典型有机化合物的红外谱图
【材料研究方法】红外谱图解析——常见有机化合物
s：强吸收m：中强吸收w：弱吸收b：宽吸收带sh：尖锐吸收峰v：吸收强度可变要炔键腈丙烯烯酮主要包括炔键-C≡C-，腈基一C≡N、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；累积双键：累积双键•X—Y伸缩振动及X—H变形振动区，＜1650 cm-1。
这个区域的光谱比较复杂，主要包括C—H、N—H变形振动，C—O、C—X（卤素）等伸缩振动，以及C—C单键骨架振动等。
1350～650cm-1的低频区称为指纹区。
谱图解析——正己烷CH 3、CH 2变形振动C-(CH 2)n -CH 3、CH 2伸缩振动谱图解析——2,3-二甲基丁烷CH 3、CH 2变形振动此处缺少720cm-1附近的CH2长链振动，说明非长链1380和1365cm -1，是CH 3”伞“形弯曲振动峰，在正己烷中，这是一个单峰；在2,3-二甲基丁烷中，两个CH 3基团联在同一个季碳上这个峰就裂分成双峰表明有叔－丁基CH 3、CH 2伸缩振动上，这个峰就裂分成双峰，表明有叔丁基基团存在。
谱图解析——1-己烯=CH2弯曲=CH2伸缩振动C=C伸缩振动CH3、CH2=CH2扭曲注意：没有720cm-1的摇摆峰，因为该峰的出现必须4个和4个以上的CH2连在一起。
C-(CH2)n-CH3、CH2=CH2面外摇摆振动谱图解析——1-庚炔C ≡C ≡CCH 3、CH 2C 630的倍频峰C-(CH 2)n -729cm -1,是(CH 2)4摇摆振动，只有在分链上连续≡CH 伸缩振动CH 3、CH 2≡CH 振动分子链上连续4个或4个以上CH 2，才出现该峰。
谱图解析——甲苯不饱和C-H CH 3芳环中C=CCH 3伸缩振动苯环C-H 面外变形谱图解析——1-己醇CH 3、CH 2725cm -1,-(CH 2)4摇摆振动峰，只有在4个和4个CH 2存在时才有这个摇摆振动峰。
-OHC-O 伸缩CH 3、CH 2谱图解析——3-庚酮C=O 伸缩不存在725cm -1左右的-(CH 2)4摇摆振动峰，只有在4个和4个CH 2存在时才有这个摇摆振动峰。
各类有机物的红外特征吸收5-4
续前
（二）酰胺
C O （酰胺） 1680 ~ 1630 cm1（强）
NH （酰胺）3500 ~ 3100 cm （强）
1
注: 共轭 > 诱导 → 波数↓
伯酰胺：双峰
特征区分→ 仲酰胺： 尖锐单峰
叔酰胺：无 NH 峰
NH （酰胺）1640 ~ 1550 cm
1
示例
as s NH 3350， NH 3180 CO 1680 ~ 1630 C C 双 NH 1640 ~ 1550
一、脂肪烃类化合物
（一）烷烃 1. C-H伸缩振动
as CH 3
C H （饱和） 3000 ~ 2850 cm1 （强） s ~ 2960 cm1 (很强） CH 3 ~ 2870 cm1 （很强）
s 1 CH 2 ~ 2850 cm（强）
as 1 CH 2 ~ 2925 cm（强）
醇： 1100~1050 cm-1，强 酯： 1250~1100 cm-1，反对称 1160~1050 cm-1，对称 C—X C—F 1400~1000
酚： 1250~1100 cm-1，强 强
cm-1
C—Br C—I
700~500 cm-1 610~485 cm-1
C—Cl
800~600 cm-1
OH伸缩： NH伸缩： CH伸缩：
3200-3650cm-1 3300-3500cm-1 3000cm-1
饱和C的CH：<3000cm-1 不 饱 和C的CH：>3000cm-1
OH伸缩振动
游离 OH
缔合 OH
3600 (中)
3300 (强，宽)
NH伸缩振动
NH2
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。
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
有机化学红外光谱官能团对照表
有机化学红外光谱官能团对照表有机化学中的红外光谱（IR）是一种常用的分析方法，用于确定有机化合物中的特定官能团。
以下是部分常见的官能团及其对应的红外光谱波数（cm-1）：1.烷烃（Alkanes）：C-H 伸缩振动：3000-2800 cm-12.烯烃（Alkenes）：C=C 伸缩振动：1650-1590 cm-1C-H 弯曲振动：1450-1100 cm-13.芳香烃（Aromatics）：C=C 伸缩振动：1600-1500 cm-1C-H 面外弯曲振动：900-700 cm-14.醇（Alcohols）：O-H 伸缩振动：3600-3200 cm-1C-O 伸缩振动：1300-1050 cm-15.酚（Phenols）：O-H 伸缩振动：3650-3350 cm-1C-O 伸缩振动：1350-1250 cm-16.醚（Ethers）：C-O 伸缩振动：1250-1050 cm-17.醛（Aldehydes）：C=O 伸缩振动：1720-1680 cm-1C-H 弯曲振动：900-830 cm-18.酮（Ketones）：C=O 伸缩振动：1720-1680 cm-1C=C 伸缩振动：1650-1600 cm-19.羧酸（Carboxylic Acids）：O=C=O 伸缩振动：1725-1705 cm-1C-O 伸缩振动：1350-1250 cm-1请注意，这只是部分官能团的红外光谱波数，并不是全部。
