第3节基团频率和特征吸收峰

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infraredabsorptionspec-troscopy，IR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动频率——基团特征频率（特征峰）；例：28003000cm-1—CH3特征峰；16001850cm-1—C=O特征峰；基团所处化学环境不同，特征峰出现位置变化：—CH2—CO—CH2—1715cm-1

酮—CH2—CO—O—1735cm-1

酯—CH2—CO—NH—1680cm-1

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：4000670cm-1依据基团的振动形式，分为四个区：官能团区(1)40002500cm-1

X—H伸缩振动区（X=O，N，C，S）(2)25001900cm-1三键，累积双键伸缩振动区(3)19001200cm-1

双键伸缩振动区指纹区(4)1200670cm-1

X—Y伸缩，

X—H变形振动区化学仪器分析二、分子结构与吸收峰1．X—H伸缩振动区（40002500cm-1）（1）—O—H36503200cm-1确定醇、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：35003100cm-1

化学仪器分析（3）不饱和碳原子上的=C—H（C—H

）

苯环上的C—H3030cm-1

=C—H30102260cm-1

C—H3300

cm-1（2）饱和碳原子上的—C—H3000cm-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反对称伸缩振动2850

cm-1对称伸缩振动—C—H2890cm-1弱吸收3000cm-1以下化学仪器分析2．叁键（C

C）伸缩振动区（25001900cm-1

）在该区域出现的峰较少；（1）RCCH（21002140cm-1）RCCR’（21902260cm-1）

R=R’时，无红外活性（2）RCN（21002140cm-1）非共轭22402260cm-1共轭22202230cm-1仅含C、H、N时：峰较强、尖锐；有O原子存在时；O越靠近CN，峰越弱；化学仪器分析3．双键伸缩振动区（19001200

cm-1）（1）RC=CR’16201680cm-1强度弱，

R=R’（对称）时，无红外活性。（2）单核芳烃的C=C键伸缩振动（16261650cm-1）化学仪器分析苯衍生物的C=C苯衍生物在1650

2000cm-1出现C-H和C=C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。20001600化学仪器分析

碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。饱和醛(酮)1740-1720cm-1；强、尖；不饱和向低波移动；醛，酮的区分？醛上有C-H尖锐峰来识别（3）C=O（18501600cm-1

）化学仪器分析酸酐的C=O

双吸收峰：1820～1750cm-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C=O

1820～1750cm-1，

氢键，二分子缔合体；化学仪器分析4.X—Y，X—H变形振动区<1650cm-1

指纹区(1350650cm-1),较复杂。

C-H，N-H的变形振动；

C-O，C-X的伸缩振动；

C-C骨架振动等。精细结构的区分。顺、反结构区分；化学仪器分析基团吸收带数据化学仪器分析常见基团的红外吸收带特征区指纹区500100015002000250030003500C-H，N-H，O-HN-HCNC=NS-HP-HN-ON-NC-FC-XO-HO-H（氢键）C=OC-C，C-N，C-O=C-HC-HCCC=C化学仪器分析

1．内部因素（1）电子效应a．诱导效应（I)：吸电子基团使吸收峰向高频方向移动（兰移）三、影响峰位变化的因素

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。相同基团的特征吸收并不总在一个固定频率上。R-CORC=01715cm-1;R-COHC=01730cm-1；R-COClC=01800cm-1;R-COFC=01920cm-1;F-COFC=01928cm-1;R-CONH2

C=01650cm-1;化学仪器分析ｂ．中介效应(M)n－π共轭，使体系的电子云分布密度平均化，吸收峰向低频方向移动（红移）当诱导效应（I)和中介效应（M)同时存在，有两种结果：I>M向高波数移动

R-CORC=01715cm-1

R-COORC=01735cm-1

I<M向低波数移动R-CORC=01715cm-1

R-CONH2

C=01650cm-1

C=01650cm-1化学仪器分析c．共轭效应（C效应）cm-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．

cm-1

cm-1

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=CH2ω=CH2810cm-1的倍频峰（1600cm-1）υC=C1695～1540cm-1费米共振后产生16