各类有机化合物的红外特征吸收
各类有机化合物的红外特征吸收
2007-02-06 21:45:09| 分类：药物分析| 标签：|字号大中小订阅
第一峰区（4000－2500cm-1）
X－H 伸缩振动吸收范围。
(1). O－H
醇与酚：游离态－－3640～3610cm-1，峰形尖锐。
缔合态－－3300cm-1附近，峰形宽而钝
羧酸：3300～2500cm-1，中心约3000cm-1,谱带宽而散；
(2) . N－H
胺类：游离——3500～3300cm-1
缔合——吸收位置降低约100cm-1
伯胺：3500，3400 cm-1（吸收强度比羟基弱）
仲胺：3400 cm-1（吸收峰比羟基要尖锐）
叔胺：无吸收
酰胺：伯酰胺：3350，3150 cm-1 附近出现双峰
仲酰胺：3200 cm-1 附近出现一条谱带
叔酰胺：无吸收
(3). C－H
烃类： 3300～2700 cm-1范围，3000 cm-1是分界线。
不饱和碳（三键、双键及苯环）＞3000 cm-1
饱和碳（除三元环外）＜3000 cm-1
饱和烃基：3000～2700 cm-1，四个峰
－CH3：～2960（s）、～2870 cm-1（m）
－CH2－：～2925（s）、～2850 cm-1（s）
＞CH－：～2890 cm-1
炔烃：～3300 cm-1，峰很尖锐,与nOH 和nNH有重叠；
烯烃、芳烃：3100～3000 cm-1两种氢易于混淆
醛基：2820 cm-1，2740～2720 cm-1，两个中强峰,区别醛和酮的特征谱带。巯基：2600～2500 cm-1，谱带尖锐，容易识别
叁键：－C≡C－、－C≡N
累积双键：＞C＝C＝C＜、－N＝C＝O、－N＝C＝S
特点：谱带为中等强度吸收或弱吸收。
干扰少, 容易识别。
1.C≡C 2280～2100cm-1 乙炔及全对称双取代炔，无红外吸收。
2.C≡N 2250～2240cm-1，谱带较C≡C强。
C≡N与苯环或双键共轭，谱带向低波数位移20～30cm-1。
第三峰区（2000－1500cm-1）
双键的伸缩振动区。包括C＝O、C＝C、C＝N、N＝O
1. C＝O 1900～1650cm-1，峰尖锐或稍宽，其强度都较大。
羰基的吸收一般为最强峰或次强峰。
酰卤：吸收位于最高波数端，特征，无干扰。
酸酐：两个羰基振动偶合产生双峰，分别在1860～1800，1800～1750。
羧酸酯：脂肪酯－～1735 cm-1
不饱和酸酯或苯甲酸酯－低波数位移约20 cm-1
羧酸： 1720 cm-1
若在第一区约 3000 cm-1出现强、宽吸收，可确认羧基存在。
酮：1900～1650cm-1，唯一的特征吸收带。
酰胺：1690～1630 cm-1 ，缔合态约 1650 cm-1
伯酰胺：～1690 cm-1（Ⅰ） ,1640 cm-1（Ⅱ）
仲酰胺：～1680 cm-1（Ⅰ），1530 cm-1（Ⅱ）， 1260 cm-1 （Ⅲ）
叔酰胺：～1650 cm-1
2. C＝C 1670～1600 cm-1，强度中等或较低
烯烃： 1680～1610 cm-1
芳环骨架振动：﹝苯环、吡啶环及其它芳环﹞ 1650～1450 cm-1
苯：～1600，1580，1500，1450 cm-1
吡啶：～1600，1570，1500，1435 cm-1
呋喃：～1600，1500，1400 cm-1
喹啉：～1620，1596，1571，1470 cm-1
硝基、亚硝基化合物：强吸收
脂肪族：1565～1545 cm-1，1385～1350 cm-1
芳香族：1550～1500 cm-1，1365～1290 cm-1
亚硝基：1600～1500 cm-1
胺类化合物：－NH2 位于1640～1560 cm-1，为 s 或 m 吸收带。（特别！）
指纹区
X－C（X≠H）键的伸缩振动及各类弯曲振动
1. C－H 变形振动
烷烃
－CH3 约1465 cm-1、1380 cm-1
－CH2 1465 cm-1
－CH(CH3)2 1385cm-1、1375cm-1
－C(CH3)3 1395cm-1、1365cm-1
＞CH－ 1340cm-1 （不特征）
烯烃
面外：1000～650 cm-1，容易识别，
可用于判断取代情况。
芳环
面外：900～650 cm-1
可判断取代基的相对位置。
取代苯 910～670 cm-1
一取代 770～730 cm-1，710～690 cm-1
二取代邻：770～735 cm-1
对：860～800 cm-1
间：900～800 cm-1，810～750 cm-1，725～680 cm-1
2. C－O 伸缩振动 1300～1000 cm-1
醇酚： 1250～1000 cm-1，强吸收带
酚：～1200 cm-1
伯醇：1050 cm-1
仲醇：1100 cm-1
叔醇：1150 cm-1
醚： C－O－C伸缩振动 1250～1050 cm-1 ，确定醚类存在的唯一谱带。酯：nC-O-C 位于1300～1050 cm-1 ，2 条谱带，强吸收
酸酐：nC-O-C 位于 1300～1050 cm-1 ，强而宽
3. 其它键的振动
COOH：955 cm-1～915 cm-1有一特征性宽峰，可用于确认羟基的存在。COO－：无nc=o吸收，反对称伸缩振动在1610-1560 cm-1，对称伸缩振动在1440-1360 cm-1。
( CH2 )n ：面内摇摆在810～720 cm-1 ，n>4时，波数为722 cm-1
(完整版)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(σC=C)。 7) 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、
主要基团的红外特征吸收峰