每个官能团的红外光谱波数可能会因分子的具体结构而有所差异。
因此，在实际应用中，需要综合考虑红外光谱的峰位、峰形以及峰强等信息来确定具体的官能团。
羧酸及羧酸衍生物(酰卤、酸酐、酯、酰胺),含氮有机物的红外光谱谱图
(一）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）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。
10-十一烯酸的谱图红外光谱（KBr压片法）苯甲酸的红外光谱图(二）酰卤●卤素原子直接与羰基相连，强诱导效应使羰基极性降低，键能增加，吸收移向高频●脂肪族位于1800cm -1附近●芳香族在1770附近，常为双峰●C-X❖str:脂肪族1000—910cm-1 峰形宽大，芳香族❖1250—1110cm-1,通常分裂为数个峰(三）酰胺●N-H str:3540-3125●C=O str：1690-1620（M效应和I效应的净作用决定）●N-H def+C-N str:❖1650-1580:主要是仲酰胺NH和C=H反式存在的吸收❖1450-1310：内酰胺是以顺式存在●N-H def 倍频：3020●Ar-C：1335-1250，s而强●N-H str 770-625，宽而散●(四）酸酐●酸酐的C=0基的吸收有两个峰，出现在较高波数处( 1820cm 1 及1750cm-1)。
●两个吸收峰的出现是由于两个羰基振动的偶合所致。
●线性酸酐的两峰强度接近相等，高波数峰仅比较低波数峰稍强。
但环状酸酐的低波数峰却比较高波数峰稍强。
●●(五）酯 (RCOOR ’)（1）酯有两个特征吸收，即υC=O 和υC -O -C 。
（2）酯羰基的伸缩振动υC=O ：● R -CO -OR ’ (RR ’为烷基) 1750~1735cm -1(S) ● Ph -CO -OR 、C=C -CO -OR 1730~1717cm -1(S) ● R -CO -O -C=C 、R -CO -OPh 1800~1770cm -1(S) (1) υC -O -C在1330~1050cm -1有两个吸收带，即υcoc as和υcoc s。
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。
有机化合物的红外光谱
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。
烃类化合物中，vC-H频率与C原子杂化状态有关，
杂化C原子的s成分比例越高，其电负性越大，则相
应C-H键长越短，力常数越大，vC-H频率越高。
烷烃
烯烃
炔烃
C 杂化态
sp3
sp2
sp
C-H 键长 0.1095nm 0.1071nm 0.1058nm
K/N.cm－1 4.7
5.1
5.9
波数/cm－1 2960～2850 3100～3000 ～3300
υ H C C R
C C 2140-2100cm-1 （弱）
υ R1 C C R2 C C 2260-2190 cm-1 （弱）
c)C-H 变形振动(1000-700 cm-1 )
面内变形（=C-H）1400-1420 cm-1 （弱）
面外变形（=C-H） 1000-700 cm-1 （有价值）
异丙基 δ s ： 约 1385，1375cm－1，m ，等强度双峰。 叔丁基 δ s ： 约 1395，1365cm－1，m ,双峰，前弱后强。
（2）醇的 C-O 伸缩振动：约1000～1200cm－1 ，vs，宽。 （3）酚的C-O 伸缩振动： 约1100～1300cm－1， vs，宽，
有时裂分为双峰。 （4）醚的C-O伸缩振动： 约1050～1280cm－1，vs，较宽。 （5）酯的C-O伸缩振动： 约1000～1300cm－1，vs，宽。 （6）羧酸的C-O伸缩振动： 约1250cm－1，vs、v、m，宽。 （7）酸酐的C-O伸缩振动： 约1000～1250cm－1，vs，宽。
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。
羰基化合物的红外光谱
2020/5/16
16
C4H10O
O
羰基的倍频吸
收3400 cm-1
丁酮的红外光谱图
I.
