第二章红外光谱解析
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
10:25:05
二、分子结构与吸收峰
1、 0—H、N—H伸缩振动区（40003000 cm-1 ）
基团类型
波数（cm-1 ） 峰强度
注
OH
3700-3200
游离O-H 3700-3500
缔合O-H 3450-3200
强（特征） 较强、尖锐 强、宽（特征）
NH 游离N-H 缔合N-H
O
C
OHNH2 -COOH
第二章
红外吸收光谱 分析法
一、特征区、指纹区和相 关峰的概念
二、分子结构与吸收峰
infrared absorption spectroscopy，IR
第二节 红外光谱与分子结构
infrared spectroscopy and molecular structure
三、影响峰位、峰强的因 素
四、不饱和度
常以二聚体或多聚体的形式存在。吸收峰向低波数方向移动，
在3000-2500cm-1区出现一个强而宽的峰。这个峰通常和脂肪
烃的C-H生缩振动峰重叠，只有在测定气态或非极性溶剂的稀
溶液时，方可看到游离的-OH峰，在3540cm-1附近出现。
10:25:05
（5）无论游离的与缔合的N-H，其峰强都比形成氢键缔合的OH峰弱，且峰稍尖锐些。 N-H吸收峰的数目与氮原子上取代 基的多少有关，伯胺、伯酰胺显双峰，且两峰强度近视相等 ；仲胺、仲酰胺、酰亚胺只出现一个吸收峰；叔胺、叔酰胺 不显峰。
10:25:05
10:25:05
10:25:05
10:25:05
2、 不饱和烃和芳烃C—H伸缩振动区（33003000 cm-1 ）
C—H键的类型
波数（cm-1)
峰强度
C≡C—H
～3300
强
Ar—H
～3030
弱→中
C＝C—H
3040～3010
弱→中强
讨论： （1）此区是区别饱和及不饱和烃的重要区域，不饱和烃和
（3）芳烃Ar-H的特点为吸收强度比饱和烃稍弱，谱带比较 尖锐，烯烃中末端＝C-H的吸收出现在3085cm-1附近，谱带较锐。
10:25:05
10:25:05
Baidu Nhomakorabea
3、 饱和的C—H和醛基的C—H伸缩振动区（30002700 cm-1 ）
C—H键的类型 -CH3 -CH2 -C-H
-OCH3 -O-CH2-O-
（3）-OH基在形成氢键缔合后，偶极矩增大，因此在34503200cm-1之间表现为一个强而宽的锋。
10:25:05
若形成分子内氢键，酚羟基伸缩振动谱带向低频移动更为 明显。例如：
O
O
O
H
H
N+ O
H O
O
OH（cm-1) 3610(游离）
3243
3077
（4）羧酸（-COOH）中的羟基比较特殊，由于氢键缔合，通
芳烃C-H伸缩振动均在3000 cm-1 以上，饱和烷烃均在3000cm-1 以下。但也有例外，张力较大的三元环系的饱和C-H伸缩振动 （不对称C-H）也在此区域，如环丙烷和环氧乙烷的衍生物。 饱和卤代烃中与卤素直接相连的C-H谱带也落在该范围内。
10:25:05
（2）C≡C—H比缔合的O-H吸收弱，比N-H吸收强的尖锐谱 带，易与OH、 NH区分开来。
10:25:05
一、特征区、指纹区和相关峰
1、特征区：4000~1300 cm-1，有机化合物主要官能团的 特征吸收区。特点：比较稀疏，容易辨认。与一定结构单元 相联系的、在该范围内出现的吸收峰叫特征吸收或特征峰； 例： 2800 3000 cm-1 —CH3 特征峰；
1600 1850 cm-1 —C=O 特征峰； 特征区主要是O-H、N-H、C-H、C=O、C=C、C=N、、 C≡C、C≡N等的伸缩振动吸收峰，还包括部分含单键基团的 面内弯曲振动的基频峰。
10:25:05
2、指纹区 1300-400 cm-1的低频区通常称为指纹区。没有鲜明的特征 性，主要出现C-X（X=C，N，O）单键的伸缩振动及各种弯曲振 动吸收峰。谱带密集，犹如指纹，故称指纹区。分子结构的微 小变化都会引起指纹区光谱的明显变化，有助于确定有机化合 物的结构。 3、相关峰 一个基团除特征峰以外，还有其它振动形式的吸收峰，把 这些相互依存而又相互可以佐证的吸收峰叫相关峰。 相关峰的数目与基团的活性振动及光谱的波数范围有关 用一组相关峰才可以确定确定一个官能团的存在
