红外光谱谱图解析==
红外光谱图解析方法大全
红外光谱图解析大全一、预备知识（1）根据分子式计算不饱和度公式：不饱和度Ω＝n4+1+(n3-n1)/2其中：n4：化合价为4价的原子个数（主要是C原子），n3：化合价为3价的原子个数（主要是N原子），n1：化合价为1价的原子个数（主要是H,X原子）（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,再依据官能团特征吸收，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。
二、熟记健值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（1000~675cm-1）。
3.炔烃：炔烃C-H伸缩振动（3300cm-1附近），三键伸缩振动（2250~2100cm-1）。
4.芳烃：芳环上C-H伸缩振动3100~3000cm-1, C=C 骨架振动1600~1450cm-1, C-H面外弯曲振动880~680cm-1。
如何解析红外光谱图
碳氮伸展酰胺III，1400强峰显。胺尖常有干扰见，N－H伸展三千三， 叔胺无峰仲胺单，伯胺双峰小而尖。1600碳氢弯，芳香仲胺千五偏。 八百左右面内摇，确定最好变成盐。伸展弯曲互靠近，伯胺盐三千强峰 宽， 仲胺盐、叔胺盐，2700上下可分辨，亚胺盐，更可怜，2000左右才可 见。
硝基伸缩吸收大，相连基团可弄清。1350、1500，分为对称反对称。
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：1270~1230cm-1（为Ar-O伸缩），1050~1000cm-1（为R-O伸
缩）
7.醛和酮：
醛的特征吸收：1750~1700cm-1（C=O伸缩），2820，2720cm-1（醛基C-
区 波数 域 （cm-1）
红外光谱的八个峰区
振动类 相关有机化合物中基团的
型
特征频率（cm-1）
O━H伸 缩 N━H 和 37500～ 3200（s，b） 酸 ： 单体3560～
说明
无论单体还是缔 合体，νN━ 收都比νO━
O━H 伸缩 振动 区域
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 宽而强的O-H伸缩吸收
1720~1706cm-1 C=O伸缩吸收
1320~1210cm-1 C-O伸缩吸收 ，
920cm-1 成键的O-H键的面外弯曲振动
反式取代： 970～
=C━H 面 960（s）
外弯曲
同碳二取代：895～885
三取代： 840～
面内 弯曲 振动 区域
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。
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红外光谱分析
在特征频率区，不同化合物的同一种官能团 吸收振动总是出现在一个窄的波数范围内，但 不是一个固定波数，具体出现在哪里与基团所 处的环境有关，这就是红外光谱用于有机物结 构分析的依据。
影响基团频率位移的具体因素
电子效应
空间效应 氢键
1）电子效应
a．诱导效应：通过静电诱导作用使分子中电子云分布发生变 化引起K的改变，从而影响振动频率。
振动频率与基团折合质量的关系
基团 C－H C－C C－Cl C－I 折合质量 (m) 0.9 6 7.3 8.9 振动频率 ( /cm-1) 2800~3100 约 1000 约 625 约 500
2.3.2
基团频率区的划分
分区依据：由于有机物数目庞大，而组成有
机物的基团有限；基团的振动频率取决于K 和 m，同种基团的频率相近。
划分方法:
基团特征频率区 氢键区 叁键区和累积双键区 双键区 单键区
指纹区
基团频率区的划分
区域名称 氢键区 频率范围
4000～2500cm-1
基团及振动形式
O－H、C－H、N－H 等的伸缩振动 CC、CN、NN和
叁键和 累积双键区
2500~2000cm-1
C＝C＝C、N＝C＝O 等的伸缩振动
的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区（短波长区）； 反之，出现在低波数区（高波长区）。 例１ 水分子
2）峰数
峰数与分子自由度有关。无瞬间偶基距变化时，
无红外吸收。
分子振动数目 线性分子： 3n-5个 非线性分子： 3n-6个
（3）瞬间偶基距变化大，吸收峰强；键两端原子电负性相
差越大（极性越大），吸收峰越强； 例2 CO2分子
键类型: 力常数: 峰位:
红外光谱解析
generally absorbs only weakly. Hence, trained observer would not
interpret a strong peak at 1670 cm-1 to be a C=C double bond, nor would they interpret a weak absorption at this frequency to be due to a carbonyl group.
