24典型化合物的红外光谱
红外吸收光谱法
不饱和度：U=1/2（ 2+2n4+n3-n1 ） ① 链状饱和脂肪化合物的U=0 ②一个双键或一个饱和环状结 构的U=1 ③一个三键的U=2 ④一个苯环的U=4
解析方法 一般原则：先特征，后指纹；先最 强，后次强；先粗查，后细找；先 否定，后肯定。 解析三要素：峰位、峰强、峰形。 原则：一组相关峰确认一个官能团。
所以非线性分子振动自由度=3N-6 线性分子振动自由度=3N-5
意义
用振动自由度可以估计分子的基本 振动频率所产生的吸收峰的数目。
不能用官能团所含的原子数估计官能团的 基本振动频率所产生的吸收峰的数目。
基本原理（二）
IR产生的条件和吸收峰强度 1、条件：①红外辐射的能量必须等于分子的振动 能级差②分子振动的过程中偶极矩必须发生变化。 分子振动的过程中偶极矩发生变化的振动称 为红外活性振动。
示例（1）
已知分子式C6H10O推断分子结构。
示例（2）
已知分子式C10H10O4推断分子结构。
特征吸收峰 （简称特征峰 ） 可用于鉴别官能团 存在的吸收峰。 相关峰（简称相关峰） 由一个官能团产生的一 组相互具有依存关系的吸收峰。
有机化合物的典型光谱
脂肪烃类 芳香烃类 醇、酚、醚 羰基化合物 含氮化合物
脂肪烃类
芳香烃类
醇、酚、醚
羰基化合物
含氮化合物
红外光谱仪
特征区、指纹区
特征区 红外光谱4000~1300cm -1区域。 吸收峰稀疏、易辨认、与官能团一一对应。 确定官能团的存在、化合物的类型。 指纹区 红外光谱1300~400cm -1区域。 吸收峰密集、多变复杂，体现化合物的光谱 特征性如人的指纹一样强。 查找相关吸收峰，进一步确定官能团的存在。
完整版红外各基团特征峰对照表
完整版红外各基团特征峰对照表红外光谱是一种常用的分析技术，可以用于确定化合物的结构和功能基团。
在红外光谱中，每个功能基团都有特定的吸收峰，这些吸收峰可以用来鉴定和确认化合物。
下面是一个完整版的红外各基团特征峰对照表：1. 烷基C-H伸缩振动：- 2900-3000 cm^-1：脂肪烃的C-H伸缩振动；- 2850-2950 cm^-1：烯烃的C-H伸缩振动；- 1450-1475 cm^-1：烷基的对称和非对称拉伸振动。
2. 芳香族C-H伸缩振动：- 3100-3020 cm^-1：芳香族环的C-H伸缩振动。
3. 烷基C-C伸缩振动：- 1450-1375 cm^-1：脂肪烃的C-C伸缩振动；- 1375-1350 cm^-1：烯烃的C-C伸缩振动。
4. 羧酸和酰基C=O伸缩振动：- 1725-1700 cm^-1：酸的C=O伸缩振动；- 1750-1700 cm^-1：酰基的C=O伸缩振动。
5. 醇和酚的O-H伸缩振动：- 3650-3200 cm^-1：醇的O-H伸缩振动；- 3600-3200 cm^-1：酚的O-H伸缩振动。
6. 胺和胺盐的N-H伸缩振动：- 3500-3300 cm^-1：一级胺的N-H伸缩振动；- 3400-3200 cm^-1：二级胺的N-H伸缩振动；- 3300-3100 cm^-1：三级胺的N-H伸缩振动。
7. 酰胺的C=O和N-H伸缩振动：- 1750-1650 cm^-1：酰胺的C=O伸缩振动；- 3300-3250 cm^-1：酰胺的N-H伸缩振动。
8. 羧酸盐的C-O伸缩振动：- 1300-1000 cm^-1：羧酸盐的C-O伸缩振动。
9. 烷基和芳香族C-Cl伸缩振动：- 800-600 cm^-1：烷基和芳香族的C-Cl伸缩振动。
10. 硫醚的C-S伸缩振动：- 1250-1000 cm^-1：硫醚的C-S伸缩振动。
11. 羰基C=O伸缩振动：- 1800-1700 cm^-1：醛的C=O伸缩振动；- 1750-1650 cm^-1：酮的C=O伸缩振动。
有机化合物的光谱分析红外光谱
有机化合物的光谱分析红外光谱一、引言有机化合物的光谱分析是一种重要的实验手段，其中红外光谱是最常用的一种方法。
红外光谱能够提供有机化合物中基团的信息，通过分析红外光谱，我们可以确定有机化合物的结构以及它所含有的基团类型。
二、红外光谱的原理红外光谱是通过测量有机化合物在红外辐射下吸收光线的能量来得到的。
红外辐射的频率范围是10^12 Hz到10^14 Hz，相当于波长在0.74 μm到100 μm之间。
在红外光谱图上，横轴表示波数，纵轴表示吸光度。
有机化合物中的化学键会吸收特定频率的红外光，这些吸收峰对应着不同的基团类型。
例如，羰基（C=O）的振动频率通常在1700-1750 cm^-1范围内，而羟基（OH）的振动频率通常在3200-3600 cm^-1范围内。
