红外光谱2
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红外光谱 2
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
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；
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
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）
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
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；
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
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）
红外吸收光谱法IR2
*
IR
*红外光是一种电磁波，其波长
在0.78-1000μ m，介于可见光 和微波之间。
-1 数ν ，其单位是cm 。
*在红外光谱中，常用单位是波
*
*当一定频率（能量）的红外光照
射分子时，如果分子中某个基团 的振动频率和外界红外辐射频率 一致时，光的能量通过分子偶极 矩的变化传递给分子，这个基团 就吸收一定频率的红外光，产生 振动跃迁。
饱和-C-H（3000-2800）
三键及累积双键区2500-1900cm-1
C≡C ，C≡N， C=C=C， C=C=O等 2240-2260 （非共轭） 2220-2230 （共轭） 分子中有N、H、C峰强且 锐； 有O则弱，离基团越近则 越弱。
C≡N
RC≡CR’
RC≡CH
2169-2260
RC=CR’则无红外吸收
C=C
指纹区1300-600cm-1
单、双键伸缩振动 （不含氢）
1300-900
C-O（1300-1000） C-（N、F、P），P-O， Si-O
面内弯曲振动
900-650
用于顺反结构，取代类型 的确定
*
*目前有两类红外光谱仪： 色散型 干涉型（傅里叶变换红
外光谱仪）
*
光 源
*
吸
收 池
例题：由元素分析某化合物的分子式为 C4H6O2,测得红外光谱如下图,试推测其结构
100
3095 T%
50 977
1762 4000 3000 2000 1649 l/cm 1372 1217
877
0
1138
1000
1500
*解:
特征区:
由分子式计算不饱和度Ω =1+4-6/2=2
IR
*红外光是一种电磁波，其波长
在0.78-1000μ m，介于可见光 和微波之间。
-1 数ν ，其单位是cm 。
*在红外光谱中，常用单位是波
*
*当一定频率（能量）的红外光照
射分子时，如果分子中某个基团 的振动频率和外界红外辐射频率 一致时，光的能量通过分子偶极 矩的变化传递给分子，这个基团 就吸收一定频率的红外光，产生 振动跃迁。
饱和-C-H（3000-2800）
三键及累积双键区2500-1900cm-1
C≡C ，C≡N， C=C=C， C=C=O等 2240-2260 （非共轭） 2220-2230 （共轭） 分子中有N、H、C峰强且 锐； 有O则弱，离基团越近则 越弱。
C≡N
RC≡CR’
RC≡CH
2169-2260
RC=CR’则无红外吸收
C=C
指纹区1300-600cm-1
单、双键伸缩振动 （不含氢）
1300-900
C-O（1300-1000） C-（N、F、P），P-O， Si-O
面内弯曲振动
900-650
用于顺反结构，取代类型 的确定
*
*目前有两类红外光谱仪： 色散型 干涉型（傅里叶变换红
外光谱仪）
*
光 源
*
吸
收 池
例题：由元素分析某化合物的分子式为 C4H6O2,测得红外光谱如下图,试推测其结构
100
3095 T%
50 977
1762 4000 3000 2000 1649 l/cm 1372 1217
877
0
1138
1000
1500
*解:
特征区:
由分子式计算不饱和度Ω =1+4-6/2=2
红外光谱2
苯环上的 C-H =C-H ≡C-H
18:46:46
3030 cm-1 3010∼2260 cm-1 ∼ 3300 cm-1
3000 cm-1 以上
2． 叁键（C ≡C）伸缩振动区 叁键（ ）
（2500∼1900 cm-1 ） ∼ 在该区域出现的峰较少； 在该区域出现的峰较少； （1）RC ≡ CH ） （2100 ∼2140 cm-1 ） RC ≡ CR’ （2190 ∼2260 cm-1 ） R=R’ 时，无红外活性 （2）R-C ≡N （2100 ∼2140 cm-1 ） ） 非共轭 2240 ∼2260 cm-1 共轭 2220 ∼2230 cm-1 仅含C、 、 时 峰较强、尖锐； 仅含 、H、N时：峰较强、尖锐； 原子存在时； 越靠近 越靠近C 有O原子存在时；O越靠近 ≡ N，峰越弱； 原子存在时 ，峰越弱；
红外光谱分析
18:46:46
红外光谱信息区
常见的有机化合物基团频率出现的范围： 常见的有机化合物基团频率出现的范围： 4000∼500 cm-1 ∼ 依据基团的振动形式，分为四个区： 依据基团的振动形式，分为四个区： (1) 4000 ∼2500 cm-1 X—H伸缩振动区（X=O，N，C，S） 伸缩振动区（ 伸缩振动区 ， ， ， ） (2) 2500 ∼1900 cm-1 三键，累积双键伸缩振动区 三键， (3) 1900 ∼1200 cm-1 双键伸缩振动区 (4) 1200 ∼ 500 cm-1 X—Y伸缩， X—H变形振动区 伸缩， 变形振动区 伸缩
18:46:46
如何分析红外谱图-2 如何分析红外谱图 区域C-H （2）分析 ）分析3300~2800cm-1区域 伸缩振动吸收； 伸缩振动吸收； 为界： 以3000 cm-1为界：
18:46:46
3030 cm-1 3010∼2260 cm-1 ∼ 3300 cm-1
3000 cm-1 以上
2． 叁键（C ≡C）伸缩振动区 叁键（ ）
（2500∼1900 cm-1 ） ∼ 在该区域出现的峰较少； 在该区域出现的峰较少； （1）RC ≡ CH ） （2100 ∼2140 cm-1 ） RC ≡ CR’ （2190 ∼2260 cm-1 ） R=R’ 时，无红外活性 （2）R-C ≡N （2100 ∼2140 cm-1 ） ） 非共轭 2240 ∼2260 cm-1 共轭 2220 ∼2230 cm-1 仅含C、 、 时 峰较强、尖锐； 仅含 、H、N时：峰较强、尖锐； 原子存在时； 越靠近 越靠近C 有O原子存在时；O越靠近 ≡ N，峰越弱； 原子存在时 ，峰越弱；
红外光谱分析
18:46:46
红外光谱信息区
常见的有机化合物基团频率出现的范围： 常见的有机化合物基团频率出现的范围： 4000∼500 cm-1 ∼ 依据基团的振动形式，分为四个区： 依据基团的振动形式，分为四个区： (1) 4000 ∼2500 cm-1 X—H伸缩振动区（X=O，N，C，S） 伸缩振动区（ 伸缩振动区 ， ， ， ） (2) 2500 ∼1900 cm-1 三键，累积双键伸缩振动区 三键， (3) 1900 ∼1200 cm-1 双键伸缩振动区 (4) 1200 ∼ 500 cm-1 X—Y伸缩， X—H变形振动区 伸缩， 变形振动区 伸缩
18:46:46
如何分析红外谱图-2 如何分析红外谱图 区域C-H （2）分析 ）分析3300~2800cm-1区域 伸缩振动吸收； 伸缩振动吸收； 为界： 以3000 cm-1为界：
第三章 红外吸收光谱-2
氢键区 叁键区 双键区 C≡C C－H C＝C 伸缩 C≡N O－H C＝O 振动 N－H 苯 ν C－H ——C－H键的伸缩振动 δC－H ——C－H键的弯曲振动
一、氢键区：4000~2500cm-1
X－H 伸缩振动吸收范围。X代表O、N、C、 S， 对应醇、酚、羧酸、胺、亚胺、炔烃、烯 烃、芳烃 及饱和烃类的 O－H、N－H、C－H 伸缩振动。 1. O－H
3000
2000
-CC-H ~2120 ~1370 ~1550 -NO2 >C=O ~1715 C=C ~1630
1000
游离OH ~3600 缔合OH ~3300
-NH2 3300~ 3500 -NHR C=C-H
COOH ~3000 -SH 2600~2550 -CHO 2820,2720
C-O-C 1300~1020 苯 指 纹 区
OH伸缩： NH伸缩： CH伸缩： 3200-3650cm-1 3300-3500cm-1 3000cm-1
饱和<的CH： <3000cm-1
不饱和C的CH：>3000cm-1
醛基的CH：
二、叁键区（2500－2000 cm-1）
叁键、累积双键（－C≡C－、－C≡N、 ＞C＝C＝C＜、 －N＝C＝O、－N＝C＝S） 谱带为中等强度吸收或弱吸收。 干扰少，容易识别。
770~730cm-1 vs 710~690cm-1 s 5个相邻H
