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羰基的红外吸收峰范围羰基是含有碳氧双键的有机官能团，是化学中十分常见的一种官能团。
羰基的红外吸收峰范围的研究是红外光谱领域的重要研究之一，因为它对于分析有机化合物和确定它们的结构非常有帮助。
本文将介绍羰基的红外吸收峰范围，包括其基本特性、红外光谱分析中的应用以及相关的研究成果。
羰基的基本特性羰基可以分为酮羰基和醛羰基两种类型。
酮羰基的化学式为R1COR2，其中R1和R2为有机基团；醛羰基的化学式为RCHO，其中R为有机基团。
羰基的红外吸收峰范围取决于它的化学结构、取代基的种类和位置、以及不同官能团之间的相互作用。
羰基的红外吸收峰范围通常在1600-1800 cm-1的波数区间内，这个范围被称为羰基伸缩振动区域。
在这个区域内，羰基的红外吸收峰可以分为两类：C=O伸缩振动和C-CO振动。
C=O伸缩振动通常在1700-1750 cm-1之间，而C-CO振动通常在800-1200 cm-1之间。
羰基的红外光谱分析中的应用羰基的红外吸收峰范围在有机化学中广泛应用。
下面将介绍一些具体的应用：1.功能化合物的鉴定羰基是许多有机化合物的重要结构单元。
通过红外光谱分析，我们可以观察到不同化合物中羰基的吸收峰，比较它们的差异，从而鉴定其结构类型。
例如，在酮类化合物中，C=O伸缩振动的吸收峰通常出现在1715-1735 cm-1之间，而在醛类化合物中，则出现在1660-1735 cm-1之间。
2.溶剂的鉴定溶剂也包含着许多有机官能团。
在分析含有溶剂的样品时，通常会出现来自溶剂中羰基的吸收峰。
这个峰可以用来确定所用溶剂的类型和浓度。
例如，DMSO中的C=O伸缩振动带出现在1730-1740 cm-1之间，而乙醇中的C=O伸缩振动带则在1700-1735 cm-1之间。
3.化学反应的监测化学反应通常会产生新的化学键，并在红外光谱上留下独特的吸收峰。
在研究化学反应动力学过程中，可以通过监测反应物和产物上的羰基吸收峰的变化，来研究反应的进展情况和反应速率等参数。
问题：酰氯与羧酸反应生成酸酐的反应中，加入的吡啶起什么作用？答：当这个反应用于制备时，往往加入弱的有机碱，吡啶就是其中常用的一种。
吡啶所起的作用有催化反应、中和反应中所产生的氯化氢、同时由于吡啶稳定还可作为溶剂。
教师提问：通过以前所学内容，我们知道加热5-羟基戊酸能很快生成5-戊内酯，下面请同学们对如下化合物进行系统命名。
一种雌性甲虫的激素答：（Z）-5-十四碳烯-4-内酯。
羟基酸中如果能生成5、6元环的内酯结构，则通过加热就可很快自动脱水而成。
问题：内酯和内酰胺在性质和结构上有区别吗？答：内酰胺为环状酰胺在结构上和内酯相似，由于酰胺比酯要稳定，故内酰胺比内酯稳定。
因此尽管3-内酯不易制备，但3-内酰胺却是药物中一种常见的结构。
如头孢氨苄在水溶液中能稳定存在，但由于四元环存在的张力，可以较为容易地与亲核试剂反应，从而达到消灭病菌的作用。
问题：《有机化学》第三版407页中提到只含一个a-氢原子的酯能否进行Claisen酯缩合反应？答：从Claisen酯缩合反应机理中可知当用醇钠作碱时，只含一个a-氢原子的酯由于在最后一步无法通过去质子生成稳定的负离子，因此在平衡中只存在痕量的Claisen酯缩合反应产物。
如在通常的Claisen酯缩合反应反应条件下，基本无缩合产物。
但如果用非常强的缩合剂如三苯甲基钠，也可进行。
原因在于缩合过程中，每一步反应的平衡在产物方，这是与用醇钠作缩合剂的区别。
教师提问：以下两种胺在Kb值上有显著差异，哪一个是更强的碱？为什么？四氢喹啉四氢异喹啉答：后者是更强的碱。
由于前者氮原子上的孤对电子会向苯环离域，降低了氮原子上的电子云密度。
而后者没有共轭，因此后者为更强的碱。
问题：在NMR中，3-硝基苯乙烯中Ha的偶合的情况如何？答：这是属于较为复杂的偶合模式。
乙烯基端位的两个H，对Ha来说是磁不全同，也就是说它们对Ha的偶合常数不同。
3-硝基苯乙烯中Ha在NMR中的裂分方式为“二重峰的二重峰”。
