有机化合物光谱解析红外光谱
有机波谱解析-第三章_红外光谱
由于红外光谱吸收强度受狭缝宽度、温度和溶剂等因素影 响，故不易精确测定，在实际分析中，只是通过与羰基等强吸 收峰对比来定性研究。
谱带强度与振动时偶极矩变化有关,偶极矩变化愈 基团极性 大，谱带强度愈大；偶极矩不发生变化，谱带强度为0， 即为红外非活性。 电子效应
红外吸收强度 偶极距变化幅度 振动偶合
伸缩振动（
as
）两种形式。
弯曲振动：原子垂直于化学键方向的运动。又可以分
它们还可以细分为摇摆、卷曲等振动形式。
为面内弯曲振动（）和面外弯曲振动（ ）两种形式，
+和-表示垂直于纸面方向的前后振动。
亚甲基的振动形式
三、分子振动与红外吸收峰的关系
理论上具有特定频率的每一种振动都能吸收相应 频率的红外光，在光谱图对应位臵上出现一个吸收 峰。实际上，因种种原因分子振动的数目与谱图中
纵坐标为： 百分透过率（%） 横坐标为： 波长（µ m）或波 数（cm-1）。
环戊烷
也可用文字形式表示为：2955cm-1(s)为CH2的反对称伸缩振动 (υasCH2),2870cm-1(m)为CH2的对称伸缩振动(υsCH2) 1458cm-1(m) 为CH2的面内弯曲振动(δ面内CH2),895cm-1(m)为CH2的面外弯曲振动 (面外CH2)
诱导效应大于共轭效应， C＝O 蓝移至 1735 cm-1
三、空间效应
（1）空间位阻 破坏共轭体系的共平面性，使共
轭效应减弱，双键的振动频率蓝移（增大）。
CH(CH3)2 O O O
CH3 CH3
CH3 CH(CH3)2
CH3
1663cm-1
1686cm-1
1693cm-1
（2）环的张力：环的大小影响环上有关基 团的频率。
有机化学《红外光谱解析》简述
有机化学《红外光谱解析》简述1.中红外：400~4000cm-1特征区：1600~4000 cm-1，指纹区：400~1600 cm-12.基团确定要素：峰位置、峰强度、峰形状红外光谱可区分顺式和反式结构，其它光谱无法区分红外光谱可确定是否长链结构，但无法确定碳链的长度，通常由核磁来定3.烷烃化合物的特征吸收烷烃伸缩振动不大于3000 cm-11）骨架振动：以甲基为整体产生变角和伸缩振动，称为骨架振动2）对于甲氧基和氮甲基，由于孤对电子的影响，甲基伸缩振动出现在低波数（P94）3）甲基和亚甲基的区分：（P94）1460和1370，峰强度4）异丙基和叔丁基区分：（P98）1380裂分峰和骨架振动峰5）乙酰氧基、甲基酮、苯甲酮、淄体化合物或四环三萜类化合物的甲基变角振动（P96）6）环烷的环变形振动（P99）4.烯烃的红外光谱烯烃的伸缩振动大于3000 cm-11）烯烃化合物的特征吸收主要表现在三个区域：A：双键碳原子上的CH伸缩振动：》3000B：C=C键的伸缩振动：1600~1680 cm-1C：双键碳原子上的CH的面外变角振动此外，对于乙烯端基=CH2还存在1400 cm-1处的剪式振动和1800 cm-1处的泛音吸收2) 端位烯基=CH2的变角振动呈剪式振动，具有一定的参考价值，其波数较为固定，在1420 cm-1附近（P103）3）环烯（P103）环比较大没有环张力时，可按顺式烯烃处理。
4）连烯的特征吸收：C=C=C在1950~1940 cm-1处存在特征吸收5）炔类化合物的特征吸收A：——C≡C-H中C-H伸缩振动2262~2100 cm-1B：≡C-H的伸缩振动位于3300 cm-1处该处只有N-H 和O-H存在氢键型的干扰吸收，但后者的峰形较宽，且随浓度变化而移动，二者之间还是易于区别的。
C：除上述二个特征吸收外，≡C-H的面外振动在700~610 cm-1处呈一宽峰，其倍频位于1370~1225 cm-1，宽而弱6) 化合物的不饱和度计算：F=1+n4+1/2(n3-n1)n1: H原子n3:N原子n4：C原子O原子通常不计入例如：分子式为C13H24的化合物，其不饱和度F=1+13+1/2（-24）=2环单键为1，苯环通常》45.芳烃化合物红外光谱可以检定苯环的存在与否，亦可分析取代基的情况苯环的存在与否首先通过3100~3000 cm-1及1650~1450 cm-1（苯环骨架振动）两个区域的吸收形态的检查而确定。
