最新总结-红外光谱频率与官能团特征吸收峰分析

红外波谱

分子被激发后，分子中各个原子或基团（化学键）都会产生特征的振动，从而在特点的位置会出现吸收。相同类型的化学键的振动都是非常接近的，总是在某一范围内出现。

整个红外谱图可以分为两个区，4000~1350区是由伸缩振动所产生的吸收带，光谱比较简单但具有强烈的特征性，1350~650处指纹区。

通常，4000~2500 处高波数端，有与折合质量小的氢原子相结合的官能团O-H, N-H, C-H, S-H

键的伸缩振动吸收带，在2500-1900 波数范围内常常出现力常数大的三件、累积双键如：-

y, - gN, -C=C=C-,-C=C=O,-N=C=O等的伸缩振动吸收带。在1900以下的波数端有

-C=C-, -C=O, -C=N-, -C=O 等的伸缩振动以及芳环的骨架振动。

1350~650指纹区处，有C-O, C-X的伸缩振动以及C-C的骨架振动，还有力常数较小的弯曲振动产生的吸收峰, 因此光谱非常复杂。该区域各峰的吸收位置受整体分子结构的影响较大, 分子结构稍有不同, 吸收也会有细微的差别, 所以指纹区对于用已知物来鉴别未知物十分重要。

有机化学有机化合物红外吸收光谱

C伸缩振动，S面内弯曲振动，丫面外弯曲振动

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、（T C-H在2975—2845 cm-1范围，包括甲基、亚甲基和次甲基的对称与不对称

伸缩振动

2、S C-H在1460 cm-1和1380 cm-1处有特征吸收，前者归因于甲基及亚甲基C-H 的（T as,后者归因于甲基C-H的（T s。1380 cm-1峰对结构敏感，对于识别甲基很有用。共存基团的电负性对1380 cm-1峰位置有影响，相邻基团电负性愈强，愈移向高波数区，例如，在CH3F中此峰移至1475 cm-1。

异丙基1380 cm-1裂分为两个强度几乎相等的两个峰1385 cm-1、1375 cm-1

1 1 1

叔丁基1380 cm 裂分1395 cm 、1370cm两个峰，后者强度差不多是前者

的两倍，在1250 cm-1、1200 cm-1附近出现两个中等强度的骨架振动。

3、（T C-C在1250—800 cm-1范围内，因特征性不强，用处不大。

4、丫C-H分子中具有一（CH2）n—链节，n大于或等于4时，在722 cm-1有一个弱吸收峰，随着CH2个数的减少，吸收峰向高波数方向位移，由此可推断分子链的长短。

二、烯烃

烯烃中的特征峰由C=C-H键的伸缩振动以及C=C-H键的变形振动所引起。烯烃分子主要有三种特征吸收。

1、（T C=C-H烯烃双键上的C-H键伸缩振动波数在3000 cm-1以上，末端双键氢

\ 1

zC=CH 2 在3075—3090 cm 有强峰最易识别。

2、（T C=C吸收峰的位置在1670—1620 cm-1。随着取代基的不同，c C=C吸收峰的位置有所不同，强度也发生变化。

3、S C=C-H烯烃双键上的C-H键面内弯曲振动在1500—1000 cm-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- 700 cm-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。

1 1

RHC=CH2 995~985cm (=CH, S) 915~905cm-1(=CH2, S)

R1R2C=CH2 895~885 cm-1(S)

12 112 i

(顺)-R CH=CHR ~690 cm-(反)-R CH=CHR 980~965 cm-(S)

R1R2C=CHR3840~790cm-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、co三C-H 该振动吸收非常特征，吸收峰位置在3300- 3310 cm-1，中等强度。

c N-H值与c C-H值相同，但前者为宽峰、后者为尖峰，易于识别。

2、 c gc —般C三C键的伸缩振动吸收都较弱。一元取代炔烃RC CH

c C三C 出现在2140—2100 cm-1,二元取代炔烃在2260— 2190 cm-1，当两个取代

基的性质相差太大时，炔化物极性增强，吸收峰的强度增大。当处于分子的对称中心时，c c三为红外非活性。

3、C C三C-H炔烃变形振动发生在680—610 cm-1。

四、芳烃

芳烃的红外吸收主要为苯环上的C-H键及环骨架中的C=C键振动所引起。

芳族化合物主要有三种特征吸收。

1、 c Ar-H芳环上C-H吸收频率在3100~3000 cm-1附近，有较弱的三个峰，特征性不强，与烯烃的c C=C-H频率相近，但烯烃的吸收峰只有一个。

2、 c C=C芳环的骨架伸缩振动正常情况下有四条谱带，约为1600, 1585, 1500, 1450 cm-1,这是鉴定有无苯环的重要标志之一。

1

3、S Ar-H芳烃的C-H变形振动吸收出现在两处。1275— 960 cm为S Ar-H，由于吸收较弱，易受干扰，用处较小。另一处是900—650 cm-1的S A「-H吸收较强，是识别苯环上取代基位置和数目的极重要的特征峰。取代基越多，S Ar-H频率越高，见表3-10。若在1600- 2000 cm-1之间有锯齿壮倍频吸收(C-H面外和C=C面内弯曲振动的倍频或组频吸收)，是进一步确定取代苯的重要旁证。

苯670cm-1(S) 单取代苯770~730 cm-1(VS), 710~690 cm-1(S)