羰基的红外光谱特征峰羰基是一种常见的官能团，具有独特的红外光谱特征峰。
羰基是由碳和氧原子组成的双键，常见的有酮、醛、酰氯、酰胺、酸酐等。
它们在红外光谱中的特征峰是由于碳氧双键的振动和伸缩引起的。
酮和醛是两种常见的化合物类型，它们都含有羰基。
酮的特征峰通常在1700-1750 cm-1之间，对称拉伸振动峰位于1710-1720 cm-1，而不对称拉伸振动峰位于1740-1750 cm-1、醛的特征峰通常在1700-1780 cm-1之间，对称拉伸振动峰位于1710-1740 cm-1，而不对称拉伸振动峰位于1740-1780 cm-1、这些特征峰的位置由于分子结构的不同而略有变化。
酰氯是由羰基和氯原子组成的化合物。
酰氯的特征峰通常在1770-1810 cm-1之间，对称拉伸振动峰位于1790-1810 cm-1，而不对称拉伸振动峰位于1770-1790 cm-1酰胺是由羰基和氮原子组成的化合物。
酰胺的特征峰通常在1640-1690 cm-1之间，对称拉伸振动峰位于1660-1690 cm-1，而不对称拉伸振动峰位于1640-1660 cm-1酸酐是由羰基和羧基组成的化合物。
酸酐的特征峰通常在1700-1780 cm-1之间，对称拉伸振动峰位于1710-1740 cm-1，而不对称拉伸振动峰位于1740-1780 cm-1需要注意的是，以上提到的特征峰的位置是一般性的参考值，可能会因分子结构的不同而有所变化。
其他因素，如溶剂和实验条件等，也可能会对特征峰位置产生影响。
除了特征峰的位置，特征峰的强度和形状也是红外光谱中的重要信息。
特征峰的强度反映了羰基的吸收强度，而特征峰的形状则可以提供关于分子结构和键的对称性的信息。
总的来说，羰基的红外光谱特征峰提供了一种用于确定羰基化合物的常见官能团的方法。
通过分析这些特征峰的位置、强度和形状，可以确定羰基化合物的结构和功能基团，从而在有机化学、药物化学和材料科学等领域中具有重要的应用价值。
第九章 羰基化合物碳原子以双键和氧原子相连 的官能团称羰基（carbonyl ）。
有机分子中含有羰基的化合物称作羰基化合物（carbonyl compounds ）。
羰基碳与一个烃基和一个氢相连的化合物称作醛（aldehyde,甲醛中的羰基碳与两个氢相连）；羰基碳与两个烃基相连的化合物称作酮（ketone ）。
C H HO C RHO 甲醛formaldehyde醛aldehy de酮k etoneC R R O1羧酸及其衍生物分子中也含有羰基，但它们与醛、酮的性质相差较大，将在第十一章二、四和第十二章二、三中另外讨论。
本章只讨论醛、酮。
一、结构和命名（一）结构醛、酮分子中的羰基碳以双键与氧结合，其成键情况与乙烯有些相似。
碳原子是sp 2杂化，三个sp 2杂化轨道处于一个平面内，其中一个杂化轨道与氧形成σ键。
碳原子上的p 轨道与氧的p 轨道彼此重叠形成π键，并与三个σ键所构成的平面垂直，因此，羰基的碳氧双键是由一个σ键和一个π键组成的，如图9-1（a ）所示。
图9-1 羰基的结构示意图由于氧的电负性比碳大，成键处的电子云并不是均匀地分布在碳氧之间，而是偏向于氧，氧带部分负电荷（δ-），而碳带部分正电荷（δ+），所以，羰基是一个极性基团。
参见图9-1（b ），（c ）。
这一点，从羰基化合物的偶极矩也可以反映出来。
例如：C O ( )R C H O 可简写作 R CHO 。
δ(b) 羰基的极性C O H 3CHC O H 3CCH 3×-30μm=9.4910C C 109.49=mμ-30×（二）命名1．普通命名法 简单醛、酮可采用普通命名法。
分子中含有芳环的醛则将芳基作为取代基，例如：苯基丙醛CH 3CH 2CHO丙醛propanalCHO苯（基）甲醛benzaldehy deCH CHO CH 3-phenylpropanal-22酮则按羰基所连接的两个烃基的名称来命名。