通过观察红外光谱图中的吸收峰位置和形状，我们可以确定有机化合物中存在哪些基团。
三、红外光谱的应用1. 有机化合物的结构确定红外光谱可以帮助确定有机化合物的结构。
通过对红外光谱图进行分析，我们可以识别出有机化合物中的各种基团，进而确定其结构。
例如，如果红外光谱图中出现了1650 cm^-1附近的吸收峰，则可以判断有机化合物中含有羰基。
2. 有机化合物的质量分析红外光谱还可以用于有机化合物的质量分析。
通过比对样品的红外光谱与已知有机化合物的红外光谱数据库，可以确定样品的成分和纯度。
这对于药物分析、环境监测以及食品安全等领域非常重要。
3. 有机化合物的反应监测红外光谱还可以用于监测有机化合物的反应过程。
通过在反应过程中多次采集红外光谱，我们可以观察吸收峰的强度和位置的变化，从而了解反应的进行情况。
这对于研究有机合成反应机理以及工业生产中的过程控制非常有帮助。
四、红外光谱的实验操作进行红外光谱分析需要使用红外光谱仪。
下面是一般的实验步骤：1. 准备样品：将有机化合物制备成固体样品或液体样品，并挤压成透明薄片。
2. 放样：将样品放置在红外光谱仪的样品室中，确保样品和仪器接触良好。
各类化合物的红外光谱特征
各类化合物的红外光谱特征红外光谱是一种常用的分析技术，可以用于识别和表征不同化合物的结构和功能团。
不同类型的化合物在红外光谱中显示出特定的吸收峰，这些峰对应于特定的振动模式和化学键。
有机化合物的红外光谱特征：1. 烷烃：烷烃的红外光谱特征主要包括C-H伸缩振动峰和C-H弯曲振动峰。
在3000-2850 cm-1区域，烷烃显示出强的C-H伸缩振动峰。
在1450-1375 cm-1区域，烷烃显示出C-H弯曲振动峰。
2. 卤代烃：卤代烃的红外光谱特征主要包括C-X伸缩振动峰和C-H弯曲振动峰。
在3000-2850 cm-1区域，卤代烃显示出C-H伸缩振动峰。
在700-600 cm-1区域，卤代烃会显示出C-X伸缩振动峰（X表示卤素）。
3. 醇：醇的红外光谱特征主要包括O-H伸缩振动峰和C-O伸缩振动峰。
在3650-3200 cm-1区域，醇显示出非常强的O-H伸缩振动峰。
在1050-1000 cm-1区域，醇会显示出C-O伸缩振动峰。
4. 酸：酸的红外光谱特征主要包括O-H伸缩振动峰和C=O伸缩振动峰。
在3650-3200 cm-1区域，酸显示出非常强的O-H伸缩振动峰。
在1750-1690 cm-1区域，酸会显示出C=O伸缩振动峰。
5. 醛和酮：醛和酮的红外光谱特征主要包括C=O伸缩振动峰和C-H伸缩振动峰。
在1750-1690 cm-1区域，醛和酮会显示出强的C=O伸缩振动峰。
在3000-2850 cm-1区域，醛和酮显示出C-H伸缩振动峰。
6. 酯：酯的红外光谱特征主要是C=O伸缩振动峰和C-O伸缩振动峰。
在1750-1690 cm-1区域，酯显示出强的C=O伸缩振动峰。
在1250-1100 cm-1区域，酯会显示出C-O伸缩振动峰。
7. 醚：醚的红外光谱特征主要是C-O伸缩振动峰。
在1250-1100cm-1区域，醚会显示出C-O伸缩振动峰。
8. 腈：腈的红外光谱特征主要是C≡N伸缩振动峰。
在2250-2100cm-1区域，腈会显示出C≡N伸缩振动峰。
各类化合物的红外光谱特征讲解
各类化合物的红外光谱特征讲解红外光谱是一种重要的分析技术，可以用于确定化合物的结构和化学键的类型。
在红外光谱图中，横坐标表示波数（单位为cm⁻¹），纵坐标表示吸收强度或透射率。
有机化合物：1. 烷烃：烷烃的红外光谱图通常没有明显的峰。
C-H键的拉伸振动一般在3000-2900 cm⁻¹范围内，C-H键的弯曲振动通常在1450 cm⁻¹附近。
2. 烯烃：烯烃的红外光谱图中通常有一个称为"C=C"伸缩振动的特征峰，在1650-1600 cm⁻¹范围内。
C-H键的拉伸振动和弯曲振动与烷烃类似。
3. 芳香烃：芳香烃的红外光谱图中通常有一个称为"C=C"伸缩振动的特征峰，在1600-1475 cm⁻¹范围内。
C-H键的拉伸和弯曲振动在3100-3000 cm⁻¹和1500-1000 cm⁻¹范围内。
4. 醇和酚：醇和酚的红外光谱图中通常有一个称为-OH伸缩振动的特征峰，在3500-3200 cm⁻¹范围内。
C-O键的拉伸振动通常在1300-1000 cm⁻¹范围内。
5. 酮：酮的红外光谱图中通常有一个称为"C=O"伸缩振动的特征峰，在1750-1650 cm⁻¹范围内。
C-C和C-H键的伸缩振动可以在3000-2850cm⁻¹范围内观察到。
