红外光谱的八个峰区
红外各基团特征峰对照表
红外各基团特征峰对照表一、红外吸收光谱中的重要区段：1) O-H、N-H伸缩振动区(3750~3000 cm-1)2) 不饱和碳上的C-H伸缩振动区(3300~3000 cm-1)不饱和碳(三键和双键、苯环)上的C-H的伸缩振动在3300~3000 cm-1区域中出现不同的吸收峰。
3) C-H伸缩振动区(3000~2700 cm-1)饱和碳上的C-H伸缩振动(包括醛基上的C-H)4) 叁键和累积双键区(2400~2100 cm-1)波数在2400~2100 cm-1区域内的谱带较少。
5) 羰基的伸缩振动区(1900~1650 cm-1)羰基的吸收最常见出现的区域为1755~1670 cm-1。
由于羰基的电偶极矩较大，一般吸收都很强烈，常成为IR光谱中的第一强峰。
6) 双键伸缩振动区(1690~1500 cm-1)该区主要包括C=C，C=N，N=N，N=O等的伸缩振动以及苯环的骨架振动(σ)。
C=C7) X-H面内弯曲振动及X-Y伸缩振动区(1475~1000 cm-1)这个区域主要包括C-H面内弯曲振动, C-O、C-X(卤素)等伸缩振动, 以及C-C 单键骨架振动等。
该区域是指纹区的一部分。
8) C-H面外弯曲振动区（1000~650 cm-1）烯烃、芳烃的C-H面外弯曲振动（σC-H）在1000~650 cm-1区。
苯环邻二取代：770~735cm-1；苯环间二取代：710~690、810~750cm-1；苯环对二取代：830~810cm-1具体对照表如下所示：（其中：VS：很强；W：弱；S：强；VW：很弱；m：中等；w：宽）1、O-H、N-H2、C-H3、C-H45、羰基的伸缩振动区（1900—1650 cm-1）67、X-H面内弯曲振动及X-Y伸缩振动区（1475—1000 cm-1）8二、指纹区和官能团区从第1-6区的吸收都有一个共同点，每一红外吸收峰都和一定的官能团相对应，此区域从而称为官能团区。
红外光谱各基团出峰位置
振动形式
吸收峰位（cm-1)
强 度
饱和烃基
-CH3
asCH
2692±10
S
sCH
2872±10
S
asCH
1450±10
M
sCH
1380~1370
S
-CH2-
asCH
2926±5
S
sCH
2853±10
S
CH
1465±20
m
-CH-
sCH
2890±10
w
CH
~1340
w
-(CH2)n-
CH2的CH
C-OH（酚）
C-O
1200~1300
s（宽）
醚
R-O-R’
asc-o-c
1210~1050
s（不特征）
Ar-O-R
asc-o-c
1300~1200
s（不特征）
Ar-O-R
sc-o-c
1055~1000
m（不特征）
R-OCH3
sCH3
2830~2815
m s
Ar-OCH3
sCH3
2850
s（宽）
羰基
s
R-NO2
sNO2
1385~1350
s
R-NO2
sC-N
920~830
w
Ar-NO2
asNO2
1550~1510
s
Ar-NO2
sNO2
1365~1300
s
Ar-NO2
sC-N
880~845
w
酮(RCOR’)
C=O
1720~1715
VS（很特征）
醛(RCHO)
红外光谱各个峰的归属
红外光谱中的各个峰的归属取决于它们对应的官能团或化学键。
以下是红外光谱中一些主要峰的归属：1.基频峰：分子吸收一定频率的红外线，振动能级从基态跃迁至第一振动激发态产生的吸收峰，基
频峰的峰位等于分子或者基团的振动频率，强度大，是红外的主要吸收峰。
2.泛频峰：分子的振动能级从基态跃迁至第二振动激发态、第三振动激发态等高能态时产生的吸收
峰，此类峰强度弱，难辨认，却增加了光谱的特征性。