770~735cm-1 4个相邻H 900~860cm-1 810~750cm-1 725~680cm-1 3个相邻H 860~800cm-1 2个相邻H
vs m vs m vs
退 回
-(CH2)n- 平面摇摆δ
n≥4
2红外光谱
C-H (2000－1667cm-1)
-(CH2)n- (900－600cm-1)
一、红外光的区划
红外线：波长在0.76~500μm (1000μm) 范围内的电磁波
近红外区：0.76~2.5μm 主要用于研究O-H、N-H、C-H键的倍频吸收或组
频吸收，此区域吸收峰强度较弱。
中红外区：2.5~25μm （400-5000cm-1） 振动、伴随转动光谱主要研究
基本形式 伸缩振动：原子沿键轴方向伸缩，键长变化但键角不变的振动。 变形振动：基团键角发生周期性变化，但键长不变的振动。又称 弯曲振动或变 角振动。 下图给出了各种可能的振动形式（以甲基和亚甲基为例）。
HH C
对称伸缩振动 s
symmetric stretching
HH C
面内弯曲振动或剪切振动 s
红外吸收强度
红外吸收强度由振动时偶极矩变化的大小决定。 分子中含有杂原子时，其红外谱峰一般都较强。
如C=C，C-C因对称度高，其振动峰强度小；而C=X，C-X，因对
称性低，其振动峰强度就大。峰强度可用很强（vs）、强（s）、 中（m）、弱（w）、很弱（vw）等来表示。
五 、红外谱图解析
红外吸收波段
面内弯曲振动 ✓ 特点：吸收峰密集、难辨认→指纹 ✓ 注：相关峰常出现在指纹区
• 经典力学导出的波数计算式为近似式。因 为振动能量变化是量子化的，分子中各基 团之间、化学键之间会相互影响,即分子 振 动的波数与分子结构（内因）和所处的化 学环境（外因）有关。
六、影响吸收峰位的因素
1．内部因素：化学键的振动频率不仅与其性质有关， 还受分子的内部结构和外部因素影响。相同基团的特 征吸收并不总在一个固定频率上。 （1）诱导效应（吸电效应）： 使振动频率移向高波数区
分析化学 红外吸收光谱2
●萨特勒（Sadtler）红外图谱集 ●中国国家药典委员会《药品红外光谱集》
红外光谱解析的一般原则
1、解析红外光谱的三要素：峰位、峰强及峰形。首 先要识别峰位，其次观看峰强，然后分析峰形
2、用一组相关峰确认一个基团：防止利用某特征 峰片面的确认基团。
3、红外光谱的解析顺序：先观察解析特征区，确定 化合物有何基团，并归属其类别。然后结合指纹区找 到相关吸收峰，最后初步确认化合物的结构。
第三节
HYPHENATED TECHNOLOGY
红外分光光度计
infrared absorption spectrometer
11:51:01
一、仪器类型与结构
types and structure of instruments
两种类型：色散型 干涉型（傅立叶变换红外光谱仪）
11:51:01
1. 内部结构
1、固体样品 （1）压片法 （2）糊剂法 （3）薄膜法 2、液体样品 （1）夹片法 （2）涂片法 （3）液体池法
二、红外光谱解析一般步骤
（一）收集未知物的有关数据 （二）确定未知物的不饱和度 2 2n4 n3 n1
2 （三）检查红外光谱图是否有杂质吸收 （四）解析图谱 （五）确定化合物的可能结构 （六）与标准图谱比较确定结构
分子间氢键随浓度而变， 而分子内氢键不随浓度而变。
结晶水 3600-3450 cm-1
11:51:01
3515cm-1
2895 cm-1
3640cm-1
2950cm-1 3350cm-1
乙醇在四氯化碳中不同浓度的IR图
11:51:01
0．01M
0．1M 0．25M 1．0M
11:51:01
11:51:01
红外光谱解析的一般原则
1、解析红外光谱的三要素：峰位、峰强及峰形。首 先要识别峰位，其次观看峰强，然后分析峰形
2、用一组相关峰确认一个基团：防止利用某特征 峰片面的确认基团。
3、红外光谱的解析顺序：先观察解析特征区，确定 化合物有何基团，并归属其类别。然后结合指纹区找 到相关吸收峰，最后初步确认化合物的结构。
第三节
HYPHENATED TECHNOLOGY
红外分光光度计
infrared absorption spectrometer
11:51:01
一、仪器类型与结构
types and structure of instruments
两种类型：色散型 干涉型（傅立叶变换红外光谱仪）
11:51:01
1. 内部结构
1、固体样品 （1）压片法 （2）糊剂法 （3）薄膜法 2、液体样品 （1）夹片法 （2）涂片法 （3）液体池法
二、红外光谱解析一般步骤
（一）收集未知物的有关数据 （二）确定未知物的不饱和度 2 2n4 n3 n1
2 （三）检查红外光谱图是否有杂质吸收 （四）解析图谱 （五）确定化合物的可能结构 （六）与标准图谱比较确定结构
分子间氢键随浓度而变， 而分子内氢键不随浓度而变。
结晶水 3600-3450 cm-1
11:51:01
3515cm-1
2895 cm-1
3640cm-1
2950cm-1 3350cm-1
乙醇在四氯化碳中不同浓度的IR图
11:51:01
0．01M
0．1M 0．25M 1．0M
11:51:01
11:51:01
图谱分析 红外光谱2
CH3 CH2 C COCH3 O
C OCH3 O
CH3CH2CH2COCH2CH3 O
1738cm-1
CH3C OCH CH2 O
1725cm-1
CH3C O O
1724cm-1
1762cm-1
1765cm-1
强和宽的C-O伸缩 振动吸收峰不同于 其他的酮的弱且窄 的吸收 图3.54 丁酸乙酯的红外光谱图
O C C C R
s-cis
R
O
C C C
s-trans
H 3C C C C CH3 H H 3C O
C H O
C OH O
, -不饱和酮
1715→ 1690cm-1
苯环取代的醛 1725→ 1700cm-1
苯环取代的羧酸 1710→ 1680cm-1
在酰胺中共轭效应不降低 C=O键的吸收频率 sp2 杂化的C原子的引入降低了 C=O电子云浓度，增强 了双键的程度，而不是像其他的羰基化合物一样发生 共振相互作用 因为母体的胺基已经相当稳定， C=C 的引入并不能克 服这种共振作用。
图3.56 苯甲酸甲酯的红外光谱图
图3.55 甲基丙烯酸甲酯
C=C碳碳双键和酯上C-O单键的共轭
O R C O C H O CH2 R C O C H CH2
1762cm-1 图3.57 乙酸乙烯酯的红外光谱图
强度增强
氢键作用
1680cm-1
图3.58 水杨酸甲酯的红外光谱图
环酯(内酯)
随着环的减小，C=O振动频率向高频移动 表 3.6内酯中 环大小效应， , 不饱和双键同 C=O或O的共轭
O R C OR'
C=O 伸缩振动 1750-1735cm-1 同R基共轭，吸收带向右移动 15-25 cm-1; 同O原子上R’ 基共轭，吸收带向左移动, 25 cm-1; 环酯中环的张力使吸收带向左移动（内酯） C-O 伸缩振动 1300-1000cm-1 伸缩振动有两个或更多个峰，其中有一个最强最宽的峰
C OCH3 O
CH3CH2CH2COCH2CH3 O
1738cm-1
CH3C OCH CH2 O
1725cm-1
CH3C O O
1724cm-1
1762cm-1
1765cm-1
强和宽的C-O伸缩 振动吸收峰不同于 其他的酮的弱且窄 的吸收 图3.54 丁酸乙酯的红外光谱图
O C C C R
s-cis
R
O
C C C
s-trans
H 3C C C C CH3 H H 3C O
C H O
C OH O
, -不饱和酮
1715→ 1690cm-1
苯环取代的醛 1725→ 1700cm-1
苯环取代的羧酸 1710→ 1680cm-1
在酰胺中共轭效应不降低 C=O键的吸收频率 sp2 杂化的C原子的引入降低了 C=O电子云浓度，增强 了双键的程度，而不是像其他的羰基化合物一样发生 共振相互作用 因为母体的胺基已经相当稳定， C=C 的引入并不能克 服这种共振作用。
图3.56 苯甲酸甲酯的红外光谱图
图3.55 甲基丙烯酸甲酯
C=C碳碳双键和酯上C-O单键的共轭
O R C O C H O CH2 R C O C H CH2
1762cm-1 图3.57 乙酸乙烯酯的红外光谱图
强度增强
氢键作用
1680cm-1
图3.58 水杨酸甲酯的红外光谱图
环酯(内酯)
随着环的减小，C=O振动频率向高频移动 表 3.6内酯中 环大小效应， , 不饱和双键同 C=O或O的共轭
O R C OR'
C=O 伸缩振动 1750-1735cm-1 同R基共轭，吸收带向右移动 15-25 cm-1; 同O原子上R’ 基共轭，吸收带向左移动, 25 cm-1; 环酯中环的张力使吸收带向左移动（内酯） C-O 伸缩振动 1300-1000cm-1 伸缩振动有两个或更多个峰，其中有一个最强最宽的峰
红外光谱分析法2
制样方法
对样品的要求：气体、液体或固体
1。单一组分的纯物质( > 98%)：多组分要经过分离提 纯，否则各组分光谱相互重叠，难以解析
2。不含游离水：水有红外吸收，且侵蚀吸收池的 盐窗
3。浓度和测试厚度适当
制样方法
1）气体 ——气体池 ( 10 cm； 10m、 20m、50m ) ①液膜法: 将液体夹于两块晶面之间,适用于难 挥发液体.