红外光谱解析
本章重点内容及其课后作业
本章重点内容: 本章重点内容: 1. 分子振动方式与红外光谱产生的条件; 分子振动方式与红外光谱产生的条件; 2. 伸缩振动频率与胡克定律,常见化学键的伸缩振动频 伸缩振动频率与胡克定律, 率的计算; 率的计算; 3. 分子结构与红外光谱的解析,各类有机物的特征红外 分子结构与红外光谱的解析, 吸收. 吸收. 课后作业 1. 阅读教材《有机化合物结构分析》邹建平等编著, 阅读教材《有机化合物结构分析》邹建平等编著, p52～86,熟悉各类有机化合物的特征红外吸收, p52～86,熟悉各类有机化合物的特征红外吸收,对能 说明有机物结构特点的吸收峰进行归属. 说明有机物结构特点的吸收峰进行归属. 2. 教材所附练习1,2,3,4,7,8,10,11,12,13应 教材所附练习1 10,11,12,13应 重点掌握,要求对说明化合物结构的吸收峰进行归属. 重点掌握,要求对说明化合物结构的吸收峰进行归属. 3. 预习核磁共振氢谱的相关内容. 预习核磁共振氢谱的相关内容.
organochem@
有机化合物标准谱图网站
网址:http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/cgi网址:http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/direct_frame_top.cgi
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红外光谱解析示例
2000～ 2000～1600 cm-1以及789,687 cm-1的吸收峰说明苯 以及789, 环间位二取代; 环间位二取代; 所以分子中含有所以分子中含有-C6H5,-CN,与分子式C8H7N相比, CN,与分子式C 相比, 相差的结构,综上所述,该化合物可能间相差-CH3的结构,综上所述,该化合物可能间-甲基 苯腈. 苯腈. 与标准红外谱图对照可证实该化合物. 与标准红外谱图对照可证实该化合物.
有机化合物的光谱分析方法
有机化合物的光谱分析方法光谱分析是化学领域中非常重要的一种分析方法，可以通过测量物质与特定波长的电磁辐射的相互作用来获得有关物质性质的信息。
在有机化学中，光谱分析被广泛用于研究有机化合物的结构和特性。
本文将介绍几种常见的有机化合物光谱分析方法，包括紫外-可见吸收光谱、红外光谱和核磁共振光谱。
一、紫外-可见吸收光谱紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）是一种测量物质对紫外和可见光的吸收能力的方法。
由于每种有机化合物对不同波长的光具有特定的吸收特性，通过测量物质在紫外-可见光谱范围内的吸收光谱，可以确定物质的吸收峰位置和强度。
这些信息可以帮助确定有机化合物的结构和浓度。
二、红外光谱红外光谱（IR）是一种测量物质对红外辐射的吸收能力的方法。
在有机化学中，红外光谱常用于研究有机化合物的分子结构和功能基团。
不同的功能基团在红外光谱图上会显示出特定的吸收峰，通过对红外光谱图的解析，可以确定有机化合物的结构以及含有的官能团。
三、核磁共振光谱核磁共振光谱（NMR）是一种测量物质中原子核在外磁场中的共振吸收能力的方法。
在有机化学中，核磁共振光谱可用于确定有机化合物的结构、官能团以及分子构型。
通过测量核磁共振信号的位置和强度，可以确定有机化合物的分子式、化学环境以及原子间的空间关系。
综上所述，紫外-可见吸收光谱、红外光谱和核磁共振光谱是常见且重要的有机化合物光谱分析方法。
它们各自通过测量物质与特定波长的电磁辐射的相互作用，提供有机化合物结构和特性的信息。