醛基C-H
波数（cm-1) 2960及2870 2930及2850
2890 2830-2810 2720-2750 2780-2765
峰强度 高强 强 中强 中强 中强 弱→中
讨论： （1） -CH3、 -CH2均有as 及s,故均出现两个峰，高频峰为
3500-3300 3450-3200 3500-3300
3000-2500
弱而稍尖 弱而尖 可变
强而宽（特征）可超出3000cm-1
10:25:05
讨论： （1）O-H伸缩振动在3700-3200cm-1区出现一强锋，它是
判断分子中有无-OH的重要依据。
（2）游离酚中的O-H伸缩振动位于3700-3500cm-1区段的低 频一端，该锋锋形尖锐，且没有其他吸收的干扰（溶剂中微量 水吸收位于3710cm-1），因此很容易识别。
10:25:05
红外光谱信息区
常见的有机化合物基团频率出现的范围：3750670 cm-1
依据基团的振动形式，分为八个区：
(1)37003000 cm-1 O—H、N—H伸缩振动区（OH，NH ） (2)33003000 cm-1 不饱和C-H伸缩振动区（ CH） (3)3000 2700 cm-1 饱和及醛基C-H伸缩振动区（ CH） (4)24002100 cm-1 三键伸缩振动区（ C≡C， C≡N ） (5)19001650 cm-1 羰基伸缩振动区（ C＝O） (6)16801500 cm-1 碳碳双键伸缩振动区（ C＝C） (7)1475 1300 cm-1 碳氢面内弯曲振动和单键伸缩振动区 (8)1200670 cm-1 碳氢面外弯曲振动区
当胺成盐时，氨基转化为铵离子，N-H键的伸缩振动频率 大幅度向低频位移，在3200-2200cm-1范围内形成宽的谱带。
伯胺盐：3000-2500cm-1，非常强，往往分裂成多重峰， 中心在3000cm-1，在2000cm-1左右有一中等强度的尖峰。
仲胺盐： 2700-2500cm-1，非常强，多重峰 叔胺盐： 2700-2500cm-1，非常强，多重峰
二、分子结构与吸收峰
1、 0—H、N—H伸缩振动区（40003000 cm-1 ）
基团类型
波数（cm-1 ） 峰强度
注
OH
3700-3200
游离O-H 3700-3500
缔合O-H 3450-3200
强（特征） 较强、尖锐 强、宽（特征）
NH 游离N-H 缔合N-H
O
C
OHNH2 -COOH
第二章
红外吸收光谱 分析法
一、特征区、指纹区和相 关峰的概念
二、分子结构与吸收峰
infrared absorption spectroscopy，IR
第二节 红外光谱与分子结构
infrared spectroscopy and molecular structure
三、影响峰位、峰强的因 素
四、不饱和度
常以二聚体或多聚体的形式存在。吸收峰向低波数方向移动，
在3000-2500cm-1区出现一个强而宽的峰。这个峰通常和脂肪
烃的C-H生缩振动峰重叠，只有在测定气态或非极性溶剂的稀
溶液时，方可看到游离的-OH峰，在3540cm-1附近出现。
10:25:05
（5）无论游离的与缔合的N-H，其峰强都比形成氢键缔合的OH峰弱，且峰稍尖锐些。 N-H吸收峰的数目与氮原子上取代 基的多少有关，伯胺、伯酰胺显双峰，且两峰强度近视相等 ；仲胺、仲酰胺、酰亚胺只出现一个吸收峰；叔胺、叔酰胺 不显峰。
10:25:05
10:25:05
10:25:05
10:25:05
2、 不饱和烃和芳烃C—H伸缩振动区（33003000 cm-1 ）
C—H键的类型
波数（cm-1)
峰强度
C≡C—H
～3300
强
Ar—H
～3030
弱→中
C＝C—H
3040～3010
弱→中强
讨论： （1）此区是区别饱和及不饱和烃的重要区域，不饱和烃和
（3）芳烃Ar-H的特点为吸收强度比饱和烃稍弱，谱带比较 尖锐，烯烃中末端＝C-H的吸收出现在3085cm-1附近，谱带较锐。
10:25:05
10:25:05
Baidu Nhomakorabea
