有机化合物红外光谱谱图的基本特征
红外光谱的四大特征
红外光谱的四大特征
红外光谱的四大特征包括谱带的数目、谱带的位置、谱带的强度以及谱带的形状。
这四大特征可以帮助科学家们在鉴定化合物时确定化合物的类型。
具体来说，
1. 谱带的数目：不同的化合物在红外光谱中表现出不同数量的吸收谱带。
2. 谱带的位置：每个基团都有其特征振动频率，在红外光谱中表现出特定的吸收谱带位置，通常用波数表示。
在鉴定化合物时，谱带位置是最重要的参数之一。
3. 谱带的强度：谱带的强度可以反映化合物中相关基团的含量，也可以反映基团间的相互作用。
4. 谱带的形状：如果所分析的化合物较纯，其谱带较尖锐、对称性好；若是混合物，有时会出现谱带的重叠、加宽，对称性被破坏。
对于晶体固态物质，其结晶的完整性程度也影响谱带形状。
各类有机物的红外特征吸收
汇报人：XX
目录
• 红外光谱基本原理 • 烷烃类有机物红外特征吸收 • 烯烃类有机物红外特征吸收 • 炔烃和芳香烃类有机物红外特征吸收 • 含氧官能团有机物红外特征吸收 • 其他类型有机物红外特征吸收
01
红外光谱基本原理
红外光谱定义及作用
定义
红外光谱（Infrared Spectroscopy， IR）是研究物质在红外光区的吸收和 发射特性的光谱学分支。
实例分析：典型烯烃类有机物红外光谱图
• 以乙烯为例，其红外光谱图在1650cm-1处出现强吸收峰，对 应于C=C伸缩振动；在3020cm-1处出现中等强度吸收峰，对 应于C-H伸缩振动；在1460cm-1处出现弱吸收峰，对应于CC伸缩振动；在965cm-1和870cm-1处出现弱吸收峰，分别 对应于面外弯曲振动。这些特征吸收峰可用于鉴别乙烯及其 他烯烃类有机物。
C-C伸缩振动
位于约1460-1380 cm^-1^和 1100-1000 cm^-1^范围内，表 现为中等强度吸收峰。随着碳链 长度的增加，吸收峰向低波数方 向移动。
C-H弯曲振动
位于约1460-1380 cm^-1^范围 内，表现为弱吸收峰。随着碳链 长度的增加，吸收峰向低波数方 向移动。
实例分析：典型烷烃类有机物红外光谱图
02
烷烃类有机物红外特征吸 收
烷烃类有机物概述
烷烃类有机物定义
烷烃是一类仅由碳和氢两种元素 组成的有机化合物，分子中的碳 原子之间以单键相连，其余价键 均与氢原子结合。
烷烃类有机物种类
根据碳链的长度和形状，烷烃可 分为直链烷烃、支链烷烃和环烷 烃等。
红外特征吸收峰位置及强度
C-H伸缩振动
位于约3000-2800 cm^-1^范围 内，表现为强吸收峰。随着碳链 长度的增加，吸收峰向低波数方 向移动。
各类有机化合物的红外光谱
4. 芳烃
芳烃的特征吸收：（与烯烃类似） 芳烃的特征吸收：（与烯烃类似） ：（与烯烃类似
• υ=C－H 3000～3100 cm-1 （芳环C-H伸缩振动） 3000～ 芳环C 伸缩振动） =C－ • υC=C =C 1650～ 芳环骨架伸缩振动） 1650～1450 cm-1（芳环骨架伸缩振动） • γ面外=C-H 900～650 cm-1 用于确定芳烃取代类型 900～ 用于确定 确定芳 取代类型 C 芳环取代基性质无关 而与取代个数有关， 取代基性质无关， （与芳环取代基性质无关，而与取代个数有关，取代 基个数越多， 芳环上氢数目越少， 基个数越多，即芳环上氢数目越少，振动频率越 低。） • γ面外=C-H C 2000～ 倍频 2000～1600 cm-1（w) 用于确定芳 用于确定芳烃取代类型
C4H9－O－C4H9 －
丁醚的红外光谱图
1210-1000cm –1是醚键的不对称伸缩振动 υC-O-C 是醚键的不对称伸缩振动 -
7. 胺和铵盐
CH3CH2CH2CH2NH2
丙胺的红外光谱图
CH3CH2CH2NH3＋Cl－
丙胺盐的红外光谱图
8.羰基化合物 8.羰基化合物 • 因υC=O 非常特征，羰基化合物易与其他 非常特征， 有机物区分。 有机物区分。 • 不同的羰基化合物的区分主要依据： 不同的羰基化合物的区分主要依据： • υC=O 位置 • 其他辅助信息
3. 炔烃
端基炔烃有两个主要特征吸收峰： 端基炔烃有两个主要特征吸收峰： 一是叁键上不饱和C 伸缩振动υ 约在3300cm 一是叁键上不饱和C-H伸缩振动υ≡C-H约在3300cm-1处产 叁键上不饱和 生一个中强的尖锐峰 二是C 伸缩振动υ 吸收峰在2140 二是C≡C伸缩振动υ≡C-C吸收峰在2140 ~2100cm-1。 位于碳链中间则只有υ 若C≡C位于碳链中间则只有υ≡C-C在2200cm-1左右一个尖 在对称结构中， 峰，强度较弱。如果在对称结构中，则该峰不出现。 强度较弱。如果在对称结构中 则该峰不出现。
第二章 红外光谱
（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 1440~1300cm-1出现强峰 。
