物质的红外吸收峰

第四节各类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、0cH在2975—2845cm-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、6cH在1460cm-1和1380cm-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。1380cm-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1380cm-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1475cm-1。异丙基1380cm-1裂分为两个强度几乎相等的两个峰1385cm-1、1375cm-1叔丁基1380cm-1裂分1395cm-1、1370cm-1两个峰，后者强度差不多是前者的两倍，在1250cm-1、1200cm-1附近出现两个中等强度的骨架振动。3、oC-C在1250—800cm-1范围内，因特征性不强，用处不大。4、Yc-H分子中具有一（CH2）n—链节，n大于或等于4时，在722cm-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、。C9H烯烃双键上的C-H键伸缩振动波数在3000cm-1以上，末端双键氢%=CH2 在3075—3090cm-1有强峰最易识别。2、oC=C吸收峰的位置在1670—1620cm-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、6c=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=CH2995〜985cm-1(二CH,S)915〜905cm-1(=CH2,S)R1R2C=CH2895〜885cm-1(S)(顺)-R1CH=CHR2-690cm-1(反)-R1CH二CHR2980〜965cm-1(S)R1R2C=CHR3 840〜790cm-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、oC三CH该振动吸收非常特征，吸收峰位置在3300—3310cm-1,中等强度。on-h值与。c-h值相同，但前者为宽峰、后者为尖峰，易于识别。2、。片C一般 C三C键的伸缩振动吸收都较弱。一元取代炔烃RC三CHoC三C出现在2140—2100cm-1,二元取代炔烃在2260—2190cm-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，。c三C为红外非活性。3>oc-C_H炔烃变形振动发生在680—610cm-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、oAr-H芳环上C-H吸收频率在3100〜3000cm-1附近，有较弱的三个峰，特征性不强，与烯烃的。c=c-h频率相近，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1600,1585,1500,1450cm-1,这是鉴定有无苯环的重要标志之一。3、6Ar-H芳烃的C-H变形振动吸收出现在两处。1275—960cm-1为§Ar-H,由于吸收较弱，易受干扰，用处较小。另一处是900—650cm-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，§a『hAr-H频率越高，见表3-10。若在1600—2000cm-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770〜730cm-1(VS),710〜690cm-1(S)1,2-二取代苯770〜735cm-1(VS)二取代苯810〜750cm-1(VS),725〜680cm-1(m-S)二取代苯860〜800cm-1（VS）五、卤化物随着卤素原子的增加，。C-X降低。如C-F（1100-1000cm-1）；C-CK750〜700cm-1）；C-Br（600-500cm-1）；C-I（500-200cm-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3670-3200cm-1区域。