红外谱图解析示例
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常见有机物红外谱图解析
谱图解析——1-庚炔
2861cm-1 ， 是 CH2 对 称伸缩振动峰。
谱图解析——1-庚炔
2119cm-1，-CC伸缩振动峰，一般 范围：端炔基，2220±10cm-1；分 子链内炔基，2225±10cm-1。如果 是对称取代，则该峰不出现（比较 4- 辛 炔 ） 。 比 较 庚 腈 的 CN 伸 缩 振 动（2247cm-1)。
3312cm-1， 是CH伸缩振动峰 ，一般来说，范围在3300±20 cm-1，而且非常尖锐。
谱图解析——1-庚炔
2960cm-1 ， 是 CH3 反 对称伸缩振动峰。
谱图解析——1-庚炔
2935cm-1 ， 是 CH2 的 反对称伸缩振动峰。
谱图解析——1-庚炔
2870cm-1 ， 是 CH3 对 称伸缩振动峰。
1350～650cm-1的低频区称为指纹区。
谱图解析——正己烷
正己烷 最常见的有机化合 物。
谱图解析——正己烷
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。
谱图解析——正己烷
在2926cm-1处， 是 CH2 的 不 对 称 伸缩振动峰。
常见有机物红外谱图解析
• 叁键和累积双键区，2500～1900cm-1
主要包括炔键-CC-，腈基一CN、丙二烯基—C＝C＝C—，烯酮 基—C＝C＝O、异氰酸酯键基—N＝C＝O等的反对称伸缩振动；
νs：对称伸缩； νas：反对称伸缩； δ：面内弯曲； γ：面外弯曲；
ω：摇摆；
τ：扭曲
累积双键： N=C=O：2240-2275cm-1 N=C=S：2085cm-1 C=C=C：1915-2000cm-1 N=C=N：2120-2155cm-1
红外光谱谱图解析ppt课件
07:35:40
10
（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
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32
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33
2、 烯烃，炔烃
Байду номын сангаас
CH
CH 伸
CC 缩
CC 振
a)C-H 伸缩振动(> 3000 cm-1)
动
CH 变
形
振 动
H CH H C H C CH2
CH
07:35:40
υ（C-H）
3080 cm-1 3030 cm-1
3080 cm-1 3030 cm-1 3300 cm-1
=C-H C-H CC C=C
O-H O-H（氢键） S-H P-H
C=O C-C，C-N，C-O N-O N-N C-F C-X
N-H
CN C=N
3500
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3000 2500 2000 特征区
C-H，N-H，O-H
1500
1000 500 指纹区
28
三、各类化合物的红外光谱特征
07:35:40
29
1、烷烃（CH3，CH2，CH）(C—C,C—H )
红外光谱谱图解析
作判断有无甲基存在的依据。 烯烃的C—H弯曲振动在1000~800 cm-1范围，可以借以鉴别各种取代类
型的烯烃。 芳烃的C—H弯曲振动主要是900~650 cm-1处的面外弯曲振动，对确定
苯的取代类型很有帮助。
19:06:26
②C—O伸缩振动 这类振动产生的吸收带常常是该区中的最强峰。 醇的C—O在1260~1000 cm-1；酚的C—O1350~1200 cm-1； 醚的C—O在1250~1100 cm-1；饱和醚常在1125 cm-1出现； 芳香醚多靠近1250 cm-1。
19:06:26
酸酐的C=O
双吸收峰：1820～1750 cm-1 ，两个羰基振动偶合裂分； 线性酸酐：两吸收峰高度接近，高波数峰稍强； 环形结构：低波数峰强；
19:06:26
羧酸的C=O
1820～1750 cm-1 ， 氢键，二分子缔合体；
19:06:26
（4）确定好可能基团后，对指纹区的谱带进行分析
19:06:26
（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。
19:06:26
3、再根据谱带的位置、强度、宽度等特征，推测官能团可能与什么取 代基相连接。
=C-H C-H CC C=C
O-H O-H（氢键）
C=O C-C，C-N，C-O
S-H P-H N-O N-N C-F C-X
型的烯烃。 芳烃的C—H弯曲振动主要是900~650 cm-1处的面外弯曲振动，对确定
苯的取代类型很有帮助。
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②C—O伸缩振动 这类振动产生的吸收带常常是该区中的最强峰。 醇的C—O在1260~1000 cm-1；酚的C—O1350~1200 cm-1； 醚的C—O在1250~1100 cm-1；饱和醚常在1125 cm-1出现； 芳香醚多靠近1250 cm-1。
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酸酐的C=O
双吸收峰：1820～1750 cm-1 ，两个羰基振动偶合裂分； 线性酸酐：两吸收峰高度接近，高波数峰稍强； 环形结构：低波数峰强；