3
How to approach the analysis of a spectrum?
When analyzing the spectrum of an unknown, concentrate your first effort on determining the presence (or absence) of a few major functional groups. The C=O, OH, NH, CO, C=C, CC, CN, and NO2 peaks are the most conspicuous and give immediate structural information if they are present. Do not try to make a detailed analysis of the CH absorptions near 3000 cm-1; almost all compounds have these absorptions. Do not worry about subtleties of the exact environment in which the functional group is found. Following is a major checklist of the important gross features. 1. Is a carbonyl group present?
手把手教你红外光谱谱图解析
手把手教你红外光谱谱图解析一、红外光谱的原理[1]1. 原理样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分子振动或转动引起偶极矩的净变化，是振-转能级从基态跃迁到激发态，相应于这些区域的透射光强减弱，透过率T%对波数或波长的曲线，即为红外光谱。
辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构2.红外光谱特点红外吸收只有振-转跃迁，能量低；除单原子分子及单核分子外，几乎所有有机物均有红外吸收；特征性强，可定性分析，红外光谱的波数位置、波峰数目及强度可以确定分子结构；定量分析；固、液、气态样均可，用量少，不破坏样品；分析速度快；与色谱联用定性功能强大。
3.分子中振动能级的基本振动形式红外光谱中存在两类基本振动形式：伸缩振动和弯曲振动。
图一伸缩振动图二弯曲振动二、解析红外光谱图1.振动自由度振动自由度是分子独立的振动数目。
N个原子组成分子，每个原子在空间上具有三个自由度，分子振动自由度F=3N-6(非线性分子)；F=3N-5(线性分子)。
为什么计算振动自由度很重要，因为它反映了吸收峰的数量，谱带简并或发生红外非活性振动使吸收峰的数量会少于振动自由度。
U=0→无双键或环状结构U=1→一个双键或一个环状结构U=2→两个双键，两个换，双键+环，一个三键U=4→分子中可能含有苯环U=5→分子中可能含一个苯环+一个双键2.红外光谱峰的类型基频峰：分子吸收一定频率红外线，振动能级从基态跃迁至第一振动激发态产生的吸收峰，基频峰的峰位等于分子或者基团的振动频率，强度大，是红外的主要吸收峰。
泛频峰：分子的振动能级从基态跃迁至第二振动激发态、第三振动激发态等高能态时产生的吸收峰，此类峰强度弱，难辨认，却增加了光谱的特征性。
特征峰和指纹峰：特征峰是可用于鉴别官能团存在的吸收峰，对应于分子中某化学键或基团的振动形式，同一基团的振动频率总是出现在一定区域；而指纹区吸收峰特征性强，对分子结构的变化高度敏感，能够区分不同化合物结构上的微小差异。
红外图谱记忆口诀
红外谱图解析分析步骤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=1+n4+(n3-n1)/2其中: n4:化合价为4价的原子个数(主要是C原子), n3:化合价为3价的原子个数(主要是N原子), n1:化合价为1价的原子个数(主要是H原子),举个例子:比如苯:C6H6,不饱和度=1+6+(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,这里就不详细说了。
红外谱图分析确实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。
红外光谱基本原理与谱图解析
对于不对称分子而言，其分子振动必然能够带来偶极矩的变化，因此，其具有红外活性。
分子类型 同核双原子分子 非同核双原子对称性分子
O
C CH3
Q C=O
1663
O
C CH3
CH3 1693
(3) 偶极场效应 偶极场效应是互相靠近的基团之间通过空间起作用的，一般，基团之间的空间位置越靠 近，偶极场效应也越明显。
案例一
G-
G- O G-
Cl
Cl
C
H
H
HH
1755
G-
G- O
Cl
H
C
H
Cl
HH
1742
O
H
H
Байду номын сангаас
C
Cl
Cl
HH
1728
案例二
−CH3
−CH2
−CH = C − H Ph − H ≡ C − H