游离羟基吸收出现在3640-3610cm-1,峰形尖锐，无干扰，极易识别（溶剂中微量游离水吸收位于3710cm-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3550-3200cm-1。1,2-环戊二醇顺式异构体P470.005mol/L（CCl4）3633cm-1（游离），3572cm-1（分子内氢键）。0.04mol/L（CC14）3633cm-1（游离），3572cm-1（分子内氢键）〜3500cm-1（分子间氢键）。2、°C-O和§O-HC-O键伸缩振动和O-H面内弯曲振动在1410—1100cm-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1150-1060cm-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）,oc=0在1750-1680cm-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:ACTYAX—C—YA 甘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。a，B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RCH二CHCOR' RCHC1COR'。 1685〜1665cm-1 1745〜1725cm-1C=O苯乙酮对氨基苯乙酮对硝基苯乙酮。 1691cm-1 1677cm-1 1700cm-1C=O。O_一般在2700~2900cm-1区域内，通常在〜2820cm-1、~2720cm-1附近各CH有一个中等强度的吸收峰，可以用来区别醛和酮。九、较酸1、oO-h游离的O-H在〜3550cm-1,缔合的O-H在3300〜2500cm-1,峰形宽而散，强度很大。2、oC=o游离的C=O一般在〜1760cm-1附近，吸收强度比酮羰基的吸收强度大，但由于较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1725〜1700cm-1,如果发生共轭，则C=O的吸收峰移到1690〜1680cm-1。3、oC-O一般在1440〜1395cm-1,吸收强度较弱。4、6o-h一般在1250cm-1附近，是一强吸收峰，有时会和。C-O重合。十、酯和内酯1、oC=O1750〜1735cm-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、oC-O一般有两个吸收峰，1300〜1150cm-1,1140〜1030cm-1十^一、酰卤oC=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1780〜1740cm-1处。十二、酸酐1、oC=O由于羰基的振动偶合，导致oC=O有两个吸收，分别处在1860〜1800cm-1和1800〜1750cm-1区域，两个峰相距60cm-1。2、oC-O为一强吸收峰，开链酸酐的oC-O在1175〜1045cm-1处，环状酸酐1310~1210cm-1处。十三、酰胺1、oC=O酰胺的第IIIIII谱带，由于氨基的影响，使得oC=。向低波数位移，伯酰胺1690〜1650cm-1,仲酰胺1680〜1655cm-1,叔酰胺1670~1630cm-1。2、on-h一般位于3500〜3100cm-1,伯酰胺游离位于〜3520cm-1和〜3400cm-1,形成氢键而缔合的位于〜3350cm-1和〜3180cm-1,均呈双峰；仲酰胺游离位于〜3440cm-1,形成氢键而缔合的位于〜3100cm-1,均呈单峰；叔酰胺无此吸收峰。3、6N-H 酰胺的第H谱带，伯酰胺6N-H位于1640~1600cm-1；仲酰胺1500〜1530cm-1,强度大，非常特征；叔酰胺无此吸收峰。4、oC-n酰胺的第HI谱带，伯酰胺1420〜1400cm-1,仲酰胺1300〜1260cm-1,叔酰胺无此吸收峰。十四、胺1、oN-h游离位于3500〜3300cm-1处，缔合的位于3500〜3100cm-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3500〜3300cm-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个吸收峰，叔胺在此区域内无吸收。2、。C-N脂肪胺位于1230〜1030cm-1处，芳香胺位于1380〜1250cm-1处。