6. 醛：醛的红外光谱图中通常有一个称为"C=O"伸缩振动的特征峰，在1750-1650 cm⁻¹范围内。
C-H键的拉伸振动通常在2850-2700 cm⁻¹范围内。
7. 酸：酸的红外光谱图中通常有一个称为-OH伸缩振动的特征峰，在3500-2500 cm⁻¹范围内。
C=O伸缩振动通常在1800-1600 cm⁻¹范围内。
9. 酯：酯的红外光谱图中通常有一个称为C=O伸缩振动的特征峰，在1750-1735 cm⁻¹范围内。
各种类型化合物的红外光谱
23
C14H10
1600，1500，1450，745，690 U＝10
1. 2.
对称性 叁键不在分子端头，没有氢，所 以，既没有高波数区的伸缩振动， R 也没有低波数区的弯曲振动
C C H
H H
2）α －单取代：三个H 810－785
37
CH3
-乙萘的红外光谱图
d＝Ｃ－Ｈ：760（四个氢），795（三个氢）
10
Summary
4. 1470-1370 cm-1（C－H 弯曲振动） 1）dasCH3与dsCH2重叠，后者较弱； 2）CH(CH3)2和C(CH3)3的特殊性 • 异丙基：1385，1375（dCH(CH3)2） • 叔丁基：1395，1370 （dC(CH3)3） • 骨架吸收： • 1210、
X OCOR OCH3 CHO OC6H5 944, 962 851 COR
990
950
960
940
989
910
873
813
963
958
17
Cyclo Alkene
1646 1650 1651
1611
1657
1657
1566
1678
1678
1641
1781
1885
18
张 力 增加， nC=C 增加
8
解析－－归属
• 2960 ， 2925 ， 2870 ， 2853 ， 1465 （ weak ） ， 1460 ， 1395，1380，1365，1250，1210，775
nC－H：2960，2870（CH3） • nC－H：2925，2853（CH2） • dCH2： 1465（CH2） • dCH3： 1460（CH3） • dCH2： 1395，1365[-C(CH3)2] • dCH2： 1380（CH3） • nC－C：1250，1210 [-C(CH3)2] • dCH2： 775（CH2）
各种类型化合物的红外光谱
10
Summary
4. 1470-1370 cm-1（C－H 弯曲振动） 1）dasCH3与dsCH2重叠，后者较弱；
2）CH(CH3)2和C(CH3)3的特殊性 • 异丙基：1385，1375（dCH(CH3)2） • 叔丁基：1395，1370 （dC(CH3)3） • 骨架吸收： • 1210、
nC-H
2985
~ 3050 (w)
ds
1442
920~910 dC-C 1020~1000 1000~960
2947 2863
2927 2841
1445
1452
1005~925 977
1055~1000
7
C H • 2960 ， 2925 ， 2870 ， 2853 ， 1465 8 18 （ weak ） ， 1460 ， 1395 ， 1380 ， 1365，1250，1210，775 8
2,2,3-trimethyl pentane
9
Summary
烷烃中只有 C-H，C-C 两种σ键 n and d 1. 2960~2850 cm-1（ nC－H） 2. 1200－800 cm-1（C-C骨架伸缩振动区） 异丙基和叔丁基的特殊性 异丙基：1170－1140（nCH(CH3)2） 叔丁基：1260－1250
各种类型化合物的红外光谱
2010-09-20
alkanes
nas：2960（s），150（e）
ns：2870（s），90（e）
CH3
das：1450（s）
R
－CH3，1380（s）
常见聚合物的红外光谱
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12
红外吸收光谱分析
2020/8/8
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13
红外吸收光谱分析
2. Polypropylene ⑴ 3000 - 2800 cm-1区域
多重叠合的CH2，CH，CH3中的C—H 伸 缩振动；
⑵ 1462 cm-1附近的CH2和CH3的弯曲振动；
⑶ 1380 cm-1附近的CH3弯曲振动。
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18
红外吸收光谱分析
2020/8/8