主要基团的红外特征吸收峰 基团振动类型波数（cm-1）波长（μm）强 度 备注 一、烷烃类CH伸 CH伸（反称） CH伸（对称） CH弯（面） C-C伸3000～2843 2972～2880 2882～2843 1490～1350 1250～1140 3.33～ 3.52 3.37～ 3.47 3.49～ 3.52 6.71～ 7.41 8.00～ 8.77 中、 强 中、 强 中、 强 分为反称与对 称 二、烯烃类CH伸 C＝C伸 CH弯（面） CH弯（面外） 单取代 双取代 顺式 反式3100～3000 1695～1630 1430～1290 1010～650 995～985 910～905 730～650 980～965 3.23～ 3.33 5.90～ 6.13 7.00～ 7.75 9.90～ 15.4 10.05～10.15 10.99～11.05 13.70～15.38 10.20～10.36 中、 弱 中 强 强 强 强 强 C＝C＝C为 2000～1925 cm-1 三、炔烃类CH伸 C≡C 伸 CH弯（面） CH弯（面外） ～3300 2270～2100 1260～1245 645～615 ～3.03 4.41～ 4.76 7.94～ 8.03 15.50～16.25 中 中 强 四、取代苯类CH伸 泛频峰 骨架振动（ C C= ν） CH弯（面） CH弯（面外）3100～3000 2000～1667 1600±20 1500±25 1580±10 1450±20 1250～1000 910～665 3.23～ 3.33 5.00～ 6.00 6.25± 0.08 6.67± 0.10 6.33± 0.04 变 弱 强 三、四个峰，特 征 确定取代位置
最新.9.23第三章 红外-答案
第三章红外光谱 一、名词解释 基频峰、倍频峰、费米共振、特征频率区、指纹区 基频峰：当分子吸收一定频率的红外线后，振动能级从基态（V ）跃迁到第一激 发态（V 1 ）时所产生的吸收峰，称为基频峰。 倍频峰：如果振动能级从从基态（V 0）跃迁到第二激发态（V 2 ）、第三激发态（V 3 ）…… 所产生的吸收峰称为倍频峰。 费米共振：当一振动的倍频（或组频）与另一振动的基频吸收峰接近时，由于发生相互作用而产生很强的吸收峰或发生裂分，这种倍频（或组频）与基频峰之间的振动偶合称费米共振。 特征频率区：特征谱带区有机化合物的分子中一些主要官能团的特征吸收多发生在红外区域的 4000～1500cm-2 。该区域吸收峰比较稀疏, 容易辨认, 故通常把该区域叫特征谱带区。 红外光谱指纹区：红外吸收光谱上 1500～40Ocm-1的低频区, 通常称为，在核指纹区。该区域中出现的谱带主要是 C-X (X=C,N s O) 单键的伸缩振动以及各种弯曲振动对和确认有机化合物时用处很大。 二、填空 1.红外光谱的产生是由于------------------。 化学键的振动与转动跃迁。 2.红外光谱产生的条件是-----------------------------、 --------------------------------------------------。 红外光谱产生的条件是辐射的能量满足跃迁所需能量，辐射引起偶极矩的变化。 3.红外光谱中影响基团频率位移的因素有外部因素和内部因素，内部因素主要有、、等。此外，振动耦合、费米共振等也会使振动频率位移。 外部因素（样品的状态等）、电子效应（诱导效应、共轭效应和偶极场效应）、空间效应、氢键 4.在红外光谱中，将基团在振动过程中有偶极矩变化的称为，相反则称为。红外活性，非红外活性。 5.基团-OH和-NH，-C≡N和-C≡CH，-C=C-和-C=N-的伸缩振动频率范围分别是cm-1， cm-1， cm-1。4000—2500(3000) 、 2500—2000 、2000—1500
各类有机物的红外吸收峰
第四节各类有机化合物红外吸收光谱 σ伸缩振动，δ面内弯曲振动，γ面外弯曲振动 一、烷烃 饱和烷烃IR光谱主要由C-H键的骨架振动所引起，而其中以C-H键的伸缩振动最为有用。在确定分子结构时，也常借助于C-H键的变形振动和C-C 键骨架振动吸收。烷烃有下列四种振动吸收。 1、σC-H在2975—2845 cm-1范围，包括甲基、亚甲基和次甲基的对称与不对称伸缩振动 2、δC-H在1460 cm-1和1380 cm-1处有特征吸收，前者归因于甲基及亚甲基C-H的σas，后者归因于甲基C-H的σs。1380 cm-1峰对结构敏感，对于识别甲基很有用。共存基团的电负性对1380 cm-1峰位置有影响，相邻基团电负性愈强，愈移向高波数区，例如，在CH3F中此峰移至1475 cm-1。 异丙基1380 cm-1裂分为两个强度几乎相等的两个峰1385 cm-1、1375 cm-1叔丁基1380 cm-1裂分1395 cm-1、1370cm-1两个峰，后者强度差不多是前者的两倍，在1250 cm-1、1200 cm-1附近出现两个中等强度的骨架振动。 3、σC-C在1250—800 cm-1范围内，因特征性不强，用处不大。 4、γC-H分子中具有—（CH2）n—链节，n大于或等于4时，在722 cm-1有一个弱吸收峰，随着CH2个数的减少，吸收峰向高波数方向位移，由此可推断分子链的长短。 二、烯烃 烯烃中的特征峰由C=C-H键的伸缩振动以及C=C-H键的变形振动所引起。烯烃分子主要有三种特征吸收。 1、σC=C-H 烯烃双键上的C-H键伸缩振动波数在3000 cm-1以上，末端双键氢 C=CH2 在3075—3090 cm-1有强峰最易识别。 2、σC=C 吸收峰的位置在1670—1620 cm-1。随着取代基的不同，σC=C吸收峰的位置有所不同，强度也发生变化。 3、δC=C-H烯烃双键上的C-H键面内弯曲振动在1500—1000 cm-1，对结构不敏感，用途较少；而面外摇摆振动吸收最有用，在1000—700 cm-1范围内，该振动对结构敏感，其吸收峰特征性明显，强度也较大，易于识别，可借以判
红外光谱特征吸收峰
