红外图谱解析
文献里的红外图谱解析
2.1 AAPBSA精制品的表证
2.1.1外观形状
AAPBSA的晶体外观和形状与结晶的溶
液有关,用本文制备方法制得的粗品为淡棕色
细小结晶物,用蒸馏水重结晶得到的是近白色
细针状结晶,而用乙醇重结晶得到的是淡棕色
鳞片状结晶。
2.1.2红外光谱
AAPBSA的红外光谱未见文献报道,与原
料和中间体的IR谱比较,可见乙酰胺的
1684cm-1(C=O)峰消失,(SO2)峰由磺酰氯的
1390cm-1,1195cm-1移为磺酰胺的1310cm-1
和1151cm-1,图谱分析结果与产
物结构相一
致。
2)脶谱图：见图1。
从图1可知：3 428．62 cm“处为一OH(一NH)伸缩振动，谱
带较宽；3 043．33锄“处为苯环C—H伸缩振动；1 776．14 cm一
处为C=O伸缩振动，为谱图中第一强峰；l 344．30 Cnl“为
一CH3弯曲振动；1 606．62、1 571．94、1 500．71、1 471．87伽“为苯环骨架振动；1 247．31、1 163．68咖。
1为一S02基伸缩振动；557．61、762．09 crIl一为苯环邻、对位取代c—H面外弯曲振动。
经分析与产品结构相符。
2．3 1H NMR谱H】
苯环上氢的化学位移一般在6．75—8．47，大
致可分为三组，代表三组不同取代的苯环的化学
位移。
由于形成分子内氢键，酚羟基质子周围的
电子云密度降低，化学位移称向低场，大致在9．55
—10．7。
另外，由于在溶液中加快了活浚氢的交
换。
使一NH一峰变宽，一OH峰变宽或变弱至观察
不到。
红外光谱谱图解析完整版
X—Y伸缩， X—H变形振动区
2020/4/1
2、确定分子官能团和基团的吸收峰
（1） X—H伸缩振动区（4000 2500 cm-1 ） ① —O—H 3650 3200 cm-1 确定 醇、酚、酸 在非极性溶剂中，浓度较小（稀溶液）时，峰形尖锐，强吸收；
中红外区： 远红外区：纯转动能 级跃迁，变角、骨架 振动；异构体、金属 有机物、氢键
2020/4/1
一、认识红外光谱图
2020/4/1
1、红外光谱图
峰强：Vs（Very strong）： 很强；s（strong）：强； m（medium）：中强； w（weak）：弱。 峰形：表示形状的为宽峰、尖峰 、肩峰、双峰等类型
变形振动 亚甲基
2020/4/1
甲基的振动形式
伸缩振动 甲基：
对称 υs(CH3) 2870 ㎝-1
变形振动 甲基
2020/4/1
对称δs(CH3)1380㎝-1
不对称 υas(CH3) 2960㎝-1
不对称δas(CH3)1460㎝-1
二、解析红外光谱图
2020/4/1
一个未知化合物仅用红外光谱解析结构是十分困难的。一般在光谱解析
前，要做未知物的初步分析 红外光谱谱图的解析更带有经验性、灵活性。 解析主要是在掌握影响振动频率的因素及各类化合物的红外特征吸收谱
带的基础上，按峰区分析，指认某谱带的可能归属，结合其他峰区的相关 峰，确定其归属。
在此基础上，再仔细归属指纹区的有关谱带，综合分析，提出化合物的 可能结构。
必要时查阅标图谱或与其他谱（1H NMR，13C NMR，MS）配合， 确证其结构。
2020/4/1
红外光谱分析.