3、6n-h位于1650〜1500cm-1处，伯胺的6n-h吸收强度中等，仲胺的吸收强度较弱。4、Yn-h位于900〜650cm-1处，峰形较宽，强度中等（只有伯胺有此吸收峰）。有机硫化合物以S-O键伸缩振动吸收最强（900-700cm-1）较易识别，其它以S-H键（2600-2550cm-1很弱）；S-C（700-590cm-1此键的吸收很弱，位置易变，难以利用），亚砜的S=O键伸缩振动吸收位于（1060-1040cm-1）是强吸收；砜的-SO2-基在（1340-1290cm-1）和（1160-1135cm-1）区，分别为不对称伸缩振动和对称伸缩振动吸收带。磺酸卤RSO2C1的-SOZ-基在（1385-1340cm-1强）和（1185-1160cm-1强）区，分别为不对称伸缩振动和对称伸缩振动吸收带。磺酸RSO3H的1385-1340cm-1中等）区，分别为不对称伸缩振动和对称伸缩振动吸收带，S-O伸缩振动吸收带在（700-810cm-1强）。磺酸酯RSO20我的（SO2-基在（1390-1290cm-1强）和（1190-1120cm-1强）一、烷烃烷烃中只有C-H键组成的C-H，CH2,CH3基团，纯烷烃的吸收峰只有C-H的伸缩、弯曲振动和C-C骨架振动。1、vC-H烷烃的C-H伸缩振动频率一般不超过3000cm-1，甲基和亚甲基的C-H伸缩分别有对称和不对称振动相应出现四个吸收峰，甲基的C-H伸缩振动,对称的出现在2872cm-1，不对称的出现在2962cm-1；亚甲基的对称出现在2853cm-1，不对称的出现在2926cm-1。一般不对称的吸收强度稍强，在高分辨的红外仪（光栅型），可以在2853-2962cm-1处，清楚地观察到这四个峰，而在低分辨的仪器中，两两重叠只能看到两个峰。如下图：注意：环丙烷的VC-H移向高频，出现在3080-3040cm-1（S）叔C-H的伸缩吸收很弱，（2890cm-1左右）通常消失在其它脂肪族的C-H吸收中，对于鉴定分析用途不大。2、6C-H：C-H弯曲振动在1460cm-1和1380cm-1处有特征吸收，前者归于甲基及次甲基的不对称6C-H，后者归于甲基的6s1380cm-1峰对结构非常敏感，对于识别甲基很有用。（1）孤立甲基在1380cm-1附近出现单峰，其强度对分子中甲基数目的增多而增强，（2）偕二甲基-CH（CH3）2此峰变为双峰（1391-1380cm-1（S）和1372-1365cm-KS）），而且两个峰的强度大约相等。1380cm-1附近出现双峰是验证分子中有偕二甲基的根据，（必须注意:环己烷醇、甾体和二萜类含有的乙酰氧基-OOC-CH3,其中甲基在1380-1365cm-1出现双峰，不要误认为分子中有异丙基）。（3）叔丁基1380cm-1的峰也分裂为双峰，但这两个峰一强一弱（1380cm-1为弱峰，1365cm-1峰为强峰），足以与偕二甲基区分。（4）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面内摇摆），它在鉴别上是有用的。3、C-C骨架振动在1250-800cm-1范围，因特征性不强用途不大。总结：dC-H1460,1380cm-1孤立的甲基一CH31380单峰C（CH3）21380双峰，强度1:1（1391-1380cm-1,1372-1365cm-1）-C（CH3）31380双峰，强度1:2（低频率为高频率峰强度的2倍）（1380cm-1为弱峰，1365cm-1峰为强峰）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、烯烃烯烃分子有三类特征吸收峰（v=C-H、vC=C、6=C-H）1、v=C-H（包括苯环的C-H、环丙烷的C-H）在3000cm-1以上，苯出现在3010-3100cm-1的范围内，在甲基及亚甲基伸缩振动大峰左侧出现一个小峰，这是识别不饱和化合物的一个有效特征吸收。2、vC=C孤立烯烃双键的伸缩振动吸收位置在1680-1600cm-1,其强度和位置决定于双键碳原子取代基数目及其性质。分子对称性越高，吸收峰越弱。如果有四个取代烷基时，常常不能看到它的吸收峰，一元取代烯RCH=CH2和偏二取代烯R2C=CH2的vC=C强于三元取代烯R2C=CHR和四元取代烯R2C=CH2；顺式强于反式，末端双键强于链中双键。C5以上无张力环烯的vC=C与开链烯的频率相同，环张力愈大，vC=C环内愈低，但环外双键vC=C愈高。在共轭体系中，由于共轭使键趋于平均化，而使C=C的力常数降低，伸缩振动向低波移，例如C=C-C=C中，C=C吸收移至1600cm-1区域，由于两个C=C的振动偶合.