2960(νas);2870(νs) 2930(νas);2850(νs) 2850 3100 ∼ 3000 3030
3300
3.1.2 三键、累积三键伸缩振动区（2500 ∼ 1900 cm−1）
1、C ≡ C (1) RC ≡ CH : 2140 ∼ 2100 cm−1 (2) R1C ≡ CR2 : 2260 ∼ 2190 cm−1 R1 = R2 时，无红外活性。
通常，分子的跃迁方式和电磁波的能量相关，图 2所示的是分子在各光波区内的主要跃迁 方式：
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
• 倍频峰又分为一级倍频峰、二级倍频峰等 等。当非谐振子从n = 0向n = 2振动能级 跃迁时所吸收光的频率称为一级倍频峰， 从n = 0向n = 3振动能级跃迁时所吸收光 的频率称为二级倍频峰 • 一级倍频峰很弱，二级倍频峰更弱
• 一级倍频峰的波数并非正好等于基频峰波 数的两倍。一级倍频总是小于基频的两倍， 这是因为非谐振子振动能级是不等距的， 其能级间隔随着振动量子数n的增加而慢慢 减小
6
倍频峰 （Overtone）
• 根据谐振子选择定则，谐振子只能在相邻的 两个振动能级之间跃迁， 即Δn＝±1。而且 各个振动能级之间的间隔都是相等的
• 实际分子不是谐振子。量子力学证明，非谐 振子的选择定则不再局限于Δn＝±1。Δn可 以等于其它整数，即Δn＝±1，±2， ±3，……。也就是说，对于非谐振子，可以 从振动能级n = 0向n = 2或n = 3，或向更高 的振动能级跃迁。非谐振子的这种振动跃迁 称为倍频振动。倍频振动频率称为倍频峰
苯的拉曼光谱
反对称伸缩振动
（Asymmetric Stretching Vibration）
直线形三原子基团反对称伸缩振动
弯曲形三原子基团反对称伸缩振动 H2O，-CH2-，-NH2，-NO2
CO2
平面形四原子基团反对称伸缩振动
四面体形五原子基团反对称伸缩振动
NO3－，BO3－，CO32－
NH4+，SO42+，PO43+ ，SiO42-
H N O O H
H
平面型 硝酸钠中的NO3－ 的对称伸缩振动 1071cm-1（拉曼活性）
四面体型 甲基-CH3的对称伸缩振动 2872±5cm-1
O
S
O O
O
如何解析红外光谱图
如何解析红外光谱图一、预备知识1、不饱和度(Ω)的计算：计算公式：Ω= (2n c+2-n H-n X+n N)/2不饱和度为0,有饱和烷烃；不饱和度为1，有一个双键或一个饱和的环；苯环为4个不饱和度；环烯和叁键为2个不饱和度。
(X代表卤素，计算不饱和度是不计算氧原子等二价化合物)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(C≡C) 2200~2100 cm-1，烯(C=C) 1680~1640 cm-1 (1650处有弱峰),(1600、1500处有中强峰)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,再依据官能团特征吸收，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—CHO的存在。
二、熟记健值1.烷烃：R-H ,(C-H)伸缩振动（3000-2850cm-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。
1380 cm-1为甲基的d C-H对称弯曲振动，甲基特征.1460 cm-1为甲基和亚甲基重合.判断有无亚甲基特征,无峰则无亚甲基CH2一般饱和烃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 骨架伸缩振动(1675~1640 cm -1)（1650处尖而弱的峰）；烯烃C-H 面外弯曲振动（1000~675cm -1）。
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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）。
4-3红外光谱解析
的伸缩振动、部分含氢基团的变形振动吸收。
910 ~ 650 cm-1区域是烯烃、芳烃的C-H的面外弯曲振动吸 收位置，对结构敏感，吸收峰可用来确认化合物的顺反构 型或苯环的取代类型。
指纹区
变形振动- 亚甲基
指纹区
变形振动 - 甲基
对称δ s(CH3)1380㎝-1
不对称δ
(CH3)1460㎝-1 as
=C—H
3030 cm-1
3010 2260 cm-1
3000 cm-1 以上
C—H
3300 cm-1
各类化合物C-H伸缩振动吸收位置
2. 2500 2000 cm-1 叁键和累积双键伸缩振动区 ⑴ RC CH 2140 2100 cm-1
RC CR’ 2260 2190 cm-1 R=R’ 时，无红外活性
-（CH2）nn
a)由于支链的引入，使CH3的对称变形振动发生变化。 b)C—C骨架振动明显
H C C H3 C H3
C H3 C