红外光谱分析序言二十世纪初叶，Coblentz发表了一百多个有机化合物的红外光谱图，给有机化学家提供了鉴别未知化合物的有力手段。
到四十年代红外光谱技术得到了广泛的研究和应用。
当今红外光谱仪的分辨率越来越高，检测范围扩展到10000－200cm-1，样品量少至微克级。
红外光谱提供的某些信息简捷可靠，检测样品中有无羰基及属于哪一类（酸酐、酯、酮或醛）是其他光谱技术难以替代的。
因此，对从事有机化合物为研究对象的化学工作者来说，红外光谱学是必需熟悉和掌握的一门重要光谱知识。
一、基本原理1、基本知识光是一种电磁波。
可根据电磁波的波长范围分成不同类型的光谱，它们各自反映出物质的不同类型的运动形式。
表1列出这些电磁波的波长，其所在区域的光谱名称，以及对应的运动形式。
红外光谱研究的内容涉及的是分子运动，因此称之为分子光谱。
通常红外光谱系指2-25μ之间的吸收光谱，常用的为中红外区4000-650cm-1(2.5-15.4μ)或4000-400cm-1。
这段波长范围反映出分子中原子间的振动和变角振动，分子在振动运动的同时还存在转动运动。
在红外光谱区实际所测得的图谱是分子的振动与转动运动的加合表现，即所谓振转光谱。
每一化合物都有其特有的光谱，因此使我们有可能通过红外光谱对化合物作出鉴别。
红外光谱所用的单位波长μ，波数cm-1。
光学中的一个基本公式是λυ= C，式中λ为波长，υ为频率，C为光速(3×1010cm/s)。
设υ为波数，其含义是单位长度(1cm)中所含的波的个数，并应具有以下关系：波数(cm-1)＝104/波长(μ)波长和波数都被用于表示红外光谱的吸收位置，即红外光谱图的横坐标。
目前倾向于普遍采用波数为单位，而在图谱上方标以对应的波长值。
红外光谱图的纵坐标反映的是吸收强度，一般以透过率(T%)表示。
2、红外光谱的几种振动形式主要的基本可以分为两大类：伸缩振动和弯曲振动。
(1)伸缩振动(υ)沿着键轴方向伸或缩的振动，存在对称与非对称两种类型。
FTIR红外光谱原理及图谱解析完整版本课件 (一)
FTIR红外光谱原理及图谱解析完整版本课件(一)FTIR红外光谱原理及图谱解析完整版本课件简介FTIR红外光谱是一种常用的物质分析方法，广泛应用于化学、生物、环境等领域。
本文介绍FTIR红外光谱的原理和图谱解析方法。
一、红外光谱原理FTIR红外光谱的原理是基于物质分子振动的吸收和散射行为。
当分子中的化学键振动时，将会吸收红外光谱区域的能量，产生特定的吸收峰。
FTIR光谱分析仪通过红外光源和可变波长的光学器件将可见光波长转化为红外波长，使其能够与物质的振动共振。
经过物质样品后，经过红外光谱检测器，将该区域的光强度转换为物质光谱图。
二、FTIR光谱图谱解析方法1.波数和吸收峰FTIR光谱图中，横坐标为波数，纵坐标为吸收率或透过率。
不同物质的振动特性存在差异，因此所产生的吸收峰位置也不同。
FTIR光谱图分析可以通过峰的波数来推断物质中的官能团，并可定性或定量分析样品中成分的存在。
2.峰形及其宽度FTIR光谱图中峰形和宽度提供了有关振动模式和分子结构的信息。
当样品存在着两种或更多种不同类型的化学键时，产生的峰可能是峰形尖锐的或不对称的，而单一类型的化学键则产生峰形较为平缓的吸收峰。
3.吸收强度FTIR光谱中吸收强度是定量分析制备样品中成分存在的重要指标，吸收峰强度和峰的面积可用于计算样品中成分的含量。
吸收因素可能包括洗涤和处理的语句、溶剂效应、仪器信噪比等因素。
4.干扰峰物质在FTIR光谱测试过程中，可能会产生应力、化学作用、示谐频和空气湿度等干扰峰。
为了避免这些因素影响光谱数据，应采取适当的标准条件、仪器校准等措施来进行分析，避免由于干扰而得到错误的结果。
结语FTIR红外光谱分析是一种重要的化学分析技术。
理解FTIR红外光谱的原理和图谱解析方法，能够帮助我们准确、敏捷地进行样品分析。
红外图谱解读
1、实验目的：
磁性纳米材料的合成是一个重要的研究课题，在各种各样的磁性材 料中，赤磁铁矿（γ-Fe2O3）粉末因为具有极好的亚铁磁性和抗氧化 性能获得了更多的关注，已经被广泛应用在磁性材料和催化剂中。 因为铁的氧化物存在很多不同形态（FeO/Fe2O3/Fe3O4)，在制备 γ-Fe2O3的过程中也呈现出一些困难，并且α-Fe2O3 是顺磁性的，γFe2O3是铁磁性的， γ-Fe2O3在380 ◦C转化成α-Fe2O3 。 在温和条件下，通过三步化学法得到赤磁铁矿γ-Fe2O3的纳米粒子分 散在SiO 2 基体上的磁性材料。