在1650cm-1有时还能看到另一个峰，但1600cm-1的峰是鉴定共轭双键的特征峰。38C-H面内变形振动在1500-1000cm-1,结构不敏感，也不特征，用途不大。面外弯曲振动在1000-700cm-1,对结构敏感，对不同类型的烯烃有其特征吸收，而且比较固定，可以借以判断双键取代情况和构型很有用，如：RCH=CH2 995-985cm-1 (s) 6-CH=935-905cm-1 (s) 8=CH2R2C=CH2 895-885cm-1(s)三、块烃：有三个特征带：v三C-H,6三C-H,vC三C1、eC-H在四氯化碳溶液中位于3320-3310cm-1,强峰，固体或液体时在3300-3250cm-1。峰形较窄，易于OH和NH区别开。2、6三C-H三C-H的面外弯曲振动通常在900-610cm-1出现一宽的谱带，有时在1375-1225cm-1处，出现它的倍频峰，此峰也很宽，但很弱。3、vC=C碳碳叁键的力常数比碳碳双键的高得多，所以C三C的伸缩振动出现在高波数区域。一般一元取代炔烃RC三CH的vC三C在2140-2100cm-1，二元取代快烃在RC三CR1的vC三C在2260-2190cm-1，乙快和二取代乙快因分子对称，没有VC三C的吸收峰。所以看不到vC三C的谱带，不一定表示没有C三C。芳香族化合物有三种特征吸收带：即苯环上的芳氢伸缩振动，面外弯曲振动和骨架振动。1、芳环上的vC-H3010-3080cm-1(m)2、芳环的骨架伸缩振动vC-C1650-1450cm-1(m)出现2〜4个吸收峰，由于芳环为一共轭体系，其C=C伸缩振动频率位于双键区的低频一端，往往1500cm-1附近的吸收峰比1600cm-1强。3、芳环的面外弯曲振动(g=C-H)在650-900cm-1,这一区域的吸收峰位置与芳环上取代基性质无关，而与芳环上相连H的个数有关，相连H越多,g=C-H振动频率愈低，吸收强度越大.五、醇和酚羟基化合物有三个特征吸收带，即vO-H,vC-O,8O-Ho1、vO-H游离的醇和酚的vO-H在3700-3500cm-1以内（峰尖、强），缔和的羟基在3500-3200cm-1以内峰形强而宽。大部分是以氢键缔和的形式存在，只有在气相和非极性溶剂中，很稀的溶液内减少分子间氢键，出现游离的vO-H吸收带，分子间氢键与溶液浓度有关，形成分子内氢键的与浓度无关，但频率更低，例如水杨醛、邻硝基苯酚、邻羟基苯乙酮等。它们VO-H出现在3200-2500cm-1o2、6O-H醇和酚的6O-H（面内弯曲振动）吸收带在1500〜1300cm-1附近。3、vC-O位于1250〜1000cm-1附近，通常是谱图中最强吸收峰之一，可根据这个区域的吸收峰确定伯醇、仲醇和叔醇。各种醇的6O-H和vC-O的吸收如下：范围6O-H（面内）cm-1 vC-Ocm-1TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"伯醇 1350-1260 1050\o"CurrentDocument"仲醇 1350-1260 1100\o"CurrentDocument"叔醇 1410-1310 1150酚 1410-1310 1300-1200六、醚醚的特征吸收谱带是C-O-C不对称伸缩振动谱带，各种醚的不对称vC-O-C为：1、脂肪醚：1150-1060cm-1（s）2、芳香醚两个C-O伸缩振动吸收1270〜1230cm-1（为Ar-O伸缩）1050〜1000cm-1（为R-O伸缩3、乙烯醚：1225-1200cm-1（s）注意：醇、酯和内酯在此区域附近也有吸收，但光谱中同时存在-OH和C=O其它特征峰时。4、六元环中的C-O-C基团与无环醚中的此基团的吸收具有相同的频率当环变小时，不对称C-O-C伸缩振动逐渐向低波移。5、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：1280-1240cm-1（S-m）环的不对称伸缩振动950-810cm-1 （S-m）环的对称伸缩振动840-750cm-1 （S）七、羰基化合物（包括醛、酮、竣酸、酯、酸酎和酰胺等）羰基吸收峰是在1900-1600cm-1区域出现强的C=O伸缩吸收谱带，这个谱带由于其位置的相对恒、强度高、受干扰小，已成为红外光谱图中最容易辨别的谱带之一。此吸收峰最常出现在1755-1670cm-1，但不同类别的化合物C=O吸收峰也各不相同。关于C=O化合物的红外吸收规律在前面已叙述过，一般吸电子的诱导效应使C=O的吸收向高波移，共轭效应使其向低波移，环张力增加向高波数移，氢键一般向低波数移。