物质的红外光谱是其分子结构的反映，谱图中的吸收峰与分子中各基团的振动形式相对应。多原子分子的红外光谱与其结构的关系，一般是通过实验手段得到。这就是通过比较大量已知化合物的红外光谱，从中总结出各种基团的吸收规律。实验表明，组成分子的各种基团，如O-H、N-H、C-H、C=C、C=OH和C C 等，都有自己的特定的红外吸收区域，分子的其它部分对其吸收位置影响较小。通常把这种能代表及存在、并有较高强度的吸收谱带称为基团频率，其所在的位置一般又称为特征吸收峰。 一、基团频率区和指纹区 （一）基团频率区 中红外光谱区可分成4000 cm-1 ~1300 cm-1和1800cm-1 （1300 cm-1 ）~ 600 cm-1两个区域。最有分析价值的基团频率在4000 cm-1 ~ 1300 cm-1 之 间，这一区域称为基团频率区、官能团区或特征区。区内的峰是由伸缩振动产生的吸收带，比较稀疏，容易辨认，常用于鉴定官能团。在1800 cm-1 （1300 cm-1 ）~600 cm-1 区域内，除单键的伸缩振动外，还有因变形振动产生的谱带。这种振动与整个分子的结构有关。当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异，并显示出分子特征。这种情况就像人的指纹一样，因此称为指纹区。指纹区对于指认结构类似的化合物很有帮助，而且可以作为化合物存在某种基团的旁证。基团频率区可分为三个区域： （1）4000 ~2500 cm-1 X-H伸缩振动区，X可以是O、H、C或S等原子。 O-H基的伸缩振动出现在3650 ~3200 cm-1 范围内，它可以作为判断有无醇类、酚类和有机酸类的重要依据。当醇和酚溶于非极性溶剂（如CCl4），浓度于0.01mol. dm-3时，在3650 ~3580 cm-1处出现游离O-H基的伸缩振动吸收，峰形尖锐，且没有其它吸收峰干扰，易于识别。当试样浓度增加时，羟基化合物产生缔合现象，O-H基的伸缩振动吸收峰向低波数方向位移，在3400 ~3200 cm-1 出现一个宽而强的吸收峰。胺和酰胺的N-H伸缩振动也出现在3500~3100 cm-1 因此，可能会对O-H伸缩振动有干扰C-H的伸缩振动可分为饱和和不饱和的两种。饱和的C-H伸缩振动出现在3000 cm-1以下，约3000~2800 cm-1 ，取代基对它们影响很小。如-CH3 基的伸缩吸收出现在2960 cm-1和2876 cm-1附近；-
仪器分析实验有机化合物的红外光谱分析解读
仪器分析实验有机化合物的红外光谱分析 2015年4月21日 有机化合物的红外光谱分析 开课实验室：环境资源楼312 【实验目的】 1、初步掌握两种基本样品制备技术及傅里叶变换光谱仪器的简单操作； 2、通过谱图解析及网上标准谱图的检索，了解由红外光谱鉴定未知物的一般过程； 3、掌握有机化合物红外光谱测定的制样方法，回顾基础有机化学光谱的相关知识。 【基本原理】 ? 原理概述：物质分子中的各种不同基团，在有选择地吸收不同频率的红外辐射后，发生振动能级之间的跃迁，形成各自独特的红外吸收光谱。据此，可对物质进行定性和定量分析。特别是对化合物结构的鉴定，应用更为广泛。 ? 红外吸收法： 类型：吸收光谱法； 原理：电子的跃迁：电子由于受到光、热、电等的激发，从一个能级转移到另一个能级的现象。这是因为分 子中的电子总是处在某一种运动状态中，每一种状态都具有一定的能量，属于一定的能级。当这些电子有选择地吸收了不同频率的红外辐射的能量，发生振动能级之间的跃迁，形成各自独特的红外吸收光谱。据此，可对化合物进行定性和定量分析； 条件：分子具有偶极矩。 【仪器与试剂】 1、仪器： 傅里叶变换红外光谱仪（德国Bruker公司，TENSOR 27型; 美国Thermo Fisher 公司， Nicolet 6700型）；压片机； 玛瑙研钵； 红外灯。 2、试剂：NaCl窗片、KBr晶体，待分析试样液体及固体。 【实验步骤】 1、样品制备 （1）固体样品：KBr压片法 在玛瑙研钵将KBr晶体充分研磨后加入其量5%左右的待测固体样品，混合研磨直至均匀。在一个具有抛光面的金属模具上放一个圆形纸环，用刮勺将研磨好的
红外吸收光谱特征峰特别整理版.doc
表典型有机化合物的重要基团频率（/cm-1 ） 化合物基团X-H 伸缩振动区叁键区双键伸缩振动区烷烃-CH3 asCH:2962±10(s) sCH:2872±10(s) -CH2- asCH:2926±10(s) sCH:2853±10(s) CH:2890 ± 10(s) 烯烃 CH:3040～3010(m)C=C:1695～1540(m) CH:3040 ～ 3010(m) :1695 ～ 1540(w) C=C 炔烃-C≡C-H :2270～ 2100(w) CH: ≈ 3300(m) C≡C 芳烃泛频 :2000 ～ 1667(w) CH:3100～3000(变) :1650 ～ 1430(m) C=C 2～4 个峰 醇类R-OH OH:3700～3200(变) 部分单键振动和指纹区asCH:1450±10(m) sCH:1375±5(s) CH:1465±20(m) CH:～ 1340(w) CH:1310～1295(m) CH:770 ～ 665(s) CH:970 ～ 960(s) CH:1250～1000(w) CH:910～665 单取代： 770 ～ 730(vs) ≈700(s) 邻双取代 :770 ～ 735(vs) 间双取代 :810 ～ 750(vs) 725 ～ 680(m) 900 ～ 860(m) ～对双取代 :860 ～ 790(vs) OH:1410～1260(w) CO:1250～1000(s) OH:750 ～ 650(s)