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羧酸的C=O
1820～1750 cm-1 ， 氢键，二分子缔合体；
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（4）确定好可能基团后，对指纹区的谱带进行分析
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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。
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3、再根据谱带的位置、强度、宽度等特征，推测官能团可能与什么取 代基相连接。
=C-H C-H CC C=C
O-H O-H（氢键）
C=O C-C，C-N，C-O
S-H P-H N-O N-N C-F C-X
4-3红外光谱解析
面外变形（=C-H） 1000-700 cm-1 （有价值）
（=C-H）
R1
H
CC
970 cm-1（强）
H
R2
R1
R3 CC
790-840 cm-1
R2
H （820 cm-1）
R1
R2 （=C-H）
H
CC H
800-650 cm-1 （690 cm-1）
R1 C C H 990 cm-1
H
H 910 cm-1 （强）
1195 cm-1
C H3 C C H3 CH
3
1405-1385cm-1 1372-1365cm-1
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≥ 720 cm-1 （中强 ）
1300cm-1 ~ 910 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、C=S、S=O、P=O等双键 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。
第三节 红外光谱解析
一、官能团区和指纹区
红外光谱
官能团区：4000~1300cm-1（1350） 2.5~7.7μm
指纹区：1300~600cm-1（1350~650） 7.7~16.7μm
官能团区：X-H的伸缩振动以及各种双键、叁键的伸缩 振动吸收峰出现的区域，此区域内峰较稀疏，是鉴定 工作最有价值的区域。
红外光谱谱图解析ppt课件
29
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）
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
12:59:55
14
1、红外光谱信息区
常见的有机化合物基团频率出现的范围：4000 670 cm-1 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） (2)2500 2000 cm-1 三键，累积双键伸缩振动区
(3)2000 1500 cm-1 双键伸缩振动区
1170cm-1
1391-1381cm-1 1368-1366cm-1
4:5 1195 cm-1
1405-1385cm-1 1372-1365cm-1
1:2 1250 cm-1
31
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 ）
正溴丁烷的波谱解析 troscopy，IR
12:59:55
1
概述 introduction
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生：振-转光谱
辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构
近红外区：低能电子 跃迁、含氢原子团伸 缩振动的合频吸收； 稀土、过渡金属
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
红外光谱分析方法
ν C O 1235 cm 1
该化合物为结构 2
练习
(书后P276题15) (书后P276题15)
ν φ H 3030
ν
as CH 3
ν C =(芳) 1588 , 和1471 1494 C
2925
as δ CH 3
s δ CH 3 1380 1442 ν C N 1303, 1268
γ φ H 748cm1 (单)
ν NH 3430 , (双) 3300
δ NH 2 1622
续前
解: U = 2 + 2 × 7 + 1 9 = 4 推测可能含苯环 2 3030 cm 1 可能为ν φ H
1588 , 和1471cm 1 1494 (三峰) 可能为ν C =(芳环) C 748cm 1 (单峰) 可能为γ φ H (双取代)
否定结构 4
续前
综上所述,峰归属如下 :
ν φ H 3060 ,3040 和3020 cm 1
1584 和 1493 cm 1 ν C =(芳环) 1600 , C
γ φ H (单取代) 756 和 702 cm 1 (双峰) ν CH 2 2938 ,2918 和 2860 cm 1 δ CH 2 1452 cm 1
图示
图示
二,IR光谱解析实例 IR光谱解析实例