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
（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。
（3）氧甲基（-OCH3）、氮甲基（-NCH3）和不与芳环相 连的仲胺、叔胺中的亚甲基（-N-CH2-），可在2850-2720cm-1 范围内产生中等强度的吸收峰。
取代基位置等有用情报。
脂肪族化合物C-H面外弯曲振动区
烯烃类型
波数（cm-1)
峰强度
RCH=CH2
990和910
RCH=CHR（顺） 690
强 中至强
RCH=CHR（反） 970
中至强
R2C=CH2 R2C=CHR
890 840-790
中至强 中至强
讨论：
（1）除了R1R2C=CR3R4类型的烯烃化合物，所有其他类 型的烯烃都可用C-H面外弯曲振动作为鉴定的重要依据，其 中=CH2基团除了基频谱带外，在1800cm-1附近可观察到C-H 面外弯曲振动的倍频谱带。
-OCH3 -O-CH2-O-
醛基C-H
波数（cm-1) 2960及2870 2930及2850
2890 2830-2810 2720-2750 2780-2765
红外图谱特征
一、基团频率区和指纹区（一）基团频率区中红外光谱区可分成4000 cm-1 ~1300 cm-1和1800cm-1 （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：LT7U 键或芳香核共轭时，该峰位移到2220~2230 cm-1附近。
若分子中含有C、H、N原子，-C ≡N基吸收比较强而尖锐。
若分子中含有O原子，且O原子离-C ≡N 基越近，-C ≡N基的吸收越弱，甚至观察不到。
1900~1200 cm-1为双键伸缩振动区该区域重要包括三种伸缩振动：①C=O伸缩振动出现在1900~1650 cm-1 ，是红外光谱中很特征的且往往是最强的吸收，以此很容易判断酮类、醛类、酸类、酯类以及酸酐等有机化合物。
酸酐的羰基吸收带由于振动耦合而呈现双峰。
②C=C伸缩振动。
烯烃的C=C伸缩振动出现在1680~1620 cm-1 ，一般很弱。
单核芳烃的C=C伸缩振动出现在1600 cm-1和1500 cm-1附近，有两个峰，这是芳环的骨架结构，用于确认有无芳核的存在。
③苯的衍生物的泛频谱带，出现在2000~1650 cm-1范围，是C-H面外和C=C面内变形振动的泛频吸收，虽然强度很弱，但它们的吸收面貌在表征芳核取代类型上是有用的。
（二）指纹区d 1. 1800（1300）~900 cm-1区域是C-O、C-N、C-F、C-P、C-S、P-O、Si-O 等单键的伸缩振动和C=S、S=O、P=O等双键的伸缩振动吸收。
各类化合物的红外光谱特征
各类化合物的红外光谱特征红外光谱是一种常用的分析技术，可以用于识别和表征不同化合物的结构和功能团。
不同类型的化合物在红外光谱中显示出特定的吸收峰，这些峰对应于特定的振动模式和化学键。
有机化合物的红外光谱特征：1. 烷烃：烷烃的红外光谱特征主要包括C-H伸缩振动峰和C-H弯曲振动峰。
在3000-2850 cm-1区域，烷烃显示出强的C-H伸缩振动峰。
在1450-1375 cm-1区域，烷烃显示出C-H弯曲振动峰。
2. 卤代烃：卤代烃的红外光谱特征主要包括C-X伸缩振动峰和C-H弯曲振动峰。
在3000-2850 cm-1区域，卤代烃显示出C-H伸缩振动峰。
在700-600 cm-1区域，卤代烃会显示出C-X伸缩振动峰（X表示卤素）。
3. 醇：醇的红外光谱特征主要包括O-H伸缩振动峰和C-O伸缩振动峰。
在3650-3200 cm-1区域，醇显示出非常强的O-H伸缩振动峰。
在1050-1000 cm-1区域，醇会显示出C-O伸缩振动峰。
4. 酸：酸的红外光谱特征主要包括O-H伸缩振动峰和C=O伸缩振动峰。
在3650-3200 cm-1区域，酸显示出非常强的O-H伸缩振动峰。
在1750-1690 cm-1区域，酸会显示出C=O伸缩振动峰。
5. 醛和酮：醛和酮的红外光谱特征主要包括C=O伸缩振动峰和C-H伸缩振动峰。
在1750-1690 cm-1区域，醛和酮会显示出强的C=O伸缩振动峰。
在3000-2850 cm-1区域，醛和酮显示出C-H伸缩振动峰。
6. 酯：酯的红外光谱特征主要是C=O伸缩振动峰和C-O伸缩振动峰。
在1750-1690 cm-1区域，酯显示出强的C=O伸缩振动峰。
在1250-1100 cm-1区域，酯会显示出C-O伸缩振动峰。
7. 醚：醚的红外光谱特征主要是C-O伸缩振动峰。
在1250-1100cm-1区域，醚会显示出C-O伸缩振动峰。
8. 腈：腈的红外光谱特征主要是C≡N伸缩振动峰。
在2250-2100cm-1区域，腈会显示出C≡N伸缩振动峰。
各类有机化合物的红外吸收
一、第一峰区（4000 ~2500 cm-1）
为X-H伸缩振动区，X可以是O、N、 C 或 S 等原子。
