第十二章 红外吸收光谱法B

1、23:53:27第十二章第十二章第十二章第十二章第十二章第十二章 分子光谱分析法分子光谱分析法分子光谱分析法分子光谱分析法分子光谱分析法分子光谱分析法一一、红外光谱的基团频率、红外光谱的基团频率group frequency in IR二二、影响峰位移的因素、影响峰位移的因素factors influenced peak shift 三三、分子结构与吸收峰、分子结构与吸收峰molecular structure and absorption peaks基团特征频率基团特征频率23:53:27一、红外吸收光谱的特征性一、红外吸收光谱的特征性一、红外吸收光谱的特征性一、红外吸收光谱的特征性一、红外

2、吸收光谱的特征性一、红外吸收光谱的特征性 group frequency in IRgroup frequency in IRgroup frequency in IR 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（基团特征频率（特征峰特征峰）；例：例：28002800 3000 3000 cmcm-1 -1 CHCH3 3 特征峰特征峰； 1600 1600 1850 1850 cmcm-1 -1 C=O 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：

3、CH2CH2COCOCH2 1715 cmCH2 1715 cm-1 -1 酮酮 CH2CH2COCOO 1735 cmO 1735 cm-1 -1 酯酯 CH2CH2COCONH 1680 cmNH 1680 cm-1 -1 酰胺酰胺23:53:271 1内部因素内部因素（1 1）电子效应）电子效应a a诱导效应：吸电子基团使吸收峰向高频方向移动（兰移诱导效应：吸电子基团使吸收峰向高频方向移动（兰移）二、影响峰位变化的因素二、影响峰位变化的因素二、影响峰位变化的因素二、影响峰位变化的因素二、影响峰位变化的因素二、影响峰位变化的因素 molecular structure and absorp

4、tion peaksmolecular structure and absorption peaksmolecular structure and absorption peaks化学键的振动频率不仅与其性质有关，还受分子的内部结化学键的振动频率不仅与其性质有关，还受分子的内部结构和外部因素影响。构和外部因素影响。相同基团的特征吸收并不总在一个固定相同基团的特征吸收并不总在一个固定频率上。频率上。R-COR C=0 1715cm-1 ; R-COH C=0 1730cm -1 ；R-COCl C=0 1800cm-1 ; R-COF C=0 1920cm-1 ; F-COF C=0 1928c

5、m-1 ; R-CONH2 C=0 1920cm-1 ;23:53:27（2 2 2 2 2 2）共轭效应）共轭效应）共轭效应）共轭效应）共轭效应）共轭效应COH3CCH3COCH3COCH3CO1715168516851660cm -1cm -1cm -1cm -123:53:27（3 3 3 3 3 3）空间效应）空间效应）空间效应）空间效应）空间效应）空间效应C H3060-3030 cm-12900-2800 cm-1C HC HC HC H1576cm-11611cm-11644cm- 11781cm-11678cm-11657cm-11651cm-12222空间效应：场效应；空间位

6、阻；环张力空间效应：场效应；空间位阻；环张力23:53:27（2 2 2 2 2 2）. . . . . .氢键效应氢键效应氢键效应氢键效应氢键效应氢键效应 ( (分子内氢键；分子间氢键分子内氢键；分子间氢键) )：对峰位，峰强产生极明显影对峰位，峰强产生极明显影响，使伸缩振动频率向低波数方向移动。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16903500165034001620-15901650-1620 cm-1 cm-1 cm-1 cm-123:53:

7、28常见基团的红外吸收带常见基团的红外吸收带特征区特征区指纹区指纹区500100015002000250030003500C-H，N-H，O-HN-HC NC=NS-HP-HN-O N-NC-FC-XO-HO-H（氢键）氢键）C=OC-C，C-N，C-O=C-HC-HC CC=C23:53:28红外光谱信息区红外光谱信息区红外光谱信息区红外光谱信息区红外光谱信息区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：40004000 670 670 cmcm-1-1依据基团的振动形式，依据基团的振动形式，分为四个区：分为四个区：(1)4000(1)4000 25