酚类Ar-OH OH： 3705 ～ 3125(s) 脂肪醚R-O-R＇ 酮 醛 CH：≈2820, ≈2720(w) 双峰 羧酸 OH： 3400 ～ 2500(m) 酸酐 酯 泛频C=O:≈3450(w) 胺-NH2 NH2:3500～3300(m) 双峰 -NH NH:3500～3300(m) 酰胺 asNH: ≈ 3350(s) sNH: ≈ 3180(s) NH:≈3270(s) 酰卤 :1650 ～ 1430(m) OH:1390 ～ 1315(m) C=C CO:1335～1165(s) CO:1230～1010(s) C=O:≈1715(vs) C=O:≈1725(vs) C=O:1740～1690(m) OH:1450～1410(w) CO:1266～1205(m) C=O:1850～1880(s) CO:1170～1050(s) C=O:1780～1740(s) C=O:1770～1720(s) COC:1300～1000(s) NH:1650～1590(s,m) CN(脂肪):1220 ～ 1020(m,w) CN(芳香 ):1340 ～ 1250(s) NH:1650～1550(vw) CN(脂肪):1220 ～ 1020(m,w) CN(芳香 ):1350 ～ 1280(s) C=O:1680～1650(s) :1420～ 1400(m) CN NH:1650 ～ 1250(s) NH2:750 ～ 600(m) C=O:1680～1630(s) + :1310～1200(m) CN NH NH+CN:1750～ 1515(m) C=O:1670～1630 C=O:1810～1790(s)
最新总结-红外光谱频率与官能团特征吸收峰分析
红外波谱 分子被激发后，分子中各个原子或基团（化学键）都会产生特征的振动，从而在特点的位置会出现吸收。相同类型的化学键的振动都是非常接近的，总是在某一范围内出现。 整个红外谱图可以分为两个区，4000~1350区是由伸缩振动所产生的吸收带，光谱比较简单但具有强烈的特征性，1350~650处指纹区。
通常，4000~2500 处高波数端，有与折合质量小的氢原子相结合的官能团O-H, N-H, C-H, S-H 键的伸缩振动吸收带，在2500-1900 波数范围内常常出现力常数大的三件、累积双键如：- y, - gN, -C=C=C-,-C=C=O,-N=C=O等的伸缩振动吸收带。在1900以下的波数端有 -C=C-, -C=O, -C=N-, -C=O 等的伸缩振动以及芳环的骨架振动。 1350~650指纹区处，有C-O, C-X的伸缩振动以及C-C的骨架振动，还有力常数较小的弯曲振动产生的吸收峰, 因此光谱非常复杂。该区域各峰的吸收位置受整体分子结构的影响较大, 分子结构稍有不同, 吸收也会有细微的差别, 所以指纹区对于用已知物来鉴别未知物十分重要。
有机化学有机化合物红外吸收光谱 C伸缩振动，S面内弯曲振动，丫面外弯曲振动 一、烷烃 饱和烷烃IR光谱主要由C-H键的骨架振动所引起，而其中以C-H键的伸缩振动最为有用。在确定分子结构时，也常借助于C-H键的变形振动和C-C键骨架振动吸收。烷烃有下列四种振动吸收。 1、（T C-H在2975—2845 cm-1范围，包括甲基、亚甲基和次甲基的对称与不对称 伸缩振动 2、S C-H在1460 cm-1和1380 cm-1处有特征吸收，前者归因于甲基及亚甲基C-H 的（T as,后者归因于甲基C-H的（T s。1380 cm-1峰对结构敏感，对于识别甲基很有用。共存基团的电负性对1380 cm-1峰位置有影响，相邻基团电负性愈强，愈移向高波数区，例如，在CH3F中此峰移至1475 cm-1。 异丙基1380 cm-1裂分为两个强度几乎相等的两个峰1385 cm-1、1375 cm-1 1 1 1 叔丁基1380 cm 裂分1395 cm 、1370cm两个峰，后者强度差不多是前者 的两倍，在1250 cm-1、1200 cm-1附近出现两个中等强度的骨架振动。 3、（T C-C在1250—800 cm-1范围内，因特征性不强，用处不大。 4、丫C-H分子中具有一（CH2）n—链节，n大于或等于4时，在722 cm-1有一个弱吸收峰，随着CH2个数的减少，吸收峰向高波数方向位移，由此可推断分子链的长短。 二、烯烃 烯烃中的特征峰由C=C-H键的伸缩振动以及C=C-H键的变形振动所引起。烯烃分子主要有三种特征吸收。 1、（T C=C-H烯烃双键上的C-H键伸缩振动波数在3000 cm-1以上，末端双键氢 \ 1 zC=CH 2 在3075—3090 cm 有强峰最易识别。 2、（T C=C吸收峰的位置在1670—1620 cm-1。随着取代基的不同，c C=C吸收峰的位置有所不同，强度也发生变化。 3、S C=C-H烯烃双键上的C-H键面内弯曲振动在1500—1000 cm-1,对结构不敏感，用途较少；而面外摇摆振动吸收最有用，在1000- 700 cm-1范围内，该振动对结构敏感，其吸收
有机化合物的红外光谱分析
有机化合物的红外光谱分析 系别：化学物理系 学号：PB09206108 姓名：倪宇飞
有机化合物的红外光谱分析 一、实验目的 （1）初步掌握两种基本样品制备技术及傅立叶变换红外光谱仪的简单操作。 （2）通过谱图解析及标准谱图的检索，了解由红外光谱鉴定未知物的一般过程。 二、实验原理 （1）原理概述 物质分子中的各种不同基团，在有选择的吸收不同频率的红外辐射后，发生振动能级之间的跃迁，形成各自独特的红外吸收光谱。据此，可对物质进行定性和定量的分析。特别是对化合物结构的分析，应用更为广泛。 （2）对试样的要求 A.试样应该是单一组分的纯物质，纯度应大于98%，便于与纯化合物的标准进行 对照，多组分试样应尽量在测试前预先用分馏、萃取、重结晶、区域熔融和色谱法进行分离提纯； B.试样中不应含有游离水。本身水有红外吸收，会严重干扰样品的谱图，而且会 侵蚀吸收池的盐窗，游离水的吸收为止约为3400cm-1以及1630cm-1； C.试样的浓度和测试厚度应该选择适当，以使光谱图中的大多数吸收峰透射比处 于10%～80%范围内。 （3）制样方法 本次实验中的提供了固体和液体两种未知待测样品，因此有针对性的采用了两种制样方法 A.液膜法 对于沸点较高的的液体，直接将样品滴在两块NaCl盐窗之间，形成没有气泡的毛细厚度液膜，之后用夹具固定，放入仪器的光路中进行测试。本实验中由于液体的流动性较差，故只用一片盐窗即可； B.KBr压片法，将1～2mg固体试样与200mg纯KBr研细混合，研磨至粒径小 于2微米，在油压机上压成透明薄片即可用于测定。 （4）仪器工作原理 傅立叶变换红外光谱仪主要由光源（硅碳棒、高压汞灯）、Michelson干涉仪、检测器、计算机和记录仪组成