1、O--H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。
（1）醇和酚 游离态：在3650 ~3590 cm-1 处出现中等强 度吸收带，峰形尖锐。 缔合态：在3350 cm-1 出现一个宽而强的吸 收峰。 （2） 羧酸 缔合态：在3300~2500 cm-1 出现一个宽吸 收峰。
甲苯
四、第四峰区（ 1500 ~ 600 cm-1）
为X-C（X≠H）键的伸缩振动及各类 弯曲振动区。 1、C-H弯曲振动 烷烃：
-CH3 as 1450 cm-1（m）， s 1380 cm-1（w）
烯烃：
=C-H的面外弯曲振动 对判断双键的取代类型有用 CH面外弯曲振动吸收位置 （cm-1） 990（反），910（顺） 890 730-650 970
1-己炔
正丁腈
三、第三峰区（2000~1500 cm-1）
为双键伸缩振动区和N-H的弯曲振动区。
该区域主要包括三种伸缩振动： 1、C=O伸缩振动 出现在1900~1650 cm-1 ，是红外光谱中特 征的且往往是最强的吸收，以此很容易判断酮 类、醛类、酸类、酯类以及酸酐等有机化合物。
羰基化合物的C=O伸缩振动吸 收峰位置
2、 N-H伸缩振动
胺和酰胺的N-H伸缩振动出现在 3500~3150 cm-1 弱或中等强度的吸收带。 胺类： 伯胺----- 3500，3400 cm-1 仲胺----- 3400 cm-1 酰胺类： 伯酰胺----- 3350，3150 cm-1 仲酰胺----- 3200 cm-1 铵盐：3200~2200 cm-1 强、宽、散吸收带
各类化合物的红外光谱特征讲解
各类化合物的红外光谱特征讲解红外光谱是一种重要的分析技术，可以用于确定化合物的结构和化学键的类型。
在红外光谱图中，横坐标表示波数（单位为cm⁻¹），纵坐标表示吸收强度或透射率。
有机化合物：1. 烷烃：烷烃的红外光谱图通常没有明显的峰。
C-H键的拉伸振动一般在3000-2900 cm⁻¹范围内，C-H键的弯曲振动通常在1450 cm⁻¹附近。
2. 烯烃：烯烃的红外光谱图中通常有一个称为"C=C"伸缩振动的特征峰，在1650-1600 cm⁻¹范围内。
C-H键的拉伸振动和弯曲振动与烷烃类似。
3. 芳香烃：芳香烃的红外光谱图中通常有一个称为"C=C"伸缩振动的特征峰，在1600-1475 cm⁻¹范围内。
C-H键的拉伸和弯曲振动在3100-3000 cm⁻¹和1500-1000 cm⁻¹范围内。
4. 醇和酚：醇和酚的红外光谱图中通常有一个称为-OH伸缩振动的特征峰，在3500-3200 cm⁻¹范围内。
C-O键的拉伸振动通常在1300-1000 cm⁻¹范围内。
5. 酮：酮的红外光谱图中通常有一个称为"C=O"伸缩振动的特征峰，在1750-1650 cm⁻¹范围内。
C-C和C-H键的伸缩振动可以在3000-2850cm⁻¹范围内观察到。
6. 醛：醛的红外光谱图中通常有一个称为"C=O"伸缩振动的特征峰，在1750-1650 cm⁻¹范围内。
C-H键的拉伸振动通常在2850-2700 cm⁻¹范围内。
7. 酸：酸的红外光谱图中通常有一个称为-OH伸缩振动的特征峰，在3500-2500 cm⁻¹范围内。
C=O伸缩振动通常在1800-1600 cm⁻¹范围内。
9. 酯：酯的红外光谱图中通常有一个称为C=O伸缩振动的特征峰，在1750-1735 cm⁻¹范围内。
重要有机物红外光谱
谱图解析——甲苯
2962cm-1, -CH3 反对称伸缩振动 峰。
谱图解析——甲苯
2872cm-1, -CH3对称 伸缩振动峰。
谱图解析——甲苯
这些是在更低频率的峰 的合频峰或倍频峰，这 个形式的峰是单取代芳 环峰的特征。对这些峰 进行归属是没有意义的 。 我们可以比较二取代芳 环在这个波段峰的形式 。
谱图解析——1-庚炔
630cm-1, -CH 弯曲振动。注 意：在4-辛炔中没有该峰。
谱图解析——1-庚腈
庚腈 你能从谱图中识别氰基峰吗 ?(提示:与己烷谱图比较)
谱图解析——1-庚腈
2960cm-1, -CH3 的反 对称伸缩振动峰。
谱图解析——1-庚腈
2931cm-1, -CH2的反 对称伸缩振动峰。
谱图解析——甲苯
这是 C-H 伸缩振动峰区 域，显示苯环伸缩振动 以及 CH3 的伸缩振动峰 。我们可以与邻、间、 对二甲苯进行谱图的比 较，找出它们的相似性 以及不同点。
谱图解析——甲苯
3050 ± 50cm-1，对应于 芳环或不饱和 C(sp2)-H 伸 缩振动，一般总是在 3 0 0 0 cm-1， 这 些 峰 并 不 明确归属哪些振动模式。
谱图解析——正己烷
谱图的解析一般从高波数开始，因为高 波数谱峰频率与基团一一对应，而且最 容易解释。在3000cm-1以上没有吸收峰 ，表明没有不饱和的C－H伸缩振动。在 3000cm-1 以下的四个峰是饱和 C-H 伸缩 振动峰。
