红外--各类有机物的红外吸收峰

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各类有机化合物红外吸收光谱
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C-H 键的骨架振动所引起,而其中以C-H 键的伸缩振动最为有用。

在确定分子结构时,也常借助于C-H 键的变形振动和C-C 键骨架振动吸收。

烷烃有下列四种振动吸收。

1、σC-H 在2975—2845cm -1
2、δC-H 在1460cm -1和1380cm -1于甲基C-H 的σs 。

1380cm -1峰对结构敏感,1380cm -1-1。

异丙基1380cm -1叔丁基1380cm -1裂分1395cm -1、1370cm -1-1、1200cm -1附近出现两个中等强度的骨架振动。

3、σC-C
4、γC-H CH 2 二、烯烃C=C-H 键的变形振动所引起。

烯烃分子主要有1、σC=C-H -1以上,末端双键氢在3075—3090cm -1有强
2、σC=C C=C 吸收峰的位置有所不同,强度也发生变化。

3、δC=C-H 烯烃双键上的C-H 键面内弯曲振动在1500—1000cm -1,对结构不敏感,用途较少;而面外摇摆振动吸收最有用,在1000—700cm -1范围内,该振动对结构敏感,其吸收峰特征性明显,强度也较大,易于识别,可借以判断双键取代情况和构型。

RHC=CH 2995~985cm -1(=CH ,S )915~905cm -1(=CH 2,S )
R 1R 2C=CH 2895~885cm -1(S )
(顺)-R 1CH=CHR 2~690cm -1(反)-R 1CH=CHR 2980~965cm -1(S )
C=CH 2
R 1R 2C=CHR 3840~790cm -1(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该振动吸收非常特征,吸收峰位置在3300—3310cm -1,中等强度。

σN-H 值与σC-H 值相同,但前者为宽峰、后者为尖峰,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出现在2140—2100cm -1,二元取代炔烃在2260—2190cm -1,当两个取代基的性质相差太大时,
3、σ炔烃变形振动发生在680—610cm -1。

四、芳烃
芳烃的红外吸收主要为苯环上的C-H 有三种特征吸收。

1、σAr-H 芳环上C-H 吸收频率在3100~3000cm -1σC=C-H 频率相近,但烯烃的吸收峰只有一个。

2、σC=C
3、δAr-H —960cm -1
为δAr-H ,由于吸收较弱,易受干扰,。

若在1600—2000cm -1之间有锯齿壮倍频吸收(C-H 苯670cm -1-1(S ) 1,2-1,3-) 1,4-二取代苯860~800cm (VS ) 五、卤化物
随着卤素原子的增加,σC-X 降低。

如C-F (1100~1000cm -1);C-Cl (750~700cm -1);C-Br (600~500cm -1);C-I (500~200cm -1)。

此外,C-X 吸收峰的频率容易受到邻近基团的影响,吸收峰位置变化较大,尤其是含氟、含氯的化合物变化更大,而且用溶液法或液膜法测定时,常出现不同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 C C H C C C C
RC CH
C C C C C H
醇和酚类化合物有相同的羟基,其特征吸收是O-H 和C-O 键的振动频率。

1、 σO-H 一般在3670~3200cm -1区域。

游离羟基吸收出现在3640~3610cm -1,峰形尖锐,无干扰,极易识别(溶剂中微量游离水吸收位于3710cm -1)。

OH 是个强极性基团,因此羟基化合物的缔合现象非常显着,羟基形成氢键的缔合峰一般出现在3550~3200cm -1。

1,2-环戊二醇顺式异构体P 47
0.005mol/L(CCl 4)3633cm -1(游离),3572cm -1(分子内氢键)。

0.04mol/L(CCl 4)3633cm -1(游离),3572cm -1(分子内氢键)~3500cm -1(分子间氢键)。

2、σC-O 和δO-H C-O 键伸缩振动和O-H 团干扰时,可利用σC-O -1,叔醇在1200cm -1,酚在1250cm -1)。

七、醚和其它化合物
醚的特征吸收带是C-O-C 属。

八、醛和酮
AB
C=O B 结构两种结构。

共轭效应将使σC=O 吸收峰向键的吸收峰向低波数移动 σC=O 苯乙酮对氨基苯乙酮对硝基苯乙酮 σC=O 1691cm -11677cm -11700cm -1
σ一般在2700~2900cm -1区域内,通常在~2820cm -1、~2720cm -1附近各有一个中等强度的吸收峰,可以用来区别醛和酮。

九、羧酸
1、σO-H 游离的O-H 在~3550cm -1,缔合的O-H 在3300~2500cm -1,峰形宽而散,强度很大。

C O
H
2、σC=O 游离的C=O 一般在~1760cm -1附近,吸收强度比酮羰基的吸收强度大,但由于羧酸分子中的双分子缔合,使得C=O 的吸收峰向低波数方向移动,一般在1725~1700cm -1,如果发生共轭,则C=O 的吸收峰移到1690~1680cm -1。

3、σC-O 一般在1440~1395cm -1,吸收强度较弱。

4、δO-H 一般在1250cm -1附近,是一强吸收峰,有时会和σC-O 重合。

十、酯和内酯
1、σC=O 1750~1735cm -1处出现(饱和酯σC=O 位于1740cm -1处),受相邻基团的影响,吸收峰的位置会发生变化。

2、σC-O 一般有两个吸收峰,1300~1150cm -1,十一、酰卤
σC=O 由于卤素的吸电子作用,使C=O -1
处,如果有乙烯基或苯环与C=O 共轭,,会使σ十二、酸酐
1、σC=O 由于羰基的振动偶合,导致σC=O -1区域,两个峰相距60cm -1。

2、σC-O 十三、酰胺1、σC=O C=O 向低波数位移,伯酰胺1690~1650cm -1,仲酰胺2、σN-H ~3520cm -1和~3400cm -1,形成氢键而缔合的位于~3350cm -1和~3440cm -1,形成氢键而缔合的位于~3100cm -1,
3、δN-H -1;仲酰胺1500~1530cm -1,强度大,非常特征;叔酰胺无此吸收峰。

4、σC-N 酰胺的第Ⅲ谱带,伯酰胺1420~1400cm -1,仲酰胺1300~1260cm -1,叔酰胺无此吸收峰。

十四、胺
1、σN-H 游离位于3500~3300cm -1处,缔合的位于3500~3100cm -1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,吸收峰的位置的变化不如OH 那样显着,引起向低波数
方向位移一般不大于100cm-1。

伯胺3500~3300cm-1有两个中等强度的吸收峰(对称与不对称的伸缩振动吸收),仲胺在此区域只有一个吸收峰,叔胺在此区域内无吸收。

2、σ
C-N
脂肪胺位于1230~1030cm-1处,芳香胺位于1380~1250cm-1处。

3、δ
N-H 位于1650~1500cm-1处,伯胺的δ
N-H
吸收强度中等,仲胺的吸收强度较弱。

4、γ
N-H
位于900~650cm-1处,峰形较宽,强度中等(只有伯胺有此吸收峰)。

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