强度 m-s w w s s
备 注 最特征:一般有二至 四个峰 一般有三个峰 有一系列较弱峰 可判断芳烃取代形式
C
C
CH
倍频和组频 取代苯的δCH 邻接六个H(苯)
δCH
邻接五个H(单取代)
邻接四个H(1,2邻位取代) 邻接三个H(1,3间位取代) 邻接两个H(对位取代)
δCH
δCH δCH δCH
710~690 770~730
770~730 810~750 725~680 860~800
s s
s s m s
芳烃类化合物红外谱图
羰基化合物
羰基化合物包含酮，醛，羧酸，酸酐，酰胺。它们的主 要特征吸收： 在羰基化合物中，由于羰基所处的环境不同，它们各自有 自己的特征频率。例如主要几类脂肪族羰基化合物的VC=O频 率为： 酮类 醛类 酯类 ~1710cm-1 ~1810cm-1 ~1690cm-1 羧酸 ~1710cm-1 ~1760cm-1 酸酐 ~1810cm-1 酰胺 ~1690cm-1
烷烃的红外谱图总结
亚甲基(CH2)
伸缩振动：2925±10 cm-1 (CH), 2850±10 cm-1 (CH)
变形振动：1465±20 cm-1 (CH) -(CH2)n – 面内摇摆 720-810 cm-1, 与n有关 n大于4时稳定在725-720 cm-1
对样品的要求：气体、液体或固体
1。单一组分的纯物质( > 98%)：多组分要经过分离提 纯，否则各组分光谱相互重叠，难以解析
2。不含游离水：水有红外吸收，且侵蚀吸收池的 盐窗
3。浓度和测试厚度适当
制样方法
1）气体 ——气体池 ( 10 cm； 10m、 20m、50m ) ①液膜法: 将液体夹于两块晶面之间,适用于难 挥发液体.
强度 m-s w w s s
备 注 最特征:一般有二至 四个峰 一般有三个峰 有一系列较弱峰 可判断芳烃取代形式
C
C
CH
倍频和组频 取代苯的δCH 邻接六个H(苯)
δCH
邻接五个H(单取代)
邻接四个H(1,2邻位取代) 邻接三个H(1,3间位取代) 邻接两个H(对位取代)
δCH
δCH δCH δCH
710~690 770~730
770~730 810~750 725~680 860~800
s s
s s m s
芳烃类化合物红外谱图
羰基化合物
羰基化合物包含酮，醛，羧酸，酸酐，酰胺。它们的主 要特征吸收： 在羰基化合物中，由于羰基所处的环境不同，它们各自有 自己的特征频率。例如主要几类脂肪族羰基化合物的VC=O频 率为： 酮类 醛类 酯类 ~1710cm-1 ~1810cm-1 ~1690cm-1 羧酸 ~1710cm-1 ~1760cm-1 酸酐 ~1810cm-1 酰胺 ~1690cm-1
烷烃的红外谱图总结
亚甲基(CH2)
伸缩振动：2925±10 cm-1 (CH), 2850±10 cm-1 (CH)
变形振动：1465±20 cm-1 (CH) -(CH2)n – 面内摇摆 720-810 cm-1, 与n有关 n大于4时稳定在725-720 cm-1
红外光谱 (2)
3500-3300 3450-3200 3500-3300
3000-2500
弱而稍尖 弱而尖 可变
强而宽（特征）可超出3000cm-1
13:30:54
讨论： （1）O-H伸缩振动在3700-3200cm-1区出现一强锋，它是
判断分子中有无-OH的重要依据。
（2）游离酚中的O-H伸缩振动位于3700-3500cm-1区段的低 频一端，该锋锋形尖锐，且没有其他吸收的干扰（溶剂中微量 水吸收位于3710cm-1），因此很容易识别。
常以二聚体或多聚体的形式存在。吸收峰向低波数方向移动，
在3000-2500cm-1区出现一个强而宽的峰。这个峰通常和脂肪
烃的C-H生缩振动峰重叠，只有在测定气态或非极性溶剂的稀
溶液时，方可看到游离的-OH峰，在3540cm-1附近出现。
13:30:54
（5）无论游离的与缔合的N-H，其峰强都比形成氢键缔合的OH峰弱，且峰稍尖锐些。 N-H吸收峰的数目与氮原子上取代 基的多少有关，伯胺、伯酰胺显双峰，且两峰强度近视相等 ；仲胺、仲酰胺、酰亚胺只出现一个吸收峰；叔胺、叔酰胺 不显峰。
13:30:54
二、分子结构与吸收峰
1、 0—H、N—H伸缩振动区（40003000 cm-1 ）
基团类型
波数（cm-1 ） 峰强度
注
OH
3700-3200
游离O-H 3700-3500
缔合O-H 3450-3200
强（特征） 较强、尖锐 强、宽（特征）
NH 游离N-H 缔合N-H
O
C
OHNH2 -COOH
醛基C-H
波数（cm-1) 2960及2870 2930及2850
2890 2830-2810 2720-2750 2780-2765
红外光谱第二节2-3
胺类：伯胺在此范围出现二条(èr 谱带约 tiáo) 3500、3400 cm-1，对应于NH2的不对称伸 缩振动和对称伸缩振动。仲胺于约3400 cm1出现一条谱带，叔胺无此带。
第二十五页，共一百零一页。
酰胺类：酰胺除了极稀溶液中的游离态(N-H 3500-3400 cm-1)外，一般以缔合状态存在。 伯酰胺于3350 cm-1、3150 cm-1附近出现双 峰。谱带强度(qiángdù)较游离态增大。仲酰胺于 3200 cm-1附近出现一条谱带，如N-苯基丙炔 酰胺，N-H 3270 cm-1(m)。叔酰胺此范围无 吸收带。
=C—H(面外)
C—H(面外)
第九页，共一百零一页。
第十页，共一百零一页。
第十一页，共一百零一页。
第十二页，共一百零一页。
第十三页，共一百零一页。
第十四页，共一百零一页。
（1）—O—H 3700 3200 cm-1 确定 醇，酚，酸
在非极性溶剂中，浓度较小（稀溶液(róngyè)）时，峰形尖锐，强吸收； 当浓度较大时，发生缔合作用，峰形较宽。
羰基化合物在1680~1850cm-1处有一个强的羰基 伸缩振动(zhèndòng)吸收峰。醛基C-H在2720cm-1处 有尖锐的特征吸收峰。
第五十页，共一百零一页。
丙烯醛的红外光谱 图 (guāngpǔ)
第五十一页，共一百零一页。
第五十二页，共一百零一页。
2-甲基丁醛的红外光谱(guāngpǔ) 图
第四十三页，共一百零一页。
第四十四页，共一百零一页。
1）饱和(bǎohé)碳原子上的—C缩
2870 cm-1 对称伸缩振动(zhèndòng) 2930 cm-1 不对称伸缩振动
2850 cm-1 对称伸缩振动
第二十五页，共一百零一页。
酰胺类：酰胺除了极稀溶液中的游离态(N-H 3500-3400 cm-1)外，一般以缔合状态存在。 伯酰胺于3350 cm-1、3150 cm-1附近出现双 峰。谱带强度(qiángdù)较游离态增大。仲酰胺于 3200 cm-1附近出现一条谱带，如N-苯基丙炔 酰胺，N-H 3270 cm-1(m)。叔酰胺此范围无 吸收带。
=C—H(面外)
C—H(面外)
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第十页，共一百零一页。
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第十二页，共一百零一页。
第十三页，共一百零一页。
第十四页，共一百零一页。
（1）—O—H 3700 3200 cm-1 确定 醇，酚，酸
在非极性溶剂中，浓度较小（稀溶液(róngyè)）时，峰形尖锐，强吸收； 当浓度较大时，发生缔合作用，峰形较宽。
羰基化合物在1680~1850cm-1处有一个强的羰基 伸缩振动(zhèndòng)吸收峰。醛基C-H在2720cm-1处 有尖锐的特征吸收峰。
第五十页，共一百零一页。
丙烯醛的红外光谱 图 (guāngpǔ)
第五十一页，共一百零一页。
第五十二页，共一百零一页。
2-甲基丁醛的红外光谱(guāngpǔ) 图
