总结红外光谱频率与官能团特征吸收峰

1、红外波谱分子被激发后，分子中各个原子或基团（化学键）都会产生特征的振动，从而在特点的位置会出现吸收。相同类型的化学键的振动都是非常接近的，总是在某一范围内出现。常见官能团的红外吸收频率键型化合物类型吸收峰位置/cm-1吸收强度C-H烷烃29602850强=C-H烯烃及芳烃31003010中等C-H炔烃3300强-C-C-烷烃1200700弱-C=C-烯烃16801620不定CC炔烃22002100不定C=O醛17401720强酮17251705强酸及酯17701710强酰胺16901650强-OH醇及酚36503610不定，尖锐氢键结合的醇及酚34003200强，宽-NH2胺35003300中

2、等，双峰C-X氯化物750700中等溴化物700500中等整个红外谱图可以分为两个区，40001350区是由伸缩振动所产生的吸收带，光谱比较简单但具有强烈的特征性，1350650处指纹区。通常，40002500处高波数端，有与折合质量小的氢原子相结合的官能团O-H, N-H, C-H, S-H键的伸缩振动吸收带，在2500-1900波数范围内常常出现力常数大的三件、累积双键如：- CC-，- CN, -C=C=C-, -C=C=O, -N=C=O等的伸缩振动吸收带。在1900以下的波数端有-C=C-, -C=O, -C=N-, -C=O等的伸缩振动以及芳环的骨架振动。1350650指纹区处，有

3、C-O, C-X的伸缩振动以及C-C的骨架振动，还有力常数较小的弯曲振动产生的吸收峰，因此光谱非常复杂。该区域各峰的吸收位置受整体分子结构的影响较大，分子结构稍有不同，吸收也会有细微的差别，所以指纹区对于用已知物来鉴别未知物十分重要。有机化学有机化合物红外吸收光谱伸缩振动，面内弯曲振动，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、C-H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、C-H在1460 c

4、m-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as，后者归因于甲基 C-H的s。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，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、C-C在1250800 cm-1

5、范围内，因特征性不强，用处不大。4、C-H分子中具有（CH2）n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、烯烃烯烃中的特征峰由C=C-H键的伸缩振动以及C=C-H键的变形振动所引起。烯烃分子主要有三种特征吸收。1、C=C-H 烯烃双键上的C-H键伸缩振动波数在3000 cm-1以上，末端双键氢 在30753090 cm-1有强峰最易识别。2、C=C 吸收峰的位置在16701620 cm-1。随着取代基的不同，C=C吸收峰的位置有所不同，强度也发生变化。3、C=C-H烯烃双键上的C-H键面内弯曲振动在150

6、01000 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1000700 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，可借以判断双键取代情况和构型。 RHC=CH2 995985cm-1（=CH，S） 915905 cm-1（=CH2，S） R1R2C=CH2 895885 cm-1（S） （顺）-R1CH=CHR2 690 cm-1 （反）-R1CH=CHR2 980965 cm-1（S）R1R2C=CHR3 840790cm-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、 该振动吸收非常特征，吸收峰位置在330

7、03310 cm-1，中等强度。N-H值与C-H 值相同，但前者为宽峰、后者为尖峰，易于识别。 2、 一般 键的伸缩振动吸收都较弱。一元取代炔烃 出现在21402100 cm-1，二元取代炔烃在22602190 cm-1，当两个取代基的性质相差太大时，炔化物极性增强，吸收峰的强度增大。当 处于分子的对称中心时， 为红外非活性。3、 炔烃变形振动发生在680610 cm-1。四、芳烃芳烃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、Ar-H 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，与烯烃的C=C-H频率

8、相近，但烯烃的吸收峰只有一个。2、C=C 芳环的骨架伸缩振动正常情况下有四条谱带，约为1600，1585，1500，1450 cm-1，这是鉴定有无苯环的重要标志之一。3、Ar-H 芳烃的C-H变形振动吸收出现在两处。1275960 cm-1为Ar-H，由于吸收较弱，易受干扰，用处较小。另一处是900650 cm-1的Ar-H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，Ar-H频率越高，见表3-10。若在16002000 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 7

9、70730 cm-1（VS），710690 cm-1（S）1,2-二取代苯 770735 cm-1（VS）1,3-二取代苯 810750 cm-1（VS）,725680 cm-1（mS）1,4-二取代苯 860800 cm-1（VS）五、卤化物随着卤素原子的增加，C-X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

10、对含卤素有机化合物的鉴定受到一定限制。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、 O-H 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 P47 0.005mol/L (CCl4) 3633 cm-1（游离），3572 cm-1（分子内氢键）。 0.04 mol/L (CCl4) 3633 cm-1（游离）