3.特征峰和指纹峰：特征峰是可用于鉴别官能团存在的吸收峰，对应于分子中某化学键或基团的振
动形式，同一基团的振动频率总是出现在一定区域；而指纹区吸收峰特征性强，对分子结构的变化高度敏感，能够区分不同化合物结构上的微小差异。
具体到每个分子，红外光谱的各个峰归属需要根据具体的分子结构和官能团来确定。
因此，对于具体的红外光谱分析，需要结合分子的化学结构进行解析。
红外光谱特征吸收峰讲解
红外光谱特征吸收峰讲解在红外光谱中，红外光与物质分子相互作用，使得分子中不同的化学键发生振动，从而吸收特定的红外辐射能量。
这些振动涉及键的拉伸、弯曲、扭转等运动，其振动频率和强度与分子结构和化学键的性质有关。
因此，红外光谱特征吸收峰可以提供分子结构和化学键信息。
红外光谱的横坐标是波数（cm-1），波数是光的频率的倒数，与光的能量成反比。
而纵坐标则是吸光度，表示物质对红外光的吸收程度。
吸收峰的位置可以通过测量吸收带的最大峰值处的波数来确定。
下面介绍一些常见的红外光谱特征吸收峰：1. 羧酸吸收峰（1700-1715 cm-1）：羧酸的OH键弯曲振动和C=O双键伸缩振动引起的强吸收峰。
该吸收峰可以用来鉴别羧酸。
2. 羧酸盐吸收峰（1560-1640 cm-1）：与羧酸吸收峰相比，羧酸盐的C=O双键伸缩振动引起的吸收峰位置左移。
3. 醛和酮吸收峰（1690-1750 cm-1）：与羧酸吸收峰类似，它们也是由于C=O双键伸缩而引起的吸收峰。
但醛和酮的吸收峰位置通常比羧酸略高。
4. 羧酸和酮醇吸收峰（3200-3550 cm-1）：由于羟基（OH）的振动引起的宽吸收峰。
在红外光谱中，羧酸和酮醇的羟基吸收峰位置和形状相似。
5. 烷基的C-H伸缩振动吸收峰（2850-3000 cm-1）：烷基的C-H键伸缩振动引起的吸收峰。
短直链烷烃的C-H伸缩振动吸收峰出现在2850-2960 cm-1的范围内，而长直链烷烃的C-H伸缩振动峰则出现在2960-3000 cm-16. 芳香族化合物的C-H伸缩振动吸收峰（3020-3100 cm-1）：芳香环中C-H键伸缩振动引起的吸收峰的位置通常在3020-3100 cm-17. N-H伸缩振动吸收峰（3300-3500 cm-1）：含氮化合物中的氮氢键伸缩振动引起的吸收峰。
在氮-氢键的存在下，吸收峰位置可能出现在3300-3500 cm-1之间。
这些是红外光谱中常见的一些特征吸收峰范围和其对应的化学结构或基团。
红外光谱总结
第2章红外光谱通常红外光谱(infrared spectroscopy, IR)就是指波长2〜25 pm的吸收光谱(即中红外区), 这段波长范I制反映出分子中原子间的振动与变角运动。
分子在振动的同时还会发生转动运动, 虽然分子的转动所涉及的能量变化较小，处在远红外区域，但转动运动影响振动的偶极矩变化, 因而在红外光谱区实际所测的谱图就是分子的振动与转动运动的加与表现，因此红外光谱又称为分子振转光谱。
红外光谱可以应用于化合物分子结构的测定、未知物鉴定以及混合物成分分析。
2、1红外光谱的基本原理2、1、1红外吸收光谱1、当一束具有连续波长的红外光通过物质,物质分子中某个基团的振动频率或转动频率与红外光的频率一样时，分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能屋较高的振 (转)动能级，分子吸收红外辐射后发生振动与转动能级的跃迁，该处波长的光就被物质吸收。
近红外区:O-H、N-H与C-H键的倍频吸收或组频吸收，吸收强度一般比较弱；中红外区:绝人多数有机与无机化合物的基频吸收所在，主要就是振动能级的跃迁; 远红外区:乡子纯转动能级跃迁及晶体的晶格振动。
