红外光谱频率与官能团特征吸收峰解读

1、有机化学有机化合物红外吸收光谱伸缩振动，6面内弯曲振动，丫面外弯曲振动一、烷一饱和烷姓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。烷姓有下列四种振动吸收。1、(tOH在29752845 cm-1范围，包括甲基、亚甲基和次甲基的对称与不对称 伸缩振动2、6GH在1460 cm-1和1380 cm-1处有特征吸收，前者归因于甲基及亚甲基 C- H的(ras后者归因于甲基 C-H的(TS 1380 cm-1峰对结构敏感，对于识别甲基 很有用。共存基团的电负性对1380 cm-1峰位置有影响，

2、相邻基团电负性愈强， 愈移向高波数区，例如，在 CH3F中此峰移至1475 cm-1。异丙基1380 cm-1裂分为两个强度几乎相等的两个峰 1385 cm-1、1375 cm-1叔丁 基1380 cm-1裂分1395 cm-1、1370cm-1两个峰，后者强度差不多是前者的两 倍，在1250 cm-1、1200 cm-1附近出现两个中等强度的骨架振动。3、(tOC在1250 800 cm-1范围内，因特征性不强，用处不大。4、丫-H分子中具有一(CH2) n一链节，n大于或等于4时，在722 cm-1有一个 弱吸收峰，随着CH2个数的减少，吸收峰向高波数方向位移，由此可推断分子链 的长短。二

3、、烯姓：烯姓中的特征峰由C=C-H键的伸缩振动以及C=C-H键的变形振动所引起。烯姓 分子主要有三种特征吸收。1、(rC=GH烯姓双键上的C-H键伸缩振动波数在3000 cm-1以上，末端双键氢2 在3075 3090 cm-1有强峰最易识别。2、(rC=CK收峰的位置在1670-1620 cm-1。随着取代基的不同，CC吸收峰 的位置有所不同，强度也发生变化。3、6C=CH烯姓双键上的C-H键面内弯曲振动在15001000 cm-1,对结构不敏 感，用途较少；而面外摇摆振动吸收最有用，在1000-700 cm-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

4、双键取代情况和构型。RHC=CH2 995-985cm-1 (=CH, S) 915-905 cm-1 ( =CH2 , S)R1R2C=CH2 895-885 cm-1 (S)(顺)-R1CH=CHR2 -690 cm-1 (反)-R1CH=CHR2 980-965 cm-1 (S) R1R2C=CHR3 840-790cm-1 (m)三、烘胫在IR光谱中，烘烧基团很容易识别，它主要有三种特征吸收。1、bC亥振动吸收非常特征，吸收峰位置在 3300-3310 cm-1,中等强度。(rH 值与(r(-H值相同，但前者为宽峰、后者为尖峰，易于识别。 2、(T O股C键 的伸缩振动吸收都较弱。一元

5、取代烘姓(TC CB现在 21402100 cm-1,二元取代烘姓在 22602190 cm-1,当两个 取代基的性质相差太大时，烘化物极性增强，吸收峰的强度增大。当处于分子的对称中心时，(T CCJ红外非活性。3、(TC C Hfefc变形振动发生在 680610 cm-1。 四、芳姓芳姓的红外吸收主要为苯环上的 C-H键及环骨架中的C=C键振动所引 起。芳族化合物主要有三种特征吸收。1、(T ArH芳环上C-H吸收频率在31003000 cm-1附近，有较弱的三个峰，特 征性不强，与烯姓的(rC=CH频率相近，但烯姓的吸收峰只有一个。2、bC=C?环的骨架伸缩振动正常情况下有四条谱带，约为

6、1600, 1585,1500, 1450 cm-1,这是鉴定有无苯环的重要标志之一。3、6 A-H芳姓的C-H变形振动吸收出现在两处。1275 960 cm-1为6 A-H ,由 于吸收较弱，易受干扰，用处较小。另一处是900 650 cm-1的6 ArH吸收较强，是识别苯环上取代基位置和数目的极重要的特征峰。取代基越多，6ArH频率越高，见表3-10。若在1600- 2000 cm-1之间有锯齿壮倍频吸收(C-H面 外和C=C面内弯曲振动的倍频或组频吸收)，是进一步确定取代苯的重要旁 证。苯 670cm-1 (S) 单取代苯 770730 cm-1 (VS) , 710690 cm-1 (

7、S)二取代苯 770735 cm-1 (VS)二取代苯 810-750 cm-1 (VS) ,725680 cm-1 ( mS)二取代苯 860-800 cm-1 (VS)五、卤化物随着卤素原子的增加，(tGX 降低。如 C-F (11001000 cm-1) ; C-Cl (750700 cm-1) ; C-Br (600500 cm-1) ; C-I (500200 cm-1)。此外，C-X 吸收峰的频 率容易受到邻近基团的影响，吸收峰位置变化较大，尤其是含氟、含氯的化合物 变化更大，而且用溶液法或液膜法测定时，常出现不同构象引起的几个伸缩吸收 带。因此IR光谱对含卤素有机化合物的鉴定受到