煅烧之后，对ᵧ 2O3 /SiO2纳米复合材料颗粒进行红外光谱测定， 1589.9cm-1、 -Fe 1450.9cm-1─COO- 对称不对称拉伸振动吸收峰消失，测得640.6cm-1、586.5cm-1 Fe─O伸缩振动吸收峰，是ᵧ 2O3 特征吸收峰。证明铁与─COOH的连接形成 -Fe FeOOH对磁变相位的产生是必要的，并且XRD证明为了得到γ-Fe2O3 ，不能用FeCl 6H 9H 3· 2O代替Fe(NO 3 ) 3· 2 O 。
特征吸收
SiO 2
颗粒表面的-OH
1389.2cm-1、1381.5cm-1 NO3-集团不对称伸缩振动 1589.9cm-1、1450.9cm-1 ─COO-集团对称不对称伸缩振动吸收峰
主要基团的红外特征吸收峰
基团 Si-O -OH(缔合) 吸收频率 1300-900cm-1 3400-3200cm-1 振动形式 伸缩振动 伸缩振动 强度 S S
红外图谱解析知识
红外谱图解析基本知识基团频率区中红外光谱区可分成4000 cm-1 ~1300（1800） cm-1和1800 （1300 ） cm-1 ~ 600 cm-1两个区域。
最有分析价值的基团频率在4000 cm-1 ~ 1300 cm-1 之间，这一区域称为基团频率区、官能团区或特征区。
区内的峰是由伸缩振动产生的吸收带，比较稀疏，容易辨认，常用于鉴定官能团。
在1800 cm-1 （1300 cm-1 ）~600 cm-1 区域内，除单键的伸缩振动外，还有因变形振动产生的谱带。
这种振动基团频率和特征吸收峰与整个分子的结构有关。
当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异，并显示出分子特征。
这种情况就像人的指纹一样，因此称为指纹区。
指纹区对于指认结构类似的化合物很有帮助，而且可以作为化合物存在某种基团的旁证。
基团频率区可分为三个区域(1) 4000 ~2500 cm-1 X-H 伸缩振动区，X可以是O、N、C或S等原子。
O-H基的伸缩振动出现在3650 ~3200 cm-1 范围内，它可以作为判断有无醇类、酚类和有机酸类的重要依据。
当醇和酚溶于非极性溶剂（如CCl4），浓度于0.01mol. dm-3时，在3650 ~3580 cm-1 处出现游离O-H基的伸缩振动吸收，峰形尖锐，且没有其它吸收峰干扰，易于识别。
当试样浓度增加时，羟基化合物产生缔合现象，O-H基的伸缩振动吸收峰向低波数方向位移，在3400 ~3200 cm-1 出现一个宽而强的吸收峰。
胺和酰胺的N-H伸缩振动也出现在3500~3100 cm-1 ，因此，可能会对O-H伸缩振动有干扰。
C-H的伸缩振动可分为饱和和不饱和的两种：饱和的C-H伸缩振动出现在3000 cm-1以下，约3000~2800 cm-1 ，取代基对它们影响很小。
如-CH3 基的伸缩吸收出现在2960 cm-1和2876 cm-1附近；R2CH2基的吸收在2930 cm-1 和2850 cm-1附近；R3CH基的吸收基出现在2890 cm-1 附近，但强度很弱。
红外光谱谱图解析
C-H，N-H，O-H
1500
1000 500 指纹区
三、各类化合物的红外光谱特征
08:31:12
1、烷烃（CH3，CH2，CH）(C—C,C—H )
3000cm-1
CH3
δ as1460 cm-1 δ s1380 cm-1
重 叠
CH2 δ s1465 cm-1
CH2 r 720 cm-1（水平摇摆）
08:31:12
（二）计算不饱和度
定义： 不饱和度是指分子结构中达到饱和所缺一价元素的“对”数。如： 乙烯变成饱和烷烃需要两个氢原子，不饱和度为1。 计算： 可按下式进行不饱和度的计算：
UN= （2 + 4n6 + 3n5 + 2n4 + n3 – n1 ）/ 2 n6，n5， n4 ， n3 ， n1 分别为分子中六价，五价，……，一价元素数目。 作用： 由分子的不饱和度可以推断分子中含有双键，三键，环，芳环的 数目，验证谱图解析的正确性。 例： C9H8O2 UN = （2 +29 – 8 ）/ 2 = 6
C H3
C H3 C C H3 CH
3
08:31:12
CH3 δ s C—C骨架振动
1385-1380cm-1
1155cm-1
1:1
1372-1368cm-1
1170cm-1
1391-1381cm-1 1368-1366cm-1