C＝O：1720 cm-1；
II. C－C－C：1174 cm-1；
III. 2960，2850；IV. 1450，1380；V. 775
II CHO中C-H伸缩振动与C-H面内弯曲倍频振动发生 Fermi共振，在2750cm-1和2850cm-1的有两个弱 峰。
注意，烷基中的C-H伸缩峰通常不会在光谱中延伸至这 样出若右现同的，时位而存置在27。ν5C02=c08峰m50-，1c峰几m在-乎1光峰可谱通以上常肯不以定与饱醛其和基它烃存νν在CC--。HH的峰肩重峰叠，
III. 2960，2850；IV. 1450，1380
Lactone
R
O
O
－：1750～1735
ROO
－：1780～1754
R
O
O
－：1885～1820
R
O
O
－：1720
ROO
－：1750
，－不饱和内酯， 吸收右移
R
O
O
－：1760
2020/5/16
ROO
－：1800
双键与－O－连接 的内酯，吸收左移
2020/5/16
6
Acid halides
C＝O：1815~1770 C＝O（与其它基团共轭）：1780~1750（s）
O Cl
O C RX
p44，图2.32
1774
875的倍频与C＝O发生费米共振，羰基 的吸收有裂分，双峰相距40 cm-1
红外--各类有机物的红外吸收峰
各类有机化合物红外吸收光谱σ伸缩振动，δ面内弯曲振动，γ面外弯曲振动一、烷烃饱和烷烃IR 光谱主要由C-H 键的骨架振动所引起，而其中以C-H 键的伸缩振动最为有用。
在确定分子结构时，也常借助于C-H 键的变形振动和C-C 键骨架振动吸收。
烷烃有下列四种振动吸收。
1、σC-H 在2975—2845cm -12、δC-H 在1460cm -1和1380cm -1于甲基C-H 的σs 。
1380cm -1峰对结构敏感，1380cm -1-1。
异丙基1380cm -1叔丁基1380cm -1裂分1395cm -1、1370cm -1-1、1200cm -1附近出现两个中等强度的骨架振动。
3、σC-C4、γC-H CH 2 二、烯烃C=C-H 键的变形振动所引起。
烯烃分子主要有1、σC=C-H -1以上，末端双键氢在3075—3090cm -1有强2、σC=C C=C 吸收峰的位置有所不同，强度也发生变化。
3、δC=C-H 烯烃双键上的C-H 键面内弯曲振动在1500—1000cm -1，对结构不敏感，用途较少；而面外摇摆振动吸收最有用，在1000—700cm -1范围内，该振动对结构敏感，其吸收峰特征性明显，强度也较大，易于识别，可借以判断双键取代情况和构型。
RHC=CH 2995~985cm -1（=CH ，S ）915~905cm -1（=CH 2，S ）R 1R 2C=CH 2895~885cm -1（S ）（顺）-R 1CH=CHR 2~690cm -1（反）-R 1CH=CHR 2980~965cm -1（S ）C=CH 2R 1R 2C=CHR 3840~790cm -1（m ） 三、炔烃在IR 光谱中，炔烃基团很容易识别，它主要有三种特征吸收。
1、σ该振动吸收非常特征，吸收峰位置在3300—3310cm -1，中等强度。
σN-H 值与σC-H 值相同，但前者为宽峰、后者为尖峰，易于识别。
各类化合物的红外光谱特征
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。
红外光谱第二节-4
C-H面内不对 称弯曲振动
C-H面内对称 弯曲振动
癸烷
直链亚甲基个数 >4的C-H面内摇摆 振动
甲基C-H面内对称 弯曲振动
甲基亚甲基C-H面 内不对称弯曲振 动 甲基亚甲基C-H对 称不对称伸缩振 动
O-H伸缩振动
甲基亚甲基C-H对 甲基面内对称弯 曲振动 称不对称伸缩振 动 甲基亚甲基C-H面 内不对称弯曲振 动
各种取代苯化合 物在20001667cm-1的泛频 峰和在900690cm-1的C-H 面外弯曲振动峰
单取代：750 cm-1，700 cm-1两强峰
乙苯
邻二取代：770-735 cm-1强峰 2-氯苯甲酸
间二取代：780 cm-1 ,690 cm-1两强峰 3-溴苯乙酮
对二取代：860 - 800cm-1 强峰 4-氯苯甲酮
对二甲苯的红外光谱