8、00 2500 cmcm-1 -1 X-HX-H伸缩振动区（伸缩振动区（X=OX=O，N N，C C，S S）(2)2500(2)2500 1900 1900 cmcm-1 -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(3)1900 1200 1200 cmcm-1-1 双键伸缩振动区双键伸缩振动区(4)1200(4)1200 670 670 cmcm-1-1 XY XY伸缩，伸缩， XHXH变形振动区变形振动区23:53:28三、分子结构与吸收峰三、分子结构与吸收峰三、分子结构与吸收峰三、分子结构与吸收峰三、分子结构与吸收峰三、分子结构与吸收峰 molecular s

9、tructure and absorption peaksmolecular structure and absorption peaksmolecular structure and absorption peaks1 1 XHXH伸缩振动区（伸缩振动区（40004000 2500 2500 cmcm-1 -1 ）（1 1）OH OH 36503650 3200 3200 cmcm-1 -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。吸收；当浓度较大时，发生缔

10、合作用，峰形较宽。注意区分注意区分NHNH伸缩振动：伸缩振动： 3500 3500 3100 3100 cmcm-1-1 23:53:28（3 3）不饱和碳原子上的）不饱和碳原子上的= =CHCH（ CHCH ） 苯环上的CH 3030 cm-1 =CH 3010 2260 cm-1 CH 3300 cm-1 （2 2 2 2 2 2）饱和碳原子上的）饱和碳原子上的）饱和碳原子上的）饱和碳原子上的）饱和碳原子上的）饱和碳原子上的CHCHCHCHCHCH3000 cm-1 以上 CH3 2960 cm-1 反对称伸缩振动 2870 cm-1 对称伸缩振动 CH2 2930 cm-1 反对称伸缩振

11、动 2850 cm-1 对称伸缩振动 CH 2890 cm-1 弱吸收3000 cm-1 以下23:53:282 叁键（叁键（C C）伸缩振动区伸缩振动区（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 p 仅含仅含C C、H H、N N时：峰较强、尖锐；时：峰较强、尖锐；p 有有O O原子存在时

12、；原子存在时；O O越靠近越靠近C C N N，峰越弱；峰越弱；23:53:283 双键伸缩振动区（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=RR=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=CC=C键伸缩振动键伸缩振动（1626 1650 cm-1 ）23:53:28苯衍生物的苯衍生物的C=CC=C 苯衍生物在苯衍生物在 1650 1650 2000 2000 cmcm-1 -1 出现出现 C-HC-H和和C=CC=C键的面内变键的面内变形振动的形振动的泛频吸收泛频吸收（强度弱）

13、，可用来判断取代基位置。（强度弱），可用来判断取代基位置。2000160023:53:28（3）C=O （1850 1600 cm-1 ） 碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。饱和醛饱和醛( (酮酮)1740-1720 )1740-1720 cmcm-1 -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，酮的区分？23:53:28 酸酐的酸酐的C=OC=O 双吸收峰：双吸收峰：182018201750 1750 cmcm-1 -1 ，两个羰基振动偶合，两个羰基振动偶合裂分；裂分； 线性酸酐：两吸收峰高度接近，高波数峰稍强；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；环形结构：低波数峰强； 羧酸的羧酸的C=O C=O 18201750 cm-1 ， 氢键，二分子缔合体；氢键，二分子缔合体；23:53:284. XY，XH 变形振动区变形振动区 1650 cm-1 指纹区指纹区(1350 (1350 650 650 cmcm-1 -1 ) ,) ,较复杂。较复杂。 C-HC-H，N-HN-H的变形振动；的变形振动； C-OC-O，C-XC-X的伸缩振动；的伸缩振动； C-CC-C骨架振动等。精细结