下面我们将分类对各类羰基化合物进行讨论。1酮一般饱和脂肪酮C=O伸缩振动在1725-1705cm-1，a、p-不饱和酮和芳香酮，由于共轭作用使吸收向低波数移，使之低于1700cm-1，但是由于空间效应使之共轭减弱时，吸收频率下降不显著。中的甲酮基受邻位两个甲基的空间阻碍作用,使羰基与苯环不能共平面,共轭效应减弱,所以VC=O在1700cm-1。羰基的a-碳上连有负性取代基时，由于-I诱导效应的结果，吸收向高频率移动。例如a-氯化酮比一般的酮要高出20cm-1。在环酮类中VC=O将随环中张力增大而波数增加。2醛醛的C=O比酮的力常数大，故吸收位置较高，一般在1740-1720cm-1（s），但不易区别。但是-CHO中的C-H键的伸缩振动在2720-2820区域出现两个强度相等的吸收峰，此峰比较特征，借以可用来区别是否有-CHO存在。各种因素对醛中羰基吸收频率的影响同酮相同。3竣酸瓶酸的最特征的吸收峰是：vO-H和VC=O（1）vO-H较酸的vO-H只有在气相或极稀的非极性溶剂溶液中，才能看到游离的O-H伸缩振动吸收峰在3550cm-1区域。但由于竣酸易形成氢键，所以一般液体及固体竣酸均以二缔和体存在，使vO-H向低波数移动，常在3200-2500cm-1区出现一宽而散的峰。这个峰通常在2700-2500cm-1出现一系列连续的小峰，竣酸的这一谱带是它的特征峰，特别是与峻基的C=O伸缩振动吸收联合考虑，特征性更强.缔合的醇,酚在何处？

nC=OC=O的伸缩振动由于受氢键的影响，竣基中的C=O吸收向低波移。二缔合体1725-1700cm-1二缔合体1725-1700cm-11690cm-11680-1700cm-1RCOOH1750-1770cm-1CH2=CHCOOH1720cm-1ArCOOH1720cm-1当羧基的a-氢为卤素或其它吸电子基团取代后，使vC=O向高波移。分子内氢键将羧基的vC=O波数降低程度比分子间氢键更甚.（2）vC-O羧酸的vC-O伸缩振动带在1250cm-1附近，是一强峰，6O-H羧酸的6O-H出现在1400cm-1和920cm-1区域有两个强而宽的吸收峰。（4）羧酸盐当较酸的酸性质子被不同的阳离子取代，生成羧酸盐时，就会产生羧酸的羧基消失的特征谱带。因为离子化产生的R-COO-基团，使得羧酸基的1710cm-1附近的吸收带就消失,代之出现的是1580cm-1和1400cm-1之间的两个谱带，这两个带对应于结构的反对称和对称的伸缩振动。（vC=OH和vC-O-C）酯和内酯有两个由vC=O和vC-O伸缩引起的很强的特征吸收带.vC=O大多数饱和脂肪酸酯的强的vC=O伸缩振动发生在比酮的正常频率为高的1740cm-1处（甲酸甲酯除外，在1725-1720cm-1）。C=C-COOR或ArCOOR的vC=O吸收，由于共轭作用移向低波数，在1730-1715cm-1。注意：O=C-O-C=C-或RCOOAr结构的vC=O吸收，则移向高波区。a-卤代羧酸酯的vC=O吸收频率也升高，如：三氯乙酸酯在1770cm-1。六元环状内酯羰基吸收与正常酯的相同，当环变小时，其吸收位置将移向高波区。⑵vC-O-C酯的vC-O-C伸缩振动吸收带在1330-1030区域有两个吸收带，其一是vasC-O在1300-1000cm-1，此带有吸收强度大和较宽的特征，用处较大。另一个是vsC-O在1140-1030cm-1，此带吸收强度小，参考价值不大，但是内酯此带吸收强度较大。（其中1250-1230cm-1处的宽而强的谱带是乙酸烷基酯的特征吸收带。）5酸酐（1）nC=O酸酐的C=O伸缩振动在1860-1800cm-1和1800-1750cm-1出现两个强的吸收峰，前者是反对称伸缩振动，后者是对称伸缩振动。这两个峰相距约60cm-1，开链酸酐高波数峰稍强于低波数峰，而环状酸酐则高波数峰弱于低波数峰，以此可区别这两类酸酐。共轭的酸酐则使羰基吸收向低波数移，在靠近1775cm-1和1720cm-1处出现吸收。环状酸酐中，随着环的张力变大，吸收峰向高波移动。例如：五元酸酐 VC=O 1871cm-11793cm-1六元酸酐 VC=O 1822cm-11780cm-1nC-O-C酸酐的C-O伸缩振动产生强的吸收峰，开链的在1180-1045cm-1，而环状酸酐在1310-1200cm-1，利用此峰也可以区别这两种酸酐。酰胺：兼有胺和羰基化合物的特点.