附红外吸收光谱(IR)的基本原理及应用
附红外吸收光谱（IR）的基本原理及应用 一、红外吸收光谱的历史 太阳光透过三棱镜时，能够分解成红、橙、黄、绿、蓝、紫的光谱带；1800年，发现在红光的外面，温度会升高。这样就发现了具有热效应的红外线。红外线和可见光一样，具有反射、色散、衍射、干涉、偏振等性质；它的传播速度和可见光一样，只是波长不同，是电磁波总谱中的一部分。（图一）、波长范围在0.7微米到大约1000微米左右。红外区又可以进一步划分为近红外区＜0.7到2微米，基频红外区（也称指纹区，2至25微米）和远红外区（25微米至1000微米）三个部分。 1881年以后，人们发现了物质对不同波长的红外线具有不同程度的吸收，二十世纪初，测量了各种无机物和有机物对红外辐射的吸收情况，并提出了物质吸收的辐射波长与化学结构的关系，逐渐积累了大量的资料；与此同时，分子的振动――转动光谱的研究逐步深入，确立了物质分子对红外光吸收的基本理论，为红外光谱学奠定了基础。1940年以后，红外光谱成为化学和物理研究的重要工具。今年来，干涉仪、计算机和激光光源和红外光谱相结合，诞生了计算机－红外分光光度计、傅立叶红外光谱仪和激光红外光谱仪，开创了崭新的红外光谱领域，促进了红外理论的发展和红外光谱的应用。 二、红外吸收的本质 物质处于不停的运动状态之中，分子经光照射后，就吸收了光能，运动状态从基态跃迁到高能态的激发态。分子的运动能量是量子化的，它不能占有任意的能量，被分子吸收的光子，其能量等于分子动能的两种能量级之差，否则不能被吸收。 分子所吸收的能量可由下式表示： E＝hυ＝hc/λ 式中，E为光子的能量，h为普朗克常数，υ为光子的频率，c为光速，λ为波长。由此可见，光子的能量与频率成正比，与波长成反比。 分子吸收光子以后，依光子能量的大小，可以引起转动、振动和电子能阶的跃迁，红外光谱就是由于分子的振动和转动引起的，又称振－转光谱。
红外吸收光谱特征峰
表15.1 典型有机化合物的重要基团频率（/cm-1） asCH asCH sCH sCH asCH CH sCH CH CH CH C=C CH CH CH C=C CH CH C≡C CH CH C=C CH OH OH
CO OH OH C=C OH CO CO C=O CH C=O OH C=O OH CO CO C=O C=O 泛频C=O C=O COC NH2NH CN CN NH NH CN CN asNH C=O CN
sNH NH NH2 NH CN+NH C=O NH+CN C=O C=O C≡N NO2NO2 CN NO2NO2 CN 吡啶类 CH C=C及C=N CH CH 嘧啶类 CH C=C及C=N CH CH *表中vs,s,m,w,vw用于定性地表示吸收强度很强，强，中，弱，很弱。
中红外光谱区一般划分为官能团区和指纹区两个区域，而每个区域又可以分为若干个波段。 官能团区 官能团区（或称基团频率区）波数范围为4000～1300cm -1 ， 又可以分为四个波段。 ★ 4000～2500cm -1 为含氢基团x —H （x 为O 、N 、C ）的伸缩振动区，因为折合质量小，所以波数高，主要有以下五种基团吸收 ● 醇、酚中O —H ：3700～3200cm -1 ， 无缔合的O —H 在高 一侧，峰形尖锐， 强度为ｓ 缔合的O —H 在低 一侧， 峰形宽钝， 强度为ｓ ● 羧基中O —H ： 3600～2500 cm -1 ， 无缔合的O —H 在高 一侧，峰形尖锐， 强度为ｓ 缔合可延伸至2500 cm -1 ，峰非常宽钝， 强度为ｓ ● N —H ： 3500～3300 cm -1 ， 伯胺有两个H ，有对称和非对称两个峰， 强度为ｓ—ｍ 叔胺无H ，故无吸收峰 ● C —H ： ＜3000 cm -1 为饱和C ： ～2960 cm -1 ( ),～2870 cm -1 ( ) 强度为ｍ-ｓ ～2925 cm -1 ( ),～2850 cm -1 ( ) 强度为ｍ-ｓ ～2890 cm -1 强度为ｗ ＞3000 cm -1 为不饱和 C ： (及苯环上C-H)3090～3030 cm -1 强度为ｍ ～3300 cm -1 强度为ｍ ● 醛基中C —H ：～2820及～2720两个峰 强度为ｍ－ｓ
红外光谱吸收峰
红外光谱吸收峰 物质的红外光谱是其分子结构的反映，谱图中的吸收峰与分子中各基团的振动形式相对应。多原子分子的红外光谱与其结构的关系，一般是通过实验手段得到。这就是通过比较大量已知化合物的红外光谱，从中总结出各种基团的吸收规律。实验表明，组成分子的各种基团，如O-H、N-H、C-H、C=C、C=OH和C C等，都有自己的特定的红外吸收区域，分子的其它部分对其吸收位置影响较小。通常把这种能代表及存在、并有较高强度的吸收谱带称为基团频率，其所在的位置一般又称为特征吸收峰。≡物质的红外光谱是其分子结构的反映，谱图中的吸收峰与分子中各基团的振动形式相对应。多原子分子的红外光谱与其结构的关系，一般是通过实验手段得到。这就是通过比较大量已知化合物的红外光谱，从中总结出各种基团的吸收规律。实验表明，组成分子的各种基团，如O-H、N-H、C-H、C=C、C=OH和C 一、基团频率区和指纹区 （一）基团频率区 中红外光谱区可分成4000 cm-1 ~1300 cm-1和1800cm-1 （1300 cm-1 ）~ 600 cm-1两个区域。最有分析价值的基团频率在4000 cm-1 ~ 1300 cm-1 之 间，这一区域称为基团频率区、官能团区或特征区。区内的峰是由伸缩振动产生的吸收带，比较稀疏，容易辨认，常用于鉴定官能团。