研究人员可以根据需要选择适当的光谱分析方法，从而更好地理解有机化合物的性质和行为，推动有机化学领域的发展。
红外光谱解析PPT课件
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
(8)未知物分子式为C6H8N2，其红外图如下图所 示，试推其结构。
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
解：（1）不饱和度Ω=1+6+0.5（2-8）=4 3030.70cm-1，1592.66cm-1，1502.26cm-1的峰 表明含有苯环。
（3）3095cm-1，1649cm-1表明含有碳碳双键。
综上，可能为乙酸乙烯酯或丙烯酸甲酯。
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
(10) 分子式为 C6H14 ，红外光谱如下，试推其结构。
C
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
（1）不饱和度Ω=1+6+0.5（0-14）=0，所以 C6H14 为饱和烃。
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
解：（1）不饱和度Ω=1+4+0.5（0-8）=1 1740cm-1表示含有C=O。高频区没有出现宽的强 吸收峰，表明没有-OH，又因为1740cm-1的峰位 于相对高频峰。因此，该化合物为酯类化合物。
（2）3000~2800cm-1的峰为νCH(-CH3,-CH2-)， 1380cm-1处孤峰表明有孤立-CH3，1460cm-1说 明含有-CH2-。因此，含有孤立-CH3和
根据（2）得苯环结构和817cm-1强峰，表明该物 质为苯的对二取代物。
（4）1380cm-1的单峰和2920cm-1表明含有CH3，则不含有碳碳三键。
根据（4）和2217cm-1处强峰，显示含有碳氮三 键。
综上，该化合物为对甲基苯甲氰。
第二章 红外光谱
（4）推测C4H8O2的结构
如何通过红外光谱技术鉴别有机化合物结构
如何通过红外光谱技术鉴别有机化合物结构引言：有机化合物的研究与应用在现代科学中占有重要的地位。
为了深入了解有机化合物的结构及性质，科学家们通过各种分析方法来鉴别有机分子的结构。
其中，红外光谱技术被广泛应用于有机化合物的鉴别。
本文将探讨如何通过红外光谱技术鉴别有机化合物结构的方法和原理。
一、红外光谱技术简介红外光谱技术是一种常用的分析方法，它可以通过测量有机物质与红外辐射相互作用而产生的吸收光谱来研究有机分子的结构。
红外光谱波长范围为750纳米至1000微米，处于可见光和微波之间。
通过红外光谱仪可以获得有机化合物在红外光谱范围内的吸收峰图谱，从而对其结构进行分析。
二、红外光谱图谱解析红外光谱图谱包含了一系列的吸收峰，每个峰对应着分子中特定的化学键或基团。
根据红外光谱图谱的峰位、峰形和峰强，可以推断出有机化合物的结构信息。
1. 峰位解析：不同化学键所产生的吸收峰在红外光谱图谱中具有特定的位置。
例如，C-H键通常在区间2800-3000 cm^-1产生吸收峰，而C=O键则在1700-1800 cm^-1产生吸收峰。
通过对比实验样品的吸收峰位置与已知化合物的吸收峰位置，可以初步确定有机化合物的结构。
2. 峰形解析：峰形可以提供有关化学键的对称性和振动模式的信息。
对称性较高的化学键通常产生对称的峰形，而不对称性较高的化学键则产生不对称的峰形。
通过观察红外光谱图谱中吸收峰的峰形特征，可以进一步确定有机化合物的结构。
3. 峰强解析：吸收峰的强度与化学键或基团的数量有关。
通常，吸收峰的强度与化学键的数目成正比。
因此，通过观察不同吸收峰的强度差异，可以推测有机化合物中各种化学键或基团的相对含量，从而对其结构进行分析。
三、红外光谱与结构的关系不同化学键和基团在红外光谱图谱中具有独特的特征吸收峰。
下面以几个常见的功能团为例，介绍它们在红外光谱图谱中的特征吸收峰。