谱图解析——正己烷
在 2962cm-1 处的峰是 CH3 基团 的反对称伸缩振动。这种反对 称伸缩振动范围2962±10cm-1 ，事实上，存在两个简并的反 对称伸缩振动（显示其中一个 ）。
谱图解析——1-己烯
有机化合物的红外光谱分析
有机化合物的红外光谱分析有机化合物的红外光谱分析系别：化学物理系学号：PB09206108姓名：倪宇飞有机化合物的红外光谱分析⼀、实验⽬的（1）初步掌握两种基本样品制备技术及傅⽴叶变换红外光谱仪的简单操作。
（2）通过谱图解析及标准谱图的检索，了解由红外光谱鉴定未知物的⼀般过程。
⼆、实验原理（1）原理概述物质分⼦中的各种不同基团，在有选择的吸收不同频率的红外辐射后，发⽣振动能级之间的跃迁，形成各⾃独特的红外吸收光谱。
据此，可对物质进⾏定性和定量的分析。
特别是对化合物结构的分析，应⽤更为⼴泛。
（2）对试样的要求A.试样应该是单⼀组分的纯物质，纯度应⼤于98%，便于与纯化合物的标准进⾏对照，多组分试样应尽量在测试前预先⽤分馏、萃取、重结晶、区域熔融和⾊谱法进⾏分离提纯；B.试样中不应含有游离⽔。
本⾝⽔有红外吸收，会严重⼲扰样品的谱图，⽽且会侵蚀吸收池的盐窗，游离⽔的吸收为⽌约为3400cm-1以及1630cm-1；C.试样的浓度和测试厚度应该选择适当，以使光谱图中的⼤多数吸收峰透射⽐处于10%～80%范围内。
（3）制样⽅法本次实验中的提供了固体和液体两种未知待测样品，因此有针对性的采⽤了两种制样⽅法A.液膜法对于沸点较⾼的的液体，直接将样品滴在两块NaCl盐窗之间，形成没有⽓泡的⽑细厚度液膜，之后⽤夹具固定，放⼊仪器的光路中进⾏测试。
本实验中由于液体的流动性较差，故只⽤⼀⽚盐窗即可；B.KBr压⽚法，将1～2mg固体试样与200mg纯KBr研细混合，研磨⾄粒径⼩于2微⽶，在油压机上压成透明薄⽚即可⽤于测定。
（4）仪器⼯作原理傅⽴叶变换红外光谱仪主要由光源（硅碳棒、⾼压汞灯）、Michelson⼲涉仪、检测器、计算机和记录仪组成FTIR仪器⼯作原理图Michelson⼲涉仪光学⽰意及原理图测试样品时时，由于样品对某些频率的红外光有吸收，使检测器的⼲涉强度发⽣变化，从⽽得到不同的⼲涉图。
红外光是复合光，检测器接收到的信号是所有频率的⼲涉图的加和。
红外光谱仪的使用及谱图解析
红外光谱仪的使用及谱图解析利用红外吸收光谱进行有机化合物定性分析可分为两个方面：一是官能团定性分析，主要依据红外吸收光谱的特征频率来鉴别含有哪些官能团，以确定未知化合物的类别；二是结构分析，即利用红外吸收光谱提供的信息，结合未知物的各种性质和其它结构分析手段(如紫外吸收光谱、核磁共振波谱、质谱)提供的信息，来确定未知物的化学结构式或立体结构。
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。
分子结构与红外光谱分子官能团与红外光谱吸收峰：（1）分子的整体振动图像可分解为若干简振模式的叠加，每个简振模式（振动能级跃迁）对应于一定频率的）对应于一定频率的光吸收峰，全部具有红外活性的简振模式的光吸收峰就构成了该分子的振动吸收光谱，即红外光谱。
（2）分子的简振模式（振动能级）决定于分子的结构，因此可以将分子结构与其红外光谱联系在一起。
（3）分子的一个简振模式是其所有原子特定运动分量的叠加，也就是说，在一个简振模式下，所有原子都在进行（相同频率）运动运动。
但是一般只有某一个（或几个）基团的运动起着主要作用，而其它原子的运动相对弱的多。
所以，分子的一个简振模式可以看作只是个别基团（官能团）的运动，因此，可以将分子的红外光谱吸收峰与其官能团相对应。
各类化合物红外光谱特征
各类化合物的红外光谱特征有机化合物的数目非常大，但组成有机化合物的常见元素只有10种左右，组成有机化合物的结构单元即称为基团的原子组合数目约有几十种。
根据上述讨论，基团的振动频率主要取决于组成基团原子质量（即原子种类）和化学键力常数（即化学键的种类）。
一般来说，组成分子的各种基团如C-H、C-N 、C=C、C=O 、C-X等都有特定的红外吸收区域（特征吸收峰），根据特征吸收峰可以推断物质的结构。
所以，有必要对各类有机化合物的光谱特征加以总结。
一、烷烃1. νC-H 3000~2840 C-H伸缩振动频率2. δC-H 1460 和1380 C-H弯曲振动频率3.C-C 1250-800当化合物具有四个以上邻接的CH2基团时，几乎总是在（715-725，通常在720cm-1处）有谱带（CH2以内摇摆），它在鉴别上是有用的。
二、烯烃1. ν＝C-H 3010-31002.νC=C1680-16003. δC-H1000-700三、炔烃1. ν≡C-H 3300-3250 峰形较窄，易于OH和NH区别开。