练习 : 某化合物C9H10O,其IR光谱主要吸收峰位为3080, 某化合物C ,其IR光谱主要吸收峰位为3080, 3040,2980,2920,1690( ),1600,1580,1500, 3040,2980,2920,1690(s),1600,1580,1500, 1370,1230,750,690cm1370,1230,750,690cm-1,试推断分子结构 解: U = 2 + 2 × 9 10 = 5 可能含有苯环 2 1 1690 cm 强吸收 为ν C =O 3080 ,3040 cm 1有吸收 可能为ν φ H
红外光谱谱图解析Ppt讲课文档
（1）两类基本振动形式
伸缩振动 亚甲基：
变形振动
亚甲基
202222//44//1133
第六页，共六十九页。
甲基的振动形式
伸缩振动 甲基：
对称
υs(CH3) 2870 ㎝-1
不对称
υas(CH3) 2960㎝-1
变形振动 甲基
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对称δs(CH3)1380㎝-1
不对称δas(CH3)1460㎝-1
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第四页，共六十九页。
２、为什么红外光谱图纵坐标的范围为4000~400 cm-1？
红外光波波长位于可见光波和微波波长之间0.75~1000μm（1μm=10-4 cm）范围。
0.75~2.5μm为近红外区 2.5~25μm为中红外区
25~1000μm为远红外区 2.5~15.4μm的中红外区应用最广
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第二页，共六十九页。
一、认识红外光谱图
202222//44//1133
第三页，共六十九页。
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
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。
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第十四页，共六十九页。
1、红外光谱信息区
常见的有机化合物基团频率出现的范围：4000 670 cm-1
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 亚甲基：
变形振动
亚甲基
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甲基的振动形式
伸缩振动 甲基：
对称
υs(CH3) 2870 ㎝-1
不对称
υas(CH3) 2960㎝-1
变形振动 甲基
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对称δs(CH3)1380㎝-1
不对称δas(CH3)1460㎝-1
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２、为什么红外光谱图纵坐标的范围为4000~400 cm-1？
红外光波波长位于可见光波和微波波长之间0.75~1000μm（1μm=10-4 cm）范围。
0.75~2.5μm为近红外区 2.5~25μm为中红外区
25~1000μm为远红外区 2.5~15.4μm的中红外区应用最广
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一、认识红外光谱图
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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
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。
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1、红外光谱信息区
常见的有机化合物基团频率出现的范围：4000 670 cm-1
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）
红外谱图解析示例
Wavenumbers (cm-1)
11 21 10 74
1000
10 39 96 2 94 1
10 17 99 2
84 2 74 4 70 5 65 1 56 8 50 3 41 1
酰胺的红外光谱图
12:26:13
不同酰胺吸收峰数据
谱带类型 υ 伯 酰 δ 胺 υ
（N-H） （C=O）
谱带名称
-1
1:1
1155cm-1
1170cm-1
4:5
C H3
C H3 C C H3 C H3
12:26:13
1195 cm-1
1405-1385cm-1 1:2
1372-1365cm
-1
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=3 730 ~740 cm-1 （中 ） n=2 740 ~ 750 cm-1 （中 ）
羟基
—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：
多元醇（如1，2-二醇 ）
3600-3500 cm-1
螯合键（和C=O，NO2等）3200-3500 cm-1 多分子缔合（多聚体）3400-3200 cm-1 水（溶液）3710 cm-1 水（固体）3300cm-1 结晶水 3600-3450 cm-1
反式烯
1
（C=C）
H
C C R2 C C R3 H R3 C C R4