1. 羟基（OH）：羟基在红外光谱图谱中通常在3100-3600 cm^-1产生宽峰，由于氢键的存在，峰形较为复杂。
有机化合物波谱解析第五章 红外与光谱2018
R-COR C=O 1715cm-1 ; R-COCl C=O 1800cm-1 ; F-COF C=O 1928cm-1 ;
R-COH C=O 1730cm -1 ； R-COF C=O 1920cm-1 ;
色散型红外光谱仪一
般均采用双光束。将光源发 射的红外光分成两束，一束 通过试样，另一束通过参比， 利用半圆扇形镜使试样光束 和参比光束交替通过单色器， 然后被检测器检测。当试样 光束与参比光束强度相等时， 检测器不产生交流信号；当 试样有吸收，两光束强度不 等时，检测器产生与光强差 成正比的交流信号，从而获 得吸收光谱。
化学键 H−O H−S H−N C−N H−F H−Cl H−Br H−I
波数（cm-1） 3600 2570 3400 2900 4000 2890 2650 2310
键类型 键力常数 峰位 /波数
—CC — > —C =C — > —C — C —
15 17 高
9.5 9.9 中
4.5 5.6 较低
%as C=O 1610~1550 cm-1
红外光谱通常需在非极性溶剂中测量
二．内部结构因素 1 键力常数和成键原子质量影响
化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧
任意两个相邻的振动能级间的能量差为：
E h h k 2
振动吸收的波数 为1 ： 1 k 1370 k
v~ 1 1
1645cm-1 3017cm-1
1610cm-1 3040cm-1
1565cm-1 3060cm-1
5 氢键效应
实验6有机化合物的红外光谱分析
实验6有机化合物的红外光谱分析有机化合物的红外光谱分析【实验⽬的】1、初步掌握两种基本样品制备技术及傅⾥叶变换光谱仪器的简单操作；2、通过谱图解析及⽹上标准谱图的检索，了解由红外光谱鉴定未知物的⼀般过程；3、掌握有机化合物红外光谱测定的制样⽅法，回顾基础有机化学光谱的相关知识。
【基本原理】原理概述：物质分⼦中的各种不同基团，在有选择地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分析。
特别是对化合物结构的鉴定，应⽤更为⼴泛。
红外吸收法：类型：吸收光谱法；原理：电⼦的跃迁——电⼦由于受到光、热、电等的激发，从⼀个能级转移到另⼀个能级的现象。
这是因为分⼦中的电⼦总是处在某⼀种运动状态中，每⼀种状态都具有⼀定的能量，属于⼀定的能级。
当这些电⼦有选择地吸收了不同频率的红外辐射的能量，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，可对化合物进⾏定性和定量分析。
条件：分⼦具有偶极矩。
【仪器与试剂】1、仪器：傅⾥叶变换红外光谱仪（德国Bruker公司，TENSOR27型;美国Thermo Fisher公司，Nicolet6700型）；压⽚机；玛瑙研钵；红外灯。
2、试剂：KBr晶体，待分析试样液体及固体。
【实验步骤】1、样品制备（1）固体样品：KBr压⽚法——在玛瑙研钵将KBr晶体充分研磨后加⼊其量5%左右的待测固体样品，混合研磨直⾄均匀。
在⼀个具有抛光⾯的⾦属模具上放⼀个圆形纸环，⽤刮勺将研磨好的粉末移⾄环中，盖上另⼀块模具，放⼊油压机中进⾏压⽚。
KBr 压⽚形成后，若已透明，可⽤夹具固定测试；（2）液体样品：液膜法——取⼀对NaCl 窗⽚，⽤刮勺沾取液体滴在⼀块窗⽚上，然后⽤另⼀块窗⽚覆盖在上⾯，形成⼀个没有⽓泡的⽑细厚度薄膜，⽤夹具固定，即可放⼊仪器光路中进⾏测试，此法适⽤于⾼沸点液体样品。
（本实验中液膜法采⽤如下⽅法制得：制备纯的KBr 压⽚，然后将待测液体滴在压⽚上，然后⽤夹具固定即可）2、仪器测试与解析（1）打开红外光谱测试软件→进⼊测试对话框→背景测试→样品测试→标峰值→打印谱图→取出样品；（2）解析谱图，推出可能的结构式。