在1800 cm-1 （1300 cm-1 ）~600 cm-1 区域内，除单键的伸缩振动外，还有因变形振动产生的谱带。这种振动与整个分子的结构有关。当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异，并显示出分子特征。这种情况就像人的指纹一样，因此称为指纹区。指纹区对于指认结构类似的化合物很有帮助，而且可以作为化合物存在某种基团的旁证。基团频率区可分为三个区域： （1）4000 ~2500 cm-1 X-H伸缩振动区，X可以是O、H、C或S等原子。 O-H基的伸缩振动出现在3650 ~3200 cm-1 范围内，它可以作为判断有无醇类、酚类和有机酸类的重要依据。当醇和酚溶于非极性溶剂（如CCl4），浓度于0.01mol. dm-3时，在3650 ~3580 cm-1处出现游离O-H基的伸缩振动吸收，峰形尖锐，且没有其它吸收峰干扰，易于识别。当试样浓度增加时，羟基化合物产生缔合现象，O-H基的伸缩振动吸收峰向低波数方向位移，在3400 ~3200 cm-1 出现一个宽而强的吸收峰。胺和酰胺的N-H伸缩振动也出现在3500~3100 cm-1 CH（不是炔烃）基的吸收基出现在2890 cm-1 附近，但强度很弱。不饱和的C-H伸缩振动出现在3000 cm-1以上，以此来判别化合物中是否含有不饱和的C-H键。苯环的C-H键伸缩振动出现在3030 cm-1附近，它的特征是强度比饱和的C-H浆稍弱，但谱带比较尖锐。≡因此，可能会对O-H伸缩振动有干扰C-H的伸缩振动可分为饱和和不饱和的两种。饱和的C-H伸缩振动出现在3000 cm-1以下，约3000~2800 cm-1，取代基对它们影响很小。如-CH3 基的伸缩吸收出现在2960 cm-1和2876 cm-1附近；- CH2基的吸收在2930 cm-1 和2850 cm-1附近； 不饱和的双键=C-H的吸收出现在3010~3040 cm-1范围内，末端= CH2的吸收出 现在3085 cm-1附近。 CH上的C-H伸缩振动出现在更高的区域（3300 cm-1 ）附近。≡叁键 （2）2500~1900 为叁键和累积双键区。 N基的吸收越弱，甚至观察不到。≡N基越近，-C ≡N基吸收比较强而尖锐。若分子中含有O原子，且O原子离-C ≡N基的缩振动在非共轭的情况下出现在2240~2260 cm-1附近。当与不饱和键或芳香核共轭时，该峰位移到2220~2230 cm-1附近。若分子中含有C、H、N原子，-C ≡C-R，因为分子是对称，则为非红外活性。-C ≡C-R出现在2190~2260 cm-1附近。如果是R-C ≡-C 'CH的伸缩振动出现在 2100~2140 cm-1附近，R≡C-R两种类型，R-C≡-C 'CH和R≡N等等叁键的伸缩振动，以及-C =C=C、-C=C=O等累积双键的不对称性伸缩振动。对于炔烃类化合物，可以分成R-C≡C、-C≡主要包括-C
红外吸收光谱解析
红外吸收光谱法 第一节概述 一、红外光谱测定的优点 20世纪50年代初期，红外光谱仪问世，揭开了有机物结构鉴定的新篇章。到了50年代末期，已经积累了大量的红外光谱数据，到70年代中期，红外光谱法成为了有机结构鉴定的重要方法。红外光谱测定的优点： 1、任何气态、液态、固态样品都可以进行红外光谱的测定，这是核磁、质谱、紫外等仪器所不及的。 2、每种化合物均有红外吸收，又有机化合物的红外光谱可以获得丰富的信息。 3、常规红外光谱仪价格低廉，易于购置。 4、样品用量小。 二、红外波段的划分 σ=104/λ（λnm σcm-1） 红外波段范围又可以进一步分为远红外、中红外、近红外 波段波长nm 波数cm-1 近红外0.75~2.5 13300~4000 中红外 2.5~15.4 4000~650 远红外15.4~830 650~12 三、红外光谱的表示方法 红外光谱图多以波长λ（nm）或波数σ（cm-1）为横坐标，表示吸收峰的位置，多以透光率T%为纵坐标，表示吸收强度，此时图谱中的吸收“峰”，其实是向下的“谷”。一般吸收峰的强弱均以很强（ε大于200）、强（ε在75-200）、中（ε在25-75）、弱（ε在5-25）、很弱（ε小于5），这里的ε为表观摩尔吸收系数 红外光谱中吸收峰的强度可以用吸光度（A）或透过率T%表示。峰的强度遵守朗伯-比耳定律。吸光度与透过率关系为 A=lg( ) T1 所以在红外光谱中“谷”越深（T%小），吸光度越大，吸收强度越强。第二节红外吸收光谱的基本原理
一、分子的振动与红外吸收 任何物质的分子都是由原子通过化学键联结起来而组成的。分子中的原 子与化学键都处于不断的运动中。它们的运动，除了原子外层价电子跃迁以 外，还有分子中原子的振动和分子本身的转动。这些运动形式都可能吸收外 界能量而引起能级的跃迁，每一个振动能级常包含有很多转动分能级，因此 在分子发生振动能级跃迁时，不可避免的发生转动能级的跃迁，因此无法测 得纯振动光谱，故通常所测得的光谱实际上是振动-转动光谱，简称振转光谱。 1、双原子分子的振动 分子的振动运动可近似地看成一些用弹簧连接着的小球的运动。以双原子 分子为例，若把两原子间的化学键看成质量可以忽略不计的弹簧，长度为r （键 长），两个原子分子量为m 1、m 2。如果把两个原子看成两个小球，则它们之 间的伸缩振动可以近似的看成沿轴线方向的简谐振动，如图3—2。因此可以 把双原子分子称为谐振子。这个体系的振动频率υ（以波数表示），由经典力 学（虎克定律）可导出： C ——光速（3×108 m/s ） υ= K ——化学键的力常数（N/m ） μ——折合质量（kg ） μ= 如果力常数以N/m 为单位，折合质量μ以原子质量为单位，则上式可简 化为 υ=130.2 双原子分子的振动频率取决于化学键的力常数和原子的质量，化学键越强，相对原子质量越小，振动频率越高。 H-Cl 2892.4 cm -1 C=C 1683 cm -1 C-H 2911.4 cm -1 C-C 1190 cm -1 同类原子组成的化学键（折合质量相同），力常数大的，基本振动频率就 大。由于氢的原子质量最小，故含氢原子单键的基本振动频率都出现在中红 外的高频率区。 2、多原子分子的振动 (1)、基本振动的类型 1πμ2c K m 1m 2m 1m2+ K μ