R2 C C H H C C H H C C H
三取代烯 四取代烯
R1 R2 R1 R2
红外光谱谱图解析实例
= （2 + 2n4 + n3 – n1 ）/ 2 n4 ， n3 ， n1 分别为分子中四价，三价，一价元素数目。 作用： 由分子旳不饱和度能够推断分子中具有双键，三键， 环，芳环旳数目，验证谱图解析旳正确性。
例： C9H8O2 = （2 +29 – 8 ）/ 2 = 6
主要官能团旳吸收频率范围
多种官能团旳吸收频率范围
从第一区域到第四区域，4000cm-1到400cm-1多种官能团旳特征吸收频 率范围。
区 域
基团
—OH（游离）
—OH（缔合）
—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
多种官能团旳吸收频率范围
C—O
C—O—C
四 —CH3，—CH2
—CH3
区 —NH2 C—F C—Cl C—Br C—I
域 =CH2 —（CH2）n—,n>4
1 3 0 0 — 伸缩
s
1000
s
伸缩
900—1150
m
1460±10
—CH3反对称 变形，CH2变
s m,s
形
s
1 3 7 0 — 对称变形
—CH3
域
—CH2 —CH2
吸收频 率
（cm-1 ）
3650— 3580 3400— 3200 3500— 3300 3400— 3100 2600— 2500
振动形式
伸缩 伸缩 伸缩 伸缩 伸缩
伸缩 伸缩 伸缩
3300附近 3010— 3040 3030附近
例： C9H8O2 = （2 +29 – 8 ）/ 2 = 6
主要官能团旳吸收频率范围
多种官能团旳吸收频率范围
从第一区域到第四区域，4000cm-1到400cm-1多种官能团旳特征吸收频 率范围。
区 域
基团
—OH（游离）
—OH（缔合）
—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
多种官能团旳吸收频率范围
C—O
C—O—C
四 —CH3，—CH2
—CH3
区 —NH2 C—F C—Cl C—Br C—I
域 =CH2 —（CH2）n—,n>4
1 3 0 0 — 伸缩
s
1000
s
伸缩
900—1150
m
1460±10
—CH3反对称 变形，CH2变
s m,s
形
s
1 3 7 0 — 对称变形
—CH3
域
—CH2 —CH2
吸收频 率
（cm-1 ）
3650— 3580 3400— 3200 3500— 3300 3400— 3100 2600— 2500
振动形式
伸缩 伸缩 伸缩 伸缩 伸缩
伸缩 伸缩 伸缩
3300附近 3010— 3040 3030附近
常见高分子红外光谱谱图解析
顺式 1，4-聚异戊二烯
H3C C
H2C C
CH2
H
反式 1，4840 cm－1
H2 H CC
C CH3
CH2 3，4889 cm－1
3034 2960 cm－1 2927 cm－1 2853 cm－1
2236 cm－1
1663 cm－1 1448 cm－1 1375 cm－1 887 cm－1 835 cm－1
－COOC—吸收非常特征。—CH2—序列的特征为 720cm－1 的吸收峰，当部分结晶时呈分裂的双
峰。
18 / 24
17.聚丙烯酸酯
聚丙烯酸酯的光谱特征在 1725、1250、1190-1163 和 1124-1110cm－1 之间。在 1000-770 cm －1 之间的吸收峰适合于测定醇组分的类别。 聚丙烯酸甲酯
3.聚异丁烯
CH3
H2
CC
n
CH3
2975 cm－1
－CH3 不对称伸缩振动
2950 cm－1
－CH2－ 不对称伸缩振动
2894 cm－1
－CH3 对称伸缩振动
1471 cm－1
－CH2－ 弯曲振动
1388、1365 cm－1
>C-(CH3)2 对称变形振动
1很简单的，异丙基结构为其主要特征。
>C＝CH2 面外变形 -CH=CH2 面外变形 -CH=CH2 面外变形 反式-CH=CH- 面外变形 -CH=CH2 面外变形 -CH=CH2 面外变形 >C＝CH2 面外变形
2953 cm－1 2917 cm－1 2873 cm－1 2845 cm－1 1459 cm－1 1377 cm－1 1156 cm－1 971 cm－1
H3C C
H2C C
CH2
H
反式 1，4840 cm－1
H2 H CC
C CH3
CH2 3，4889 cm－1
3034 2960 cm－1 2927 cm－1 2853 cm－1
2236 cm－1
1663 cm－1 1448 cm－1 1375 cm－1 887 cm－1 835 cm－1
－COOC—吸收非常特征。—CH2—序列的特征为 720cm－1 的吸收峰，当部分结晶时呈分裂的双
峰。
18 / 24
17.聚丙烯酸酯
聚丙烯酸酯的光谱特征在 1725、1250、1190-1163 和 1124-1110cm－1 之间。在 1000-770 cm －1 之间的吸收峰适合于测定醇组分的类别。 聚丙烯酸甲酯
3.聚异丁烯
CH3
H2
CC
n
CH3
2975 cm－1
－CH3 不对称伸缩振动
2950 cm－1
－CH2－ 不对称伸缩振动
2894 cm－1
－CH3 对称伸缩振动
1471 cm－1
－CH2－ 弯曲振动
1388、1365 cm－1
>C-(CH3)2 对称变形振动
1很简单的，异丙基结构为其主要特征。
>C＝CH2 面外变形 -CH=CH2 面外变形 -CH=CH2 面外变形 反式-CH=CH- 面外变形 -CH=CH2 面外变形 -CH=CH2 面外变形 >C＝CH2 面外变形