•芳环 C=C伸缩振动 :1626,1515cm-1;芳环 C=C 伸缩振动和甲基 C-H弯曲振动:1449cm-1;芳环=C-H伸缩振动:3021cm-1;甲基CH伸缩振动:2941cm-1;甲基C-H弯曲振动:1370cm-1;苯的1,4-二 元取代:798cm-1
练习：分析下列四 张谱图
醚类化合物的红外光谱
唯一可鉴别的特征是1060 ~ 1275cm-1范围内有强度大且宽的 C-O伸缩振动： （ 1 ）烷基醚在 1060~1150 cm-1 ；（ 2 ）芳基醚和乙烯基醚在 1200~1275cm-1 [以及在1020~1075 cm-1(较弱)]。
例1：乙醚的红外吸收光谱
1500
第二节 红外光谱的重 要吸收区段
红外光谱8个重要区段与有机物官能团特征频率 特征频率区 区段 波数/cm-1 振动类型
第三节_有机化合物红外光谱谱图的基本特征
乙酸乙酯的红外光谱图
1743为C=O，
1243为
as coc
是第一强峰。
14:16:14
14:16:14
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
O
O C-R
饱和烃
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。
例1：化合物C9H20的红外光谱如 下，写出其结构式。
14:16:13
解：计算不饱和度：
14:16:13
庚烷CH3(CH2)5CH3的红外光谱图
14:16:13
CH3
CH
14:16:13
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
14:16:13
14:16:13
14:16:13
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.
（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。
14:16:13
（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，在
(2）=CH出现在3100-3000cm-1，常在3030cm-1附近。
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
红外吸收光谱特征峰点,史上最全
红外吸收光谱特征峰点，史上最全
红外吸收光谱是分析有机物和无机物化学组成的重要手段之一。
其中特征峰点的识别和解析是红外光谱分析的基础。
本文将介绍常
见物质的红外谱图以及显示其特征峰点的位置。
以下为几种有机物
和无机物的特征峰点：
有机物的特征峰点
- 烷基C--H伸缩振动（脂肪族烃）：3000~2850 cm^-1
- 烯丙基C--H伸缩振动（卤代烃）：3100~3000 cm^-1
- 芳香族C--H伸缩振动：3100~3000 cm^-1、1500~1450 cm^-1
- 烷基C--O拉伸振动（醇、醚）：1300~1000 cm^-1
- 腈类分子C---N伸缩振动：2260、2220 cm^-1
无机物的特征峰点
- 含羟基化合物的水分子O--H伸缩振动：3400~3200 cm^-1
- 硫酸盐分子的S--O拉伸振动：1100~1000 cm^-1
- 亚硝酸盐分子的N--O伸缩振动：1550 cm^-1
- 氨基酸盐分子的N--H伸缩振动：3500~3200 cm^-1
- 硫化物离子分子的S--H伸缩振动：2550~2350 cm^-1
在进行红外光谱分析实验前，有必要将待测试物质和标准物质对比，以确定谱图中的特征峰点。
只有正确地识别了特征峰点，才能准确分析样品的组成结构和含量。
总结
本文介绍了常见物质的红外谱图以及显示其特征峰点的位置。
有机物和无机物的特征峰点各不相同，一般通过与标准物质进行比较来确定谱图中的特征峰。
对于分析组成结构和含量非常重要。
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5. 物质的状态以及溶剂的影响
气态：相互作用很弱，可观察到伴随振动光谱 的转动精细结构 液态和固态：相互作用较强，导致吸收带频率、 强度和形状有较大改变 极性溶剂：溶质分子的极性基团的伸缩振动频率 随溶剂极性的增加而向低波数方向移动，并且强 度增大
5.3 红外光谱仪