第四十三页，共一百零一页。
第四十四页，共一百零一页。
1）饱和(bǎohé)碳原子上的—C缩
2870 cm-1 对称伸缩振动(zhèndòng) 2930 cm-1 不对称伸缩振动
2850 cm-1 对称伸缩振动
红外光谱第二节-4
C-H面内不对 称弯曲振动
C-H面内对称 弯曲振动
癸烷
直链亚甲基个数 >4的C-H面内摇摆 振动
甲基C-H面内对称 弯曲振动
甲基亚甲基C-H面 内不对称弯曲振 动 甲基亚甲基C-H对 称不对称伸缩振 动
O-H伸缩振动
甲基亚甲基C-H对 甲基面内对称弯 曲振动 称不对称伸缩振 动 甲基亚甲基C-H面 内不对称弯曲振 动
各种取代苯化合 物在20001667cm-1的泛频 峰和在900690cm-1的C-H 面外弯曲振动峰
单取代：750 cm-1，700 cm-1两强峰
乙苯
邻二取代：770-735 cm-1强峰 2-氯苯甲酸
间二取代：780 cm-1 ,690 cm-1两强峰 3-溴苯乙酮
对二取代：860 - 800cm-1 强峰 4-氯苯甲酮
对二甲苯的红外光谱
•芳环 C=C伸缩振动 :1626,1515cm-1;芳环 C=C 伸缩振动和甲基 C-H弯曲振动:1449cm-1;芳环=C-H伸缩振动:3021cm-1;甲基CH伸缩振动:2941cm-1;甲基C-H弯曲振动:1370cm-1;苯的1,4-二 元取代:798cm-1
练习：分析下列四 张谱图
醚类化合物的红外光谱
唯一可鉴别的特征是1060 ~ 1275cm-1范围内有强度大且宽的 C-O伸缩振动： （ 1 ）烷基醚在 1060~1150 cm-1 ；（ 2 ）芳基醚和乙烯基醚在 1200~1275cm-1 [以及在1020~1075 cm-1(较弱)]。
例1：乙醚的红外吸收光谱
1500
第二节 红外光谱的重 要吸收区段
红外光谱8个重要区段与有机物官能团特征频率 特征频率区 区段 波数/cm-1 振动类型
波谱学课件——红外光谱分析4IR2
例2：未知物分子式为C6H8N2，其红外谱图如下 图所示，试推其结构。
解：不饱和度计算式：US = 1+n4+ 1 (n3-n1)
2
1+6+1/2(2-8)=4
n4-四价原子数目 n3-三价原子数目 n1-一价原子数目
未知物的不饱和度为4，故有可能含苯环，此推 测由3031 cm-1的峰及苯环的骨架振动：在1450～ 1650 cm-1之间有2～4个峰所证实，由750cm-1的吸 收知该化合物含邻位二取代苯环。
3.官能团的特征吸收 （1）脂肪烃
①饱和烃 饱和烃与不饱和烃C-H键振动的分界线是3000 cm-1
②烯烃
=C-H 3100 ~3000cm-1 C=C在双键区1680~1600 cm-1(w or m) 结构完全对称的双键是红外非活性，在该区无C=C吸
收 面外=C-H位于1000~650 cm-1，强度大，特征性强，
酰胺 酸酐
吸收峰位置（cm-1） 1735-1715 1720-1710 1770-1750 1745-1720
1700-1680（酰胺I带） 1820和1760
（6）胺基
伯胺：在3300-3500cm-1出现双峰(asN-H sN-H)，特征性 较强
仲胺：在3500 cm-1有单峰 叔胺：红外光谱没有明显特征 成盐后伯胺、仲胺的N-H均移向低频
如：H2O和CO2及微量杂质
（4）红外谱图解析顺序 先观察官能团区，找出该化合物存在的官能团， 然后查看指纹区；
（5）标准红外谱图的应用 最常见的红外标准谱图为萨特勒（Sadtler） 红外谱图集和DMS（docementation of molecular spectroscopy）卡片
波谱分析-第三章红外光谱2概论
根据胡克定律得：
1 ν=
K
2π μ
1 ν=
K = 4.12
K (cm-1)
2πc μ
M
振动频率(Hz)； 波数(cm-1)；
K 化学键的力常数(N/m)；c 光速(cm/s)；
折合质量， m1 m2（Kg）;
m1 m2 M 折合原子量，M M1 M 2（Kg）
M1 M2
影响基本振动的波数或频率的直接因素为 化学键力常数 K 和原子质量 M。
一、红外光区的划分
二、IR光谱的表示方法
红外吸收光谱一般用T ~ 曲线或T ~ν
（波数）曲线表示。 纵坐标为百分透射比T%，因而吸收峰向下；
横坐标是波长（单位为µm ），
或波数 ν（单位为cm-1）。
100%
0
波长与波数之间的关系为： (cm-1) 104
(μm)
中红外区的波数范围是 4000 ~ 400 cm-1 。
注意： 由于振动能级间隔不是等距离的， 所以倍频不是基频的整倍数。
（3）组合频峰：
所谓组合频是指一种频率红外光，同时被两 个振动所吸收，即光的能量用于两种振动能 级的跃迁。
此时产生的跃迁为1+2的组合频谱峰。
组合频和倍频统称为泛频。由于它们不 符合跃迁选率，发生的几率很小。在谱 图中均显示为弱峰。
如 H2、O2、N2、Cl2….相应的振动称为 红外非活性振动。
二、分子振动方程式 分子振动是指分子中 化学键的振动。
1、双原子分子的简谐振动及其频率
若把双原子分子（A-B）的两个原子看作 两个体积忽略的质点小球，把连结它们 的化学键看成质量可以忽略不计的弹簧， 则两个原子间的伸缩振动，可近似地看 成沿键轴方向的简谐振动。
2 红外光谱法解读
另外，CO2分子为线性分子，它有 3n－5 = 4 个振动自由度。
← → O＝C＝O ← ← O＝C＝O ↑ ↑ ⊕ ⊕ O＝C＝O O＝C＝O
→
1
←
→
2
→
↓
3
面内弯曲振动
⊙
4
面外弯曲振动
对称伸缩振动
反对称伸缩振动
其中3、4的振动频率相等，它们可以合 并为简并振动。
4 产生红外吸收的必备条件
（必考内容）
2 红外吸收光谱的产生
用连续波长的红外光照射某种物质，由 于该物质对红外光的选择性吸收，使透射光 中部分波长的光线减弱或缺失，从而形成某 物质的红外光谱。
红外光谱可比紫外光谱提供更多的结构 信息，因而，红外光谱更多地用于分子结构 分析。
3 分子振动类型
(本节内容比较抽象，大家在学习中要充分发挥想象力)
以CO2分子为例：（CO 分子为线性分子）
2
← → O＝C＝O → ←
对称伸缩振动
← ← O＝C＝O → →
反对称伸缩振动
再以亚甲基为例：
对称伸缩振动
反对称伸缩振动
同理，3 个 以上原子分子或 基团如： －CH3、CH4 等 也存在对称伸缩 振动（完全同步）、 反对称伸缩振动
（不完全同步）。
H C
（必须牢记考试必考）
3.6 振动自由度 所谓的振动自由度即振动形式种数。 分子的振动自由度也就是分子总的振动形式种数。 如 H－Cl 分子振动自由度为 1，即表示 H－Cl 有一 种振动形式或者说有一种振动类型。 分子中每个原子都有三个自由度（x、y、z 三维空 间），n 个原子分子有 3n 个自由度。 但分子质心的平移运动（沿x、y、z轴方向）和整 体绕轴运动（以 x、y、z 为轴心）不产生振动，所以 n 个原子分子的振动形式有 3n－6 个（但直线型分 子为 3n－5 个——因为直线型分子只有二维结构）。
第七章 红外光谱分析法2
） 碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。
有机化合物分子中常见基团吸收峰
（3）C=O （1850 1600 cm-1 ） 碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。
有机化合物分子中常见基团吸收峰
3．叁键（C C）伸缩振动区：2500 1900 cm-1
酯类化合物红外谱图
D 羧酸（P182)