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19
红外吸收光谱分析
5. PVC (1) 1250和1340 cm-1的较强谱带，归属于C—H弯曲振 动，由于它与氯原子连接在同一碳原子上，使其吸收强度 大大增强； (2) 1430 cm-1的强谱带归属于CH2的变形振动，和正 常CH2的变形振动频率（~1475 cm-1）比较，谱带向低频 方向位移了约45 cm-1，同时强度显着增加，这也是受氯原 子的影响所造成的； ⑶ 800-600 cm-1有一些较宽、较强的谱带，彼此重叠 在一起，它们是C—Cl伸缩振动的吸收； ⑷ 1100cm-1处的谱带是C—C伸缩振动的吸收； ⑸ 960cm-1处的谱带是CH2面内摇摆振动吸收。
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2
红外吸收光谱分析
1. 否定法 如果某个基团的特征频率吸收区，找不到吸收峰，
我们就判断样品中部不存在该基团。
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3
红外吸收光谱分析
对应与否定法认别光谱的特征基团频率
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4
红外吸收光谱分析
图2 未知聚合物的IR谱图 （否定法）
2020/8/8
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5
红外吸收光谱分析
重要有机物红外光谱
谱图解析——甲苯
2962cm-1, -CH3 反对称伸缩振动 峰。
谱图解析——甲苯
2872cm-1, -CH3对称 伸缩振动峰。
谱图解析——甲苯
这些是在更低频率的峰 的合频峰或倍频峰，这 个形式的峰是单取代芳 环峰的特征。对这些峰 进行归属是没有意义的 。 我们可以比较二取代芳 环在这个波段峰的形式 。
谱图解析——1-庚炔
630cm-1, -CH 弯曲振动。注 意：在4-辛炔中没有该峰。
谱图解析——1-庚腈
庚腈 你能从谱图中识别氰基峰吗 ?(提示:与己烷谱图比较)
谱图解析——1-庚腈
2960cm-1, -CH3 的反 对称伸缩振动峰。
谱图解析——1-庚腈
2931cm-1, -CH2的反 对称伸缩振动峰。
谱图解析——甲苯
这是 C-H 伸缩振动峰区 域，显示苯环伸缩振动 以及 CH3 的伸缩振动峰 。我们可以与邻、间、 对二甲苯进行谱图的比 较，找出它们的相似性 以及不同点。
谱图解析——甲苯
3050 ± 50cm-1，对应于 芳环或不饱和 C(sp2)-H 伸 缩振动，一般总是在 3 0 0 0 cm-1， 这 些 峰 并 不 明确归属哪些振动模式。
谱图解析——正己烷
谱图的解析一般从高波数开始，因为高 波数谱峰频率与基团一一对应，而且最 容易解释。在3000cm-1以上没有吸收峰 ，表明没有不饱和的C－H伸缩振动。在 3000cm-1 以下的四个峰是饱和 C-H 伸缩 振动峰。
谱图解析——正己烷
在 2962cm-1 处的峰是 CH3 基团 的反对称伸缩振动。这种反对 称伸缩振动范围2962±10cm-1 ，事实上，存在两个简并的反 对称伸缩振动（显示其中一个 ）。
谱图解析——1-己烯
红外吸收光谱分析法在药品原辅料检测中的应用
2020/4/9
8
S2 紫外
单重态
三重态 T2
S1
可见
荧光
振 v3
Ee 红外
S0
动 能 级
v2 v1
Ev 转动 rrr213
Er
2020/4/9
分子吸光与发光示意图
磷光 T1
9
二、红外光谱与有机化合物结构
红外光谱图： 纵坐标为吸收强度， 横坐标为波长λ （ μm ） 和波数1/λ 单位：cm-1 可以用峰数，峰位， 峰形，峰强来描述。
2200~2100 （不对称炔）
2280~2240 （腈）
弯 C－H面内 曲 弯曲振动 振 动
＝C－H面 外弯曲振 动
2020/4/9
1470~1430，1380~1360 （ CH3） 1485~1445 （CH2）
995~985，915~905（单取代 烯） 980~960（反式二取代烯） 690（顺式二取代烯） 895~885 （同碳二取代烯） 840~790（三取代烯）
HO 3705-3125
35
红外吸收峰的强度和形状常用下列符号表示：
很强 Vs (very strong) 宽峰 B (broad)
强
S (strong)
肩峰 Sh (shoulder)
中等 M (midium)
双峰 D (double)