官能团红外吸收特征频率表
附录3 常见官能团红外吸收特征频率表 吸收频率(cm-1) 化合物类型官能团 4000～2500 2500～2000 2000～15001500～900 900以下 备注 —CH32960，尖[70] 2870，尖[30] 1460，[＜15] 1380，[15] 1．甲基氧、氮原子相连时， 2870的吸收移向低波数 2．借二甲基使1380的吸 收产生双峰 —CH22925，尖[75] 2825，尖[45] 1470，[8] 725～720[3] 1．与氧、氮原子相连时， 2850吸收移向低波数。 2．—(CH2)n—中，n＞4时 方有725～720的吸收，当 n小时往高波数移动 烷基 △ 三员碳环3000～3080 [变化] 三员环上有氢时，方有此 吸收 —CH23080，[30] 2975，[中] —CH— 3020，[中] C—C 1675～1600 [中～弱] 共轭烯移向较低波数 不饱和烃 —CH—CH2990，尖[50] 910，尖[110]
续表 吸收频率(cm-1) 化合物类型官能团 4000～2500 2500～2000 2000～1500 1500～900900以下 备注 2000～1600，[5] 当该区无别的吸收峰时，可 见几个弱吸收峰 900～850， [中] 苯环上弧立氢(如苯环上五 取代) 860～800， 尖[强] 苯环上两个相邻氢，常出现 在820～800处 800～750， 尖[强] 苯环上有三个相邻氢770～730， 尖[强] 苯环上有四个或五个相邻 氢 苯环及稠芳环 710～690，尖[强] 苯环单取代；1，3-二取代；1，3，5-及1，2，3-三取代时附加此吸收 吡啶3075～3020 尖[强] 1620～1590[中] 1500[中] 920～720， 尖[强] 900以下吸收近似于苯环 的吸收位置(以相邻氢的数 目考虑) 呋喃3165～3125 [中，弱] ～1600，～1500 ～1400 吡咯3490，尖[强] 3125～3100[弱] 1600～1500[变 化](两个吸收峰) NH产生的吸收—CH产生 的吸收 杂芳环 噻吩 3125～3050 ～1520 ～1410 750～690，[强]
实验课题 红外光谱法测定固体有机化合物的结构
实验课题红外光谱法测定固体有机化合物的结构 一、实验目的 1、学习塑料薄膜的透射法测试方法和油脂ATR法测试方法；了解溴化钾压片法测试红外光谱。 2、了解红外光谱在化合物及混合物样品测试中的作用。 3、熟悉各种油脂及塑料薄膜的红外光谱并通过查阅相关资料初步解析所得的红外光谱。 二、方法原理 红外光谱又称为分析振动转动光谱，也是一种分子吸收光谱，当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收了某些频率的辐射，并由其振动或转动运动引起偶极距的净变化，产生分子振动或转动能级从基态到激发态的跃迁，使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱，记录红外光的百分透射比T%与波数σ（或波长λ）关系的曲线，就得到红外光谱，谱图中的吸收峰数目及所对应的波数是由吸光物质的分子结构所决定的，是分子结构的特征反映。因此可根据红外光谱图的特征吸收峰对吸光物质进行定性和结构分析。 红外光谱分析试样的制备技术又直接影响到谱带的波数、数目和强度。物质的不同存在状态（气、固、液三种状态），测定时试样的制备方法是不同的，其吸收谱图也有差异，应加以注意。对于固体试样的制备，压片法是实际工作中应用最多的方法，所以本实验主要掌握KBr压片制样法。 红外光谱法压片法是将固体试样与稀释剂KBr混合（试样含量范围一般为0.1－2%）并研细，取80mg左右压成透明薄片，置试样薄片于光路中进行测定。根据绘制的谱图，查出各特征吸收峰的波数并推断其官能团的归属，从而进行定性和结构分析。 三、仪器与试剂 1、仪器：IR100型及Frontier型红外光谱仪，玛瑙研钵、药匙、磨具及衰减全反射（ATR）附件、红外灯。 1、试剂：KBr、无水乙醇。 2、试样（需自备）：1、成品植物油或含油植物种子；2、透明塑料薄膜（可取
红外常见官能团的特征吸收频率
Bond Type of bond Specific type of bond Absorption peak Appearance C─H alkyl methyl 1260 cm?1strong 1380 cm?1weak 2870 cm?1medium to strong 2960 cm?1medium to strong methylene 1470 cm?1strong 2850 cm?1medium to strong 2925 cm?1medium to strong methine2890 cm?1weak vinyl C═CH 2 900 cm?1strong 2975 cm?1medium 3080 cm?1medium C═CH3020 cm?1medium monosubstituted alkenes 900 cm?1strong 990 cm?1strong cis-disubstituted alkenes 670–700 cm?1 strong trans-disubstituted alkenes 965 cm?1strong trisubstituted alkenes 800–840 cm?1 strong to medium aromatic benzene/sub. benzene 3070 cm?1weak monosubstituted benzene 700–750 cm?1 strong 690–710 cm?1 strong ortho-disub. benzene 750 cm?1strong meta-disub. benzene 750–800 cm?1 strong 860–900 cm?1 strong para-disub. benzene 800–860 cm?1 strong alkynes any 3300 cm?1medium aldehydes any 2720 cm?1 medium 2820 cm?1