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(最全-最详细明了)、、
υC=O(cm–1) 1663 1686 1693
(7)振动偶合效应：分子内有近似相同频率且位于相邻部位的振动基团彼此相互作用，产生两种以上基团参加的混合振动。
波数即波长的倒数，表示单位(cm)长度光中所含光波的数目。波长或波数可以按下式互换：
一般扫描范围在4000~400cm-1。
4.红外吸收光谱产生的条件
满足两个条件： (1)辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量 (2)辐射与物质间有相互偶合作用。
对称分子：没有偶极矩，辐射不能引起共振，无红外活性。如：N2、O2、Cl2 等。 非对称分子：有偶极矩，红外活性。
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(3) 检测器 真空热电偶；不同导体构成回路时的温差电现象 涂黑金箔接受红外辐射； 傅立叶变换红外光谱仪采用热释电(TGS)和碲镉汞(MCT)检测器； TGS：硫酸三苷肽单晶为热检测元件；极化效应与温度有关，温度高表面电荷减少(热释电)； 响应速度快；高速扫描；
如乙酰乙酸乙酯有酮式和烯醇式结构，两者的吸收皆能在红外谱图上找到，但烯醇式的υC=O较酮式υC=O弱，说明稀醇式较少。
CH3-CO-CH2-COO-C2H5 CH2-C(OH)=CH-COOC2H5 υC=O 1738(s)，1717(s) υC=O与υC=C在1650cm-1(w) υOH3000cm-1
两种类型：色散型 干涉型（傅立叶变换红外光谱仪）
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日本岛津公司的 DT-40 FT-IR
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干涉仪
光源
样品室
检测器
显示器
绘图仪
计算机
干涉图
光谱图
FTS
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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.
红外光谱法分析有机物质结构
实验二红外光谱法对化合物结构的鉴定一、实验目的1、掌握溴化钾压片法制备固体样品的方法。
2、学习并掌握红外光谱仪的使用方法。
3、初步学会对红外吸收光谱图的解析。
二、实验原理物质分子中的各种不同基团，在有选择地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、定量分析。
特别是对化合物结构的鉴定，应用更为广泛。
基团的振动频率和吸收强度与组成基团的原子质量、化学键类型及分子的几何构型等有关。
因此根据红外吸收光谱的峰位置、峰强度、峰形状和峰的数目，可以判断物质中可能存在的某些官能团，进而推断未知物的结构。
如果分子比较复杂，还需结合紫外光谱、核磁共振谱以及质谱等手段作综合判断。
最后可通过与未知样品相同测定条件下得到的标准样品的谱图或已发表的标准谱图（如Sadtler红外光谱图等）进行比较分析，做出进一步的证实。
如找不到标准样品或标准谱图，则可根据所推测的某些官能团，用制备模型化合物的方法来核实。
三、主要仪器与试剂仪器：傅立叶变换红外光谱仪（日本岛津公司）；压片机；玛瑙研钵；快速红外干燥箱。
试剂：未知待测样品：于80℃下干燥24h，存于保干器中；无水乙醇；溴化钾：于130℃下干燥24h，存于保干器中。
四、实验步骤1、固体样品的制备采用溴化钾压片法制备固体样品。
取1-2 mg待测样品，加入100-200 mg溴化钾粉末，在玛瑙研钵中充分磨细（颗粒约2μm），使之混合均匀，并将其在红外灯下烘10min左右。