弱
W (weak)
2020/4/9
36
红外谱图一般以1300cm-1为界：
R-COH C=0 1730cm -1 ； R-COF C=0 1920cm-1 ;
32
ｂ．共轭效应
O H 3CCC3H
O CC3H
O CC3H
O C
各类化合物红外光谱特征
各类化合物的红外光谱特征有机化合物的数目非常大，但组成有机化合物的常见元素只有10种左右，组成有机化合物的结构单元即称为基团的原子组合数目约有几十种。
根据上述讨论，基团的振动频率主要取决于组成基团原子质量（即原子种类）和化学键力常数（即化学键的种类）。
一般来说，组成分子的各种基团如C-H、C-N 、C=C、C=O 、C-X等都有特定的红外吸收区域（特征吸收峰），根据特征吸收峰可以推断物质的结构。
所以，有必要对各类有机化合物的光谱特征加以总结。
一、烷烃1. νC-H 3000~2840 C-H伸缩振动频率2. δC-H 1460 和1380 C-H弯曲振动频率3.C-C 1250-800当化合物具有四个以上邻接的CH2基团时，几乎总是在（715-725，通常在720cm-1处）有谱带（CH2以内摇摆），它在鉴别上是有用的。
二、烯烃1. ν＝C-H 3010-31002.νC=C1680-16003. δC-H1000-700三、炔烃1. ν≡C-H 3300-3250 峰形较窄，易于OH和NH区别开。
2. δ≡C-H 900-610 宽的谱带3. ν C≡C2140-2100 一元取代炔烃RC≡CH|| 2260-2190 二元取代炔烃四、芳香烃1.νC-H 3080-30102.νC-C 1650-1450 2～4个吸收峰3. 面外弯曲振动(g=C-H ) 900-650五、醇和酚羟基化合物1. νO-H 3700-3500（游离的醇和酚，峰尖、强）|| 3500-3200（缔和的羟基，峰形强而宽）2. δO-H 1500~13003. νC-O 1250~1000六、醚1.脂肪醚1150-10602.芳香醚1270 ~ 1230（为Ar-O 伸缩）1050 ~ 1000 cm-1（为R-O 伸缩）3.乙烯醚：1225-12005、在环氧乙烷类中有三条特征谱带可作为这种基团的存在的标志：1280-1240 环的不对称伸缩振动|| 950-810cm-1 环的对称伸缩振动|| 840-750cm-1七、羰基化合物（包括醛、酮、羧酸、酯、酸酐和酰胺等）1.酮1725-17052.醛1740-1720 2820-2720出现两个强度相等的吸收峰3.羧酸（1）νO-H 3200-2500（液体及固体羧酸）|| 3550（在气相或极稀的非极性溶剂溶液中）（2）nC=O 1730-1700（2）νC-O 1250附近（强峰）（3）δO-H 1400cm-1和920cm-1区域有两个强而宽的吸收峰（4）羧酸盐1580cm-1 和1400cm-1 之间的两个谱带4.酯(1) νC=O1750-1735(2) νC-O-C 1330-10305.酸酐（1）n C=O 在1860-1800cm-1和1800-1750cm-1出现两个强的吸收峰(2) n C-O-C 开链的在1180-1045cm-1，而环状酸酐在1310-1200cm-16.酰胺: 兼有胺和羰基化合物的特点（1)νN-H稀溶液中伯酰胺出现两个中等强度的峰，分别在3500cm-1和3400cm-1附近，浓溶液和固体中由于有氢键发生，将移向3350-3180cm-1低频区仲酰胺在很稀溶液中，在3460-3420cm-1处只出现一个谱带，浓溶液中或固体中缔和体出现在3330cm-1(3)δN-H弯曲振动(酰胺II带）伯酰胺游离态在1600cm-1处，缔合态在1650-1620处,仲酰胺游离态在1550-1510处；缔和体在1570-1515处（4）酰胺还有C-N吸收带（酰胺III带），它们的吸收位置如下：伯酰胺1420-1400cm-1（中）；仲酰胺1305-1200cm-1（中）叔酰胺700-620cm-1（中）八、胺和胺盐1.胺：胺有三个特征吸收带即：nNH、δ N-H和nC-N吸收带（1）nNH 3550-3250（2）δ N-H 1650-15402.铵盐伯胺和仲胺的νNH νNH3+ 伯胺盐在3000-2800cm-1之间出现强和宽的吸收带伯胺盐的δNH3+出现在1600-1575cm-1和1550-1504cm-1处两个吸收带仲胺盐的νNH2+ 出现在2700-2250cm-1 区域；δ NH2+ 出现在1620-1560cm-1区域叔胺盐的νNH+ 在2700-2250cm-1 区域出现一个强的宽带或一组较尖的谱带。