在羧酸中，羧基（-COOH）中的>c=o的伸缩振动，O-H 伸缩振动及O-H面外弯曲振动是红外光谱中识别羧酸的三个 重要特征频率。羧酸具有强的缔合作用，使>c=o的伸缩振动 频率比游离态低。未取代的饱和脂肪酸的Vc=o 在1760cm-1附 近，而缔合态则降到1720cm-1附近。同时，缔合作用使O-H 的伸缩振动频率降低，一般在3300~2600cm-1区可见到宽而 强的吸收峰。在指纹区955~915cm-1 区的O-H弯曲振动的强 吸收峰也是比较特征的。
（3）当分子含有四个以上—CH2—所组成 的长链时，在720cm-1附近出现较稳定的弱 吸收峰。 •n=1 770~785 cm-1 （中 ） • n=2 740 ~ 750 cm-1 （中 ） •n=3 730 ~740 cm-1 （中 ） • n≥ 722 cm-1 （中强 ）
烷烃的红外谱图总结
1 单一组分的纯物质( > 98%)：多组分要经过分离提纯， 否则各组分光谱相互重叠，难以解析
2 不含游离水：水有红外吸收，且侵蚀吸收池的盐 窗
3 浓度和测试厚度适当
制样方法
1）气体 ——气体池 (不同长度光程规格 10 cm； 10 m、 20 m、50 m ) ①液膜法: 将液体夹于两块晶面之间,适用于难 挥发液体. ②吸收池(石英比色皿)：用注射器将样品注入 液体密封吸收池中，适用于易挥发液体。 溶剂： CCl4 ，CS2常用
有机化合物分子中常见基团吸收峰
（3）C=O （1850 1600 cm-1 ） 碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。
有机化合物分子中常见基团吸收峰
3．叁键（C C）伸缩振动区：2500 1900 cm-1
酯类化合物红外谱图
D 羧酸（P182)
在羧酸中，羧基（-COOH）中的>c=o的伸缩振动，O-H 伸缩振动及O-H面外弯曲振动是红外光谱中识别羧酸的三个 重要特征频率。羧酸具有强的缔合作用，使>c=o的伸缩振动 频率比游离态低。未取代的饱和脂肪酸的Vc=o 在1760cm-1附 近，而缔合态则降到1720cm-1附近。同时，缔合作用使O-H 的伸缩振动频率降低，一般在3300~2600cm-1区可见到宽而 强的吸收峰。在指纹区955~915cm-1 区的O-H弯曲振动的强 吸收峰也是比较特征的。
（3）当分子含有四个以上—CH2—所组成 的长链时，在720cm-1附近出现较稳定的弱 吸收峰。 •n=1 770~785 cm-1 （中 ） • n=2 740 ~ 750 cm-1 （中 ） •n=3 730 ~740 cm-1 （中 ） • n≥ 722 cm-1 （中强 ）
烷烃的红外谱图总结
1 单一组分的纯物质( > 98%)：多组分要经过分离提纯， 否则各组分光谱相互重叠，难以解析
2 不含游离水：水有红外吸收，且侵蚀吸收池的盐 窗
3 浓度和测试厚度适当
制样方法
1）气体 ——气体池 (不同长度光程规格 10 cm； 10 m、 20 m、50 m ) ①液膜法: 将液体夹于两块晶面之间,适用于难 挥发液体. ②吸收池(石英比色皿)：用注射器将样品注入 液体密封吸收池中，适用于易挥发液体。 溶剂： CCl4 ，CS2常用
红外吸收典型光谱2
第二节有机化合物的典型光谱（2）一脂肪烃类：烷烃、烯烃、炔烃二芳香烃类三醇、酚和醚类四羰基化合物：酮、醛、酰氯、羧酸、酯、酸酐、酰胺五含氮有机化合物：胺、硝基化合物、氰类化合物三、醇、酚、醚（一）醇、酚：都有峰及OH βυυO C O H -,但的特征性差。
OH β1．O-H 伸缩振动：（强）13200~3650--cm H O ν变，锐峰）（较强（游离）→--13610~3640cm H O ν中强，宽、钝峰）（强（多聚体）→--13200~3500cm H O ν强，稍宽）二聚体）(~(1H O 3500cm 3600--υ2．C-O 伸缩振动：（强）11000~012--cm O C 6ν)(1050~1s 1085--cm O C （饱和伯醇）ν)(1~1s 0871124--cm O C （饱和仲醇）ν111~--cmO C 241205（饱和叔醇）ν101~01--cm O C 1726（酚，固态）ν注：酚还具有苯环特征1420~1330cm -1（二）醚:1．链醚和环醚11000~1300--cm O C ν（强）（链）11070~1150---cm as C O C ν消失弱（链）→--sC O C ν11200~1275--cm asO C ν)(1250~1)(强--cm as O C φν)(1040~1)(中--cm sO C φν2．芳醚和烯醚3200~H O -ν1050~O C -ν1100~O C -ν四、羰基化合物（强）11540~1870-=cm O C ν由于此峰位置相对稳定，峰强度大及干扰少，所以它是红外吸收光谱上最易识别的一个吸收峰。
羰基化合物的羰基伸缩振动峰位排序：酸酐( 1810cm -1)> 酰氯(1800cm -1)>酸酐( 1760cm -1)> 酯类(1735cm -1)> 醛(1725cm -1)> 酮(1715cm -1)>羧酸(1710cm -1)> 酰胺(1680cm -1)>羧酸盐( 1610~1550cm -1)>羧酸盐( 1440~1360cm -1)asυs υas υs υ（一）酮：（极强）（酮）11715~-=cm O C ν•共轭效应使吸收峰→低波数区•环酮：环张力↑，吸收峰→高波数区OC =ν2(二) 醛（强，尖锐）（醛）11725~-=cm O C ν（双峰）和1)(27202820~-cm O CH ν•共轭效应使吸收峰→低波数区•双峰原因→费米共振1)()(128501390--cm cm O CH O CH νδ的二倍频峰处的费米共振：当一种振动的倍频出现于另一种振动的频率附近时，发生振动的强烈偶合，使得在高于原倍频和低于原基频的位置出现两个新峰，其中靠近原基频的新倍频峰强度剧增。
红外光谱_2
大
振动能 小
能级差 (eV) 1－20
0.05-1
吸收的辐射能 光谱
可见光和紫外 电子光 谱
11 中红外区
振动光
三、红外吸收产生的原理
辐射 分子振动能级跃迁 红外光谱 官能团 分子结构 分子的振动所需的能量远大于分子的转动所需的 能量，因此对应的红外吸收频率也有差异：
远红外区：波长长，能量低，对应分子的转动吸收
一个整体,其运动状态可分为平动、 f总＝f振+f平+f转＝3N
转动、振动三类。分子总自由度应
该等于平动、转动和振动自由度的 f振＝3N －f平－f转
总和，即:
26
三、红外吸收产生的原理
每一种振动形式都会产生一个基频峰，即一个 多原子分子所产生的基频峰的数目应该等于分子所 具有的振动形式的数目。无论是线形分子还是非线 形分子其平动的自由度都等于3。
2
dx 则 m d t2 = - kx（1）
c c
1k
v = 2π m
（3）
x = A cos (2π v t + Ф) （2） 1k
用波数表示 = 2πc m
（波数）与K成 正比； 与原子质量成反比
对双原子分子来说，约合质量
m1 m2 μ=
代替m： =
m1+m2
1 2πc
k μ
发生振动能级跃迁需要的能量的大小取决于键两端原
样品吸收红外辐射的主要原因是： 分子中的化学键
因此, IR可用于鉴别化合物中的化学键类型，可 对分子结构进行推测。既适用于结晶质物质，也 适用于非晶质物质。 应用：有机化合物的结构解析 定性：基团的特征吸收频率 定理：特征峰的强度
6
二、红外光区的划分
红外光谱-2
形成氢键后，相应基团振动的时候，偶极矩变化增大，使
得吸收强度增大。
羰基和羟基之间容易形成氢键，使羰基的频率降低。
6、振动的偶合
二个频率相同或相近的基团联结在一起时，会发生 相互作用而使谱峰分成二个。如酸酐的二个羰基， 振动偶合而裂分成二个谱峰。
二元酸的二个羰基之间只有1~2个碳原子时，会出现 二个C=O基吸收峰，是相互偶合的结果。
CO（酰胺）1680 ~ 1630cm1（强）酰胺谱带I
NH（酰胺）1640 ~ 1550cm1
酰胺谱带II
