第三节1 红外光谱解析

第三节红外光谱解析

一、红外光谱信息区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：(1)40002500cm-1X—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(4)1200670cm-1

X—Y伸缩，X—H变形振动区二、分子结构与吸收峰

molecularstructureandabsorptionpeaks1．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，峰形锋利，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

〔3〕不饱和碳原子上的=C—H〔C—H〕苯环上的C—H3030cm-1=C—H30102260cm-1C—H3300cm-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2．叁键〔CC〕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、锋利；有O原子存在时；O越靠近CN，峰越弱；3．双键伸缩振动区〔19001200cm-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〕苯衍生物的C=C苯衍生物在16502000cm-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〔3〕C=O〔18501600cm-1〕碳氧双键的特征峰，强度大，峰锋利。饱和醛(酮)1740-1720cm-1；强、尖；不饱和向低波移动；醛，酮的区分？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；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；基团吸收带数据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三、红外谱图解析

analysisof

infraredspectrograph1．烷烃〔CH3，CH2，CH〕(C—C,C—H)-〔CH2〕n-nδas1460cm-1

δs1380

cm-1CH3

CH2

δs1465cm-1CH2r720cm-1〔水平摇摆〕重叠

CH2对称伸缩2853cm-1±10CH3对称伸缩2872cm-1±10

CH2不对称伸缩2926cm-1±10

CH3不对称伸缩2962cm-1±10

3000cm-1

HC1385-1380cm-11372-1368cm-1CH3CH3CH3δs

C—C骨架振动

1:11155cm-11170cm-1CCH3CH31391-1381cm-11368-1366cm-14:51195cm-1

CCH3CH3CH31405-1385cm-11372-1365cm-11:21250cm-1a)由于支链的引入，使CH3的对称变形振动发生变化。b)C—C骨架振动明显c)

CH2面外变形振动—(CH2)n—，证明长碳链的存在。n=1770~785cm-1〔中〕n=2740~750cm-1〔中〕n=3730~740cm-1〔中〕n≥722cm-1〔中强〕d)

CH2和CH3的相对含量也可以由1460cm-1和1380cm-1的峰

强度估算强度cm-1150014001300正二十八烷cm-1150014001300正十二烷cm-1150014001300正庚烷2.烯烃，炔烃伸缩振动变形振动a)C-H伸缩振动(>3000cm-1)

3080cm-1

3030cm-1

3080cm-1

3030cm-1

3300cm-1

υ（C-H）3080-3030cm-1

2900-2800cm-13000cm-1b)C=C伸缩振动(1680-1630cm-1

)1660cm-1

分界线υ（C=C）反式烯三取代烯四取代烯1680-1665cm-1

弱，尖顺式烯乙烯基烯亚乙烯基烯1660-1630cm-1

中强，尖ⅰ分界线1660cm-1ⅱ顺强，反弱ⅲ四取代〔不与O，N等相连〕无υ〔C=C〕峰ⅳ端烯的强度强ⅴ共轭使υ〔C=C〕下降20-30cm-12140-2100cm-1〔弱〕2260-2190cm-1〔弱〕总结c)C-H变形振动(1000-700

cm-1

)面内变形〔=C-H〕1400-1420cm-1〔弱〕面外变形〔=C-H〕1000-700cm-1〔有价值〕（=C-H）970cm-1（强）

790-840cm-1

（820cm-1）

610-700cm-1（强）

2：1375-1225

cm-1（弱）

（=C-H）800-650cm-1（690cm-1）990cm-1910

cm-1

（强）2：1850-1780

cm-1

890cm-1（强）2：1800-1780

cm-1

谱图比照烯烃顺反异构体3.醇〔—OH〕O—H，C—Oa)-OH伸缩振动(>3600cm-1)b)碳氧伸缩振动(1100cm-1)β游离醇，酚伯-OH

3640cm-1仲-OH

3630cm-1叔-OH

3620cm-1酚-OH

3610cm-1υ（—OH）

υ（C-O）

1050cm-11100cm-11150cm-11200cm-1α支化：-15cm-1α不饱和：-30cm-1—OH基团特性

双分子缔合〔二聚体〕3550-3450cm-1多分子缔合〔多聚体〕3400-3200cm-1分子内氢键：分子间氢键：多元醇〔如1，2-二醇〕3600-3500cm-1螯合键〔和C=O，NO2等〕3200-3500cm-1多分子缔合〔多聚体〕3400-3200cm-1

分子间氢键随浓度而变，而分子内氢键不随浓度而变。水〔溶液〕3710cm-1水〔固体〕3300cm-1结晶水3600-3450cm-13515cm-10．01M0．1M0．25M1．0M3640cm-13350cm-1

乙醇在四氯化碳中不同浓度的IR图2950cm-12895

cm-1脂族和环的C-O-C

υas

1150-1070cm-1

芳族和乙烯基的=C-O-Cυas1275-1200cm-1〔1250cm-1〕υs

1075-1020cm-14.醚〔C—O—C〕脂族R-OCH3

υs(CH3)2830-2815c