3、 饱和的C—H和醛基的C—H伸缩振动区（30002700 cm-1 ）
C—H键的类型 -CH3 -CH2 -C-H
-OCH3 -O-CH2-O-
（3）-OH基在形成氢键缔合后，偶极矩增大，因此在34503200cm-1之间表现为一个强而宽的锋。
10:25:05
若形成分子内氢键，酚羟基伸缩振动谱带向低频移动更为 明显。例如：
O
O
O
H
H
N+ O
H O
O
OH（cm-1) 3610(游离）
3243
3077
（4）羧酸（-COOH）中的羟基比较特殊，由于氢键缔合，通
芳烃C-H伸缩振动均在3000 cm-1 以上，饱和烷烃均在3000cm-1 以下。但也有例外，张力较大的三元环系的饱和C-H伸缩振动 （不对称C-H）也在此区域，如环丙烷和环氧乙烷的衍生物。 饱和卤代烃中与卤素直接相连的C-H谱带也落在该范围内。
10:25:05
（2）C≡C—H比缔合的O-H吸收弱，比N-H吸收强的尖锐谱 带，易与OH、 NH区分开来。
10:25:05
一、特征区、指纹区和相关峰
1、特征区：4000~1300 cm-1，有机化合物主要官能团的 特征吸收区。特点：比较稀疏，容易辨认。与一定结构单元 相联系的、在该范围内出现的吸收峰叫特征吸收或特征峰； 例： 2800 3000 cm-1 —CH3 特征峰；
1600 1850 cm-1 —C=O 特征峰； 特征区主要是O-H、N-H、C-H、C=O、C=C、C=N、、 C≡C、C≡N等的伸缩振动吸收峰，还包括部分含单键基团的 面内弯曲振动的基频峰。
10:25:05
2、指纹区 1300-400 cm-1的低频区通常称为指纹区。没有鲜明的特征 性，主要出现C-X（X=C，N，O）单键的伸缩振动及各种弯曲振 动吸收峰。谱带密集，犹如指纹，故称指纹区。分子结构的微 小变化都会引起指纹区光谱的明显变化，有助于确定有机化合 物的结构。 3、相关峰 一个基团除特征峰以外，还有其它振动形式的吸收峰，把 这些相互依存而又相互可以佐证的吸收峰叫相关峰。 相关峰的数目与基团的活性振动及光谱的波数范围有关 用一组相关峰才可以确定确定一个官能团的存在
醛基C-H
波数（cm-1) 2960及2870 2930及2850
2890 2830-2810 2720-2750 2780-2765
峰强度 高强 强 中强 中强 中强 弱→中
讨论： （1） -CH3、 -CH2均有as 及s,故均出现两个峰，高频峰为
3500-3300 3450-3200 3500-3300
3000-2500
弱而稍尖 弱而尖 可变
强而宽（特征）可超出3000cm-1
10:25:05
讨论： （1）O-H伸缩振动在3700-3200cm-1区出现一强锋，它是
判断分子中有无-OH的重要依据。
（2）游离酚中的O-H伸缩振动位于3700-3500cm-1区段的低 频一端，该锋锋形尖锐，且没有其他吸收的干扰（溶剂中微量 水吸收位于3710cm-1），因此很容易识别。
10:25:05
红外光谱信息区
常见的有机化合物基团频率出现的范围：3750670 cm-1
依据基团的振动形式，分为八个区：
(1)37003000 cm-1 O—H、N—H伸缩振动区（OH，NH ） (2)33003000 cm-1 不饱和C-H伸缩振动区（ CH） (3)3000 2700 cm-1 饱和及醛基C-H伸缩振动区（ CH） (4)24002100 cm-1 三键伸缩振动区（ C≡C， C≡N ） (5)19001650 cm-1 羰基伸缩振动区（ C＝O） (6)16801500 cm-1 碳碳双键伸缩振动区（ C＝C） (7)1475 1300 cm-1 碳氢面内弯曲振动和单键伸缩振动区 (8)1200670 cm-1 碳氢面外弯曲振动区
当胺成盐时，氨基转化为铵离子，N-H键的伸缩振动频率 大幅度向低频位移，在3200-2200cm-1范围内形成宽的谱带。
伯胺盐：3000-2500cm-1，非常强，往往分裂成多重峰， 中心在3000cm-1，在2000cm-1左右有一中等强度的尖峰。
仲胺盐： 2700-2500cm-1，非常强，多重峰 叔胺盐： 2700-2500cm-1，非常强，多重峰