1405-1385cm-1 1372-1365cm-1
4:5 1195 c上
（2） 叁键（C C）伸缩振动区（2500 2000 cm-1 ）
08:31:12
在该区域出现的峰较少； ①RC CH （2100 2140 cm-1 ）
红外光谱谱图解析
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③C=O （1850 1600 cm-1 ） 碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。
饱和醛(酮)1740-1720 cm-1 ；强、尖；不饱和向低波移动；
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变形振动 亚甲基
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伸缩振动 甲基：
变形振动 甲基
对称 υs(CH3) 2870 ㎝-1
不对称 υas(CH3) 2960㎝-1
对称δs(CH3)1380㎝-1
不对称δas(CH3)1460㎝-1
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◆语文•选修\中国小说欣赏•(配人教版)◆ （二）计算不饱和度
定义： 不饱和度是指分子结构中达到饱和所缺一价元素的“对”数。如： 乙烯变成饱和烷烃需要两个氢原子，不饱和度为1。 计算： 可按下式进行不饱和度的计算：
UN= （2 + 4n6 + 3n5 + 2n4 + n3 – n1 ）/ 2 n6，n5， n4 ， n3 ， n1 分别为分子中六价，五价，……，一价元素数目。 作用： 由分子的不饱和度可以推断分子中含有双键，三键，环，芳环的 数目，验证谱图解析的正确性。 例： C9H8O2 UN = （2 +29 – 8 ）/ 2 = 6
2、若不能获得纯样品时，可与标准光谱图进行对照。当谱 图上的特征吸收带位置、形状及强度相一致时，可以完全确 证。当然，两图绝对吻合不可能，但各特征吸收带的相对强 度的顺序是不变的。
红外谱图的解析经验
红外谱图的解析经验首先应该对各官能团的特征吸收熟记于心，因为官能团特征吸收是解析谱图的基础。
对一张已经拿到手的红外谱图：（1）首先依据谱图推出化合物碳架类型：根据分子式计算不饱和度，公式：不饱和度＝F+1+(T-O)/2 其中：F：化合价为4价的原子个数（主要是C原子），T：化合价为3价的原子个数（主要是N原子），O：化合价为1价的原子个数（主要是H原子），我以前本科上谱学导论时老师给过公式，但字母都被我改了:F、T、O分别是英文4,31的首字母，这样我记起来就不会忘了：）。
举个例子：比如苯：C6H6，不饱和度＝6+1+（0-6）/2＝4，3个双键加一个环，正好为4个不饱和度；（2）分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收；以3000 cm^-1为界:高于3000cm^ -1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收，有可能为烯, 炔, 芳香化合物,而低于3000cm^-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收；（3）若在稍高于3000cm^-1有吸收,则应在2250~1450cm^-1频区，分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰，其中：炔2200~2100 cm^-1烯1680~1640 cm^-1芳环1600,1580,1500,1450 cm^-1若已确定为烯或芳香化合物，则应进一步解析指纹区，即1000~650cm^-1的频区,以确定取代基个数和位置（顺反，邻、间、对）；（4）碳骨架类型确定后,再依据其他官能团,如C=O, O-H, C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团；（5）解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来，以准确判定官能团的存在,如2820 ，2720和1750~1700cm^-1的三个峰，说明醛基的存在。
解析的过程基本就是这样吧，至于制样以及红外谱图软件的使用，一般的有机实验书上都有比较详细的介绍的，这里就不唠叨了。