3、波数(巧单位就是cm"。
波长与波数的关系就是：-_1 1044、胡克定律：7勺叫其中:一折合质量,"=叫+叫,单位为kg；K_七学键力常数，与化学键的键能呈正比,单位为Zm」; 亍——波数；c——真空中的光速。
(1)因为%三c> Kc=c> Kc_c,红外频率比三c> v c = c>v c-c Q(2)与碳原子城建的其她原子，随着其原子质屋的增人，折合质量也增人，则红外波数减小。
(3)与氢原子相连的化学键的折合质量都小，红外吸收在高波数区。
(4)弯曲振动比伸缩振动容易湾曲振动的K均较小，故弯曲振动吸收在低波数区。
5、光谱选律:原子与分子与电磁波作用发生能级跃迁就是要服从一定的规律的，这些规律由量子化学解释。
红外光谱官能团特征峰
红外光谱官能团特征峰红外光谱官能团特征峰一、前言红外光谱是一种分析物质分子结构的非常有力的手段，广泛应用于物质科学研究中。
在红外光谱谱图中，不同官能团所对应的特征峰可以为我们提供该物质的结构信息。
本文将详细介绍有关红外光谱中常见官能团的特征峰，以及这些峰的谱带位置和强度信息。
二、羟基官能团羟基官能团是一种非常常见的官能团，广泛存在于生物分子中。
在红外光谱谱图中，羟基官能团所对应的特征峰通常出现在3200-3600cm^{-1}的区域，并且具有比较高的峰强。
此外，酚类化合物中的羟基官能团也会表现出类似的特征峰。
三、胺基官能团胺基官能团是另一种常见的官能团，存在于很多有机物和生物分子中。
在红外光谱谱图中，胺基官能团所对应的特征峰出现在3300-3500cm^{-1}的区域，并且峰强度较高。
此外，氨基酸等生物分子中的胺基官能团也有类似的特征峰。
四、羰基官能团羰基官能团指的是带有碳氧双键的官能团，常见于酮和酯等有机化合物中。
在红外光谱谱图中，羰基官能团所对应的特征峰出现在1650-1750 cm^{-1}的区域，并且峰强度较高。
需要注意的是，醛类化合物中的羰基官能团与酮和酯的区别在于其特征峰位置稍有不同，出现在1700-1750 cm^{-1}的区域。
五、烷基官能团烷基官能团主要指的是单烷基、双烷基和三烷基等基团，常见于烷烃及其衍生物中。
在红外光谱谱图中，烷基官能团并没有明显的特征峰，但是可以通过一些指纹峰来进行鉴别。
例如，对于单烷基官能团，其CH_3和CH_2的拉伸振动谱带会出现在2850 cm^{-1}和2950 cm^{-1}的区域。
六、芳香官能团芳香官能团指的是苯环等碳环结构中的键与无机物键的官能团，常见于芳香族化合物中。
在红外光谱谱图中，芳香官能团所对应的特征峰通常出现在1400-1600 cm^{-1}的区域，具有较高的峰强。
此外，苯环上的苯基羟基等同样有特征峰，且位置和强度与羟基官能团类似。
第6章红外光谱
第六页，编辑于星期日：十七点 八分。
▪ 量子力学处理
对于双原子分子，由量子力学原理可推出如下公 式：
E
(1) h 2 2
k
υ=0、1、2、3…
υ为振动量子数
Eυ为与振动量子数υ相对应的体系能量；
利用经典力学原理可将上式改为：
E
(1)hv
2
υ=0、1、2、3…
从上式可看出，当υ=0时，体系能量不为零，这称作 零点能，产生跃迁的选律为△υ=±1。
3650~3580（游离） 3550~3450（二聚体） 3400~3200（多聚体） 3600-2500（分子内缔合）
1050（伯） 1100（仲） 1150（叔） 1200（酚）
1500~1250 650
尖 中强，较尖
强，宽 宽，散 强，有时发生裂分
面内弯曲，强，宽 面外弯曲，宽
第三十六页，编辑于星期日：十七点 八分。
第二十一页，编辑于星期日：十七点 八分。
CO1307 125 .4161160(cm1)
