总结-红外光谱频率与官能团特征吸收峰分析

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2960~2850强二C-H烯烃及芳烃3100~3010中等三C-H炔烃3300强—C—C—烷烃1200~700弱-C=C-烯烃1680~1620不定C三C炔烃2200~2100不定C二O醛1740~1720强酮1725~1705强酸及酯1770~1710强酰胺1690~1650强-OH醇及酚3650~3610不定，尖锐氢键结合的醇及酚3400~3200强，宽-NH2月安3500~3300中等，双峰C-X氯化物750~700中等溴化物700~500中等整个红外谱图可以分为两个区，4000~1350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，1350~650处指纹区。通常，4000〜2500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--完整版学习资料分享 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：-C三C-,-C三N,-C=C=C-,-C=C=O,-N=C二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。1350~650指纹区处，有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，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-i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一链节，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（=CH,S）915~905cm-1（=CH2,S）--完整版学习资料分享 RiR2C=CH2895~885cm-1(S)(顺)-RiCH=CHR2~690cm-i(反)-RiCH=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、0cmCH该振动吸收非常特征，吸收峰位置在3300—3310cm-i,中等强度。。N-H值与0cH值相同，但前者为宽峰、后者为尖峰，易于识别。2、。cmc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-i,二元取代炔烃在2260—2190cm-i,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>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、°Ar-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、oC=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6“由由于吸收较弱，易受干扰，用处较小。另一处是900—650cm-1的6Ar-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，6Ar-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)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)；--完整版学习资料分享 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-i,峰形尖锐，无干扰，极易识别（溶剂中微量游离水吸收位于3710cm-i）。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。吸收在此区域,故很难归属。C-O八、醛和酮醛和酮的共同特点是分子结构中都含有（C=O）,oC=O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：-O—C甘O-O—C甘IIX-C-Y ——>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=CHCOR' RCHClCOR'。「八 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附近各有一个CH中等强度的吸收峰，可以用来区别醛和酮。九、羧酸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C=O1780~1740cm-1处。十二、酸酐1、oC=O由于羰基的振动偶合，导致。C=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、。C-O为一强吸收峰，开链酸酐的。C-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--完整版学习资料分享 1690~1650cm-i,仲酰胺1680~1655cm-i,叔酰胺1670~1630cm-i。2、on-h一般位于3500~3100cm-i,伯酰胺游离位于~3520cm-i和~3400cm-i,形成氢键而缔合的位于〜3350cm-i和〜3i80cm-i,均呈双峰;仲酰胺游离位于〜3440cm-i,形成氢键而缔合的位于〜3i00cm-i,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i640〜1600cm-i；仲酰胺i500〜i530cm-i,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i420〜1400cm-i,仲酰胺i300〜1260cm-i,叔酰胺无此吸收峰。十四、胺1、oN-H游离位于3500〜3300cm-i处，缔合的位于3500〜3100cm-i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-i。伯胺3500~3300cm-i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-i处，芳香胺位于1380〜1250cm-i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-i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（um）强度备注一、烷烃类CH伸3000〜28433.33 〜中、分为反称与对CH伸（反称）CH伸（对称）CH弯（面内）C-C伸2972〜28802882〜28431490〜13501250〜11403.523.37 〜3.473.49 〜3.526.71 〜7.418.00 〜8.77强中、强中、强称二、烯烃类CH伸3100〜30003.23 〜中、C=C=C为C=^CH弯（面内）CH弯（面外）单取代双取代顺式反式1695〜16301430〜12901010〜650995〜985910〜905730〜650980〜9653.335.90 〜6.137.00 〜7.759.90 〜15.410.0〜10.1510.9〜11.0513.7〜15.3810.2〜10.36弱中强强强强强2000〜1925cm-1三、炔烃类CH伸C三C伸CH弯（面内）CH弯（面外）〜33002270〜21001260〜1245645〜615〜3.034.41 〜4.767.94 〜8.0315.5〜16.25中中强四、取代苯类CH伸泛频峰骨架振动（v一°）CH弯（面内）CH弯（面外）3100〜30002000〜16671600±201500±251580±101450±201250〜1000910〜6653.23 〜3.335.00 〜6.006.25士0.086.67 士0.106.33 士0.04变弱强三、四个峰，特征确定取代位置

