第3节 基团频率与特征吸收峰

1、第九章 红外吸收光谱分析法第三节 基团频率和特征吸收峰infrared absorption spec-troscopy，IR化学 仪器分析一、红外吸收光谱的特征性 与一定结构单元相联系的、在一定范围内出现的化学键振与一定结构单元相联系的、在一定范围内出现的化学键振动频率动频率基团特征频率（特征峰）基团特征频率（特征峰）；例：例： 2800 3000 cm-1 CH3 特征峰特征峰； 1600 1850 cm-1 C=O 特征峰特征峰；基团所处化学环境不同，特征峰出现位置变化：基团所处化学环境不同，特征峰出现位置变化：CH2COCH2 1715 cm-1 酮酮CH2COO 1735 cm-1

2、酯酯CH2CONH 1680 cm-1 酰胺酰胺化学 仪器分析红外光谱信息区常见的有机化合物基团频率出现的范围：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：依据基团的振动形式，分为四个区：官能团区官能团区(1)4000 2500 cm-1 XH伸缩振动区（伸缩振动区（X=O，N，C，S）(2)2500 1900 cm-1 三键，累积双键伸缩振动区三键，累积双键伸缩振动区(3)1900 1200 cm-1 双键伸缩振动区双键伸缩振动区指纹区指纹区(4)1200 670 cm-1 XY伸缩，伸缩， XH变形振动区变形振动区化学 仪器分析二、分子结构

3、与吸收峰1 XH伸缩振动区（伸缩振动区（4000 2500 cm-1 ）（1）OH 3650 3200 cm-1 确定确定 醇、酚、酸醇、酚、酸 在非极性溶剂中，浓度较小（稀溶液）时，峰形尖锐，强吸收；当浓度较大时，发生缔合作用，峰形较宽。注意区分NH伸缩振动：3500 3100 cm-1 化学 仪器分析（3）不饱和碳原子上的）不饱和碳原子上的=CH（ CH ） 苯环上的CH 3030 cm-1 =CH 3010 2260 cm-1 CH 3300 cm-1 （2）饱和碳原子上的）饱和碳原子上的CH3000 cm-1 以上 CH3 2960 cm-1 反对称伸缩振动 2870 cm-1 对称伸

4、缩振动 CH2 2930 cm-1 反对称伸缩振动 2850 cm-1 对称伸缩振动 CH 2890 cm-1 弱吸收3000 cm-1 以下化学 仪器分析2 叁键（C C）伸缩振动区（2500 1900 cm-1 ）在该区域出现的峰较少；在该区域出现的峰较少；（1）RC CH （2100 2140 cm-1 ） RC CR （2190 2260 cm-1 ） R=R 时，无红外活性时，无红外活性（2）RC N （2100 2140 cm-1 ） 非共轭非共轭 2240 2260 cm-1 共轭共轭 2220 2230 cm-1 仅含仅含C、H、N时：峰较强、尖锐；时：峰较强、尖锐；有有O原子

5、存在时；原子存在时；O越靠近越靠近C N，峰越弱；峰越弱；化学 仪器分析3 双键伸缩振动区（ 1900 1200 cm-1 ）（1） RC=CR 1620 1680 cm-1 强度弱，强度弱， R=R（对称对称）时，时，无红外活性。无红外活性。（2）单核芳烃）单核芳烃 的的C=C键伸缩振动（键伸缩振动（1626 1650 cm-1 ）化学 仪器分析苯衍生物的C=C 苯衍生物在苯衍生物在 1650 2000 cm-1 出现出现 C-H和和C=C键的面内键的面内变形振动的泛频吸收（强度弱），可用来判断取代基位置。变形振动的泛频吸收（强度弱），可用来判断取代基位置。20001600化学 仪器分析 碳

6、氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。饱和醛饱和醛(酮酮)1740-1720 cm-1 ；强、尖；不饱和向低波移动；强、尖；不饱和向低波移动；醛，酮的区分？醛上有醛，酮的区分？醛上有C-H尖锐峰来识别尖锐峰来识别（3）C=O （1850 1600 cm-1 ）化学 仪器分析酸酐的C=O 双吸收峰：18201750 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；羧酸的羧酸的C=OC=O 18201750 cm-1 ， 氢键，二分子缔合体；化学 仪器分析4. XY，XH 变形振动区 M 向高波数移动 R-COR C=0 1715cm-1 R-COO

7、R C=0 1735cm-1 IM 向低波数移动 R-COR C=0 1715cm-1 R-CONH2 C=0 1650cm-1 C=0 1650cm-1化学 仪器分析c共轭效应（C效应）COH3CCH3COCH3COCH3CO1715168516851660cm -1cm -1cm -1cm -1共轭效应使吸收峰向低频方向移动（红移）化学 仪器分析（2）.氢键效应 (分子内氢键；分子间氢键)：对峰位，峰强产生极明显影响，使伸缩振动频率向低波数方向移动OCH3OCOH3CHHO3705-31252835O- H伸 缩 cm-1 cm-1RHNORNHOHHC=ON-HN-H伸缩伸缩变形游离氢键

8、16903500165034001620-15901650-1620 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1分子内氢键不受浓度的影响；分子间氢键受浓度的影响。化学 仪器分析（3）.振动偶合 分子中频率相近或相同的振动间的相互作用，使的一个兰移，一个红移而分裂成两个峰，振动偶合效应越强，两个峰的波数相差越大。化学 仪器分析（4）.费米共振 弱的倍频峰位于某强的基频吸收峰附近时，它们吸收峰强度随之增加或分裂。C4H9-O-C=CH2 =CH2 810cm-1 的倍频峰（1600cm-1） C=C 16951540cm-1费米共振后产生1640cm-1和1613cm-1强吸收峰。化学 仪器分析（1）溶剂：随着溶剂极性的增加，形成氢键，向低波）溶剂：随着溶剂极性的增加，形成氢键，向低波数方向移动。强度增加。数方向移动。强度增加。 尽量采用非极性溶剂。尽量采用非极性溶剂。（2）状态（分子间的相互作用力不同）：）状态（分子间的相互