8、一定限制。六、醇和酚醇和酚类化合物有相同的羟基，其特征吸收是O-H和C-O键的振动频率。1、 (tOH 一般在36703200 cm-1区域。游离羟基吸收出现在 36403610 cm-1, 峰形尖锐，无干扰，极易识别(溶剂中微量游离水吸收位于3710 cm-1) 。 OH是个强极性基团，因此羟基化合物的缔合现象非常显著，羟基形成氢键的缔合峰一般出现在 35503200 cm-1。1,2-环戊二醇顺式异构体P470.005mol/L （CC14） 3633 cm-1 （游离）,3572 cm-1 （分子内氢键）。0.04 mol/L （CC14） 3633 cm-1 （游离）,3572 cm-

9、1 （分子内氢键）3500cm-1（分子 间氢键）。2、（tGO和69H C-O键伸缩振动和O-H面内弯曲振动在1410-1100 cm-1处有强吸收，当无其它基团干扰时，可利用GO的频率来了解羟基的碳链取代情况（伯醇在 1050cm-1,仲醇在 1125cm-1,叔醇在 1200cm-1,酚在 1250cm-1）。七、醴和其它化合物醴的特征吸收带是C-O-C不对称伸缩振动，出现在11501060cm-1处，强度大， C-C骨架振动吸收也出现在此区域，但强度弱，易于识别。醇、酸、酯、内酯的 GO吸收在此区域，故很难归属。八、醛和酮醛和酮的共同特点是分子结构中都含有（C=0） , （tC=C6

10、17501680cm-1范围 内，吸收强度很大，这是鉴别堤基的最明显的依据。临近基团的性质不 同，吸收峰的位置也有所不同。堤基化合物存在下列共振结构：-+ A BC=0键有着双键性 强的A结构和单键性强的B结构两种结构。共腕效应将使（7 C=0R收峰向低波数一端移动，吸电子的诱导效应使（7 C=C勺吸收峰向高波数方向移动。% B不饱和的堤基化合物，由于不饱和键与 C=0的共腕，因此C=0 键的吸收峰向低波数移动RCH=CHC0RRCHC1C0R（tC=O 16851665cm1 17451725cm-1苯乙酮对氨基苯乙酮对硝基苯乙酮（tC=O 1691cM 1677cm-1 1700cm-1-

11、1-1-1（T一般在27002900cm区域内，通常在-2820 cm、-2720 cm附近各 C 有一个中等强度的吸收峰，可以用来区别醛和酮。九、竣酸1、（tOH游离的0-H在3550 cm-1,缔合的0-H在33002500 cm-1,峰形宽而 散，强度很大。2、（rC=0f离的C=0 一般在1760 cm-1附近，吸收强度比酮堤基的吸收强度大，但由于竣酸分子中的双分子缔合，使得 C=0的吸收峰向低波数方向移动， 一般在17251700 cm-1,如果发生共腕，则 C=0的吸收峰移到16901680 cm- 1。3、（tOO 一般在14401395 cm-1,吸收强度较弱。4、6 （-H

12、一般在1250 cm-1附近，是一强吸收峰，有时会和GO重合。十、酯和内酯1、（tC=O 1750-1735 cm1处出现（饱和酯 6C=Cfe于1740cm-1处）,受相邻基 团的影响，吸收峰的位置会发生变化。2、（t（-O 一般有两个吸收峰，13001150 cm-1, 11401030 cm-1H一、酰卤（rC=Oi于卤素的吸电子作用，使 C=0双键性增强，从而出现在较高波数处，一般在1800cm-1处，如果有乙烯基或苯环与 C=0共腕，会使（tC=O 小，一般在17801740cm-1处。十二、酸酊1、（rC=0i于堤基的振动偶合，导致 （rC=0t两个吸收，分别处在18601800

13、cm-1 和 18001750 cm-1 区域，两个峰相距 60 cm-1。2、（t（-O为一强吸收峰，开链酸酊的 （rC-0在11751045 cm-1处，环状酸酊 13101210 cm-1 处。十三、酰胺1、（tC=O1胺的第I HID谱带，由于氨基的影响，使得（tC=O0低波数位移，伯酰胺 16901650 cm-1,仲酰胺 16801655 cm-1,叔酰胺 16701630 cm-1。2、（tH 一般位于35003100 cm-1,伯酰胺 游离位于3520 cm-1和3400 cm-1, 形成氢键而缔合的位于3350 cm-1和3180 cm-1,均呈双峰；仲酰胺 游离位于 344

14、0 cm-1,形成氢键而缔合的位于 3100 cm-1,均呈单峰；叔酰胺无此吸收 峰。3、6NH酰胺的第II谱带，伯酰胺 6 NH位于16401600 cm-1;仲酰胺 15001530 cm-1,强度大，非常特征；叔酰胺无此吸收峰。4、（t（-N酰胺的第田谱带，伯酰胺 14201400 cm-1,仲酰胺13001260 cm-1,叔 酰胺无此吸收峰。十四、胺1、（tH游离位于35003300 cm-1处，缔合的位于35003100 cm-1处。含有氨 基的化合物无论是游离的氨基或缔合的氨基，其峰强都比缔合的 0H峰弱，且谱 带稍尖锐一些，由于氨基形成的氢键没有羟基的氢键强，因此当氨基缔合时，吸收峰的位置的变化不如0H那样显著，引起向低