酰胺的主要特征峰有三个，即vC=O伸缩振动（称为酰胺I带）；vN-H伸缩振动及6N-H弯曲振动（称为酰胺II带），酰胺还有C-N吸收带（酰胺III带），（1）vN-H在稀溶液中，伯酰胺出现两个中等强度的峰，分别在3500cm-1和3400cm-1附近，相应于N-H的反对称伸缩振动。在浓溶液和固体中由于有氢键发生，将移向3350-3180cm-1低频区。随着二缔和和三缔和体的存在将在此区域出现多重峰。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，在3110-3060出现一个弱吸收带，是6N-H（1550cm-1）的倍频峰。叔酰胺由于N上没有H而没此吸收带，因此利用此吸收带可以识别伯、仲、叔酰胺。（3）6N-H弯曲振动（酰胺II带）伯酰胺在vC=O吸收区较低一些的地方出现尖峰,其强度相当于vC=O峰的1/3-1/2o游离态在1600cm-1处,缔合态在1650-1620处，易被I带覆盖.仲酰胺游离态在1550-1510处；缔和体在1570-1515处,I带和II带能够分开.利用此特点区分伯，仲酰胺.叔酰胺和内酰胺没有此吸收带。注意：内酰胺含有N-H键也不含有8N-H谱带。（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、8N-H和nC-N吸收带，其中nNH吸收带用处较大（3550-3250cm-1）。nNH游离一级胺的nN-H伸缩振动在3400-3490（中）处，有两个吸收峰，相应于N-H的对称和反对称伸缩振动，另外，脂肪族伯胺在nNH（S）吸收带的低一侧有肩峰；而芳香伯胺有一个尖锐独立的小峰，它们是6N-H2（s）的倍频和nNH2（s）共振的结果。缔和的nN-H伸缩振动向低波数方向移动，但位移程度不及O-H吸收峰的情况，位移一般不大于100cm-1，并且吸收峰较弱、较尖锐。二级胺的稀溶液在3310-3350cm-1区域只有一个吸收峰。三级胺没有N-H，故没有N-H伸缩振动吸收峰。6N-H一级胺的面内6N-H弯曲（剪式）振动吸收在1540-1650cm-1（中、强）区域，可用于鉴定（与芳环的骨架振动吸收重叠），一级胺的非平面（面外）摇摆振动吸收在650-900cm-1（宽）区域，而脂肪一级胺则在750-850cm-1（宽、中）区域，非常特征。二级胺的N-H弯曲振动吸收很弱，不能用于鉴定，二级胺的N-H非平面摇摆振动在700-750cm-1区域有强的吸收.VC-N位于指纹区与VC-C重叠，难以辨别.2铵盐成盐之后,伯胺和仲胺的vNHVNH3+伯胺盐在3000-2800cm-1之间出现强和宽的吸收带，由NH3+基中不对称和对称伸缩振动引起的。伯胺盐的6NH3+出现在1600-1575cm-1和1550-1504cm-1处两个吸收带，这相应于不对称和对称弯曲振动吸收带。仲胺盐的VNH2+出现在2700-2250cm-1区域，是一个强的宽带或是一组较尖锐的谱带。6NH2+出现在1620-1560cm-1区域是一个中等强度的谱带。叔胺盐的VNH+在2700-2250cm-1区域出现一个强的宽带或一组较尖的谱带。叔胺盐的6NH1+谱带很弱，没有实用价值。确定样品是否为胺的最好办法是将样品用无机酸处理，然后观察3000-2200cm-1范围出现宽而强的“铵谱带”。然后再根据各类胺盐的吸收特征，确定是哪类胺。九、硝基化合物硝基化和物主要有VN02的反对称和对称伸缩吸收带,它们分别在1650-1500cm-l和1370-1250cm-1,很容易认出。脂肪族硝基化和物的两个峰分别在1565-1545cm-1；1380-1350cm-1。芳香族硝基化和物和共轭的脂肪族硝基化和物由于共轭使vNO2频率降低,如芳香族硝基化和物vas(NO2)1525±15cm-1；vs(NO2)1345±cm-1,另外，芳香硝基化和物在870cm-1附近出现C-N伸缩振动带。十、腈类-C三N饱和脂肪睛在2260-2240cm-l有尖而强的v-C三N伸缩振动吸收带，当与不饱和键和芳环共轭时，该带位移到2240-2220cm-l区间，且强度增加。一般说来，共轭的v-C三N伸缩振动吸收带位移要比非共轭的低约30cm-l。卜一、其它各类化合物主要对含有卤素、硫、磷、硅等元素的有机化合物的特征吸收作简单介绍。1、有机卤化合物:在有机卤化合物中C-X键的伸缩振动吸收很强，随着卤原子量的增大，吸收带的位置向低波数移动。当两个以上卤原子连接在同一碳原子上时，有对称伸缩振动和不对称伸缩振动两种吸收带。