图。
综上可知，未知物（主体）可能为正构端取代乙烯， 即1-辛稀。
例二：未知物分子式为C3H6O，其红外图如下 图所示，试推其结构。 CH2=CH-CH2-OH。
1.由其分子式可计算出该化合物不饱和度为1。
2.以3084、3014、1647、993、919cm-1等处的吸收峰， 可判断出该化合物具有端取代乙烯。
=C—H 3010～2260 cm-1 ≡C—H 3300 cm-1， －CO－H 2820/2720，一般为 双峰（不绝对） 注意：在3000以上，一般为强吸收。
（3）醇、酚
－O—H －O—H －O—H
3700～3200 cm-1 3650～3580 cm-1（游离） 3400～3200 cm-1（缔合）
4. X—H 弯曲振动区
指纹区(1300～600 cm-1 ) ,较复杂。
（1）－CH3，1380（强），特征吸收，可以用来 判断有无甲基的存在。
（2）－CH3的不对称弯曲和－CH2的剪式弯曲重叠： 1460
（3）－C－（CH3）2：两个甲基的弯曲振动相互 耦合，使1380的峰分裂为双峰：1370/1380；
酮
1720-1710
酸
1770-1750
酯
1745-1720
酰胺
1700-1680
酸酐
1820和1760
3-戊酮的红外光谱
苯乙酮的红外光谱
戊醛的红外光谱
醛基的C-H伸缩振动
C=O伸缩振动 -C-H伸缩振动
醛基的C-H伸缩振动 C=O伸缩振动
苯甲醛的红外光谱
3.4 红外吸收光谱分析
一、试样的制备 1、气体样品：气体吸收池 2、液体试样：液体池法和涂片法/液膜法 3、固体试样
3079cm-1处有吸收峰，说明存在与不饱和碳相连的氢， 因此该化合物肯定为烯，在1642cm-1处还有C=C伸缩 振动吸收，更进一步证实了烯基的存在。
910、993cm-1处的C-H弯曲振动吸收说明该化合物有 端乙烯基，1823cm-1的吸收是910吸收的倍频。
从2928、1462cm-1的较强吸收及2951、1379cm -1的较 弱吸收知未知物CH2多，CH3少。
3、双键伸缩：1900～1500 cm-1
（1）－C＝O－： 1700 cm-1, (1850~1600)：最强峰
（2）RC＝CR’：（1620～1680 cm-1 ）
当R=R’ 时，无红外活性
双键不出现红外吸收。
（3）苯环的特征吸收峰：
i. 苯环的骨架振动，C＝C伸缩，有两个明显 的吸收峰：1600， 1500； ii. 若苯环与C＝C双键共轭，又增加1580，1450 两个峰（但不绝对）。初步确定苯环。
C（C 芳环） ~ 1600 和 ~ 1500cm（1 强） 双峰
C（C 芳环）~ 1600 ，~ 1585 和 ~ 1500cm（1 三峰）

C
（芳环）
C
~
1600
，~ 1585，~ 1500
和 ~ 1450cm（1 四峰）
3．芳环C-H面外振动——判断苯的取代形式
苯 单取代 二取代
之间
正己烷的红外光谱图
C-H弯曲振 动：
1475-1300 cm-1
正辛烷的红外光谱
烷烃
C-H伸 缩振动
2900
C-H剪 式振动
C-H面
内摇摆
振动 720
1380
1465
C-H面 外摇
摆振
动
不饱和烃 ——烯 烃
C-H 伸缩振动
H CH
CH
ν= C－H
3080 cm-1
3095 ~ 3075cm（1 弱 中强）
=C-H伸缩 振动
倍频
C=C伸 缩振动
强，说明CH2多
弱，说明 CH3少
端乙烯 基的CH弯曲 振动
环己烯的红外光谱
=C-H伸缩振动 ＞3000cm-1
-C-H伸缩振动
C-H变形振动
C=C伸缩振动 1670~1640cm-1
不饱和烃 ——芳 烃
1．芳环C-H伸缩振动 H 3100~ 3000cm（1 弱中） 2．芳环骨架伸缩振动——确定苯环存在
=C-H的面外弯曲振动
对判断双键的取代类型有用
烯烃类型 R1CH=CH2 R1R2C=CH2 R1CH=CHR2(顺) R1CH=CHR2(反） R1R2C=CHR3
CH面外弯曲振动吸收位置 （cm-1）
995-985，910-905
895-885
730-650
980-965
840-790
30
1-辛烯C8H16的红外光谱
苯环的O-H变形振动
缔合的O-H伸 缩振动
苯环的=C-H 伸缩振动
C-O伸缩振动 苯环的骨架振动
苯酚的红外光谱
缔合的O-H伸 缩振动
1-辛醇的红外光谱
-C-H伸缩振动
C-O伸缩振动
出现在1900 1600cm-1 ，峰 强，特征明显.