取出约80mg混合物均匀铺洒在干净的压模内，于压片机上在29.4Mpa压力下，压1min，制成直径为13mm、厚度为1mm的透明薄片。
2、固体样品红外光谱的测定将此片装于固体样品架上，样品架插入型红外光谱仪的样品池处，从4000-400cm-1进行波数扫描，得到吸收光谱。
3、简单分析所测样品的红外光谱图。
五、数据记录1. 解析所测物质的红外吸收光谱图，指出各图谱上的主要吸收峰的归属。
如何通过红外光谱技术鉴定有机化合物结构
如何通过红外光谱技术鉴定有机化合物结构通过红外光谱技术鉴定有机化合物结构红外光谱技术是一种常用的鉴定有机化合物结构的方法。
它基于不同化学键的振动和伸缩造成红外光的吸收，而每种有机化合物都有其独特的红外光谱图。
本文将介绍如何通过红外光谱技术准确鉴定有机化合物的结构。
首先，了解红外光谱的特点是非常重要的。
红外光谱分为近红外、中红外和远红外三个区域。
近红外区域的谱带主要是由于取代基的振动引起的；中红外区域的谱带主要是由于化学键的振动引起的；而远红外则主要是振动引起的。
红外光谱分为三个区域的原因是物质吸收红外光的机制不同。
近红外和中红外是典型的分子振动，而远红外则是晶格振动和电子转移吸收。
红外光谱的解析主要采用傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）进行。
FT-IR技术相对于传统的红外光谱仪，具有测量速度快、分辨率高和灵敏度优化等优点。
通过采集红外光谱图，我们可以从中获得有机化合物的结构信息。
在鉴定有机化合物结构时，首先需要考虑其功能团或取代基。
各种取代基的红外光谱图特征是独特的，可以根据这些特征来识别化合物中的各种取代基。
例如，羰基（C=O）的伸缩振动通常在1700~1750 cm^-1之间，羧基（COOH）的伸缩振动则在1700~1725 cm^-1之间。
此外，醇基（OH）的伸缩振动通常在3300~3600 cm^-1之间。
其次，还可以通过观察红外光谱图的谱带强度和位置来进一步确定有机化合物的结构。
不同化学键的振动频率和强度与共振程度有关，通常是特定的。
例如，双键的伸缩振动频率通常较高，而单键的频率则较低。
此外，取代基和邻近基团也会影响谱带的位置和强度。
因此，通过比较红外光谱图的谱带特征可以准确鉴定有机化合物结构。
最后，红外光谱还可以帮助进一步确定有机化合物中的异构体。
异构体是由于分子结构相同但空间构型不同而导致的。
通过观察红外光谱图中的对称伸缩振动和非对称伸缩振动的谱带，可以确定有机化合物中的旋转异构体、构象异构体和立体异构体等。
分析化学考研有机化合物红外光谱解析真题
分析化学考研有机化合物红外光谱解析真
题
红外光谱是一种常用的分析工具，可用于鉴定有机化合物的结构。
以下是一道有机化合物红外光谱解析的真题，我们将对其进行分析。
问题：
下面是一个有机化合物的红外光谱图，请根据图中的峰位和强度分析该化合物的结构。
解析：
根据图中的峰位和强度，我们可以对该化合物的结构进行以下解析：
1. 在波数为3500-3200 cm^-1的范围内，存在一个宽峰，表明该化合物含有羟基（OH）官能团。
2. 在波数为3000-2800 cm^-1的范围内，存在一条强峰，表明该化合物含有C-H键。
3. 在波数为1700-1600 cm^-1的范围内，存在一条强峰，表明该化合物含有酯（C=O）官能团。
4. 在波数为1500-1400 cm^-1的范围内，存在一条弱峰，表明该化合物含有芳环（C=C）。
基于以上分析，我们可以初步推测该化合物可能是一种含有羟基、C-H键、酯和芳环的有机化合物。
总结：
通过对该有机化合物的红外光谱图的解析，我们初步推测该化合物可能是一种含有羟基、C-H键、酯和芳环的有机化合物。
有机化合物光谱解析
3.0~5.5
3.0~5.0 4.0~6.0 6.0~8.0
基团 δ
-CHO 9.8
-CH3
C=C-CH3, OCH3 －COCH3, －ArCH3
COOCH3, ArOCH3