2、有机硫化合物以S-O键伸缩振动吸收最强(900-700cm-1)较易识别，其它以S-H键(2600-2550cm-1很弱)；S-C(700-590cm-1此键的吸收很弱，位置易变，难以利用)，亚砜的S=O键伸缩振动吸收位于(1060-1040cm-1)是强吸收；砜的-SO2-基在(1340-1290cm-1)和(1160-1135cm-1)区，分别为不对称伸缩振动和对称伸缩振动吸收带。磺酸卤RSO2C1的-SOZ-基在(1385-1340cm-1强)和(1185-1160cm-1强)区，分别为不对称伸缩振动和对称伸缩振动吸收带。磺酸RSO3H的1385-1340cm-1中等)区，分别为不对称伸缩振动和对称伸缩振动吸收带，S-O伸缩振动吸收带在(700-810cm-1强)。磺酸酯RSO20用的(SO2-基在(1390-1290cm-1强)和(1190-1120cm-1强)3、有机磷化合物显示特征的吸收带有：P-H、P=O、P-C的伸缩振动吸收带。P-H的伸缩振动吸收在(2425-2325cm-1)峰形尖，位置恒定，受分子其余部分结构影响较小，具有中等强度。P=O的伸缩振动吸收在(1300-1140cm-1)，也是一个强吸收带。P-C的伸缩振动吸收：Ph-P出现在(1450-1420cm-1)；P-CH3出现在(1320-1280cm-1)。4、有机硅化合物：较为典型的特征吸收带为：Si-H,Si-O,Si-C等的伸缩振动吸收带。Si-H的伸缩振动吸收在(2230-2150cm-1)是一个尖锐的强吸收带。硅醚在(1100-1000cm-1)区至少会出现一个由Si-O-Si的不对称伸缩振动引起的强吸收。Si-C的伸缩振动吸收在（896-690cm-1）,具体的吸收位置可由硅原子上的取代基来确定。由于硅原子连接基团的位置十分特征，所以在结构分析上很有用。各种典型特征吸收可查有关书。第三节：红外光谱图的解析一、谱图解析的一般步骤1、根据分子式，计算不饱和度：f=1+n4+1/2（n3-n1）通过计算不饱和度估计分子结构式中是否有双键、三键或芳香环等，并可验证光谱解析是否合理2、根据未知物的红外光谱图找出主要的强吸收峰。按照由简单到复杂的顺序，习惯上将红外区分为五个区域来分析：（1）4000〜2500cm-1.这是X-H（x包括C、N、O、S等）伸缩振动区，主要的吸收基团有羟基、胺基、烃基等。2500〜2000cm-1.为叁键和累积双键（-C三C-、-C三N-、-C=C=C-、-N=C=O-、-N=C=S-等）的伸缩振动区。2000〜1500cm-1.为双键伸缩振动区，主要有羰基（C=O）吸收、碳碳双键（C=C）吸收、苯环的骨架振动及C=NN=O等基团的吸收。2000〜1500cm-1,为C-H的弯曲振动吸收峰。1300〜400cm-1.这个区域中有单键的伸缩振动频率、分子的骨架振动频率及反映取代类型的苯环和烯烃面外弯曲振动频率等吸收。在解析图谱时，可先从4000-1500cm-1的官能团入手，找出该化合物存在的官能团，然后有的放矢到指纹区找这些基团的吸收峰。例如：如果样品的光谱在1740cm-1出现强的吸收时，表示有酯羰基存在，接着从指纹区的1300-1050cm-1有酯的C—0伸缩振动强吸收，酯的官能团就进一步得到肯定。另外，指纹区的一些谱带也能提拱很有用的信息。例如在900-650cm-1区，就可以确定（CH2）4的存在，双键取代程度、芳环取代位置等。3、通过标准图谱验证解析结果的正确性。:常用的标准图谱有:（1）、萨特勒（Sadtler）标准红外光谱这是一部由美国费城萨特勒研究室所编集出版的光谱集，是目前红外光谱图收集最多者，逐年增印（每年增纯化合物谱图约2000种），到1975年为止共收集四万九千种光谱。图谱上注有化合物的名称、分子式、结构式，大多数有分子量、熔点、沸点、样品来源、制备方法和测绘谱图所用仪器等。并附有以下几种索引：A,“AlphabeticalIndex"：按字母顺序排列的化合物名称索引，从化合物的名称可以找出光谱号码；B、“MolecularFormulaIndex”：分子式索引，按C、H、Br、Cl、F、I、N、O、P、Si、M的顺序排列。C、“ChmicalClassesIndex”按字母排列的化合物种类索引，化合物共分为89类。D>“FunctionalGroupAlphabeticalIndex”按字母顺序排列的功能团索引，要查功能团的特征吸收领域，谱线形状和吸收强度时，比较方便。E、“WaveLengthIndex”:从光谱中的几个主要吸收带的波长就能找出光谱号码和该化合物。（其索引检索方法见洪山海编者的《光谱解析在有机化学中的应用》P86）。F>“CommercialFormualIndex”：从商品名可以找到光谱号码。