2. δ≡C-H 900-610 宽的谱带3. ν C≡C2140-2100 一元取代炔烃RC≡CH|| 2260-2190 二元取代炔烃四、芳香烃1.νC-H 3080-30102.νC-C 1650-1450 2～4个吸收峰3. 面外弯曲振动(g=C-H ) 900-650五、醇和酚羟基化合物1. νO-H 3700-3500（游离的醇和酚，峰尖、强）|| 3500-3200（缔和的羟基，峰形强而宽）2. δO-H 1500~13003. νC-O 1250~1000六、醚1.脂肪醚1150-10602.芳香醚1270 ~ 1230（为Ar-O 伸缩）1050 ~ 1000 cm-1（为R-O 伸缩）3.乙烯醚：1225-12005、在环氧乙烷类中有三条特征谱带可作为这种基团的存在的标志：1280-1240 环的不对称伸缩振动|| 950-810cm-1 环的对称伸缩振动|| 840-750cm-1七、羰基化合物（包括醛、酮、羧酸、酯、酸酐和酰胺等）1.酮1725-17052.醛1740-1720 2820-2720出现两个强度相等的吸收峰3.羧酸（1）νO-H 3200-2500（液体及固体羧酸）|| 3550（在气相或极稀的非极性溶剂溶液中）（2）nC=O 1730-1700（2）νC-O 1250附近（强峰）（3）δO-H 1400cm-1和920cm-1区域有两个强而宽的吸收峰（4）羧酸盐1580cm-1 和1400cm-1 之间的两个谱带4.酯(1) νC=O1750-1735(2) νC-O-C 1330-10305.酸酐（1）n C=O 在1860-1800cm-1和1800-1750cm-1出现两个强的吸收峰(2) n C-O-C 开链的在1180-1045cm-1，而环状酸酐在1310-1200cm-16.酰胺: 兼有胺和羰基化合物的特点（1)νN-H稀溶液中伯酰胺出现两个中等强度的峰，分别在3500cm-1和3400cm-1附近，浓溶液和固体中由于有氢键发生，将移向3350-3180cm-1低频区仲酰胺在很稀溶液中，在3460-3420cm-1处只出现一个谱带，浓溶液中或固体中缔和体出现在3330cm-1(3)δN-H弯曲振动(酰胺II带）伯酰胺游离态在1600cm-1处，缔合态在1650-1620处,仲酰胺游离态在1550-1510处；缔和体在1570-1515处（4）酰胺还有C-N吸收带（酰胺III带），它们的吸收位置如下：伯酰胺1420-1400cm-1（中）；仲酰胺1305-1200cm-1（中）叔酰胺700-620cm-1（中）八、胺和胺盐1.胺：胺有三个特征吸收带即：nNH、δ N-H和nC-N吸收带（1）nNH 3550-3250（2）δ N-H 1650-15402.铵盐伯胺和仲胺的νNH νNH3+ 伯胺盐在3000-2800cm-1之间出现强和宽的吸收带伯胺盐的δNH3+出现在1600-1575cm-1和1550-1504cm-1处两个吸收带仲胺盐的νNH2+ 出现在2700-2250cm-1 区域；δ NH2+ 出现在1620-1560cm-1区域叔胺盐的νNH+ 在2700-2250cm-1 区域出现一个强的宽带或一组较尖的谱带。
有机化合物的红外光谱
一、 红外光谱的七个重要区段
1. O-H、N-H 伸缩振动区。 2. Y-H 伸缩振动区（Y=C、S、B、P 等）。 3. 三键及累积双键伸缩振动区。 4. C=O伸缩振动区。 5. C=C伸缩振动区。 6. C-H面内弯曲振动、C-O及C-N伸缩振动区。 7. C-H面外弯曲振动区。
游离 3700～3500 cm－1 s（尖） 缔合 3450～3200 cm－1 vs （较宽）
伯胺双峰，仲胺单峰，叔胺无峰。
（4） v N-H（酰胺）
伯酰胺
3450～3225 cm－1 s（略宽），双峰
仲酰胺
～3330 cm－1
s （略宽）单峰，
δN－H 倍频峰 3070 cm－1 （w） 伯酰胺双峰，仲酰胺单峰，叔酰胺无峰。
（2）饱和C-H伸缩振动频率通常在3000cm－1以下： v CH3 2960、2870cm－1， v Cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2 2930、2850cm－1 vCH 2890cm－1。
（3）醛氢的 vC-H 与δ CH 的倍频产生费米共振，出现双峰： 2840 、 2720cm－1。
（4）环丙烷的 vC-H 在3060cm－1附近，随着环的增大，频率下 降至3000cm－1以下。
1:2 1250 cm-1
c) CH2面外变形振动—(CH2)n—，证明长碳链的存在。 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 ）
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
芳氢的δ 面外吸收峰 位于900～650cm－1，可出 现1～3个强吸收峰，这些峰的位置、数目要随芳环 上的取代基的位置和数目而变化，由此可以判断芳 环的取代状况。P.64～65.