1.0~1.5 1.9~2.5 3.5~4.0 3.7~4.0
b.化学位移影响因素 化学位移值与电子云密度有关。电子云 密度降低，去屏蔽作用增强，向低场位 移，δ增大。
O CH3
OH
H
OH
H3C HO
HO
O
H
H
OH
α-L-rhamn
2. 糖的13CNMR性质 (1). 化学位移及偶合常数 糖端基碳：δ 95~105; δ >100(β-D或β-L型）, δ <100
(α-D或α-L型)。阿拉伯糖
C2~5: δ68~85; C6-CH3: δ~18; CH2OH: δ~62 偶合常数1JC1-H1: 吡喃糖:(优势构象C1式) α-D或α-L型苷键，170~175Hz; β-D或β-L型苷键，160~165Hz. 鼠李糖优势构象1C式，α-L型，170~175Hz，β-L型 160~165Hz。
(2). 苷化位移(Glycosylation shift, GS) 糖与苷元成苷后,苷元的α-C，β-C和糖的端 基碳的化学位移值发生了变化，这种变化称 苷化位移。 应用:推测糖与苷元，糖与糖的连接位置，苷 元的α-C的绝对构型及碳氢信号归属。
a.伯醇苷: 苷元: α-C ： Δδ：~ +8 ( 向低场位移 )
一. 结构研究的四种谱学方法
4. 核磁共振氢谱（1H-NMR） ➢ (1).提供的信息:
a.化学位移: δ (用于判断H的类型); b.偶合常数: J (Hz) c.积分强度(积分面积): 确定H的数目。
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
2023/10/15
1-己烯谱图
2023/10/15
对比
烯烃顺反异构体
2023/10/15
壬烯
2023/10/15
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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s:1425cm-1, 1370cm-1
（八） C-H弯曲振动区（面外）（1000~650cm-1)
芳香族化合物的特征吸收
该化合物是芳香族还是脂肪族？是否为醇类？是 否为醛、酮、酸类？是否含有双键或三键？
该化合物是芳香族还是脂肪族？在4000~1000 cm-1区域中，可能有那些基团？没有那些基团？
（2） 共轭效应
共轭与诱导效应共存时的情况
2). 空间效应(steric effect)
(1) 场效应：通常只有在立体结构上互相靠近 的那些基团之间才能产生F效 应。
(2). 空间障碍（空间位阻）
（3） 跨环效应 1675cm-1
（4）环张力：环外双键和环上羰基随着环的张力增加，其
频率也相应增加。
相关峰：一个基团常有数种振动形式，每种红外活性的振动通常都相应产 生一个吸收峰。习惯上把这些相互依存而又相互可以佐证的吸收峰叫相关 峰。如甲基（-CH3）相关峰有：C-H(as)~2960cm-1, C-H(s)~2870cm-1, CH(as)~1470cm-1, C-H(s)~1380cm-1及 C-H(面外)~720cm-1 。
3620及3455cm-1
A与B两个化合物在3000~ 3700cm-1有何不同？
(二) 不饱和烃和芳烃C-H伸缩振动区（3300~3000cm-1）
下列化合物(A)与（B)在C-H伸缩区域中有何区别？
(三）饱和烃的C-H和醛基C-H伸缩振动区（3000~2700cm-1)
（四）三键对称伸缩区（2400~2100cm-1)
第二章 红外光谱(Infrared Spectrum ) 复习问题
▪ 红外光谱的类别归属？ ▪ 分子的振动类型？ ▪ 决定峰强、峰位的影响因素？ ▪ 特征区、指纹区及相关峰的概念？ ▪ 红外光谱八大重要区域及相关振动类型？ ▪ 根据红外光谱吸收确定双键、苯环取代模式？ ▪ 红外光谱在解析结构中的应用？
线形分子只有两个转动自由度
CH2振动类型及自由度
as > s > i > o.o.p