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 3010-31002.νC=C1680-16003. 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 3080-30102.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 1500~13003. νC-O 1250~1000六、醚1.脂肪醚1150-10602.芳香醚1270 ~ 1230（为Ar-O 伸缩）1050 ~ 1000 cm-1（为R-O 伸缩）3.乙烯醚：1225-12005、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1725-17052.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 1330-10305.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-16.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低频区仲酰胺在很稀溶液中，在3460-3420cm-1处只出现一个谱带，浓溶液中或固体中缔和体出现在3330cm-1(3)δN-H弯曲振动(酰胺II带）伯酰胺游离态在1600cm-1处，缔合态在1650-1620处,仲酰胺游离态在1550-1510处；缔和体在1570-1515处（4）酰胺还有C-N吸收带（酰胺III带），它们的吸收位置如下：伯酰胺1420-1400cm-1（中）；仲酰胺1305-1200cm-1（中）叔酰胺700-620cm-1（中）八、胺和胺盐1.胺：胺有三个特征吸收带即：nNH、δ N-H和nC-N吸收带（1）nNH 3550-3250（2）δ N-H 1650-15402.铵盐伯胺和仲胺的νNH νNH3+ 伯胺盐在3000-2800cm-1之间出现强和宽的吸收带伯胺盐的δNH3+出现在1600-1575cm-1和1550-1504cm-1处两个吸收带仲胺盐的νNH2+ 出现在2700-2250cm-1 区域；δ NH2+ 出现在1620-1560cm-1区域叔胺盐的νNH+ 在2700-2250cm-1 区域出现一个强的宽带或一组较尖的谱带。
相关峰是指一组相互依存，相互佐证的吸收峰。
一个基团有数种振动形式，每种红外活性的振动都通常相应给出一个吸收峰。
如芳环化合物相关峰有五种振动形式：、泛频区、、和，可作为佐证苯环存在的依据。
第二节有机药物的典型红外吸收光谱一、脂肪烃类化合物（一）烷烃类化合物烷烃类化合物用于结构鉴定的吸收峰主要有碳—氢伸缩振动（）和面内弯曲振动（）吸收峰。
1．：在3000 cm-1~ 2845 cm-1范围内出现强的多重峰。
—CH3：2 970 cm-1~2 940 cm-1(s)，2 875 cm-1~2 865 cm-1 (m)。
甲氧基中的甲基，由于氧原子的影响，一般在2 830 cm-1附近出现尖锐而中等强度的吸收峰。
—CH2—：2 932 cm-1~2 920 cm-1 (s)，2 855 cm-1~2 850 cm-1 (s)，环烷烃、与卤素等相连接的—CH2 向高频区移动。
—CH—：在2 890 cm-1附近，但通常被—CH3和—CH2—的伸缩振动所掩盖。
2．：面内弯曲振动出现在1 490 cm-1~1 350 cm-1。
—CH3：~ 1 450 cm-1 (m)，~ 1 380 cm-1 (s)，峰的出现是化合物中存在甲基的证明。
当化合物中存在有—CH(CH3)2或—C(CH3)3时，由于振动偶合，1380 cm-1峰发生分裂，出现双峰。
—CH2—：~ 1 465 cm-1 (m)。
3．：在有—(CH2)n—直链结构的化合物中，—CH2—的面内摇摆（）在810 cm-1～720 cm-1内变化，n越大，越小，当n>4时，—CH2—的在720 cm-1。
（二）烯烃类化合物烯烃类化合物用于结构鉴定的吸收峰主要有碳—氢伸缩振动（）、碳—碳伸缩振动（）和碳—氢面外弯曲振动（）吸收峰。