这是一个令人头疼的问题，有事没事就记一两个吧：1.烷烃：C-H伸缩振动（3000-2850cm^-1）C-H弯曲振动（1465-1340cm^-1）一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm^-1以下，接近3000cm^-1的频率吸收。
红外光图谱分析
红外光图谱分析（1）首先依据谱图推出化合物碳架类型：根据分子式计算不饱和度，公式：不饱和度＝F+1+(T-O)/2其中：F：化合价为4价的原子个数（主要是C原子），T：化合价为3价的原子个数（主要是N原子），O：化合价为1价的原子个数（主要是H原子），例如：比如苯：C6H6，不饱和度＝6+1+（0-6）/2＝4，3个双键加一个环，正好为4个不饱和度；（2）分析3300-2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收；以3000cm-1为界:高于3000cm-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收，有可能为烯、炔、芳香化合物,而低于3000cm-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收；（3）若在稍高于3000cm-1有吸收,则应在2250-1450cm-1频区，分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰，其中：炔2200-2100cm-1、烯1680-1640cm-1、芳环1600,1580,1500,1450cm-1。
若已确定为烯或芳香化合物，则应进一步解析指纹区，即1000-650cm-1的频区,以确定取代基个数和位置（顺反，邻、间、对）；（4）碳骨架类型确定后,再依据其他官能团,如C=O,O-H,C-N等特征吸收来判定化合物的官能团；（5）解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来，以准确判定官能团的存在,如2820，2720和1750-1700cm-1的三个峰，说明醛基的存在。
至此，分析基本搞定，剩下的就是背一些常见常用的健值了！1.烷烃：C-H伸缩振动（3000-2850cm-1）C-H弯曲振动（1465-1340cm-1）一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm-1以下，接近3000cm-1的频率吸收。
2.烯烃：烯烃C-H伸缩（3100-3010cm-1）C=C伸缩(1675-1640cm-1)烯烃C-H面外弯曲振动（1000-675cm1）。
3.炔烃：伸缩振动（2250-2100cm-1）炔烃C-H伸缩振动（3300cm-1附近）。
红外光谱的解析
红外光谱解析步骤
准备工作 确定未知物的不饱和度
官能团分析
图谱解析
准备工作
1、了解样品的来源、外观和制样方法。 2、注意样品的纯度以及样品的元素分析及 其它物理常数的测定结果。
确定未知物的不饱和度
不饱和度是表示有机分子中碳原子的不 饱和程度。计算不饱和度UN的经验公式 为： UN=1+n4+(n3-n1)/2 式中n4、n3、n1分别为分子中所含的四价 （C、Si）、三价（N、P）和一价（H、F、 Cl、Br、I）元素原子的数目。 二价原子 如S、O等不参加计算。
注： 与标准谱图核对，主要是对指纹区谱带 的核对。在对照标准谱时，红外光谱的测试 条件最好与标准谱图一致。
红外谱图解析实例
某化合物的分子式C6H14，红外谱图如下， 试推测该化合物的结构。
解答
从谱图看，谱峰少，峰形尖锐，谱图相对简单，可能化合 物为对称结构。 从分子式可看出该化合物为烃类，不饱和度的计算： UN=（6×2+2-14）/2=0 表明该化合物为饱和烃类。由于1380cm-1的吸收峰为一单 峰，表明无偕二甲基存在。775cm-1 的峰表明亚甲基基团是独 立存在的。因此结构式应为：
Analysis: C8H8O
解答
IUPAC Name: acetophenone
Analysis: C3H10NO
解答
IUPAC Name: N-methylacetamide (N-methylethanamide)
Analysis: C4H8O2
C8H16O2
C7H6O2
某化合物的分子式C6H14，红外谱图如下，试推测该化合 物的结构。