11、，3572 cm-1（分子内氢键）3500cm-1(分子间氢键)。2、C-O和O-H C-O键伸缩振动和O-H面内弯曲振动在14101100 cm-1处有强吸收，当无其它基团干扰时，可利用C-O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、醚和其它化合物 醚的特征吸收带是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C-O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=O），C=O在175

12、01680cm-1范围内，吸收强度很大，这是鉴别羰基的最明显的依据。临近基团的性质不同，吸收峰的位置也有所不同。羰基化合物存在下列共振结构： A B C=O 键有着双键性强的A结构和单键性强的B结构两种结构。共轭效应将使C=O吸收峰向低波数一端移动，吸电子的诱导效应使C=O的吸收峰向高波数方向移动。，不饱和的羰基化合物，由于不饱和键与C=O的共轭，因此C=O键的吸收峰向低波数移动C=O 16851665cm-1 17451725cm-1 苯乙酮 对氨基苯乙酮 对硝基苯乙酮C=O 1691cm-1 1677cm-1 1700cm-1 一般在27002900cm-1 区域内，通常在2820 cm-

13、1、2720 cm-1附近各有一个中等强度的吸收峰，可以用来区别醛和酮。九、羧酸1、 O-H 游离的O-H在3550 cm-1，缔合的O-H在33002500 cm-1，峰形宽而散，强度很大。2、C=O 游离的C=O一般在1760 cm-1附近，吸收强度比酮羰基的吸收强度大，但由于羧酸分子中的双分子缔合，使得C=O的吸收峰向低波数方向移动，一般在17251700 cm-1，如果发生共轭，则C=O的吸收峰移到16901680 cm-1。3、C-O 一般在14401395 cm-1，吸收强度较弱。4、O-H 一般在1250 cm-1附近，是一强吸收峰，有时会和C-O重合。十、酯和内酯1、C=O 1

14、7501735 cm-1处出现（饱和酯C=O 位于1740cm-1处），受相邻基团的影响，吸收峰的位置会发生变化。2、C-O 一般有两个吸收峰，13001150 cm-1，11401030 cm-1十一、酰卤C=O 由于卤素的吸电子作用，使C=O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=O共轭，会使C=O变小，一般在17801740cm-1处。十二、酸酐1、C=O 由于羰基的振动偶合，导致C=O有两个吸收，分别处在18601800 cm-1和18001750 cm-1区域，两个峰相距60 cm-1。2、C-O 为一强吸收峰，开链酸酐的C-O 在1175

15、1045 cm-1处，环状酸酐13101210 cm-1处。十三、酰胺1、C=O 酰胺的第谱带，由于氨基的影响，使得C=O向低波数位移，伯酰胺16901650 cm-1，仲酰胺 16801655 cm-1，叔酰胺16701630 cm-1。2、N-H 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3440 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、N-H 酰胺的第谱带，伯酰胺N-H位于16401600 cm-1；仲酰胺150

16、01530 cm-1，强度大，非常特征；叔酰胺无此吸收峰。4、C-N 酰胺的第谱带，伯酰胺14201400 cm-1，仲酰胺 13001260 cm-1，叔酰胺无此吸收峰。十四、胺1、N-H 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OH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OH那样显著，引起向低波数方向位移一般不大于100cm-1。伯胺 35003300 cm-1有两个中等强度的吸收峰（对称与不对称的伸缩振动吸收），仲胺在此区域只有一

17、个吸收峰，叔胺在此区域内无吸收。2、C-N 脂肪胺位于12301030 cm-1处，芳香胺位于13801250 cm-1处。3、N-H 位于16501500 cm-1处，伯胺的N-H吸收强度中等，仲胺的吸收强度较弱。4、N-H 位于900650 cm-1处，峰形较宽，强度中等（只有伯胺有此吸收峰）。主要基团的红外特征吸收峰基团振动类型波数（cm-1）波长（m）强 度 备 注一、烷烃类CH伸CH伸（反称）CH伸（对称）CH弯（面内）C-C伸30002843297228802882284314901350125011403.333.523.373.473.493.526.717.418.008.7

18、7中、强中、强中、强分为反称与对称二、烯烃类CH伸CC伸CH弯（面内）CH弯（面外）单取代双取代顺式反式31003000169516301430129010106509959859109057306509809653.233.335.906.137.007.759.9015.410.0510.1510.9911.0513.7015.3810.2010.36中、弱中强强强强强CCC为20001925 cm-1三、炔烃类CH伸CC 伸CH弯（面内）CH弯（面外）330022702100126012456456153.034.414.767.948.0315.5016.25中中强四、取代苯类CH伸泛