nC- （N 胺）1380 ~ 1020cm-（1 中）
酰胺谱带III
（２）与偶极矩的变化大小相关
原子的电负性：两原子电负性，峰强
偶极矩
振动形式： as s , 分子对称性：分子对称度高，振动偶极矩小。
1、红外吸收峰位置
小结
1 1 k 1307 k
c 2c
2、红外光谱产生的条件？
1）、幅射体系发射的能量满足振动跃迁所需的能量 2）、分子在振动过程中有偶极矩的变化
~ 1450cm （1 强）
ds CH3
~ 1380cm-（1 中 ®
强）
CH2 ~ 1465 20cm（1 中） CH2 ~ 720cm1 (n 4)
异丙基和叔丁基在1375cm-1处的分裂：
dCs (CH3 )2 等强度分裂为 1385cm- 1和 1370cm- 1双峰 d-s C(CH3 )3 不等强度分裂为 1390cm- 1和 1365cm- 1双峰
c=c cm-1 1645 =cH cm-1 3017
1610
1565
3040
3060
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1440~1300cm-1出现强峰 。
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X-Y伸缩振动（13001050 cm-1 ） 伸缩振动类型 醇C-O 伯醇 仲醇 叔醇 酚C-O 醚C-O 脂肪醚 芳香醚 乙烯醚 酯C-O 胺C-N
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波数（cm-1) 1200~1000 1075~1015 1125~1090 1210~1100 1390~1330 1260~1180 1275~1060 1150~1060 1275~1210 1225~1200 1300~1050 1360~1020
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（2）C≡C—H比缔合的O-H吸收弱，比N-H吸收强的尖锐谱 带，易与OH、 NH区分开来。 （3）芳烃Ar-H的特点为吸收强度比饱和烃稍弱，谱带比较
尖锐，烯烃中末端＝C-H的吸收出现在3085cm-1附近，谱带较锐。
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3、 饱和的C—H和醛基的C—H伸缩振动区（30002700 cm-1 ）
:39:32
讨论：
（1）共轭效应将使上述各峰频率略向低波数方向移动，
吸电子的诱导效应将使上述吸收峰向高波数方向移动。
O R CH CH C R1 R O C R1 R CH Cl O C R1
C＝O（cm-1) 1685-1665
1725-1705
1745-1725
（2）羰基化合物形成氢键，不管是分子间或分子内氢键，
1、 0—H、N—H伸缩振动区（40003000 cm-1 ）
基团类型 波数（cm-1 ） 峰强度 注
3700-3200 游离O-H 3700-3500 缔合O-H 3450-3200 NH 游离N-H 3500-3300 缔合N-H 3450-3200 O 3500-3300 C NH OH -COOH 3000-2500
偕二甲基 1380cm-1附近
裂距15~30cm-1）
双峰（特征：强度相似，
双峰（特征，强
偕三甲基（特丁基） 1380cm-1附近
度一强一弱，裂距30cm-1）
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（2）羧酸盐的对称伸缩振动s在1450~1300cm-1出现强
峰；硝基s 在1385~1290cm-1出现强峰；砜类as（SO2）在
较大时，则峰增强，相差越大，峰愈强。顺式异构体独有较 强的C=C峰，而反式异构体的C=C峰较弱或无吸收。 （2）C=C吸收的频率区段虽与C=O吸收重叠，但因C=O偶 极矩大，吸收峰特强，可以与之区别。但当双键与氧联接成 烯醚-C=C-OR、烯醇-C=C-OH或烯醇酯-C=C-OCOR等结构时 ，则C＝C的吸收强度大大加强。 （3）共轭多烯可以发生C=C键的振动偶合，如异戊二烯的
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2、 不饱和烃和芳烃C—H伸缩振动区（33003000 cm-1 ） C—H键的类型 波数（cm-1) 峰强度 C≡C—H Ar—H C＝C—H ～3300 ～3030 3040～3010 强 弱→中 弱→中强
讨论： （1）此区是区别饱和及不饱和烃的重要区域，不饱和烃和 芳烃C-H伸缩振动均在3000 cm-1 以上，饱和烷烃均在3000cm-1 以下。但也有例外，张力较大的三元环系的饱和C-H伸缩振动 （不对称C-H）也在此区域，如环丙烷和环氧乙烷的衍生物。 饱和卤代烃中与卤素直接相连的C-H谱带也落在该范围内。
特征区主要是O-H、N-H、C-H、C=O、C=C、C=N、、 C≡C、C≡N等的伸缩振动吸收峰，还包括部分含单键基团的 面内弯曲振动的基频峰。
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2、指纹区 1300-400 cm-1的低频区通常称为指纹区。没有鲜明的特征 性，主要出现C-X（X=C，N，O）单键的伸缩振动及各种弯曲振 动吸收峰。谱带密集，犹如指纹，故称指纹区。分子结构的微 小变化都会引起指纹区光谱的明显变化，有助于确定有机化合 物的结构。 3、相关峰
O—H、N—H伸缩振动区（OH，NH ）
不饱和C-H伸缩振动区（ CH） 饱和及醛基C-H伸缩振动区（ CH） 三键伸缩振动区（ C≡C， C≡N ） 羰基伸缩振动区（ C＝O） 碳碳双键伸缩振动区（ C＝C） 碳氢面内弯曲振动和单键伸缩振动区 碳氢面外弯曲振动区
二、分子结构与吸收峰
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（2）醛基上的C-H在2820cm-1、2720-1处有两个吸收锋，它 是由C-H弯曲振动的倍频与C-H伸缩振动之间相互作用的结果 （费米共振），其中2720cm-1吸收峰很尖锐，且低于其他的
C-H伸缩振动吸收，易于识别，是醛基的特征吸收峰，可作为
分子中有醛基存在的一个依据。
C—H键的类型
-CH3 -CH2 -C-H -OCH3
波数（cm-1)
2960及2870 2930及2850 2890 2830-2810
峰强度
高强 强 中强 中强
-O-CH2-O醛基C-H
2720-2750
2780-2765
中强
弱→中
讨论： （1） -CH3、 -CH2均有as 及s,故均出现两个峰，高频峰为 as，低频峰为s 。
(1)37003000 cm-1
(2)33003000 cm-1 (3)3000 2700 cm-1 (4)24002100 cm-1 (5)19001650 cm-1 (6)16801500 cm-1 (7)1475 1300 cm-1 (8)1200670 cm-1
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2
OH
强（特征） 较强、尖锐 强、宽（特征） 弱而稍尖 弱而尖 可变
强而宽（特征）可超出3000cm-1
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讨论： （1）O-H伸缩振动在3700-3200cm-1区出现一强锋，它是
判断分子中有无-OH的重要依据。
（2）游离酚中的O-H伸缩振动位于3700-3500cm-1区段的低 频一端，该锋锋形尖锐，且没有其他吸收的干扰（溶剂中微量 水吸收位于3710cm-1），因此很容易识别。