图谱解析
图谱的解析一般程序是先官能团区， 后指纹区；先强峰后弱峰；先否定后肯定。 首先在官能团区搜寻特征伸缩振动， 再根据指纹区的吸收情况，进一步确认该 基团的存在以及与其它基团的结合方式。 最后再结合其它分析资料，综合判断分析 结果，提出最可能的结构式，然后用已知 样品或标准图谱对照，核对判断的结果是 否正确。
红外图谱分析方法大全
红外光谱图解析一、分析红外谱图（1）首先依据谱图推出化合物碳架类型，根据分子式计算不饱和度。
公式：不饱和度＝F+1+(T-O)/2其中：F：化合价为4价的原子个数（主要是C原子）；T：化合价为3价的原子个数（主要是N原子）；O：化合价为1价的原子个数（主要是H原子）。
F、T、O分别是英文4,3 1的首字母，这样记起来就不会忘了举个例子：例如苯（C6H6），不饱和度＝6+1+（0-6）/2＝4，3个双键加一个环，正好为4个不饱和度。
（2）分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收，以3000 cm^-1为界，高于3000cm^-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收，有可能为烯、炔、芳香化合物吗，而低于3000cm^-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收。
（3）若在稍高于3000cm^-1有吸收，则应在2250~1450cm^-1频区，分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰，其中：炔—2200~2100 cm^-1烯—1680~1640 cm^-1芳环—1600、1580、1500、1450 cm^-1若已确定为烯或芳香化合物，则应进一步解析指纹区，即1000~650cm^-1的频区，以确定取代基个数和位置（顺反，邻、间、对）。
（4）碳骨架类型确定后，再依据其他官能团，如C=O，O-H，C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团。
（5）解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来，以准确判定官能团的存在，如2820、2720和1750~1700cm^-1的三个峰，说明醛基的存在。
解析的过程基本就是这样吧，至于制样以及红外谱图软件的使用，一般的有机实验书上都有比较详细的介绍的。
二、记住常见常用的健值1.烷烃3000-2850 cm-1C-H伸缩振动1465-1340 cm-1C-H弯曲振动一般饱和烃C-H伸缩均在3000 cm-1以下，接近3000 cm-1的频率吸收。
2.烯烃3100~3010 cm-1烯烃C-H伸缩1675~1640 cm-1C=C伸缩烯烃C-H面外弯曲振动（1000~675cm^1）。
红外光谱谱图解析实例53385ppt课件
2960±5 2870±10 2930±5 2850±10
振动形式
伸缩 伸缩 伸缩 伸缩 伸缩
伸缩 伸缩 伸缩
反对称伸缩 对称伸缩 反对称伸缩 对称伸缩
吸 收 强 度
m， sh s，b m s，b
s s s
s s s s
说明
判断有无醇类、酚类和有机酸的重 要依据
3、 C=O （1850 1600 cm-1 ）碳氧双键的特征峰，强度大， 峰尖锐。 4、单核芳烃 的C=C键伸缩振动（1626 1650 cm-1 ）
.
各种官能团的吸收频率范围
从第一区域到第四区域，4000cm-1到400cm-1各种官能团的特征吸收频 率范围。
区 域
基团
—OH（游离）
—OH（缔合）
例： C9H8O2 = （2 +29 – 8 ）/ 2 = 6
.
主要官能团的吸收频率范围
1、—O—H 3650 3200 cm-1 确定 醇，酚，酸
2、不饱和碳原子上的=C—H（ C—H ）
苯环上的C—H 3030 cm-1 =C—H 3010 2260 cm-1 C—H 3300 cm-1
—NH2，—NH（游离）
第
—NH2，—NH（缔合） —SH
C—H伸缩振动
不饱和C—H
一 ≡C—H（叁键）
═C—H（双键） 苯环中C—H
饱和C—H
区
—CH3
—CH3
域
—CH2 —CH2
吸收频 率
（cm-1 ）
3650— 3580 3400— 3200 3500— 3300 3400— 3100 2600— 2500
.
