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。
红外各基团峰位置分析
2、否定法
3、肯定法
四、谱图解析的步骤
经验 “四先、四后、一抓法”
即先特征，后指纹；先最强峰，后次强峰，再中强峰；先 粗查，后细查；先肯定，后否定；一抓是抓一组相关峰。
VS VS W W
4、叁键和累积双键区（2400—2100 cm-1）
基团类型ν
R-C≡C-H RC≡CR` RC≡CR R-C≡N R-N=N=N R-N=C=N-R -C=C=C-C=C=O -C=C=N O=C=O R-N=C=O
波数/cm-1
2140~2100 2260~2190
无吸收 2260~2120 2160~2120 2155~2130
指纹区中650-910区域又称为苯环取代区，苯环的 不同取代会在这个区域内有所反映。
指纹区和官能团区对红外谱图的分析有所帮助。 从官能团区可以找出该化合物存在的官能团；指纹 区的吸收则用来和标准谱图进行分析，得出未知的 结构和已知结构相同或不同的确切结论。官能团区 和指纹区的功用正好相互补充。
三、谱图解析的方法
2、某些吸收峰不存在，可以确信某基团不存在；相反， 吸收峰存在并不是该基团存在的确认，应考虑杂质的干 扰。
3、在一个光谱图中的所有吸收峰并不能全部指出其归 属，因为有些峰是分子作为一个整体的特征吸收，而 有些峰则是某些峰的倍频或组频，另外还有些峰是多 个基团振动吸收的叠加。
4、在4000~650 cm-1区只显少数几个宽吸收者，大多数 为无机化合物的谱图。
§5 红外吸收光谱的解析
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）
红外光谱(一)
HN H O
H O O C H3C O-H 伸缩
1650-1620
OCH 3 2835
HO 3705-3125
4. 振动的耦合
若分子内的两个基团位置很近，振动频率也相近， 就可能发生振动耦合，使谱带分成两个，在原谱带高 频和低频一侧各出现一个谱带。例如乙酸酐的两个羰 基间隔一个氧原子，它们发生耦合。羰基的频率分裂 为1818和1750 cm-1。(预期如果没有耦合其羰基振动将 出现在约1760 cm-1)。 弯曲振动也能发生耦合。
5. 物态变化的影响
通常同种物质气态的特征频率较高，液态和固态 较低。例如丙酮vC=O(气)＝1738 cm-1， vC=O(液)＝1715 cm-1。溶剂也会影响吸收频率。
结论：
产生红外光谱的必要条件是：
1. 红外辐射光的频率与分子振动的频率相 当，才能满足分子振动能级跃迁所需的能 量，而产生吸收光谱。 2. 必须是能引起分子偶极矩变化的振动才能 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ生红外吸收光谱。
3.2 分子振动方程式
1．双原子分子的简谐振动及其频率
化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧
分子的振动能级（量子化）： E振=（V+1/2）h
V ：化学键的 振动频率；
：振动量子数。
分子振动方程式
任意两个相邻的能级间的能量差为：
h E h 2 1 2c 1 k
k
-1
1644cm-1
影响峰位变化的因素
（２）空间效应：场效应；空间位阻；环张力 （３）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。
O R
H NH R
C=O 伸缩 N-H
红外各基团峰位置(教育类别)
不同取代会在这个区域内有所反映。
培训类
9
指纹区和官能团区对红外谱图的分析有所帮助。 从官能团区可以找出该化合物存在的官能团；指纹 区的吸收则用来和标准谱图进行分析，得出未知的 结构和已知结构相同或不同的确切结论。官能团区 和指纹区的功用正好相互补充。
培训类
10
三、谱图解析的方法
1、直接法
特别注意两点：一是所用仪器与标准谱图是否一致； 二是测定的条件（样品的物理状态、样品的浓度及溶 剂等）与标准谱图是否一致 。
双峰强度约相等(1:1) 峰强度比1:2
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
7
8、C-H面外弯曲振动区（1000—650 cm-1）
培训类
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。官能团区的每个吸收峰都表示某一官能团的存在， 原则上每个吸收峰均可以找到归属。
§5 红外吸收光谱的解析
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）
基团类型ν
νO-H 游离νO-H 分子间氢键 二分子缔合 多分子缔合 羧基υO-H 分子内氢键
波数/cm-1