红外光谱谱图解析完整版
在判断存在某基团时，要尽可能地找出其各种相关吸收带，切不可仅 根据某一谱带即下该基团存在的结论。
同理，在判断某种基团不存在时也要特别小心，因为某种基团的特征
振动可能是非红外活性的，也可能因为分子结构的原因，其特征吸收变
得极弱。
（五）提出结构式
如果分子中的所有结构碎片都成为已知（分子中的所有原子和不饱和
—CH2—CO—CH2— 1715 cm-1 酮
—CH2பைடு நூலகம்CO—O—
1735 cm-1 酯
—CH2—CO—NH— 1680 cm-1 酰胺
2021/8/3
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（四）从分子中减去己知基团所占用的原子，从分子的总不饱和度中 扣除已知基团占用的不饱和度。根据剩余原子的种类和数目以及剩余的 不饱和度，并结合红外光谱，对剩余部分的结构做适当的估计
2021/8/3
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3000 cm-1 以上
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（2） 叁键（C C）伸缩振动区（2500 2000 cm-1 ）
在该区域出现的峰较少； ①RC CH （2100 2140 cm-1 ）
RC CR’ （2190 2260 cm-1 ）
R=R’ 时，无红外活性
②RC N （2100 2140 cm-1 ）
度均已用完），那么就可以推导出分子的结构式。在推导结构式时，应
把各种可能的结构式都推导出来，然后根据样品的各种物理的、化学的
性质以及红外光谱排除不合理的结构。
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（六）确证解析结果 按以下几种方法验证 1、设法获得纯样品，绘制其光谱图进行对照，但必须考虑 到样品的处理技术与测量条件是否相同。 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。 常见的标准红外光谱图集有Sadtler红外谱图集、Coblentz 学会谱图集、API光谱图集、DMS光谱图集。
各类化合物的红外光谱特征讲解
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
H C C R
2：1375-1225 cm-1 （弱）
R1 C C R 2
有机化工产品分析
对比
烯烃顺反异构体
有机化工产品分析
实例分析
υ
AS （N=O）=1565-1545cm
-1
υ
υ 芳香族 υ
S （N=O）=1385-1350cm
-1
-1
AS （N=O）=1550-1500cm S
-1 =1365-1290cm （N=O）
有机化工产品分析
有机化工产品分析
谢谢
υ
（C-O）
1050 cm-1 1100 cm-1 1150 cm-1 1200 cm-1
α 支化：-15 cm-1 α 不饱和：-30 cm-1
有机化工产品分析
—OH基团特性
分子间氢键： 双分子缔合（二聚体）3550-3450 cm-1 多分子缔合（多聚体）3400-3200 cm-1 分子内氢键：
有机化工产品分析
3515cm-1
2895 cm-1 0．01M 0．1M 0．25M 1．0M
2950cm-1
3640cm-1
3350cm-1 乙醇在四氯化碳中不同浓度的IR图
有机化工产品分析
有机化工产品分析
有机化工产品分析
4、 醚（C—O—C）
脂族和环的C-O-C 芳族和乙烯基的=C-O-C 脂族 R-OCH3 υ 芳族 Ar-OCH3 υ
（C=C）峰
H C C R R1 C C R2
各类有机化合物的红外特征吸收
各类有机化合物的红外特征吸收2007-02-06 21:45:09| 分类：药物分析| 标签：|字号大中小订阅第一峰区（4000－2500cm-1）X－H 伸缩振动吸收范围。
(1). O－H醇与酚：游离态－－3640～3610cm-1，峰形尖锐。
缔合态－－3300cm-1附近，峰形宽而钝羧酸：3300～2500cm-1，中心约3000cm-1,谱带宽而散；(2) . N－H胺类：游离——3500～3300cm-1缔合——吸收位置降低约100cm-1伯胺：3500，3400 cm-1（吸收强度比羟基弱）仲胺：3400 cm-1（吸收峰比羟基要尖锐）叔胺：无吸收酰胺：伯酰胺：3350，3150 cm-1 附近出现双峰仲酰胺：3200 cm-1 附近出现一条谱带叔酰胺：无吸收(3). C－H烃类： 3300～2700 cm-1范围，3000 cm-1是分界线。
不饱和碳（三键、双键及苯环）＞3000 cm-1饱和碳（除三元环外）＜3000 cm-1饱和烃基：3000～2700 cm-1，四个峰－CH3：～2960（s）、～2870 cm-1（m）－CH2－：～2925（s）、～2850 cm-1（s）＞CH－：～2890 cm-1炔烃：～3300 cm-1，峰很尖锐,与nOH 和nNH有重叠；烯烃、芳烃：3100～3000 cm-1两种氢易于混淆醛基：2820 cm-1，2740～2720 cm-1，两个中强峰,区别醛和酮的特征谱带。
巯基：2600～2500 cm-1，谱带尖锐，容易识别叁键：－C≡C－、－C≡N累积双键：＞C＝C＝C＜、－N＝C＝O、－N＝C＝S特点：谱带为中等强度吸收或弱吸收。
干扰少, 容易识别。
1.C≡C 2280～2100cm-1 乙炔及全对称双取代炔，无红外吸收。
2.C≡N 2250～2240cm-1，谱带较C≡C强。
C≡N与苯环或双键共轭，谱带向低波数位移20～30cm-1。
有机物红外光谱的测绘及结构分析
不同官能团和化学键在红外光谱中具有不同 的特征吸收峰，通过分析这些特征吸收峰的 位置和强度，可以推断出有机物的分子结构 和分子间的相互作用。
红外光谱技术还可以用于有机物分 子的定量分析和纯度检测，为有机 化学、药物化学和材料科学等领域 的研究提供了重要的实验依据。
研究不足与展望
虽然红外光谱技术已经得到了广泛的应用，但仍存在一些 局限性，如对某些复杂有机物或高分子聚合物的解析能力 有限。