作和调仪器的问题。
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5、 羰基的伸缩振动区（19001650 cm-1 ） 羰基类型 波数（cm-1) 峰强度 醛（饱和） 1740-1720 强 酸（饱和） 1705-1725 强 酮（饱和） 1705-1725 强 六（七）元内酯 1750-1730 强 五元内酯 1780-1760 强 酯（非环状） 1740-1710 强 酰卤 1815-1720 强 酸酐 1850-1800 强 1780-1740（两峰间隔约60cm-1) 强 酰胺（游离） 1700-1680 强 （缔合） 1660-1640
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讨论：
（1）大多数有机化合物都含有甲基和亚甲基。他们在
1470~1430cm-1有特征吸收，这是由甲基及亚甲基的as （CH）引起的。除此之外，甲基还在1380cm-1处出现 s （C-H
）的特征吸收。它可作为判断分子中有无甲基存在的依据。 孤立甲基 1380cm-1附近 单峰
当胺成盐时，氨基转化为铵离子，N-H键的伸缩振动频率
大幅度向低频位移，在3200-2200cm-1范围内形成宽的谱带。 伯胺盐：3000-2500cm-1，非常强，往往分裂成多重峰， 中心在3000cm-1，在2000cm-1左右有一中等强度的尖峰。 仲胺盐： 叔胺盐：
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2700-2500cm-1，非常强，多重峰 2700-2500cm-1，非常强，多重峰
，是鉴定此基团的重要依据。
4、 三键对称伸缩振动区（24002100 cm-1 ） 三键类型 波数（cm-1) 峰强度 H-C≡C-R 2140-2100 强 R-C≡C-R′ 2260-2190 可变 R-C≡C-R 无吸收 R-C≡N 2260-2240 强 R-C≡C-C≡C-R ′ 2400-2100（出现2-3个峰）弱→中 强
第二章 红外吸收光谱 分析法
一、特征区、指纹区和相 关峰的概念 二、分子结构与吸收峰
infrared absorption spec三、影响峰位、峰强的因 troscopy，IR 第二节 红外光谱与分子结构 infrared spectroscopy and molecular structure
素
在3000-2500cm-1区出现一个强而宽的峰。这个峰通常和脂肪
烃的C-H生缩振动峰重叠，只有在测定气态或非极性溶剂的稀 溶液时，方可看到游离的-OH峰，在3540cm-1附近出现。
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（5）无论游离的与缔合的N-H，其峰强都比形成氢键缔合的OH峰弱，且峰稍尖锐些。 N-H吸收峰的数目与氮原子上取代 基的多少有关，伯胺、伯酰胺显双峰，且两峰强度近视相等 ；仲胺、仲酰胺、酰亚胺只出现一个吸收峰；叔胺、叔酰胺 不显峰。
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O
1660±10
波数（cm-1) 1680-1620 1620-1450 1690-1640 1630-1575 1590-1510 1390-1350
~1700
~1745
峰强度 不定
6、 双键的伸缩振动区（16801500 cm-1 ）
不定 不定 强 强（稍弱）
讨论：
（1）分子比较对称时，C=C峰很弱，当个相邻基团相差比
IR光谱在1640cm-1出现一个很弱的谱带为对称振动偶合，在
1598cm-1出现一个强的谱带为不对称的振动偶合，后者为鉴定
共轭二烯的特征峰。
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（4）如为芳香化合物，则在1600-1500cm-1处尚有一个或
一个以上强峰（芳环骨架振动）。
（5）硝基N=O的不对称伸缩振动也位于该区，共轭使吸 收右移。 （6）氨基的剪式变形振动 N-H也在该区。
四、不饱和度
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一、特征区、指纹区和相关峰
1、特征区：4000~1300 cm-1，有机化合物主要官能团的 特征吸收区。特点：比较稀疏，容易辨认。与一定结构单元
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X-Y伸缩振动（13001050 cm-1 ） 伸缩振动类型 醇C-O 伯醇 仲醇 叔醇 酚C-O 醚C-O 脂肪醚 芳香醚 乙烯醚 酯C-O 胺C-N
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波数（cm-1) 1200~1000 1075~1015 1125~1090 1210~1100 1390~1330 1260~1180 1275~1060 1150~1060 1275~1210 1225~1200 1300~1050 1360~1020
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（2）C≡C—H比缔合的O-H吸收弱，比N-H吸收强的尖锐谱 带，易与OH、 NH区分开来。 （3）芳烃Ar-H的特点为吸收强度比饱和烃稍弱，谱带比较
尖锐，烯烃中末端＝C-H的吸收出现在3085cm-1附近，谱带较锐。
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3、 饱和的C—H和醛基的C—H伸缩振动区（30002700 cm-1 ）
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讨论：
（1）共轭效应将使上述各峰频率略向低波数方向移动，
吸电子的诱导效应将使上述吸收峰向高波数方向移动。
O R CH CH C R1 R O C R1 R CH Cl O C R1
C＝O（cm-1) 1685-1665
1725-1705
1745-1725
（2）羰基化合物形成氢键，不管是分子间或分子内氢键，
1、 0—H、N—H伸缩振动区（40003000 cm-1 ）
基团类型 波数（cm-1 ） 峰强度 注
3700-3200 游离O-H 3700-3500 缔合O-H 3450-3200 NH 游离N-H 3500-3300 缔合N-H 3450-3200 O 3500-3300 C NH OH -COOH 3000-2500
偕二甲基 1380cm-1附近
裂距15~30cm-1）
双峰（特征：强度相似，
双峰（特征，强
偕三甲基（特丁基） 1380cm-1附近
度一强一弱，裂距30cm-1）
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（2）羧酸盐的对称伸缩振动s在1450~1300cm-1出现强
峰；硝基s 在1385~1290cm-1出现强峰；砜类as（SO2）在
较大时，则峰增强，相差越大，峰愈强。顺式异构体独有较 强的C=C峰，而反式异构体的C=C峰较弱或无吸收。 （2）C=C吸收的频率区段虽与C=O吸收重叠，但因C=O偶 极矩大，吸收峰特强，可以与之区别。但当双键与氧联接成 烯醚-C=C-OR、烯醇-C=C-OH或烯醇酯-C=C-OCOR等结构时 ，则C＝C的吸收强度大大加强。 （3）共轭多烯可以发生C=C键的振动偶合，如异戊二烯的