2953 cm－1 2917 cm－1 2873 cm－1 2845 cm－1 1459 cm－1 1377 cm－1 1156 cm－1 971 cm－1
第3节 红外谱图解析示例
可以缩小结构的推测范围。根据试样的元素分析值 及相对分子质量得出的分子式，可以计算不饱和度，进 而估计分子结构式中是否含有双键、三键及芳香环，并 可验证光谱解析结果的合理性。沸点、熔点等性质可作 为光谱分析的旁证。
不饱和度的计算：对于已知分子式的化合物，首先依据其
分子式，利用下面的公式计算分子的不饱和度：
n1--- 一价原子数，如 H，Cl原子 n3--- 三价原子数，如 N原子 n4--- 四价原子数，如 C原子 • U=0→链状饱和脂肪族
• U=1→一个双键/一个饱和环状结构
• U=2→一个叁键/两个双键/一个双键+一个脂环 • U=4→一个苯环 二价原子不参与 计算 ，如：O，S等
3. 根据样品的物态，选择适当的方法制样，记录红外吸 收光谱图。 4. 谱图解析 先特征，后指纹；
CN
内容选择：
第一节 红外基本原理
第二节 红外光谱仪器
第三节 红外光谱与分子结构
第四节 红外谱图解析
结束
先最强峰，后次强峰；
先粗查，后细找； 先否定，后肯定。
5. 与标准谱图对照，通过其它定性方法（UV-V is、MS、
NMR等）进一步确证。 1）被测物与标准谱图上的聚集态、制样方法应一致；
2）对指纹区要仔细对照。
二、红外谱图解析示例
例1 未知物分子式为C8H8O，测得红外谱图如图，确定结构。
解：(1)U=1+n4+1/2(n3-n1)=1+8+1/2(0-8)=5 一个苯环和一个双键 (2)1700 cm-1附近有强而清晰的吸收带，确定为 C=O峰，分子中只有一个氧，不可能酸、酯 。
sCH3 →饱和脂肪族
-C(CH3)3 C4H10O的红外光谱
常见高分子红外光谱谱图解析
常见高分子红外光谱谱图解析1. 红外光谱的基本原理1）红外光谱的产生能量变化ννhch==E-E=∆E12ννh∆E=对于线性谐振子μκπνc21=2）偶极矩的变化3）分子的振动模式多原子分子振动伸缩振动对称伸缩不对称伸缩变形振动AX2：剪式面外摇摆、面外扭摆、面内摇摆AX3：对称变形、反对称变形. 不同类型分子的振动线型XY2：对称伸缩不对称伸缩弯曲弯曲型XY2：不对称伸缩对称伸缩面内弯曲（剪式）面内摇摆面外摇摆卷曲平面型XY3：对称伸缩不对称伸缩面内弯曲面外弯曲角锥型XY3：对称弯曲不对称弯曲面内摇摆4）聚合物红外光谱的特点1、组成吸收带2、构象吸收带3、立构规整性吸收带4、构象规整性吸收带5、结晶吸收带2 聚合物的红外谱图1）聚乙烯各种类型的聚乙烯红外光谱非常相似。
在结晶聚乙烯中，720 cm-1的吸收峰常分裂为双峰。
要用红外光谱区别不同类型的聚乙烯，需要用较厚的薄膜测绘红外光谱。
这些光谱之间的差别反映了聚乙烯结构与线性—CH2—链之间的差别，主要表现在1000-870㎝-1之间的不饱和基团吸收不同，甲基浓度不同以及在800-700㎝-1之间支化吸收带不同。
低压聚乙烯（热压薄膜）中压聚乙烯（热压薄膜）高压聚乙烯（热压薄膜）2.聚丙烯无规聚丙烯等规聚丙烯的红外光谱中，在1250-830 cm－1区域出现一系列尖锐的中等强度吸收带（1165、998、895、840 cm－1）。
这些吸收与聚合物的化学结构和晶型无关，只与其分子链的螺旋状排列有关。
3.聚异丁烯CH3H2C CnCH3丁二烯聚合可以生成多种结构不同的异构体。
H2 CHCHC CH2C CHCH2HH2CC CHCH2H2CH 1，2- 顺式1，4- 反式1，4-990、910 cm－1 775、741、690 cm－1 970 cm－1 1，2-聚丁二烯顺式1，4-聚丁二烯用于橡胶的顺式1，4-丁二烯的光谱中，730 cm－1的宽强吸收很特征，但反式1，4-和1，2-结构的吸收虽弱但仍很明显。
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
编辑版pppt
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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
编辑版pppt
3000 cm-1 以上
18
（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。
2021/8/3
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13
（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。
红外光谱解析实例
2、某化合物的分子式为C 3H 6O ，根据其红外光谱图推测结构308029292876 2861 164213791459 1467 993910 Liquid filmLiquid film328130122861 16451423 11131028 993 9184、某化合物的分子式为C 8H 8O ，根据其红外光谱图推测结构KBr3291 33692930 29592876 1607146513881072904763Liquid film习题答案:1.解: U= 6 + 1 – 12/2 = 1①3080 cm-1υ=CH②2962 cm-1, 2929 cm-1, 2876 cm-1, 2861 cm-1υCH3as, υCH2as, υCH3s, υCH2s③1642 cm-1υC=C④1459 cm-1, 1379 cm-1δ CH3as, δCH2, δCH3s，1379 cm-1吸收峰没有裂分说明无偕二甲基和叔丁基⑤993 cm-1, 910 cm-1γ=CH, 说明烯键单取代，为端基烯键。