5.2.1 红外光谱仪的类型
1. 色散型红外分光光度计 由光源、单色器、试样室、检测器 和记录仪组成
芳环上的=C－H 伸缩振动 3100～3000 cm-1之间有三 个吸收带
芳环的骨架C=C 伸缩振动 1600，1500及1450 cm-1附 近有三个吸收带，特别是前两个带是芳环的最重要特征带
芳环与其他不饱和体系发生共轭 1600 cm-1带往往分裂成 1600及1580 cm-1两吸收带
或
σ = 1307
k μ
⇒
k
=
μσ 2 13072
=
12.01 12.01
× +
1.008 1.008
×
30302 13072
= 5.03N ⋅ cm−1
实际上计算结果比实测值大
σ ′ = σ − 2σx （x：非谐振常数）
术语：
(1)基频：Δn＝±1 (2)倍频：Δn＝±2， ±3（弱）
一级泛音，二级泛音
5.2.2 红外光谱中的重要区段
4000~2500 cm1 氢键区 νO-H
H
2500~2000 cm1 叁键区 νC≡C 2000~1500 cm1 双键区 νC=C 1500~1000 cm1 单键区 νC-C
νN-H νC-
νC≡N νC=N νC=O νC-N νC-O
3750~3000 3300~3000 3000~2700 2400~2100 1900～1650 1645~1500 1475~1300 1000~650
k μ
μ = m1m2 m1 + m2
C
−Leabharlann H的μ值：μ＝ （12.01
12.01 × 1.008 + 1.008)× 6.02
×
10
23
= 1.54 × 10−24 g
k = 4π 2c2 μσ2 = 4π 2 (3.00 × 1010 )2 × (1.54 × 10−24 )× 30302
= 5.03 × 105 g ⋅ s−2 = 5.03N ⋅ cm−1
面外弯曲 850~750 cm-1（伯酰胺）
750~650 cm-1（仲酰
5.2.4 影响基团频率的因素
1. 电子效应 （1）诱导效应
电负性不同的取代基，通过静电诱导效应，引起 分子中电子分布的变化，改变了键的力常数，使基 团频率发生位移。诱导效应越强，吸收峰向高波数 移动的程度越显著。
CF3COOCH3 CCl3COOCH3 CHCl2COOCH3 CH2BrCOOCH3
作傅立叶变换
∫ B(ν~) = +∞I(δ)cos 2πν~δdδ −∞
优点
（1）多路，扫描速度快 （2）辐射通量大 （3）波数准确度高 （4）杂散光低 （5）测定的光谱范围宽 （6）分辨率高
5.3.2 红外光源
它是将一种惰性固体，通过电加热的方式 来产生连续光谱。在1500～2000K温度范 围内，所产生的最大辐射强度的波长范围 为6000～5000cm-1 （1）硅碳棒 （2）能斯特灯
5.1 基本原理
5.1.1 产生红外吸收的条件 （1）分子振动时，必须伴随有瞬时
偶极矩的变化 （2）照射分子的红外辐射频率与分
子某种振动频率相同
5.1.2 分子的振动
1. 振动频率 以双原子分子的简谐振动为例 Hooke定律
ν＝ 1 k 2π μ
μ＝ m1 ⋅ m2 m1 + m2
（μ为折合质量）
醛类在2830~2720cm-1附近有两个吸收带，可与 其他羰基化合物区别开来
7. 酸和酯
羧酸： O－H 伸缩振动 3000 cm-1附近 强而宽 C=O 伸缩振动 1720 cm-1附近 C－O 伸缩振动 1440～1395 cm-1强带 O－H 面内变形 1320～1210 cm-1强带 酯: C=O 伸缩振动 1740 cm-1附近 α,β－不饱和酸酯向低频移动约20 cm-1 酯的C－O－C不对称伸缩振动 1300～1000 cm-1有两吸
量子力学中分子振动的总能量为
E振
=
(n +
1 )hν 2
Δn=1时
E振
=
hν
=
h 2π
k μ
则
σ＝ 1 k
2πc μ
当k用N·cm-1为单位，μ用摩尔质量时
σ＝1307 k μ
例 某芳香族有机化合物的C－H键的伸缩振动出现在 红外光谱的3030cm－1处，求该C－H键的力常数
解：
σ= 1 2πc
νOH νNH νCH（双键，三键，苯环） νCH（单键） νC≡C νC≡N νC=O νC=C νC=N
δC-H
δC=C-H δAr-H
5.2.3 典型有机化合物的红外光谱主要特征
1．烷烃