3700~3200 3700~3500
峰的强度
VS VS，尖锐吸收带
3550~3450 3500~3200 3500~2500 3570~3450
峰的强度
S S S S S S S S S S S S S S S
5
6、双键伸缩振动区（1690—1500 cm-1）
基团类型ν
红外光谱的峰区查询
2400～2100
C≡C伸缩
炔：RC≡CH 2140～2100（s）
RC≡CR'2260～2190（vw）
C≡N伸缩
腈2260～2240（m）
━N=C=O
伸缩
异氰酸酯2275～2240（s）
━O=C=O
伸缩
烯酮～2150
羰基伸缩振动区域
1900～1630
C=O伸缩
酸酐：1850～1800（s）
=C━H伸缩
烯：3090～3010（m）
芳环：～3030
饱和C━H伸缩振动区域
3000～2800
C━H伸缩
烷烃：
━CH3：2962±10（s）
2872±10（s）
━CH2：2926±10（s）
2853±10（s）
3000cm-1为ν=C━H饱和与不饱和的分界线（ 的ν=C━H吸收在3050 cm-1处）
N━H伸缩
胺1º：3500（m）和3400（m）
2º：3500～3300（m）
亚胺：3400～3300（m）
酰胺：3350（m）和3180（m）
一取代酰胺：3320～3060（m）
不饱和C━H伸缩振动区域醛基中的ν=C━H吸收于2820 cm-1和2720 cm-1处
1500（v）；1450（m）
C=N伸缩
亚胺、肟1690～1640（v）
N=N伸缩
偶氮1630～1575（v）
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）
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。
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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羰基伸
缩振动
区域1900～1630C=O伸缩
双键伸
缩振动
区域1675～1500C=C伸缩
C=N伸缩
N=N伸缩
饱和C━
H面内
弯曲振
动区域
不饱
C━H
内弯
振动
域1475～1300C━H面内
弯曲烷烃：
CH
3：1470～1430（m）
1380～1370（s）
CH
2：1485～1445（m）
CH：1340（w）当存在>C(CH
双
缩
区2400～2100C≡C伸缩
C≡N伸缩
━N=C=O炔：RC≡CH2140～2100（s）
RC≡CR'2260～2190（vw）
腈2260～2240（m）
异氰酸酯2275～2240（s）
烯酮～2150
酸酐：1850～1800（s）
1790～1740（s）
酰卤：1815～1770（s）
酯：1750～1735（s）
红外光谱的八个峰区
区域
N━H和
O━H伸
缩振动
区域波数（cm-1）
3750～3000振动类型
O━H伸缩相关有机化合物中基团的特征频
率（cm-1）说明N━H伸缩醇酚：单体3650～3590（s）
缔合3400～3200（s，b）
酸：单体3560～3500（m）无论单体还是缔合缔合3000～2500（s，b）
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）
炔665～625（s）
≡C━H面
外外弯曲
体，ν
N━H吸收都比胺1º：3500（m）和3400（m）
2º：3而弱亚胺：3400～3300（m）
酰胺：3350（m）和3180（m）
一取代酰胺：3320～3060（m）
醛基中的不饱和
C━H伸
缩振动
区域
饱和C━
H伸缩
振动区
域
叁键
累积
键伸
振动
域≡C━H伸缩炔3300（s）
3)
2和━C(CH
3)
3基团时，1380～1370cm-1处为双峰和
面
曲
区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）
3300～3010
=C━H伸缩烯：3090～3010（m）
芳环：～3030
3000～2800C━H伸缩烷烃：
━CH
3：2962±10（s）
2872±10（s）
━CH
2：2926±10（s）
2853±10（s）ν
=C━H吸收于2820cm-1和2720 cm-1处3000cm-1为ν
=C━Hν
=C━H饱和与不饱和的分界线（H的吸收在3050 cm-1处）和
醛：1740～1720（s）
酮1725～1705（s）
酸：1725～1700（s）
酰胺：1690～1630（s）
烯：1680～1620（v）
芳环：1600（v）；1580（m）
1500（v）；1450（m）
亚胺、肟1690～1640（v）
偶氮1630～1575（v）酸酐两峰相距60cm-1伸缩
━O=C=O