含羰基化合物
化合物类型
吸收峰位置（cm-1）
醛
1735-1715
（1）饱和烃中C-H键：νC-H =3000~2800，强吸收
—CH3
2960 cm-1 不对称伸缩振动 2870 cm-1 对称伸缩振动
—CH2— 2930 cm-1 不对称伸缩振动 2850 cm-1 对称伸缩振动
（2）不饱和烃中C－H键：νC-H 》3000 苯环上的 C—H 3030 cm-1
780-760，745-705 885-870，825-805 865-810，730-675
810-800 850-840 870-855
870
H 3000
CC 1600,1500
H
~ 743cm1
H 767,692 ~ 900
弯曲H 79（2 单峰）
四、各类化合物的红外特征光谱
3.5.2 红外谱解析要点及注意事项
1. 红外吸收谱的三要素 （位置、强度、峰形） 2. 同一基团的几种振动的
相关峰是同时存在的 3.红外谱图解析顺序
3.5.3 红外光谱解析实例：
例一：未知物分子式为C8H16，其红外图谱如下 图所示，试推其结构。
解：由其分子式可计算出该化合物不饱和度为1，即 该化合物具有一个烯基或一个环。
三取代
四取代
五取代
取代类型
H
1，21，31，41，2，31，2，41，3，51，2，3，41，2，3，51，2，4，5-
来自百度文库
900 ~ 650cm1
C-H面外弯曲振动吸收峰位置（cm-1） 670
770-730，710-690 770-735
810-750，710-690 833-810
780-760，745-705 885-870，825-805 865-810，730-675
糊状法 压片法 薄膜法
3.5 红外谱图解析 及应用
红外谱图解析的基本步骤：
1.计算不饱和度 2.官能团的确定( >1500 cm-1)
掌握两先两后原则： 先特征后指纹 （4000~1300cm-1特征区, 1300~650cm-1指纹区，） 先强峰后弱峰
3.指纹区确定细节（1500～600 cm-1）
•间位取代（三峰） 700，780，850
•对位取代（单峰）810
苯 单取代 二取代
三取代
四取代
五取代
取代类型
1，21，31，41，2，31，2，41，3，51，2，3，41，2，3，51，2，4，5-
C-H面外弯曲振动吸收峰位置（cm-1） 670
770-730，710-690 770-735
810-750，710-690 833-810
H C H
C CH2
3030 cm-1 3080 cm-1
3095-3075 cm-1
3030 cm-1
3000 cm-1 3000-2800 cm-1
C=C伸缩振动
CC 1680 ~ 1620cm（1 弱 不定）
反式烯 三取代烯 四取代烯
R1
H
CC
H
R2
R1
R3
CC
R2
H
R1
R3
CC
R2
γφ－H 860 ~ 800cm－（1 强，单峰）
间二甲苯的红外光谱
芳香烃
3026
苯环的 C-H伸 缩振动
C=C骨 架伸缩 振动
间位取代苯=C-H的 面外变形振动
邻二甲苯的红外光谱
取代苯
3021
苯环的 C-H伸 缩振动
C=C伸 缩振动
742
邻位取代苯=C-H 面外变形振动
乙苯的红外光谱
单取代
苯环的=C-H 伸缩振动