①，③和⑤说明化合物中含CH2=CH-基团②和④说明化合物含烷烃链根据上述解析，可以推测化合物可能是CH2=CH-(CH2)3-CH3验证：化合物的不饱度和计算的不饱和度吻合，可查阅标准谱图和该谱图比对，确认化合物。
2.解: U= 3 + 1 – 6/2 = 1①3281 cm-1υOH②3012 cm-1 υ=CH③2861 cm-1υCH2④1645 cm-1υC=C⑤1423 cm-1δ CH2⑥1113 cm-1, 1028 cm-1υC-O和υC-C⑦993 cm-1, 910 cm-1γ=CH, 说明烯键单取代，为端基烯键。
①和⑥说明化合物含- OH②、④和⑦说明化合物中含CH2=CH-基团③和⑤说明化合物含-CH2-根据上述解析，可以推测化合物可能是CH2=CHCH2OH验证：化合物的不饱度和计算的不饱和度吻合，可查阅标准谱图和该谱图比对，确认化合物。
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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C C
C C
H R2
890 cm-1（强）
2：1800-1780 cm-1
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谱图
2021/5/14
2021/5/14
对比
烯烃顺反异构体
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3.醇（—OH）
O—H，C—O
a)-OH 伸缩振动(>3600 cm-1) b)碳氧伸缩振动(1100 cm-1)
C Cα C Cα′ C
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。 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
= （2 +29 – 8 ）/ 2 = 6
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3）谱图解析
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2. 烯烃，炔烃
CH
C H 伸缩
CC
振动
CC
a)C-H 伸缩振动(> 3000 cm-1)
H
υ（C-H）
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
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
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
-（CH2）nn
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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 C H3
1385-1380cm-1
1372-1368cm-1 1391-1381cm-1 1368-1366cm-1
CH3 δs 1:1
4:5
C—C骨架振动 1155cm-1
（1）排除杂峰、溶剂峰
H2O 3700cm –1 （溶剂中） 3450 -3330cm –1 （样品或KBr中） 2000-1280cm –1 （大气中）
CO2 2345cm –1
667 cm-1
（2）根据图检索特征峰
KBr 1100cm-1
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原则 先特征区，后指纹区； 先最强峰，后次强峰； 先粗查， 后细找； 先否定 ，后肯定。 先从基团频率区的最强谱带开始，推测未知物可能含有
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2 . 未知物结构的测定 图谱解析
1）收集样品的有关资料和数据。了解试样的来源、 以估计其可能是哪类化合物；测定试样的物理常数，如熔 点、沸点、溶解度、折光率等，作为定性分析的旁证；
2）根据元素分析及相对摩尔质量的测定，求出化学 式并计算化合物的不饱和度。
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=1+n4+(n3-n1)/2
3330 cm -1 3 0 7 0 c m -1 δ （ N-H）（ 面 内 ） 倍 频
1655 cm1550 cm1290 cm-
1650 cm -1
1650 cm -1
1180-1060 cm -1
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酸酐和 酰氯的 红外光 谱图
2021/5/14
氰基化合物 的红外光谱 图
υC≡N=2275-2220cm-1
3000 cm-1 2900-2800 cm-1
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b)C=C 伸缩振动(1680-1630 cm-1 )
