红外光谱 主要官能团 分析-1

相关峰是指一组相互依存，相互佐证的吸收峰。一个基团有数种振动形式，每种红外活性的振动都通常相应给出一个吸收峰。如芳环化合物相关峰有五种振动形式：、泛频区、、和，可作为佐证苯环存在的依据。

第二节有机药物的典型红外吸收光谱

一、脂肪烃类化合物

（一）烷烃类化合物

烷烃类化合物用于结构鉴定的吸收峰主要有碳—氢伸缩振动（）和面内弯曲振动（）吸收峰。

1．：在3000 cm-1~ 2845 cm-1范围内出现强的多重峰。

—CH3：2 970 cm-1~2 940 cm-1(s)，2 875 cm-1~2 865 cm-1 (m)。甲氧基中的甲基，由于氧原子的影响，一般在2 830 cm-1附近出现尖锐而中等强度的吸收峰。—CH2—：2 932 cm-1~2 920 cm-1 (s)，2 855 cm-1~2 850 cm-1 (s)，环烷烃、与卤素等相连接的—CH2 向高频区移动。

—CH—：在2 890 cm-1附近，但通常被—CH3和—CH2—的伸缩振动所掩盖。2．：面内弯曲振动出现在1 490 cm-1~1 350 cm-1。

—CH3：~ 1 450 cm-1 (m)，~ 1 380 cm-1 (s)，峰的出现是化合物中存在甲基的证明。当化合物中存在有—CH(CH3)2或—C(CH3)3时，由于振动偶合，1380 cm-1峰发生分裂，出现双峰。

—CH2—：~ 1 465 cm-1 (m)。

3．：在有—(CH2)n—直链结构的化合物中，—CH2—的面内摇摆（）在810 cm-1～720 cm-1内变化，n越大，越小，当n>4时，—CH2—的在720 cm-1。（二）烯烃类化合物

烯烃类化合物用于结构鉴定的吸收峰主要有碳—氢伸缩振动（）、碳—碳伸缩振动（）和碳—氢面外弯曲振动（）吸收峰。

1．：出现在3 100 cm-1~3 010 cm-1范围内，强度都很弱。

2．：非共轭发生在1 680 cm-1~1 620 cm-1，强度较弱；共轭向低频方向移动，发生在1 600 cm-1附近，强度增大。

3．：出现在990 cm-1~690 cm-1范围内，强度较强，它可以用来判断双键上的取代个数、取代位置、类型及顺反异构，是烯烃类化合物结构确定最有价值的振动形式（见附录）。

4.在环状烯烃中, 随着环元素的减少，环张力增加, 环外双键振动频率增加；而环内双键振动频率减小，环丁烯达最小，环元素继续减少，振动频率反而增加。

（三）炔烃类化合物

炔烃类化合物用于结构鉴定的吸收峰主要有和吸收峰。

1．：发生在3 360 cm-1~3 300 cm-1，吸收峰强且尖锐。

2．：发生在2 260 cm-1~2 100 cm-1区域内; ：在2 140 cm-1~2 100 cm-1；：在2 260 cm-1~2 190 cm-1。

正辛烷、1—辛烯、1—辛炔的红外光谱见图2-5

二、芳香烃类化合物

芳香族化合物用于结构鉴定的吸收峰主要有、、泛频区、和。

1．：苯环的=CH伸缩振动通常发生在3 030 cm-1，中等强度。

2．苯环的骨架振动（）：在1 650 cm-1~1 450 cm-1范围内出现多个吸收，其中~1 600 cm-1和~1 500 cm-1的两吸收最为重要。未与取代基共轭，~1 600 cm-1和~1 500 cm-1；共轭后除1 600 cm-1和~1 500 cm-1外，又出现一个~1 580 cm-1吸收。当分子对称时，~1 600 cm-1谱峰很弱不易识别。

3．泛频区：芳香族化合物面外弯曲振动的泛频峰出现在2 000 cm-1~1 660 cm-1范围内，强度很弱，这一范围内的吸收峰的形状和数目，可以提供芳香族化合物取代类型的重要信息。

4．：出现在1 225 cm-1~955 cm-1范围内，特征性较差，不易识别。

5．：芳香环的碳氢面外弯曲振动在900 cm-1~650 cm-1范围内出现强的吸收峰，该吸收峰的位置、个数和形状可用来鉴定苯环上取代基个数和类型（见附录）。甲苯、邻—氯甲苯、间—甲苯胺、对—氯甲苯的红外光谱见图2-6

图2-6 甲苯、邻—氯甲苯、间—甲苯胺、对—氯甲苯的红外光谱

例1 下列化合物的红外光谱有何不同?

解：(A)、(B)、（C）主要在900 cm-1~650 cm-1区间内的吸收不同，(A) 为邻双取代，四个相邻的H原子相互偶合，在750 cm-1附近出现一强的吸收峰。(B) 为间双取代，三个相邻的H原子相互偶合，在810 cm-1~750 cm-1和725 cm-1~680 cm-1区间内出现两个较强的吸收峰，孤立的H在900 cm-1~860 cm-1之间有一中等强度的吸收峰。（C）为对双取代，两个相邻的H相互偶合，在860 cm-1~800 cm-1区间内出现一强的吸收峰。

三、醇和酚、醚类化合物

（一）醇和酚类化合物

醇类和酚类化合物用于结构鉴定的吸收峰主要有、和。

：游离的醇或酚位于3 650 cm-1~3 600 cm-1范围内，峰形尖锐。形成氢键后，向低频区移动，在3 500 cm-1~3 200 cm-1范围内产生一个强的宽峰。

：伯醇1 050 cm-1，仲醇 1 100 cm-1，叔醇 1 150 cm-1，酚1 220 cm-1。可用于区别伯、仲、叔醇以及区别醇或酚。

：波数位于1 400 cm-1~1 200 cm-1区间，与其它峰相互干扰，应用受到限制。

图2-7 正己醇、2—丁醇、丁醚的红外光谱

四、羰基类化合物

羰基化合物中偶极矩变化大，其吸收峰强，是鉴定羰基化合物的特征吸收。不同

羰基化合物吸收波数见表2-3。

表2-3 羰基化合物吸收波数

酸酐Ⅰ酰氯酸酐Ⅱ酯醛酮羧酸酰胺

1 810cm-1 1 800cm-1 1 760cm-1 1 735cm-1 1 725cm-1 1 715cm-1 1 710cm-1 1 690cm-1

（一）醛类化合物

醛类化合物用于结构鉴定的吸收峰主要有、。

非共轭醛的羰基伸缩振动发生在1725 cm-1附近，共轭时吸收峰向低频方向移动。醛类化合物羰基的C—H伸缩振动( )，一般在~2 820 cm-1和~2 720 cm-1处