各类化合物的红外光谱特征讲解
H 990 cm-1 H 910 cm-1 （强） H
2：1850-1780 cm-1
H 890 cm-1（强）
2：1800-1780 cm-1
H C C R
2：1375-1225 cm-1 （弱）
R1 C C R 2
有机化工产品分析
对比
烯烃顺反异构体
有机化工产品分析
实例分析
υ
AS （N=O）=1565-1545cm
-1
υ
υ 芳香族 υ
S （N=O）=1385-1350cm
-1
-1
AS （N=O）=1550-1500cm S
-1 =1365-1290cm （N=O）
有机化工产品分析
有机化工产品分析
谢谢
υ
（C-O）
1050 cm-1 1100 cm-1 1150 cm-1 1200 cm-1
α 支化：-15 cm-1 α 不饱和：-30 cm-1
有机化工产品分析
—OH基团特性
分子间氢键： 双分子缔合（二聚体）3550-3450 cm-1 多分子缔合（多聚体）3400-3200 cm-1 分子内氢键：
有机化工产品分析
3515cm-1
2895 cm-1 0．01M 0．1M 0．25M 1．0M
2950cm-1
3640cm-1
3350cm-1 乙醇在四氯化碳中不同浓度的IR图
有机化工产品分析
有机化工产品分析
有机化工产品分析
4、 醚（C—O—C）
脂族和环的C-O-C 芳族和乙烯基的=C-O-C 脂族 R-OCH3 υ 芳族 Ar-OCH3 υ
（C=C）峰
H C C R R1 C C R2
红外光谱-全.
3 强、宽峰覆盖相近的弱、窄峰
4 有些峰落在中红外区之外
5 有些吸收峰太弱，检测不出来
第十二页，共94页。
1-己烯的红外光谱图 ~3080cm-1: 烯烃C—H伸缩振动；~1820:910cm-1倍频(bèi pín)； ~1650cm-1: C=C伸缩振动；~993，910cm-1: C=CH2 非平面摇摆振动
影响红外光谱吸收频率(pínlǜ)的因 素
外部(wàibù)因素（溶剂、物态、制样方 法）
内部因素 质量效应 电子效应 空间效应 氢键效应 振动的偶合
第十六页，共94页。
外部(wàibù)因素
1）物质状态及制样方法
通常，物质由液态向气态变化(biànhuà)，其波数将增加。
如: 丙酮
C=O 1828
1713 1928
1715
1800
1920
共轭效应（C效应）: 使 C=O 移向低波数
R-CH=CH2
C=C
1650
CH3CN
2255
C≡N
RCOOR 1735
C=O
(C2H5)2C=C(CN)COOC2H5 C=C 1629 , C≡N 2224, C=O 1727
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I效应(xiàoyìng) > M效应(xiàoyìng)
vC=0=1690cm-1 vC=0=1680cm-1
M效应 > I效应
第二十页，共94页。
空间(kōngjiān)效应：环张力
环数减小，环的张力增大，环外的键加强，吸收(xīshōu)频率增大 环内双键减弱，吸收(xīshōu)频率减小。
红外光谱(guāngpǔ)的基本概念
亚甲基 的振动
伸缩 振动
红外吸收光谱特征峰特别整理版
红外吸收光谱特征峰特别整理版表15.1 典型有机化合物的重要基团频率（/cm-1）asCH asCH sCH sCH asCH CH sCHCH CH CH C=C CHCH CH C=C CH CH C≡CCH CHC=CCH OH OHCOOH OH C=C OHCOCOC=OCH C=OOH C=O OHCOCOC=OC=O泛频C=O C=O COC NH2NH CNCN NH NH CNCN asNH C=O CNsNH NH NH2NHCN+NHC=ONH+CNC=OC=OC≡NNO2NO2CNNO2NO2CN吡啶类CH C=C及C=N CHCH嘧啶类CH C=C及C=N CHCH*表中vs,s,m,w,vw⽤于定性地表⽰吸收强度很强，强，中，弱，很弱。
中红外光谱区⼀般划分为官能团区和指纹区两个区域，⽽每个区域⼜可以分为若⼲个波段。
官能团区官能团区（或称基团频率区）波数范围为4000～1300cm -1，⼜可以分为四个波段。