CH3 δ
s
C—C骨架振动
1385-1380cm-1
1372-1368cm-1 1391-1381cm-1 1368-1366cm-1 1405-1385cm-1
1:1
n≥ 720 cm-1 （中强 ）
d) CH2和CH3的相对含量也可以由1460 cm-1和1380 cm-1的峰 强度估算强度
正庚烷
正十二 烷
正二十八 烷
1500 1400 1300cm-1 1500 1400 1300 cm-1 1500
1400 1300cm-1
2. 烯烃，炔烃
C H C H 伸缩 振动 C C C C a)C-H 伸缩振动(> 3000 cm-1) υ （C-H） H
红外光谱谱图分析
C H 3080 cm-1
H
C
3030 cm-1
3080-3030 cm-1
C H 变形
振动
H C CH 2
CH
3080 cm-1 3030 cm-1 3300 cm-1
3000 cm-1 2900-2800 cm-1
2023/10/15
bC=C 伸缩振动1680-1630 cm-1
反式烯
R1
H
CC
2023/10/15
第四节 有机化合物红外谱图解析
analysis of infrared spectrograph
1．烷烃
CH3,CH2,CHC—C,C—H 3000cm-1
CH3
CH2 CH2
δas1460 cm-1
重
δs1380 cm-1
叠
δs1465 cm-1
r 720 cm-1面内摇摆
CH2 对称伸缩2853cm-1±10 CH3 对称伸缩2872cm-1±10 CH2不对称伸缩2926cm-1±10 CH3不对称伸缩2962cm-1±10
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
R2
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1-己烯谱图
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对比
烯烃顺反异构体
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壬烯
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3.醇—OH
a-OH 伸缩振动 b碳氧伸缩振动
55
50
45
2928
40
35
30
纤维素
25
3406
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（1）C14H14 r+db=8 （2）3060, 3040, 3020芳香族, 2938 2918，2860 为脂肪族 （3）无1660, 无脂肪族的(CC) （4）有1600，1584，1493苯环骨 架 伸缩 （5）2000-1660区间的峰为单取代 苯 特征（倍频和合频） （6）二个单取代苯可满足r+db=8
为单取代苯特征 (C9H12用去6个C 5个H) • （4）剩下3个C，7个H, 两种可能 -CH2CH2CH3(A), -(CH3)C(CH3)-H (B) • （5）由于1380分裂为两个峰，应为B • （6）如图10C上结构式
11.某化合物经纯化后有下列MS (图11A) IR光谱 (图11B) 1HNMR (图11c)和13CNMR (图11D) ，请 推导它的结构式
7.已知IR图 (图7)及熔点29°，推导结构式
(1) 3020 苯 (=CH)， 1605, 1511苯环 骨架伸缩 (2) 817 对位取代苯特征（=CH 面外变角） (3) 1380，1450，又有2920，为甲基 无CH2, 因为无785 -720 CH2 Rocking (4) 无 (C=C) 和 (C=O)（它们均较大超过 1600） (5) 在1530 和1345附近无峰，无 -NO2
故宽峰 1500, 1450 苯环骨架伸缩 （5）2550, （SH）有-SH （6）剩下4个H，只能双取代苯 （7）750 邻位取代苯中=CH 面外变角； NH2面外弯曲，故宽峰 （8）2800-3000无峰, 无1460和1380， 故无CH2 及CH3 等。 （9）如光谱图下面结构式
9.请根据所给质谱(图9A,)及红外光谱图(图 9B, ），推导结构式
(4)
1536，1348 为Ar-NO2 (5) 苯可用H为4个，故为双取代苯 (6) 822 和 855为对位取代苯特征（非平 面变角） (7) 1201为 C-N伸缩（C in Ar, N in NO2） (8) 744 CNO弯曲， (9)如光谱图下面结构式
5.已知C9H7NO 及IR图(图5)，推导结构
4.已知 C7H5NO3及IR图(图4),推导结构式 (1) r＋db＝6 (2) 3100，芳香环 （=CH）， 1608苯骨架伸缩, 用去: 6个 C (3) 2840， 2730 –C(=O)-H中 (CH), 1708为 –C(=O)-H中的 (C=O) 用去：1个C, 1个O, 1个H , C7H5NO3剩下2个O,1个N和4个H.