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2、 不饱和烃和芳烃C—H伸缩振动区（33003000 cm-1 ） C—H键的类型 波数（cm-1) 峰强度 C≡C—H Ar—H C＝C—H ～3300 ～3030 3040～3010 强 弱→中 弱→中强
讨论： （1）此区是区别饱和及不饱和烃的重要区域，不饱和烃和 芳烃C-H伸缩振动均在3000 cm-1 以上，饱和烷烃均在3000cm-1 以下。但也有例外，张力较大的三元环系的饱和C-H伸缩振动 （不对称C-H）也在此区域，如环丙烷和环氧乙烷的衍生物。 饱和卤代烃中与卤素直接相连的C-H谱带也落在该范围内。
特征区主要是O-H、N-H、C-H、C=O、C=C、C=N、、 C≡C、C≡N等的伸缩振动吸收峰，还包括部分含单键基团的 面内弯曲振动的基频峰。
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2、指纹区 1300-400 cm-1的低频区通常称为指纹区。没有鲜明的特征 性，主要出现C-X（X=C，N，O）单键的伸缩振动及各种弯曲振 动吸收峰。谱带密集，犹如指纹，故称指纹区。分子结构的微 小变化都会引起指纹区光谱的明显变化，有助于确定有机化合 物的结构。 3、相关峰
O—H、N—H伸缩振动区（OH，NH ）
不饱和C-H伸缩振动区（ CH） 饱和及醛基C-H伸缩振动区（ CH） 三键伸缩振动区（ C≡C， C≡N ） 羰基伸缩振动区（ C＝O） 碳碳双键伸缩振动区（ C＝C） 碳氢面内弯曲振动和单键伸缩振动区 碳氢面外弯曲振动区
二、分子结构与吸收峰
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（2）醛基上的C-H在2820cm-1、2720-1处有两个吸收锋，它 是由C-H弯曲振动的倍频与C-H伸缩振动之间相互作用的结果 （费米共振），其中2720cm-1吸收峰很尖锐，且低于其他的
C-H伸缩振动吸收，易于识别，是醛基的特征吸收峰，可作为
分子中有醛基存在的一个依据。
C—H键的类型
-CH3 -CH2 -C-H -OCH3
波数（cm-1)
2960及2870 2930及2850 2890 2830-2810
峰强度
高强 强 中强 中强
-O-CH2-O醛基C-H
2720-2750
2780-2765
中强
弱→中
讨论： （1） -CH3、 -CH2均有as 及s,故均出现两个峰，高频峰为 as，低频峰为s 。
(1)37003000 cm-1
(2)33003000 cm-1 (3)3000 2700 cm-1 (4)24002100 cm-1 (5)19001650 cm-1 (6)16801500 cm-1 (7)1475 1300 cm-1 (8)1200670 cm-1
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2
OH
强（特征） 较强、尖锐 强、宽（特征） 弱而稍尖 弱而尖 可变
强而宽（特征）可超出3000cm-1
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讨论： （1）O-H伸缩振动在3700-3200cm-1区出现一强锋，它是
判断分子中有无-OH的重要依据。
（2）游离酚中的O-H伸缩振动位于3700-3500cm-1区段的低 频一端，该锋锋形尖锐，且没有其他吸收的干扰（溶剂中微量 水吸收位于3710cm-1），因此很容易识别。
作和调仪器的问题。
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5、 羰基的伸缩振动区（19001650 cm-1 ） 羰基类型 波数（cm-1) 峰强度 醛（饱和） 1740-1720 强 酸（饱和） 1705-1725 强 酮（饱和） 1705-1725 强 六（七）元内酯 1750-1730 强 五元内酯 1780-1760 强 酯（非环状） 1740-1710 强 酰卤 1815-1720 强 酸酐 1850-1800 强 1780-1740（两峰间隔约60cm-1) 强 酰胺（游离） 1700-1680 强 （缔合） 1660-1640
15:39:32
讨论：
（1）大多数有机化合物都含有甲基和亚甲基。他们在
1470~1430cm-1有特征吸收，这是由甲基及亚甲基的as （CH）引起的。除此之外，甲基还在1380cm-1处出现 s （C-H
）的特征吸收。它可作为判断分子中有无甲基存在的依据。 孤立甲基 1380cm-1附近 单峰
当胺成盐时，氨基转化为铵离子，N-H键的伸缩振动频率
大幅度向低频位移，在3200-2200cm-1范围内形成宽的谱带。 伯胺盐：3000-2500cm-1，非常强，往往分裂成多重峰， 中心在3000cm-1，在2000cm-1左右有一中等强度的尖峰。 仲胺盐： 叔胺盐：
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2700-2500cm-1，非常强，多重峰 2700-2500cm-1，非常强，多重峰
，是鉴定此基团的重要依据。
4、 三键对称伸缩振动区（24002100 cm-1 ） 三键类型 波数（cm-1) 峰强度 H-C≡C-R 2140-2100 强 R-C≡C-R′ 2260-2190 可变 R-C≡C-R 无吸收 R-C≡N 2260-2240 强 R-C≡C-C≡C-R ′ 2400-2100（出现2-3个峰）弱→中 强
第二章 红外吸收光谱 分析法
一、特征区、指纹区和相 关峰的概念 二、分子结构与吸收峰
infrared absorption spec三、影响峰位、峰强的因 troscopy，IR 第二节 红外光谱与分子结构 infrared spectroscopy and molecular structure
素
在3000-2500cm-1区出现一个强而宽的峰。这个峰通常和脂肪
烃的C-H生缩振动峰重叠，只有在测定气态或非极性溶剂的稀 溶液时，方可看到游离的-OH峰，在3540cm-1附近出现。
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（5）无论游离的与缔合的N-H，其峰强都比形成氢键缔合的OH峰弱，且峰稍尖锐些。 N-H吸收峰的数目与氮原子上取代 基的多少有关，伯胺、伯酰胺显双峰，且两峰强度近视相等 ；仲胺、仲酰胺、酰亚胺只出现一个吸收峰；叔胺、叔酰胺 不显峰。
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O
1660±10
波数（cm-1) 1680-1620 1620-1450 1690-1640 1630-1575 1590-1510 1390-1350
~1700
~1745
峰强度 不定
6、 双键的伸缩振动区（16801500 cm-1 ）
不定 不定 强 强（稍弱）
讨论：
（1）分子比较对称时，C=C峰很弱，当个相邻基团相差比
IR光谱在1640cm-1出现一个很弱的谱带为对称振动偶合，在
1598cm-1出现一个强的谱带为不对称的振动偶合，后者为鉴定
共轭二烯的特征峰。
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（4）如为芳香化合物，则在1600-1500cm-1处尚有一个或
一个以上强峰（芳环骨架振动）。
（5）硝基N=O的不对称伸缩振动也位于该区，共轭使吸 收右移。 （6）氨基的剪式变形振动 N-H也在该区。
四、不饱和度
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一、特征区、指纹区和相关峰
1、特征区：4000~1300 cm-1，有机化合物主要官能团的 特征吸收区。特点：比较稀疏，容易辨认。与一定结构单元