6.900.108.0010.0010.9〜1土〜5.03单取代CH弯（面外）770〜73012.99〜极强五个相邻氢邻双取代CH弯（面外）770〜73013.70极强四个相邻氢间双取代CH弯（面外）810〜75012.99〜极强三个相邻氢900〜86013.70中一个氢（次要）对双取代CH弯（面外）860〜80012.35〜极强二个相邻氢1,2,3,三取代CH弯（面外）810〜75013.33强三个相邻氢与11.12〜间双易混1,3,5,三取代CH弯（面外）874〜83511.63强一个氢1,2,4,三取代CH弯（面外）885〜86011.63〜中一个氢860〜80012.50强二个相邻氢*1,2,3,4四取CH弯（面外）860〜80012.35〜强二个相邻氢代CH弯（面外）860〜80013.33强一个氢*1,2,4,5四取CH弯（面外）865〜810强一个氢代CH弯（面外）〜86011.44〜强一个氢*1,2,3,5四11.98取代11.30〜*五取代11.6311.63〜12.5011.63〜12.5011.63〜12.5011.56〜12.35〜11.63五、醇类、酚类OH伸3700〜32002.70〜变OH弯（面内）1410〜12603.13弱C-O伸1260〜10007.09〜强O—H弯（面外）750〜6507.93强液态有此峰7.94〜10.0013.33〜15.38

。口伸缩频率游离OHOH伸3650〜35902.74 〜强锐峰分子间氢键OH伸3500〜33002.792.86 〜强钝峰（稀释向低频移动*）分子内氢键OH弯或C—OOH伸（单桥）3570〜34503.032.80 〜强钝峰（稀释无影响）伸伯醇（饱和）OH弯（面内）C-O伸OH弯（面内）〜14001250〜1000〜14002.90强强强仲醇（饱和）C-O伸OH弯（面内）1125〜1000〜1400〜7.148.00 〜强强叔醇（饱和）C-O伸OH弯（面内）1210〜11001390〜133010.00〜7.14强中酚类（①OH）①一O伸1260〜11808.89 〜10.00〜7.148.26 〜9.097.20 〜7.527.94 〜8.47强六、醚类C—O—C伸1270〜10107.87 〜9.90强或标C—O伸脂链醚C—O—C伸1225〜10608.16 〜强脂环醚C——C伸（反称）C-O—3伸（对称）1100〜1030980〜9009.439.09 〜强强芳醚=C―O—C伸（反称）1270〜12309.71强氧与侧链碳相（氧与芳环相连）=C-O_C伸（对称）1050〜100010.20 〜中连的芳醚同脂CH伸〜282511.117.87 〜8.139.52 〜10.00〜3.53弱醚O—CH的特征峰3七、醛类（—CHO）CH伸C=O伸CH弯（面外）2850〜27101755〜1665975〜7803.51 〜3.695.70 〜6.0010.2 〜12.80弱很强中一般〜2820及〜2720cm-1两个带

饱和脂肪醛a,B-不饱和醛芳醛C=O伸C=O伸C=O伸〜1725〜1685〜1695〜5.80〜5.93〜5.90强强强八、酮类、_/C-OC=O伸C—C伸泛频1700〜16301250〜10303510〜33905.78 〜6.138.00 〜9.702.85 〜2.95极强弱很弱脂酮饱和链状酮a,B-不饱和酮B二酮芳酮类Ar-COC=O伸C=O伸C=O伸C=O伸C=O伸1725〜17051690〜16751640〜15401700〜16301690〜16805.80 〜5.865.92 〜5.976.10 〜6.495.88 〜6.145.92 〜5.95强强强强强C=o与C=5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C=O伸C=O伸C=O伸C=O伸C=O伸1670〜16601665〜1635〜17751750〜17401745〜17255.99 〜6.026.01 〜6.12〜5.635.71 〜5.755.73 〜5.80强强强强强九、羧酸类（-COOH）OH伸C=O伸OH弯（面内）C—O伸OH弯（面外）3400〜25001740〜1650〜1430〜1300950〜9002.94 〜4.005.75 〜6.06〜6.99〜7.6910.53 〜11.11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为中心

脂肪酸R-COOHa,B-不饱和酸芳酸C=O伸C=O伸C=O伸1725〜17001705〜16901700〜1650强强强氢键5.80 〜5.885.87 〜5.915.88 〜6.06十、酸酎链酸酎C=O伸（反称）1850〜18005.41 〜强共轭时每个谱C=O伸（对称）C-O伸1780〜17401170〜10505.565.62 〜5.758.55 〜9.52强强带降20cm-1环酸酎C=O伸（反称）1870〜18205.35 〜强共轭时每个谱（五元环）C=O伸（对称）C-O伸1800〜17501300〜12005.495.56 〜5.717.69 〜8.33强强带降20cm-1十一、酯类C=O伸（泛频）〜3450〜2.90弱夕0C=O伸1770〜17205.65 〜强多数酯—C—O—RC—O—C伸1280—11005.817.81 〜9.09强C=O伸缩振动正常饱和酯C=O伸1744〜17395.73 〜强a,B-不饱和C=O伸〜17205.75强酯C=O伸1750〜1735〜5.81强3-内酯C=O伸1780〜17605.71 〜强Y-内酯（饱和）B-内酯C=O伸〜18205.765.62 〜5.68〜5.50强十二、胺NH伸NH弯（面内）C-N伸NH弯（面外）3500〜33001650〜15501340〜1020900〜6502.86 〜3.036.06