FTIR红外光谱原理及图谱解析
红外光谱仪结构及工作原理
结构
红外光谱仪主要由光源、干涉仪、样品室、检测器、数据处理系统等部分组成。其中， 干涉仪是核心部件，用于将光源发出的光分为两束，分别经过反射镜反射后再汇合产生
干涉现象。
工作原理
红外光谱仪采用傅里叶变换技术，通过对干涉图进行傅里叶变换得到红外光谱图。当样 品置于干涉仪中，红外光经过样品后，携带了样品的吸收信息。这些信息经过检测器接
FTIR红外光谱原理及图谱 解析
汇报人：XX
目录
• 红外光谱基本原理 • FTIR技术与应用 • 图谱解析方法与技巧 • 常见样品类型图谱解析举例 • 实验操作注意事项与故障排除 • 总结与展望
01
红外光ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ基本原理
红外光谱定义与特点
定义
红外光谱（Infrared Spectroscopy ，IR）是研究物质在红外光区（波长 范围约为0.78-1000μm）的吸收和 发射特性的光谱学分支。
FTIR在各个领域应用现状
材料科学
用于研究材料的化学组成、晶体 结构、相变过程等，如无机材料 、金属材料、纳米材料等。
环境科学
用于大气、水体、土壤等环境样 品中污染物的定性和定量分析， 如有机污染物、重金属离子等。
01
化学领域
用于有机化合物、高分子材料等 的结构鉴定和定量分析，如官能 团识别、化学键类型判断等。
02
03
生物医学
用于生物大分子（如蛋白质、核 酸等）的结构分析、药物与生物 大分子的相互作用研究等。
04
FTIR技术发展趋势
高分辨率技术
进一步提高FTIR光谱的分辨率，实现对复杂 样品更精细的分析。
多模态联用技术
借助人工智能和机器学习等技术，实现FTIR 光谱的自动解析和智能识别，提高分析速度
红外图谱解析
谱图解析——1-己烯
1 4 6 6 cm-1,CH3 的 反 对称弯曲振动。
谱图解析——1-己烯
1455cm-1,CH2剪刀弯曲 振动。
谱图解析——1-己烯
1379cm-1，CH3的 伞形弯曲振动峰。
谱图解析——1-己烯
指纹区：与参考谱图对比，即可以 定性归属样品。注意：该谱图中没 有 720cm-1 的 CH2 的摇摆振动吸收峰 （一般只有4个或4个以上的CH2存在 时才出现720cm-1的峰）。
谱图解析——正己烷
在 2926cm-1 处，是 CH2 的不对称伸缩振动峰， 一般在 2926 ± 10cm-1 范 围内。
谱图解析——正己烷
2872cm-1 处是 CH3 的对称伸 缩振动峰，一般波数范围为 ：2872±10cm-1。
谱图解析——正己烷
在 2853cm-1 处的吸收峰，是 CH2的对称伸缩振动峰，一般 这种振动峰的吸收位臵在： 2853±10cm-1。
谱图解析——2,3-二甲基丁烷
2962cm-1,CH3 反对称伸缩振动（仅 显示两个简并反对称伸缩振动模式 之一）。
谱图解析——2,3-二甲基丁烷
2880cm-1,CH3基团的伸缩振动。注意：这 里没有 CH2 基团的吸收峰，因为该分子中 没有CH2基团。
谱图解析——2,3-二甲基丁烷
1460cm-1，是 CH3 的反对称弯曲 振动峰（仅显示两个简并模式中 的一个）。
谱图解析——正己烷
在1455±10cm-1处，是 CH2 的弯曲振动峰吸收 值（也叫剪刀振动）。
谱图解析——正己烷
在1375±10cm-1，是CH3对称弯曲振 动（也叫“伞”弯曲振动）吸收峰位 臵，这个峰通常时很有用的，因为这 个峰比较孤立，比较环己烷的谱图， 最大的差异就是在环己烷谱图中没有 CH3基团的对称弯曲振动峰。
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红外图谱解析
首先应该对各官能团的特征吸收熟记于心，因为官能团特征吸收是解析谱图的基础。
对一张已经拿到手的红外谱图：
（1）首先依据谱图推出化合物碳架类型：根据分子式计算不饱和度，公式：
不饱和度＝F+1+(T-O)/2 其中：
F：化合价为4价的原子个数（主要是C原子），
T：化合价为3价的原子个数（主要是N原子），
O：化合价为1价的原子个数（主要是H原子），
F、T、O分别是英文4,3,1的首字母。
举个例子：比如苯：C6H6，不饱和度＝6+1+（0-6）/2＝4，3个双键加一个环，正好为4个不饱和度；
（2）分析3300~2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收；以3000 cm-1为界:高于3000cm-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收，有可能为烯, 炔, 芳香化合物,而低于3000cm-1一般为饱和C-H 伸缩振动吸收；