有机物红外光谱的测绘及结构分析
目录
• 引言 • 有机物红外光谱的基本原理 • 有机物红外光谱的测绘方法 • 有机物红外光谱的结构分析方法 • 实例分析 • 结论与展望
01 引言
主题简介
• 红外光谱是一种常用的光谱分析技术，用于研究分子振动和 转动能级跃迁。有机物红外光谱的测绘及结构分析是利用红 外光谱技术对有机物分子进行结构分析和表征的重要手段。
5. 分析光谱
根据光谱特征峰的位置和强度， 推断有机物的官能团和结构信 息。
数据收集和处理
光谱数据
记录有机物在各个波数下的红外吸收强度，形成光谱 图。
特征峰识别
根据已知的红外光谱特征峰，识别出样品中存在的官 能团。
数据处理和分析
对光谱数据进行处理和分析，提取有机物的结构信息， 如碳氢比、官能团类型等。
峰的位置与强度
红外光谱的峰位置与有机物的官能团有关，峰的强度则与官能团的 数量和样品浓度有关。
峰的形状
峰的形状可以提供有关分子内部结构的更多信息，如氢键的存在与 否。
红外光谱在有机物结构分析中的应用
官能团鉴定
通过分析特征峰的位置和强度，可以确定有 机物中存在的官能团。
化合物鉴别
结合已知化合物的红外光谱，可用于鉴别未 知化合物的结构。
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烯烃
3030 cm-1 （弱）=C-H链中烃； 3080（强）=CH2端位烯烃。
1680-1630 -C=C-（弱）
反式：-CH=CH 顺式：-CH=CH
970-960cm-1 770-665cm-1
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例2：化合物C6H12的红外光谱如下，写 出其结构式。
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在这区域可能还会有另外的吸收出现。 （a）间位二取代在725~680cm-1有强吸收。 (b)1、2、3-三取代化合物另外在745~705cm-1有
强吸收。 （c）1、3、5 - 三取代化合物另外在755~675cm-1
有强吸收。
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芳烃
• 3030、1600、1580、 1500、1450.
• 解：
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壬烯
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1-己烯的红外光谱图
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三、炔烃
• ≡C-H 3300 cm-1 一取代炔烃：
R-C≡C-H 2140 cm-1 -2100cm-1 二取代炔烃： R-C≡C-R 2260 cm-1 -2190 cm-1
在饱和烃中 1380cm-1为烷 基异构化情况；
1460cm-1为烷烃 中的-CH2-，
同时在720cm-1证 明。
饱和烃
例1：化合物C9H20的红外光谱如下，写出 其结构式。
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• 解：计算不饱和度：
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庚烷CH3(CH2)5CH3的红外光谱图
CH3
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• 解：
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例题：下图为一个含有C、H、O的有机化合物的 光谱图，试问： （1）这个化合物是脂肪族还是芳香族？ （2）是醇类还是酮类？ （3）是否含有双键或叁键？
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推测C8H8纯液体
解：1）U =1-8/2+8=5 2）峰归属 3）可能的结构
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第三节 有机化合物红外光谱谱图的基本特征
首先计算不饱和度：
当U=0时，表示分子是饱和的，应为链状饱和烃及其不含 双键的衍生物；
U=1时，可能有一个双键或脂环； U=2时，可能有两个双键或脂环，也可能有一个叁键； U=4时，可能有一个苯环。
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➢3000cm-1为分界线： >3000cm-1为不饱和烃 <3000cm-1为饱和烃，另外可能是醇、
• υC≡N：2260-2240（s）（尖锐）
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A 3070,3025 B 2910,2860 06C:324:23110
芳 CH 脂肪 C H
CN
十二、硝基化合物
（1）R-NO2 • υas(NO2)：1565-1543（s） • υs(NO2)：1385-1360（s） • υs(CN)：920-800（m）
（2）Ar-NO2 υas(NO2)：1550-1510（s） υs(NO2)：1365-1335（s） υs(CN)：860-840（s）
不明：750（s）
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间二硝基苯的红外光谱
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例3：化合物C6H10的红外光谱 如下，写出其结构式。
• 解：
• 己炔 • HC≡C-CH2-CH2-CH2-CH3
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四、芳香烃
(1)苯环在四个区有其特征吸收：3100～3000、2000～1650、1625～1450及900～ 650cm-1.