1216
CO1307
12 1730(cm1) 1216
1216
第二十二页，编辑于星期日：十七点 八分。
内部因素 诱导效应 共轭效应 空间效应 跨环效应 氢键
第二十三页，编辑于星期日：十七点 八分。
四、有机化合物的红外特征吸收
❖ 中红外光区 ❖ 2.5 ~ 25µm ❖ 4000～400cm-1
❖ 远红外光区 ❖ 25 ~ 1000µm
1、红外吸收光谱
第三页，编辑于星期日：十七点 八分。
2、红外光谱的表示方法
红外光谱的横坐标是波长（λ）或波数（σ） 纵坐标是透光率（T%）。
红外光谱峰是“倒峰”。
红外光谱的八个重要区段
红外光谱涉及到物质中分子的振动和转动。
不同的分子在红外光谱中表现出特定的吸收峰，这些峰对应于不同类型的分子振动和转动。
以下是红外光谱的八个重要区段，以波数表示：
1. 3650-3200 cm^-1：这个区段对应于羟基(-OH) 的伸缩振动。
这是醇、酚和羧酸等功能团的特征峰。
2. 3100-3000 cm^-1：这是烷基和芳香烃的C-H伸缩振动区段。
不同类型的碳氢键会在这个区段显示吸收峰。
3. 3000-2800 cm^-1：这个区段同样是C-H伸缩振动，但主要是饱和烷烃的伸缩振动。
通过观察峰的位置和强度，可以推断分子中碳氢键的饱和度。
4. 1800-1700 cm^-1：这个区段对应于羰基(C=O) 的伸缩振动，是醛、酮和羧酸等官能团的特征峰。
5. 1600-1500 cm^-1：这是芳香族化合物的C=C伸缩振动区段。
芳香环中的碳碳双键会在这个区段显示吸收峰。
6. 1450-1350 cm^-1：这个区段对应于甲基和亚甲基(CH3和CH2) 的弯曲振动。
7. 1300-1000 cm^-1：这个区段包括许多不同的振动，如C-O伸缩振动和C-N伸缩振动。
在这个区段，有时可以观察到一些特定官能团的指纹峰。
8. 700-600 cm^-1：这是指纹区，包含了分子中一些特殊键的振动。
例如，C-Cl和C-Br的振动通常在这个区段显示。
这些区段提供了红外光谱中一些常见官能团的指示，帮助化学家确定分子的结构和组成。
需要注意的是，不同的分子可能会在不同的波数范围内显示吸收峰，因此解释红外光谱时需要考虑多种可能性。
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红外光谱的八个峰区
饱和C━H面内
弯曲振动区域1475～1300
C━H面内
弯曲
烷烃：
CH3：1470～1430（m）
1380～1370（s）
CH2：1485～1445（m）
CH：1340（w）
当存在>C(CH3) 2和
━C(CH3) 3基团时，
1380～1370 cm-1处
为双峰
不饱和
C━H面内弯曲振动区域1000～650
=C━H面
外弯曲
烯：
单取代: 995～985（s）；915～905
顺式取代：～690（s）
反式取代：970～960（s）
同碳二取代：895～885
三取代：840～790（s）
芳烃：
5个相邻氢原子：770～730（vs）
710～640（s）
4个相邻氢原子：770～735（vs）
3个相邻氢原子：810～750（vs）
2个相邻氢原子：860～800（vs）
1个氢原子：900～860（m）
≡C━H面
外外弯曲
炔665～625（s）
（二）分子式的确定：分子式应具有合理的不饱和度；同时符合氮规则。
利用同位素确定分子式。
由于存在同位素，质谱图中除了有质量为M的分子离子峰外，还有质量为M+1，M+2等的同位素峰。
计算其（M+1）/M、(M+2)/M的强度百分比，查表则可确定化合物的化学式。
或者对于分子式CxHyOmNzSv:
I（M+1）/(M)×100%=1.1x+0.37z+0.8v
I（M+1）/(M)×100%=(1.1x)2/200+0.2m+4.4v
即可确定分子式。
另外：分子中含1个Cl：M:M+2=3:1
分子中含2个Cl：M:M+2:M+4=9:6:1
分子中含1个Br：M:M+2=1:1
分子中含2个Br：M:M+2:M+4=1:2:1
分子中含1个Cl和1个Br：M:M+2:M+4=3:4:1
例：化合物的质谱图如下，推到其分子式。
解：设：分子离子峰：73
73–58 = 15 合理
(1.9/31) 100 = 1.1x+0.37z,
z=1, x=5, y=73–14–60= –1 （不合理）
z=1, x=4, y=73–14–48=11 （合理）
分子式 C4H11N, Ω =0
（三）结构式的确定：化合物生成离子的质量及强度，与该化合物本身的结
想是从总体到个体，由主峰到次峰，逐步分析）
以下是质谱图解析的一般过程：
A．考察谱图特点。
主要考察两个方面：分子离子峰的相对强度和谱图全貌特点。
根据分子离子峰确定分子量，同时可以初步判断化合物类型及是否含有Cl、Br、S等元素。
如果分子离子峰为基峰，碎片离子较少而且相对强度较低，可以断定是一个高度稳定的分子.
B．根据从分子离子峰及同位素峰确定化合物的组成式。
C．由组成式计算化合物的不饱和度，可确定化合物中环和双键的数目，有助于判断化合物的结构。
计算方法如下：
不饱和度U=四价原子数 - 一价原子数/2 + 三价原子数/2 + 1
D．研究高质量端离子峰。
质谱高质量端离子峰是由分子离子失去碎片形成的。
从分子离子失去的碎片可以确定化合物中含有哪些取代基。
常见的分子离子失去中性碎片的情况有：
E．研究亚稳离子峰（m*=m2*m2/m1）和小质量端离子峰，找出某些离子或碎片之间的关系，推测化合物的类型。
（这一步一般不要求）
F．通过上述各方面的研究，提出化合物的结构单元。
在根据化合物的分子量、分子式、样品来源、
物理化学性质等，提出一种或几种最有可能的结构。
G．最后为确保结果的准确性，将所得结构式按质谱断裂规律分解，看所得离子和所给未知物谱图是否一致。
以上是质谱解析总体小结。
接下来会采用几个例子来具体说明谱图解析的过程。
由于同组成员已对其中重排内容进行了详细地举例说明，所找到的例子也基本一样，故未对这块内容再进行举例；如有需要可参考他们的课程论文。
例1：某化合物含有C、H、O，由其谱图测得M:(M+1):(M+2)=100:8.9:0.79，试确定其结构式。
解：①该化合物的分子量M=136;
②根据M、M+1、M+2的比值，查表得未知物是C8H8O2。
③该化合物的不饱和度U=8-8/2+1
④由不饱和度为5和m/z77、51等峰可以判断化合物中含有苯环。
⑤高质量端质谱峰m/z105是m/z136失去质量为31的碎片（-CH2OH或–O-CH3）产生的，m/z105失
去质量为28的碎片（-CO、-C2H4）产生的。
因为质谱中没有m/z105对应的是而不是
⑥推断出化合物的结构式或
例2:已知化合物的质谱图，推测该和化合物结构
①由质谱图可以确定该户额何物的分子量M=164;
②由于 164:166=1:1, 164-85 = 79 (Br)
③分子中含有1个Br, 不含氮或含偶数氮
④m/z: 85(49), 86(3.2), 87(0.11)
x = 3.2/49×100/1.1≈6
⑤设x = 6, 则 y =13, 可能的分子式 C6H13Br, Ω =0 合理
设x = 5, w=1, 则 y =9, 可能的分子式 C5H9OBr, Ω =1 也合理
⑥由碎片离子可判断其为 C6H13Br。