6.已知 C6H8N2O2S及IR图（图6）， 推导结构式
（1）r＋db＝4 （2）3470，3320，NH2 中 (NH2) （3）3260，3200，-(O←)S(→O)-NH2 中的 (NH2); 902 (S-N) （4）1630 (NH2), 699为 NH2 面外弯曲 （900-650）
红外光谱谱图分析
北京大学化学与分子工程学院
稀土材料化学与应用国家重点实验室
北京，100871
• 一．谱图分析步骤（以下省略光谱中 cm-1 符号, 700 cm-1 写成 700） • 1．准备工作(包括对样品的了解) • (1) 纯度, 如为混合物最好分离， （2）外观 固、液、 气. （3）来源, 如反应过程产物. • (4)元素分析及其他物理性质，如 沸点、熔点和分子 量. （5）商品名称及用途. • (6)高质量的光谱图.（7）其他谱学性质。
(7)1452，1385 -N=C=O同相面内伸缩 振动 (8)如光谱图下面结构式
3.已知C7H9N 及IR图(图3),推导结构式
(1) d＋db＝4 (2) 3520 3430， (NH2) 的as 和 s ， 满足 s=345.53＋0.876 as 1622为 (NH2)，进一步肯定， 用去1个N ，2个H (3) 3030，芳香环，用去6个C, 满足r+db＝4, 剩下1个C和7个H，
式
（1）r＋db＝7 （2）3300为 CH 中 ( CH), 2100为 (CC) 炔基 （3）3270为 NH 仲胺 (NH)，固体状态 （4）3040芳香族 (=CH); 1597，1495，1445苯骨架伸缩 用去2个氢，6个不饱度，
（5）1638（1657肩）-C(=O)-N (H)- 中 (C=O) 酰胺 I .不饱和度已用完， 到此有苯环， -C(=O)-N(H)-, -CH ; 一定要单取代苯，因为只剩5个H （6）763，694单取代苯特征 （7）1533 (NH)+ (C-N) 酰胺Ⅱ （1550-1510） （8）1323 (C-N)+ (NH) 酰胺Ⅲ （1335-1200） （9）如光谱图下面结构式， CC 算两个双键，C=O 为一个双键, 苯为4个双键,满足 r＋db=7.
• （7）无
1380，无-CH3 • （8） C14H14中二个单取代苯用去12个C和 10个H，且无甲基， 剩2个 C 和4个H ，只能为： -CH2-CH2• （9）1452苯环骨架伸缩和CH2弯曲 • （10） 756, 702单取代苯特征 • （11）如光谱图下面结构式
2.已知C7H5NO及IR图(图2) ,推导结构式
(1) r＋db=6 (2) 3100芳香族，用去6个C ，只有5个H ，可 能为单取代苯 (3) 剩下1个C ，1个O ，1个N (4) 2260和2242 为 -N=C=O异相伸缩振动 (5) 1601,1590(shoulder)，1510苯环骨架伸缩 (6) 751，686 单取代苯特征（苯的CH 非平面 变角振动）
• 2． 初步分析
• （1）若有谱库，先检索，缩小谱图分析范围。 • （2）特征基团频率，利用相关表(参考书6)，确 定特征基团。（智能型谱图解析软件）。 • （3）特征宽强峰 。 如ArOH, ROH, RCOOH 等均有宽强峰， 若 3100-2400 和920附近均为宽峰，则是羧酸 类。 • （4）倍频（泛频）及合频特征峰 如 2800, 2700 -CHO费米共振, 3450 为酯类中(CO) 的倍频。
8.无色似水液体，有臭味，元素分析表 明由C6H7NS 元素组成，已知 IR谱图 （图8），请推导该化合物结构式
（1）r＋db＝4 （2）3600-3400 可能为NH2 和OH， 无O，故只能NH2的as 和 s （3）3100芳香环 (=CH)