高频
低频
红外各种峰之间的关系
基频峰：1、2、 3、4、5
倍频峰：2 1、22、 2 3、24
组
合频峰：1+2、 21+2、 1+22 频
差频峰： 1-2、 21-2、 1-3
峰…
峰数往往少于基本振动数目（振动自由度）， 原因有以下几点：
第二章 红外光谱(Infrared Spectrum )
1、基本知识
红外光谱：红外线可引起分子振动能级和转动能级的跃迁, 所以又称振转光谱。
红外光的三个区域：
1）近红外区：12500~4000cm-1(0.8~2.5m)，主要用于研究分子中的OH、N-H、C-H键的振动倍频与组频。
2）中红外区：4000~400cm-1(2.5~25m)，主要用于研究大部分有机化 合物的振动基频。
二、红外光谱中的八个重要区段
例1. 下列（A），（B），（C）三种化合物将分别在IR 光谱中哪一段有吸收？各因什么振动类型引起？
(B) (C)
红外光谱八区域详细介绍 (一) O-H、N-H伸缩振动区（3750~3000cm-1)
顺式1，2-环戊二醇的 CCl4稀溶液，在3000~ 3700cm-1有几个峰？
下列化合物在红外区域内可能有那些吸收？
(五）羰基的伸缩振动区（1900~1650 cm-1 ）
(六）双键的对称伸缩振动区（1680~1500 cm-1 ）
(七）C-H弯曲振动区（面内）（1475~1300 cm-1 ）
下列两化合物在1475~1300cm-1区域内有何吸收？
s:1386cm-1, 1367cm-1
3). 氢键效应 (1) 分子内氢键：使谱带大幅度向低频方向移动。
乙醇在不同浓度下分子间氢键的影响
分子间氢键使OH基的伸缩振动吸收发生位移
4). 互变异构
5). 振动偶合效应 当两个相同基团在分子中靠得很近时，其相应的特征
吸收峰常发生分裂，形成两个峰，这种现象叫振动偶合。
6. 样品的物理状态的影响 丙酮的羰基在气态下为1738cm-1， 而在液态下为1715cm-1。
3）远红外区： 400~25cm-1(25~1000m)，主要用于研究分子的转动光 谱以及重原子成键的振动等。
2 多原子分子的振动类型和振动自由度
1）振动类型
2）振动自由度与峰数
振动自由度：基本振动的数目。 分子自由度数（3N）= 平动自由度 + 转动自由度 + 振动自由度 振动自由度=分子自由度数（3N）- (平动自由度 + 转动自由度) 理论上，每个振动自由度（基本振动数）在红外光谱区均产生一个吸收峰带
CO2分子的基本振动形式及IR光谱
2349 cm-1
667cm-1
3、分子偶极变化与峰强 3.1
3.2 决定峰强的因素
（1） 振动过程中偶极矩的变化：基频峰的强度主要取决于振 动过程中的偶极矩的变化。
偶极矩的影响因素：
（2）能级的跃迁几率：倍频峰的强度主要取决于跃迁几率。
4 影响峰位、峰强的其它因素 4.1 内部因素 1)电子效应 （1） 诱导效应
2, 立体构象的确定 (有3450cm-1)
第三节 红外光谱在有机化合物结构分析中的应用
一、鉴定是否为某已知化合物 1，对照品与标准品在同一条件下测得的红外光谱。
完全一致则判定可能为同一种化合物。 2，无标准品，但有标准图谱时，则可按名称、分子式
索引查找核对，但必须注意测定仪器与测定条件是否 一致。
二 鉴定未知结构的官能团 1, 在确定特征官能团时,应尽量找到其相关峰 CH3: 1380, ~2960, ~2870,1470~1430cm-1 2, 注意各基团的相互影响因素
4.2 外部因素
1. 溶剂影响 极性基团的伸缩频率常常随溶剂的极性增大而降低。 以羧酸的羰基为例：
2. 仪器的色散元件 棱镜：分辨率低 光栅：分辨率高
第二节 红外光谱中的重要区段
一 特征谱带区、指纹区及相关峰的概念
特征谱带区：红外区域的4000~1333cm-1（2.5~7.5m） 指纹区：1333 ~ 400 cm-1 （7.5~15 m ），谱带主要是C-X(X=C, N, O)单键 的伸缩振动以及各种弯曲振动。