★4000～2500cm -1为含氢基团x —H （x 为O 、N 、C ）的伸缩振动区，因为折合质量⼩，所以波数⾼，主要有以下五种基团吸收●醇、酚中O —H ：3700～3200cm -1，⽆缔合的O —H 在⾼⼀侧，峰形尖锐，强度为ｓ缔合的O —H 在低⼀侧，峰形宽钝，强度为ｓ●羧基中O —H ： 3600～2500 cm -1，⽆缔合的O —H 在⾼⼀侧，峰形尖锐，强度为ｓ缔合可延伸⾄2500 cm -1，峰⾮常宽钝，强度为ｓ● N —H ： 3500～3300 cm -1，伯胺有两个H ，有对称和⾮对称两个峰，强度为ｓ—ｍ叔胺⽆H ，故⽆吸收峰● C —H ：＜3000 cm -1为饱和C ：～2960 cm -1(),～2870 cm -1()强度为ｍ-ｓ～2925 cm -1(),～2850 cm -1()强度为ｍ-ｓ～2890 cm -1强度为ｗ＞3000 cm -1为不饱和C ：(及苯环上C-H)3090～3030cm -1强度为ｍ～3300 cm -1强度为ｍ●醛基中C —H ：～2820及～2720两个峰强度为ｍ－ｓ★2500～2000 cm-1为叁键和累积双键伸缩振动吸收峰，主要包括－C≡C-、-C≡N叁键的伸缩振动及、等累积双键的⾮对称伸缩振动，呈现中等强度的吸收。
红外光谱总结
面内 OH
1500-1300 cm-1
面外 OH （2）醚
650 cm-1
1210-1000cm –1 是醚键的不对称伸缩振动 υasC-O-C
2.4.4 含羰基化合物
化合物 脂肪酮
υC=O （cm-1） 1730~1700(最强)
其它特征频率
脂肪醛
1740~1720
羧酸 羧酸盐
酯 酸酐
1720~168Байду номын сангаас 缔合 无
C－O－C 基团的不对称和对称伸缩振动；不对称伸缩振动的谱带强、宽且稳定，称为
酯谱带。特征：甲酸酯 1180cm-1，乙酸酯 1240cm-1，丙酸以上的酯 1190cm-1，甲酯 1165cm-1
5. 酰胺：
'.
.
酰胺的特征频率: 酰胺结构中既有羰基又有氨基。酰胺的特征频率主要是 ν(N-H)伸缩振 动:
21红外光谱的基本原理211红外吸收光谱当一束具有连续波长的红外光通过物质物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时分子就吸收能量由原来的基态振转动能级跃迁到能量较高的振转动能级分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁该处波长的光就被物质吸收
.
第 2 章 红外光谱
通常红外光谱（infrared spectroscopy, IR）是指波长 2~25 μm 的吸收光谱（即中红外区）， 这段波长范围反映出分子中原子间的振动和变角运动。分子在振动的同时还会发生转动运 动，虽然分子的转动所涉及的能量变化较小，处在远红外区域，但转动运动影响振动的偶极 矩变化，因而在红外光谱区实际所测的谱图是分子的振动与转动运动的加和表现，因此红外 光谱又称为分子振转光谱。
红外光谱可以应用于化合物分子结构的测定、未知物鉴定以及混合物成分分析。
各种类型化合物的红外光谱40页PPT
各种类型化合物的红外光谱
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
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乙酸苯酯
A
C
B
D FG
A 3070,3040 B 1770 C 1593 1493
芳 CH 偏高 C O
CC
D 1360 F 1205 G 1183
饱和 C H O
CCO
OC C
10. 胺 3500 ~ 3100 cm1 N-H 伸缩振动吸收 1350 ~ 1000 cm1 C-N 的伸缩振动吸收
辛胺
A
E
B
A 3365,3290 B 2910,2850
NH
CH
E 1063 C N
11. 腈 腈类的光谱特征: 三键伸缩振动区域 有弱到中等的吸收
脂肪族腈 2260 – 2240 cm1 芳香族腈 2240 – 2222 cm1
邻甲基苯乙腈
AB
C
A 3070,3025 B 2910,2860 C 2210
CH
CC
CH
A 675 顺-2-丁烯
B 970 反-2-丁烯
3 . 炔烃
C C 伸缩振动（2250 ~ 2100 cm1） 炔烃 C- H伸缩振动（3300 cm1附近）
1-己炔
C
AB
A 3268 B 2857-2941 C 2110
CH
CH CC
4. 芳烃 3100 ~ 3000 cm1 芳环上 C-H 伸缩振动 1600 ~ 1450 cm1 C=C 骨架振动 880 ~ 680 cm1 芳环上 C-H 面外弯曲振动
苯甲醇
BC A
A 3300
OH
B 3100 ~ 3000 芳 C H
C 2980 ~ 2840 CH 2 C H