－CH3 对称、不对称伸缩振动 2870、2960cm－1附近；
对称变形振动
1380 cm－1附近．
有异丙基 1380cm-1分裂为1385 cm-1与1375 cm-1（两强度相似）
5.2.1 官能团区和指纹区
官能团区 4000~1300cm-1是基团伸缩振动出现的区域，对 鉴定基团很有价值
指纹区 1300~600cm-1是单键振动和因变形振动产生的 复杂光谱区，当分子结构稍有不同时，该区的 吸收就有细微的差异，对于区别结构类似的化 合物很有帮助。 1300~900cm-1单键和某些双键的伸缩振动 900~600cm-1 变形振动
νC=
O
1780
1768
1755
1740
（2）共轭效应
使共轭体系中的电子云密度平均化， 使双键略有伸长，单键略有缩短。因此， 双键的吸收频率向低波数方向位移。
RCOR ArCOR ArCOAr
νC=O
-1 (cm )
1715
1690
1665
诱导效应和共轭效应同时存在时看哪一个占优势
νC=O
-1 (cm )
与紫外的区别：试样被置于单色器之前
2. 傅里叶变换红外光谱仪
由红外光源、迈克尔逊干涉仪、 样品池、检测器、记录仪等组成
（1）测量红外干涉图，该干涉图是 一种时域谱，复杂难解释；
（2）通过计算机对该干涉图进行快 速傅里叶变换计算，从而得到以 波长或波数为函数的频域谱，即 得红外光谱图
∫ I(δ) = +∞B(ν~)cos 2πν~δdν~ −∞
RCOOR 1735
RCOR 1715
RCOSR 1690
2. 氢键
对于X-H键的伸缩振动，由于分子形成氢键而呈缔合状 态，导致带宽及强度都增加，并移向低频；质子接受体也向 低波数移动.
例：乙醇浓度小于0.01mol.L-1时，游离OH（ 3640cm-1）； 乙醇浓度增加时， 二聚体（3515cm-1）多聚体(3350cm-
α－碳上有侧链 1170～1070 cm-1 双带 芳基烷基醚 1280～1220 cm-1 及 1100～1050
cm-1两个强吸收带
6. 酮和醛
酮:
C=O 伸缩振动 （饱和）1715 cm-1
芳酮向低频移动约20 cm-1
α,β－不饱和酮向低频移动约40 cm-1
醛:
C=O 伸缩振动 1740~1720 cm-1
1)； 乙醇浓度达0. 1mol.L-1时，多聚体(3350cm-1) .
3. 振动偶合
分子中的基团或键的振动并不是孤立进行 的。如果两个振子属同一分子的一部分，而且相距 很近，一个振子的振动会影响另一振子的振动，并 组合成同相（对称）或异相（不对称）两种振动状 态，其前者的频率低于原来振子频率，后者的频率 高于原来振子频率，造成原来频率的分裂。 例：乙烷的C－C伸缩振动频率为992cm-1，
第五章 红外吸收光谱法
利用物质的分子对红外辐射的吸收，得到与分子结构相 应的红外光谱图，从而来鉴别分子结构的方法，称为红 外吸收光谱法（infrared absorption spectrometry，IR）
近红外 0.78 ~ 2.5 um 中红外 2.5 ~ 50 um
(4000 ~ 670 cm-1，即2.5 ~ 15 um 最广泛） 远红外 50 ~ 1000 um
3. 振动自由度
3N-6 非线性分子 3N-5 线性分子
实际吸收峰数远小于理论计算的振动数 （1）某些振动方式为非红外活性，不伴随偶
极矩的变化； （2）振动方式的频率相同，发生简并现象； （3）若干振动频率十分接近，或吸收弱，仪
器难以检测； （4）有些吸收带落在仪器检测范围外。
4. 影响吸收峰强度的因素
芳环上=C－H 面外弯曲振动 900～650cm-1，随相邻芳 氢数的增加移向低频。
单取代 2个吸收带 740、690cm-1 邻二取代 1个吸收带 740cm-1 间二取代 3个吸收带 860、780、710cm-1 对二取代 1个吸收带 800cm-1
4. 醇和酚
醇、酚呈液态或固体时，由于分子间生成氢键而缔合 O－H 伸缩振动 3550～3200 cm-1之间 强而宽（越
(3)组频：如果分子吸收了一个红外光子，同时激发 了基频分别为ν1和 ν2的两种跃迁，此时所产生 的吸收频率应等于上述两种跃迁的吸收频率之 和，故称为组频。
2. 振动类型
伸缩振动 伸缩振动指化学键两端的原于沿键轴方向作
来回周期运动，它又可分为对称与非对称伸缩 振动。 弯曲振动