19、频峰骨架振动（）CH弯（面内）CH弯（面外）3100300020001667160020150025158010145020125010009106653.233.335.006.006.250.086.670.106.330.046.900.108.0010.0010.9915.03变弱强三、四个峰，特征确定取代位置单取代邻双取代间双取代对双取代1,2,3,三取代1,3,5,三取代1,2,4,三取代1,2,3,4四取代1,2,4,5四取代1, 2,3,5四取代五取代CH弯（面外）CH弯（面外）CH弯（面外）CH弯（面外）CH弯（面外）CH弯（面外）CH弯（面外）CH弯（面外）CH弯（面外）C

20、H弯（面外）CH弯（面外）77073077073081075090086086080081075087483588586086080086080086080086581086012.9913.7012.9913.7012.3513.3311.1211.6311.6312.5012.3513.3311.4411.9811.3011.6311.6312.5011.6312.5011.6312.5011.5612.3511.63极强极强极强中极强强强中强强强强强五个相邻氢四个相邻氢三个相邻氢一个氢（次要）二个相邻氢三个相邻氢与间双易混一个氢一个氢二个相邻氢二个相邻氢一个氢一个氢一个氢五、醇类、酚类O

21、H伸OH弯（面内）CO伸OH弯（面外）3700320014101260126010007506502.703.137.097.937.9410.0013.3315.38变弱强强液态有此峰OH伸缩频率游离OH分子间氢键分子内氢键OH弯或CO伸伯醇（饱和）仲醇（饱和）叔醇（饱和）酚类（OH）OH伸OH伸OH伸（单桥）OH弯（面内）CO伸OH弯（面内）CO伸OH弯（面内）CO伸OH弯（面内）O伸36503590350033003570345014001250100014001125100014001210110013901330126011802.742.792.863.032.802.907.14

22、8.0010.007.148.8910.007.148.269.097.207.527.948.47强强强强强强强强强中强锐峰钝峰（稀释向低频移动*）钝峰（稀释无影响）六、醚类COC伸127010107.879.90强或标CO伸脂链醚脂环醚芳醚（氧与芳环相连）COC伸COC伸（反称）COC伸（对称）COC伸（反称）COC伸（对称）CH伸1225106011001030980900127012301050100028258.169.439.099.7110.2011.117.878.139.5210.003.53强强强强中弱氧与侧链碳相连的芳醚同脂醚OCH3的特征峰七、醛类（CHO）CH伸CO伸

23、CH弯（面外）28502710175516659757803.513.695.706.0010.212.80弱很强中一般2820及2720cm-1两个带饱和脂肪醛，-不饱和醛芳醛CO伸CO伸CO伸1725168516955.805.935.90强强强八、酮类CO伸CC伸泛频1700163012501030351033905.786.138.009.702.852.95极强弱很弱脂酮饱和链状酮，-不饱和酮二酮芳酮类ArCOCO伸CO伸CO伸CO伸CO伸17251705169016751640154017001630169016805.805.865.925.976.106.495.886.145

24、.925.95强强强强强CO与CC共轭向低频移动谱带较宽二芳基酮1-酮基-2-羟基（或氨基）芳酮脂环酮四环元酮五元环酮六元、七元环酮CO伸CO伸CO伸CO伸CO伸1670166016651635177517501740174517255.996.026.016.125.635.715.755.735.80强强强强强九、羧酸类（COOH）OH伸CO伸OH弯（面内）CO伸OH弯（面外）3400250017401650143013009509002.944.005.756.066.997.6910.5311.11中强弱中弱在稀溶液中，单体酸为锐峰在3350cm-1；二聚体为宽峰，以3000cm-1为

25、中心脂肪酸RCOOH，-不饱和酸芳酸CO伸CO伸CO伸1725170017051690170016505.805.885.875.915.886.06强强强氢键十、酸酐链酸酐CO伸（反称）CO伸（对称）CO伸1850180017801740117010505.415.565.625.758.559.52强强强共轭时每个谱带降20 cm-1环酸酐（五元环）CO伸（反称）CO伸（对称）CO伸1870182018001750130012005.355.495.565.717.698.33强强强共轭时每个谱带降20cm-1十一、酯类CO伸（泛频）CO伸COC伸345017701720128011002.905.655.817.819.09弱强强多数酯CO伸缩振动正常饱和酯，-不饱和酯-内酯-内酯（饱和）-内酯CO伸CO伸CO伸CO伸CO伸174417391720175017351780176018205.735.755.815.715.765.625.685.50强强