各类化合物红外光谱特征
各类化合物的红外光谱特征 有机化合物的数目非常大，但组成有机化合物的常见元素只有10种左右，组成有机化合物的结构单元即称为基团的原子组合数目约有几十种。根据上述讨论，基团的振动频率主要取决于组成基团原子质量（即原子种类）和化学键力常数（即化学键的种类）。一般来说，组成分子的各种基团如C-H、C-N 、C=C、C=O 、C-X等都有特定的红外吸收区域（特征吸收峰），根据特征吸收峰可以推断物质的结构。所以，有必要对各类有机化合物的光谱特征加以总结。 一、烷烃 1. νC-H 3000~2840 C-H伸缩振动频率 2. δC-H 1460 和1380 C-H弯曲振动频率 3.C-C 1250-800 当化合物具有四个以上邻接的CH2基团时，几乎总是在（715-725，通常在720cm-1处）有谱带（CH2以内摇摆），它在鉴别上是有用的。 二、烯烃 1. ν＝C-H 3010-3100 2.νC=C1680-1600 3. δC-H1000-700 三、炔烃 1. ν≡C-H 3300-3250 峰形较窄，易于OH和NH区别开。 2. δ≡C-H 900-610 宽的谱带 3. ν C≡C2140-2100 一元取代炔烃RC≡CH|| 2260-2190 二元取代炔烃 四、芳香烃 1.νC-H 3080-3010 2.νC-C 1650-1450 2～4个吸收峰 3. 面外弯曲振动(g=C-H ) 900-650 五、醇和酚羟基化合物 1. νO-H 3700-3500（游离的醇和酚，峰尖、强）|| 3500-3200（缔和的羟基，峰形强而宽） 2. δO-H 1500~1300 3. νC-O 1250~1000 六、醚 1.脂肪醚1150-1060 2.芳香醚1270 ~ 1230（为Ar-O 伸缩）1050 ~ 1000 cm-1（为R-O 伸缩） 3.乙烯醚：1225-1200 5、在环氧乙烷类中有三条特征谱带可作为这种基团的存在的标志： 1280-1240 环的不对称伸缩振动|| 950-810cm-1 环的对称伸缩振动|| 840-750cm-1 七、羰基化合物（包括醛、酮、羧酸、酯、酸酐和酰胺等） 1.酮1725-1705 2.醛1740-1720 2820-2720出现两个强度相等的吸收峰 3.羧酸 （1）νO-H 3200-2500（液体及固体羧酸）|| 3550（在气相或极稀的非极性溶剂溶液中） （2）nC=O 1730-1700 （2）νC-O 1250附近（强峰） （3）δO-H 1400cm-1和920cm-1区域有两个强而宽的吸收峰 （4）羧酸盐1580cm-1 和1400cm-1 之间的两个谱带 4.酯 (1) νC=O1750-1735 (2) νC-O-C 1330-1030 5.酸酐 （1）n C=O 在1860-1800cm-1和1800-1750cm-1出现两个强的吸收峰 (2) n C-O-C 开链的在1180-1045cm-1，而环状酸酐在1310-1200cm-1 6.酰胺: 兼有胺和羰基化合物的特点 （1)νN-H 稀溶液中伯酰胺出现两个中等强度的峰，分别在3500cm-1和3400cm-1附近，浓溶液和固体中由于有氢键发生，将移向3350-3180cm-1低频区
红外--各类有机物的红外吸收峰
各类有机化合物红外吸收光谱 σ伸缩振动，δ面内弯曲振动，γ面外弯曲振动 一、烷烃 饱和烷烃IR光谱主要由C-H键的骨架振动所引起，而其中以C-H键的伸缩振动最为有用。在确定分子结构时，也常借助于C-H键的变形振动和C-C 键骨架振动吸收。烷烃有下列四种振动吸收。 1、σ C-H 在2975—2845 cm-1范围，包括甲基、亚甲基和次甲基的对称与不对称伸缩振动 2、δ C-H 在1460 cm-1和1380 cm-1处有特征吸收，前者归因于甲基及亚甲基C-H 的σas，后者归因于甲基 C-H的σs。1380 cm-1峰对结构敏感，对于识别甲基很有用。共存基团的电负性对1380 cm-1峰位置有影响，相邻基团电负性愈强， 愈移向高波数区，例如，在CH 3 F中此峰移至1475 cm-1。 异丙基 1380 cm-1裂分为两个强度几乎相等的两个峰 1385 cm-1、1375 cm-1 叔丁基 1380 cm-1裂分1395 cm-1、1370cm-1两个峰，后者强度差不多是前者的两倍，在1250 cm-1、1200 cm-1附近出现两个中等强度的骨架振动。 3、σ C-C 在1250—800 cm-1范围内，因特征性不强，用处不大。 4、γ C-H 分子中具有—（CH 2 ）n—链节，n大于或等于4时，在722 cm-1有一个 弱吸收峰，随着CH 2 个数的减少，吸收峰向高波数方向位移，由此可推断分子链的长短。 二、烯烃 烯烃中的特征峰由C=C-H键的伸缩振动以及C=C-H键的变形振动所引起。烯烃分子主要有三种特征吸收。 1、σ C=C-H 烯烃双键上的C-H键伸缩振动波数在3000 cm-1以上，末端双键氢在3075—3090 cm-1有强峰最易识别。 2、σ C=C 吸收峰的位置在1670—1620 cm-1。随着取代基的不同，σ C=C 吸收峰的 位置有所不同，强度也发生变化。 3、δ C=C-H 烯烃双键上的C-H键面内弯曲振动在1500—1000 cm-1，对结构不敏感，用途较少；而面外摇摆振动吸收最有用，在1000—700 cm-1范围内，该振动对结构敏感，其吸收峰特征性明显，强度也较大，易于识别，可借以判断C=CH2