E
GH
E 1497,1453 C C
G 1017
CO
H 735 C H 面外弯曲
AA B
A 3355
OH
B 3000~2800 C H
D C
C 1373,1355 偕二甲基
D 1138
C-O 伸缩 O-H 弯曲振动
920 cm1 成键的 O-H 键的面外弯曲振动
庚酸
F A
E
B
C
A 3300--2500 B 2950,2920,2850 C 1730
OH
CH
CO
E 1280 F 930
CO O H 面外弯
9. 酯
饱和脂肪族酯(除甲酸酯外)的 C=O 吸收谱带 1750 ~ 1735 cm1 区域
芳 CH 脂肪 C H
CN
12. 酰胺
3500 – 3100 cm1 N-H伸缩振动
1680 – 1630 cm1 C=O 伸缩振动 （酰胺I谱带）
1655 – 1590 cm1 N-H 弯曲振动 （酰胺II谱带）
1420 – 1400 cm1 C-N 伸缩
异丁酰胺
A
A 3350,3170 C 1640
§2.4 典型化合物的红外光谱
1. 烷烃
C-H 伸缩振动（3000 – 2850 cm1 ） C-H 弯曲振动（1465 – 1340 cm1 ）
一般饱和烃 C-H 伸缩均在 3000 cm1 以下 接近 3000 cm1 的频率吸收
十二烷
CH3 : 2962 as 2872 s CH2: 2926 as 2853 s
B 1605, 1495, 1466 C C
C 742
芳环 C H
5. 醇和酚 主要特征吸收是 O-H 和 C-O 的伸
缩振动吸收
自由羟基 O-H 的伸缩振动： 3650 ~ 3600 cm1 尖锐的吸收峰
分子间氢键的 O-H 伸缩振动: 3500 ~ 3200 cm1 宽的吸收峰
C-O 伸缩振动 1300 ~ 1000 cm1 O-H 面外弯曲 769 – 659 cm1
苯甲醚
A B
苯甲醚
DEF
G
A 3060,3030,3000 B 2950,2835 D 1590,1480
芳 CH 饱和 C H
CC
E 1245 F 1030 G 800~740
C OC C OC C H 面外弯
7. 醛和酮
醛的主要特征吸收: 1750 ~ 1700 cm1（C=O 伸缩） 2820，2720 cm1（醛基 C-H 伸缩）
芳香化合物的重要特征: 一般在 1600，1580， 1500 和 1450 cm1可能出现强度不等的4个峰
880 ~ 680 cm1 苯环上C-H 面外弯曲振动吸收 依苯环上取代基个数和位置不同而发生变化 在芳香化合物红外谱图分析中常常用此频区 吸收判别异构体
邻二甲苯
B
A C
A 3008
芳环 C H
2-戊酮
ABC
D
A B C 2955,2930,2866 D 1725
饱和 C H CO
苯乙酮
B 1683
B 共轭 C O
8. 羧酸
羧酸二聚体: 3300 ~ 2500 cm1 1720 ~ 1706 cm1
1320 ~ 1210 cm1 1440 ~ 1395 cm1
宽,强的 O-H 伸缩吸收 C=O 吸收
CH3 : 1450 as 1375 s CH2: 1465 s
2. 烯烃
烯烃 C-H 伸缩（3100 ~ 3010 cm1） C=C 伸缩 (1675 ~ 1640 cm1) 烯烃 C-H 面外弯曲振动（1000 ~ 675 cm1）
1-癸烯
B
C
D
D
B 3049 C 1645 D 986 907
CO
苯酚
AB
D
F
A 3333 B 3045
OH 芳C H
D 1580, 1495, 1468 C C
F 1223
CO
6. 醚
特征吸收
1300 ~ 1000 cm1 的伸缩振动
脂肪醚 1150 ~ 1060 cm1 强的吸收峰
芳香醚 两个 C-O 伸缩振动吸收 1270 ~ 1230 cm1（为 Ar-O 伸缩） 1050 ~ 1000 cm1（为 R-O 伸缩）
D
C
NH CO NH
伸缩 I 谱 弯曲 II谱
D 1425
CN
13. 有机卤化物
C-X 伸缩
脂肪 C-F 1400 - 730 cm1 C-Cl 850 - 550 cm1 C-Br 690 - 515 cm1 C-I 600 - 500 cm1
脂肪酮: 1715 cm1 强的 C=O 伸缩振动吸收 如果羰基与烯键或芳环共轭会使吸收
频率降低
2-苯基丙醛
A C
E
B
D
G
A 3077,3040 B 2985,2941 C 2825,2717
芳 CH 饱和C H 醛 CH
D 1730
CO
E 1600,1497,1453 C C
G 749
C H 面外弯