H C CH2
五、醇和酚
（1）醇和酚都含有羟基，有三个特征吸收带：OH、 OH和C-O。
（2）羟基的伸缩振动OH在3670~3230cm-1(S)。 游离的羟基OH尖,且大于3600cm-1； 缔合羟基移向低波数，峰加宽，小于3600cm-1。 缔合程度越大，峰越宽，越移向低波数处。 水和NH在此有吸收。
酚、胺
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一、饱和烷烃
(a)CH的伸缩振动：基本在2975~2845cm-1之间，包 括甲基、亚甲基和次甲基的对称及不对称伸缩振动。 (b)CH的变形振动：在1460附近、1380附近及 720~810cm-1会出现有关吸收。
(c)C-C环的骨架振动,在720~1250cm-1。
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• 670cm-1苯 看3030、1600～1400
有2～4个吸收峰，可 确定为芳香烃化合物。 从900 cm-1 -650 cm-1 区域出现的峰来确定 取代基的数目和位置。
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例题 判断有无芳烃的存在，并指出其波数。
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• 例题：化合物C9H12的红外光谱如下，写 出其结构式。
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乙酸乙酯的红外光谱图
1743为C=O， 1243为
是第一强峰。
as coc
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九、羧酸
• OH：3400-2500(m) 有高低不平很宽的峰
• C=O：1740～1690（m）
• OH：1450～1410（w）
• CO：1266～1205（m）
OH R-C
(b)芳香族醚和乙烯基醚： Ph-O-R、Ph-O-Ph和R-C=C-O-R’
1310~1020cm-1为
as C
O
C
1075~1020cm-1为
s C
O
C
强吸收 强度较弱
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（2）一般情况下，只用IR来判别醚是困难的。 因其他一些含氧化合物，如醇、羧酸、酯类都会 在1100~1250cm-1范围有强的C-O吸收。
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CH
CH2
CH3
CH
CH3
CH3
红外光谱
二、 烯烃
（1）烯烃有三个特征吸 区 (a)3100~3000cm-1 ， =CH (b)1680~1620cm-1 ， C=C (a) 、(b)用于判断烯
键的存在与否。 (c)l000~650cm-1，烯碳上质子的面外摇摆振动
=CH，用于判断烯碳上取代类型及顺反异构。
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• 醇：
• O-H:3700-3200（变） • 游离O-H: 3670-3580 • 缔合O-H: 3550-3230 • OH: 1410-1260（ｗ） • C-O: 1250-1000（ｓ） • OH: 750-650 (s)
酚：
O-H: 3705-3125(s) C=C: 1650-1430(m)
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1-辛醇的红外光谱图
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苯酚的红外光谱图
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六、醚
（1）醚的特征吸收为碳氧碳键的伸缩振动
as CO
C
和 s
。
COC
(a)脂肪族醚(R-O-R)：
脂肪族醚中
s C
O
C
弱。
as COC
在 1150~1050cm-1(S)
（4）面外变形振动=CH在900-650cm-1，按其位置、吸收峰个数及强度可以用来判 断苯环上取代基个数及取代模式。
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（5）苯环质子的面外变形振动的倍频及组合频在 2000~1650cm-1。也可以用于确定苯环取代类型。
（6）其他 除了上述按邻接氢判断在900~650cm-1的谱带外，
（2）-NH υNH ：3500-3300(m) υNH：1650-1550(vw)
υC-N 脂肪族胺：1220~1020 (m，w) υC-N 芳香胺：1350~1280 (S)
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正丙胺的红外光谱图
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Ph-CH2NH-Ph的红外光谱
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十一、腈-C≡N
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酰胺：
七、羰基化合物
1680～1630
羰基：
1710 ～1730
醛 C＝O ～1725(vs) 双峰：υCH：≈2820， ≈2720 （w）
酮 C＝O ～1715(vs)
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3-戊酮的红外光谱图
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苯甲醛的红外光谱图
(3)υC-O-C
在1330~1050cm-1有两个吸收带，即
as coc
和 csoc
。
其中
as coc
在1330~1150cm-1，峰强度大而且宽，
常为第一强峰。
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酯(RCOOR’)
• υC=O：3450ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱw)(泛频) • υC=O: 1770-1720(S) • υCOC: 1300-1000(S)
O
O C-R
HO
羧酸在液体和固体状态，一般以二聚体形式存在， 羧酸分子中既有羟基又有羰基，两者的吸收皆有。
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苯甲酸的红外光谱图
06:34:31
十、胺
（1）-NH2 υNH ：3500-3300(m)，双峰 υNH：1650-1590(m，s)
υC-N 脂肪族胺：1220~1020 (m，w) υC-N 芳香胺：1340~1250 (S)
(2）=CH出现在3100-3000cm-1，常在3030cm-1附近。
(3)苯环的骨架振动：在1625-1450cm-1之间，可能有几个吸收，强弱及个数皆与结构 有关。