（3）若在稍高于3000cm-1有吸收,则应在2250~1450cm-1频区，分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰，其中：
炔2200~2100 cm-1
烯1680~1640 cm-1
芳环1600,1580,1500,1450 cm-1
若已确定为烯或芳香化合物，则应进一步解析指纹区，即1000~650cm-1的频区,以确定取代基个数和位置（顺反，邻、间、对）；
（4）碳骨架类型确定后,再依据其他官能团,如C=O, O-H, C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团；
（5）解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来，以准确判定官能团的存在,如2820，2720和1750~1700cm-1的三个峰，说明醛基的存在。
解析的过程基本就是这样吧，至于制样以及红外谱图软件的使用，一般的有机实验书上都有比较详细的介绍的，这里就不唠叨了。
这是一个令人头疼的问题，有事没事就记一两个吧：
1.烷烃：C-H伸缩振动（3000-2850cm-1）
C-H弯曲振动（1465-1340cm-1)
一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm-1以下，接近3000cm-1的频率吸收。
2.烯烃：烯烃C-H伸缩（3100~3010cm-1）
C=C伸缩(1675~1640 cm-1)
烯烃C-H面外弯曲振动（1000~675cm1）。
3.炔烃：伸缩振动（2250~2100cm-1）
炔烃C-H伸缩振动（3300cm-1附近）。
4.芳烃：3100~3000cm-1 芳环上C-H伸缩振动
1600~1450cm-1 C=C 骨架振动
880~680cm-1 C-H面外弯曲振动
芳香化合物重要特征:一般在1600，1580，1500和1450cm-1可能出现强度不等的4个峰。
880~680cm^-1,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,常常用此频区的吸收判别异构体。
5.醇和酚：主要特征吸收是O-H和C-O的伸缩振动吸收，
O-H 自由羟基O-H的伸缩振动：3650~3600cm-1,为尖锐的吸收峰，
分子间氢键O-H伸缩振动：3500~3200cm-1,为宽的吸收峰；
C-O 伸缩振动: 1300~1000cm-1
O-H 面外弯曲: 769-659cm-1
6. 醚: 特征吸收: 1300~1000cm-1 的伸缩振动,
脂肪醚: 1150~1060cm-1 一个强的吸收峰
芳香醚：两个C-O伸缩振动吸收：1270~1230cm-1（为Ar-O伸缩）
1050~1000cm-1（为R-O伸缩）
7.醛和酮: 醛的主要特征吸收: 1750~1700cm-1（C=O伸缩）
2820，2720cm-1（醛基C-H伸缩）
脂肪酮: 1715cm-1,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
8.羧酸:羧酸二聚体: 3300~2500cm-1 宽,强的O-H伸缩吸收
1720~1706cm-1 C=O 吸收
1320~1210cm-1 C-O伸缩
920cm-1 成键的O-H键的面外弯曲振动
9.酯: 饱和脂肪族酯(除甲酸酯外)的C=O 吸收谱带: 1750~1735cm-1区域
饱和酯C-C(=O)-O谱带:1210~1163cm-1 区域,为强吸收
10.胺：3500~3100 cm-1, N-H 伸缩振动吸收
1350~1000 cm-1, C-N 伸缩振动吸收
N-H变形振动相当于CH2的剪式振动方式, 其吸收带在: 1640~1560cm-1, 面外弯曲振动在900~650cm-1.
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2260-2240cm-1
芳香族腈2240-2222cm-1
12.酰胺: 3500-3100cm-1 N-H伸缩振动
1680-1630cm-1 C=O 伸缩振动
1655-1590cm-1 N-H弯曲振动
1420-1400cm-1 C-N伸缩
13.有机卤化物: C-X 伸缩脂肪族C-F 1400-730 cm-1
C-Cl 850-550 cm-1
C-Br 690-515 cm-1
C-I 600-500 cm-1。