反式烯
R1
H
CC
υ（C=C）
H
R2
三取代烯
R1
R3
CC
R2
H
1680-1665 cm-1
四取代烯 顺式烯
R1
R3
CC
R2
R4
R1
R2
CC
H
H
弱，尖 分界线
1660cm-1
乙烯基烯 亚乙烯基烯
1170cm-1
1195 cm-1
C H3 C C H3 C H3
1405-1385cm-1 1372-1365cm-1
1:2 1250 cm-1
2021/5/14
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 ）
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
2021/5/14
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
2021/5/14
0．01M
0．1M 0．25M 1．0M
2021/5/14
游离 3500 cm -1 3400 cm -1 1690 cm -1 1600 cm -1 1400 cm -1 700 cm -1
3440 cm -1
1680 cm1530 cm1260 cm 700 cm -1 650 cm -1
缔合 3350-3100 几个峰 1650 cm -1 1640 cm -1
~2850cm-1
2021/5/14
5．醛、酮
2021/5/14
醛
2021/5/14
2021/5/14
6．羧酸及其衍 生物
羧酸的红外光谱图
2021/5/14
酰胺的红外光谱图
2021/5/14
不同酰胺吸收峰数据
谱带类型
υ （ N-H）
伯 酰 胺
υ （ C=O） δ （ N -H）（ 面 内 ）
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一、红外谱图解析
analysis of infrared spectrograph
1．烷烃
（CH3，CH2，CH）(C—C,C—H
3000cm-1
CH3
)
δas1460
cm-1
重
δs1380 cm-1
叠
CH2 δs1465 cm-1
CH2 r 720 cm-1（水平摇摆）
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
的基团，判断不可能含有的基团。 再从指纹区的谱带进一步验证，找出可能含有基团的相
关峰，用一组相关峰确认一个基团的存在。 对于简单化合物，确认几个基团之后，便可初步确定分
子结构，然后查对标准谱图核实。
υ （Ｃ－Ｎ）
δ （ N -H）（ 面 外 ）
υ （ N-H）
仲
υ （ C=O）
酰 δ （ N -H）（ 面 内 ）
胺
υ （Ｃ－Ｎ）
δ （ N -H）（ 面 外 ）
δ (OCN)
叔 酰
υ （ C=O）
胺
υ （Ｃ－Ｎ）
谱带名称
酰胺Ⅰ谱带 酰胺Ⅱ谱带 酰胺Ⅲ谱带 酰胺Ⅳ谱带
酰胺Ⅰ谱带 酰胺Ⅱ谱带 酰胺Ⅲ谱带 酰胺Ⅳ谱带 酰胺Ⅴ谱带
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4. 醚（C—O—C）
脂族和环的C-O-C
υas 1150-1070cm-1
芳族和乙烯基的=C-O-C
脂族 R-OCH3 υs (CH3) 芳族 Ar-OCH3 υs (CH3)
υas 1275-1200cm-1 （1250cm-1 ） υs 1075-1020cm-1
2830-2815cm-1
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硝基化合物的 脂肪族 红外光谱图
芳香族
υAS （N=O）=1565-1545cm-1 υS （N=O）=1385-1350cm-1 υAS （N=O）=1550-1500cm-1 υS （N=O）=1365-1290cm-1
2021/5/14
二、未知物结构确定structure determination of
第十八章
红外吸收光谱分
析法
infrared absorption spec-troscopy，IR
一、红外谱图解析
analysis of infrared spectrograph
二、未知物结构确定
structure determination of compounds
第四节 红外谱图解析
analysis of infrared spectrograph
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2 . 未知物结构的测定 如果未知物不是新化合物，可以通过两种方式利用标 准谱图进行查对： （1）查阅标准谱图的谱带索引，与寻找试样光谱吸收带 相同的标准谱图； （2）进行光谱解析，判断试样的可能结构，然后再由化 学分类索引查找标准谱图对照核实。
几种标准谱图 （1）萨特勒（Sadtler）标准红外光谱图 （2）Aldrich红外谱图库 （3）Sigma Fourier红外光谱图库
解：1） =1-8/2+8=5
2）峰归属 3）可能的结构
2021/5/14
H C CH2
?4. C8H7N，确定结构
解：1） =1-（1-7）/2+8=6
2）峰归属 3）可能的结构
2021/5/14
H3C
CN
内容选择：
第一节 红外基本原理
basic principle of Infrared absorption spectroscopy
式中n4、n3、n1、分别为分子中所含的四价、三价和一 价元素原子的数目。