（4）1605苯环骨架伸缩，与
(NH2)重 ，
10.请根据所给质谱图(10C,下页)及红外光谱 (• 图 10D, )推导结构式 （ 1）次下页 M/Z=120 ，低分辨质谱数据
得→ C9H12 → r﹢db=4 • （2）质谱峰 39，51，65，77 典型 苯环类 ，不饱和度用完。
10C
图10D
• （3）3100-3000 苯环中=CH伸缩 (=CH) , 1600，1500，1450苯环骨架伸缩; 760，700 单取代苯特征 合频及倍频区2000-1660
（6）2220 不是（N=C=S，-C=C=C- ， -N=C=N-，N3-),因为它们的 均低于 2220， 也不是 (CC) (较弱) 因此只可能: -CN或 -N=C=O （7）-CN（2260-2210） 和 -N=C=O（ 2275-2250 ）但它们与 芳香环共轭时 -CN与苯共轭降低波数， 而- N=C=O 受影响小，现为2220, 故此为 -CN基团 （8）如光谱图下面结构式
• (1) 从质谱图中分子离子峰的 高分辨质谱数据 98.1905＋0.001 ， • 由计算机检索 或查Lederberg 表（过去）得 C7H14→r﹢db=1 不可能有苯环
图9A
9B
（2）(CH)＜3000，故无 (C=C)， 为满足r﹢db=1 ，只能是环烷烃 （3）有1380，故有-CH3 ,它接在环烷烃上? （4）基峰（MS）69， 可能是环戊烷基， C5H9- ，它质量数为69. 由质谱数据，分子 C7H14 分子量 为98 98-69=29→ 它可能是 - C2H5 (乙基) 环戊烷基(69) ﹢ 乙基(29) →乙基环戊烷 （ 5）如图9A上结构式
(10) 将上述4个结果拼装起来有如下A, B, C 三种可能. (C)不可能, 因(C)只可有5种不同13C NMR 峰， 而 图 11D中有7种13C峰， 剩下（ A）和（B）选谁呢？
（10）用经验公式计算（A）和（B） 数 据，（B）更符合实验值，此化合物应为 （B）
表1： 2- 和3-甲基环己酮13C的化学位移 估 算值 (注 ：表1图中1-7 为碳原子编号)
（5）1317as(-SO2-)（与 C-N重）， 1149 s(-SO2-) （6）1599 1504苯骨架伸缩 ， 1097苯中=CH 面内变角 八个氢中已有2 个NH2 ， 用去4个氢，只有4个氢在苯环上， (7) 839 828对位取代苯特征 （苯中=CH面外变角） （8）如光谱图下面结构式, 满足r＋db＝4。
二.谱图解析举例
1．已知C14H14及IR图(图1),推导结构式
经验法则 ：有机化合物的不饱和度用环加双键数 r+db 表示 ， 计算公式为： r+db=[(2n+2)+ t-m]/2, n:4价原子数, t:3价原子数, m:1价原子数; H为1价元素, C为 4价元素，N为3价元素。 O和S 均为 2价元素,（不计入环加双键数） CC等为2个双键，CO为1个双键， 苯环为3个双键和1个环，环烷烃为一个环。
(1) M/Z=112 .00889 分子离子峰高分辨质谱数据, 由计算机检索→C7H12O→不饱和度r﹢db=2 (2) r﹢db=2，故无苯，IR亦证明无3100-3000 (3) IR 强1715峰, (C=O), 已用去1个不饱和度 (4)无1675-1645, 无C=C(且3000以上无峰), 只能环烷烃
(4) 1442，1380为 -CH3 （2925又证）， 再用去1个C ，3个H (5) 剩下4个H能被苯用，故为双取代苯 (6) 748，邻位取代苯特征（在770-745） (7) 1588，1494，1471苯骨架伸缩 (8) 1303，1258 (C-N) (9) 如光谱图下面 结构式