G、“NumericalIndex”光谱号码索引，用上述几种索引，知道了光谱号码后，就可以利用这个索引来找到化合物名称和所在。(2)、DMS穿孔卡片(DocumentationOfMolecularSpectroscopy)由英国和西德联合编制的卡片形式出现的标准图谱集。分三种类型：有机化合物卡片呈桃红色；无机化合物呈淡兰色；文摘卡片呈淡黄色。现已出34000种(3)、“API”红外光谱资料(AmericanPetrleumInsearchProject44,InfraredSpectralData)为美国石油研究所研究计划44所收集，其中的80%是烃类的光谱，其它则是卤代烃、硫化物以及少量简单的醛、酮、酯的光谱，有两种索引，一种按照谱图收集顺序编目，另一种为根据分子中出现的元素分类，然后再按碳原子数的顺序来排列。二、解析图谱应注意几点：1、解析时应兼顾红外光谱的三要素，即峰位、强度和峰形如，羰基的吸收峰比较强，如果在1700cm-1附近有吸收，但其强度很低，这并不表明所研究的化合物存在羰基，而是说明该化合物存在少量含羰基的杂质。另外，从峰形可判断官能团，如缔合的羟基、缔合的伯胺的吸收峰位置略有差别。但缔合的羟基峰圆滑而宽阔，而缔合的伯胺吸收峰较尖，有分岔。2、注意同一基团的几种振动吸收峰的相互映证。防止解释的片面性：对于官能团的定性，通常只有在伸缩振动和弯曲振动频率都出现的情况下，才能肯定。不能确定时，可用化学方法、质谱、核磁、紫外等检验。对化合物的鉴定只有在全部谱峰位置，强度和形状完全吻合时，才能确定，否则就不能认为是同一化合物。3、注意区别和排除非样品谱带的干扰。例1、计算C10H20O的不饱和度U=1+10+0.5x(0-22)=0这可以提供化合物不含羰基，可能是醇或醚。例2.计算C7H8O的不饱和度U=1+7+0.5x(0-8)=4此化合物的不饱和度为4,就可以提供含有苯环结构的线索，如再通过红外光谱就可以决定。注意：如果不饱和度等于4或大于4,则首先考虑的是芳香族化合物。五、红外分光光度计制样和图谱表示1、仪器简介现在一般用于有机化合物的红外分光光度计，都是双光束，而且有自动记录装置的。分光用的设备分两种一棱镜型和光栅型。用氯化钠制成的棱镜，可以通过波长直至15微米的红外光，而用氯化钠棱镜，则可以达25微米，光栅型的则可延长到50微米，而且分光精度可以达到一个厘米-1,因此新的仪器已逐步采用光栅型。1、样品的制备在测定红外光谱的操作中样品制备是很重要的。气体、液体和固体样品都可以得到红外光谱图。下面分别加以简述。⑴气体样品：气体样品是在气体池中进行测定，先把气体池中的空气抽掉然后注入被测气体进行测定.（2）液体样品：如纯化合物本身就是液体，则可很简单的将一滴样品夹在二片盐板之间,使生成一极薄的膜，用于测定光谱。此外亦可将其放入一个极薄的氯化钠样品池中（0.0025—0.1mm厚度）。这样得到的光谱不能排除分子中间的相互影响（如氢键等），因此最好在惰性溶剂的稀溶剂中测定一下作比较。（3）溶液样品：制备测定红外光谱用的溶剂，一般为四氯化碳、二硫化碳和氯仿，前两者应用较广，氯仿虽是一个很好的有机溶剂，但会产生较强和较广阔的吸收带。一般溶液的浓度大概在1%左右，置于0.5mm厚度的盐池中，应用双光束光度计，可将纯溶剂放在参考池中，这样溶剂的吸收光谱便可以低消掉。注意所选用的溶剂不能和溶质发生反应。例如二硫化碳不能作为伯胺或仲胺的溶剂。氨基醇与二硫化碳和四氯化碳会缓慢的发生反应。（4）固体样品：固体样品的制备常用的有以下两种方法；A：石蜡油研糊：将固体样品1—3mg，与一滴医用石蜡油一起研磨约2分钟，然后将这糊状物夹在二片盐板中间，即可以放入仪器的样品槽内测试。这一方法的缺点主要是石蜡油本身在2900、1465和1380cm-1区域有强吸收峰，在解释图谱时，须先将这几个峰划去以免误解。B.卤化盐薄片法：将1mg无水氯化钾或溴化钾混匀研细后，放在金属模中，在真空下加压5分钟，形成含有分散样品的透明卤化盐薄片，可以得到没有其他杂质的吸收光谱.其缺点是由于卤化盐易于吸潮，有时不能避免在3500cm-1左右出现水的吸收峰，因此样品中是否存有-OH基便会引起怀疑。此外，也可以在薄片制备及保存过程中出现多晶想象。2、图谱的表示方法对光谱吸收带的标绘法，在红外光谱图中，吸收位置多用波数6血-1）表示频率，也有用波长（X）表示频率的。吸收强度一般都用下列符号来表示：VS（很强）、S（强）、M（中等）、W（弱）、b（宽）、Vw、Sh（肩状吸收带）。光谱图一般有两种表示法，一种是以吸光度（即光密度）作纵坐标（lgI0/I）,以波长或波数作横坐标，