1．：出现在3 100 cm-1~3 010 cm-1范围内，强度都很弱。
2．：非共轭发生在1 680 cm-1~1 620 cm-1，强度较弱；共轭向低频方向移动，发生在1 600 cm-1附近，强度增大。
第九章红外光谱学习要求：1、学会如何借助光学技术来分析化合物的结构。
2、掌握谱图分析，了解各个官能团的吸收峰位置，和吸收分的特点。
3、知道影响吸收峰位置的因素。
有机化合物分子结构的鉴定，是研究有机化合物的重要组成部分，也是有机化学工作者的一项重要任务。
有机化合物的结构、性质和合成的研究是相辅相成的，性质和合成的研究帮助人们对结构的认识，反过来，对结构的深入研究又必然会促进性质和合成研究的进展。
随着科学技术的进步，运用物理方法来研究有机化合物的结构有了巨大的发展，使有机化合物的鉴定以及结构的确定都大大简化了。
这些方法中特别重要的是波谱技术，它研究电磁辐射与分子的作用，为鉴定有机化合物和确定其结构提供了非常有价值的信息。
波谱方法具有分析速度快、用量少等优点，而且与经典官能团试验不同，样品经测试后常不会被破坏，可另作它用。
根据课程的要求和分工，本章将简要介绍常用的波谱方法：红外光谱、紫外光谱、核磁共振谱和质谱。
11．1电磁波电磁波或称电磁辐射，是一种空间传播着的交变电磁场，它的区域范围很广，从波长只有千万分之一纳米（nm）的宇宙线到波长用米，甚至千米计的无线电波都是电磁波（见图9－1）。
红外光（IR）、紫外光（UV）和可见光都是某一波长范围的电磁波。
电磁波具有相同的传播速度，即C＝3×1010cm/s。
电磁波常用波长或频率来表示。
它们之间的关系为：ν＝ｃ／λ式中，ν为频率，单位是赫兹(Hz),λ是波长，单位是厘米(cm)、微米(μm)或纳米(nm)。
它们的关系是：1nm=10-9m=10-7cm=10-3μm。
在红外光谱中频率还常用波数(σ)来表示，即每一厘米长度中所含波的数目，其单位是厘米-1(cm-1)。
σ＝1/λ＝υ／c例如，波长为300nm的光，它的频率为：ν＝c/λσ=1/λ光具有波动性和微粒性，因此电磁波还可以用光量子的能量来描述。
E=hν=hc/λ这里E是光量子能量，h=6.624×10-34J.s是普朗克（Plank）常数。
IR NO.B-007
2019.07 常见化合物的红外光谱解析——按官能团分类说明（4）
常见的化合物，按照官能团的不同可以分为如下十大类，其红外光谱特征总结如下：
7.羰基化合物
羰基的吸收在红外光谱中很强，通常位于1800cm-1~1700cm-1之间，易于识别。
然而不同物质的羰基吸收位置差别较小，若要判断物质类别的归属，需要同时参考其他振动峰，例如，庚酮、庚醛及庚酸的羰基伸缩振动峰均在1715cm-1附近(参见图1-23~图1~25)。
先看醛，其C-H弯曲振动在2780cm-1~2680cm-1之间，这个区域很少有吸收峰，特征很强，很容易就与其他物质区分开来。
再看酸，由于酸类物质存在分子间氢键，因此羧酸会在3500cm-1-2500cm-1之间形成一个强宽峰，甲基和亚甲基的伸缩振动峰会被覆盖一部分，看上去会像是在一个大的羟基宽峰上冒出了几个小尖峰(甲基、亚甲基的伸缩振动)，此外，羧酸在1420cm-1附近及1285cm-1附近还有COOH的伸缩/弯曲振动。
酯类化合物的羰基特征吸收峰通常位于1740cm-1附近(见图1-27)，同时结合1350cm-1~1000cm-1附近C-O的伸缩振动峰（强峰），可以认为化合物中含有酯类的官能团；酸酐的羰基位置较高(见图1-26)，在1870cm-1-1720cm-1区域内以双峰形式存在，易于判定；酰胺中C=O的伸缩振动吸收，以及部分。
羰基的红外特征吸收峰红外光谱是一种常用的分析手段，能够通过物质在红外光区的吸收特征峰来确定其结构和成分。
羰基是一种常见的官能团，具有明显的红外吸收特征峰。
本文将详细介绍羰基的红外特征吸收峰，并探讨其在有机化学中的应用。
1. 羰基的定义和结构羰基是由一个碳原子和一个氧原子通过双键连接而构成的官能团，常用C=O表示。
羰基可以存在于各种有机物中，包括酮、醛、酸、酯等。
羰基的结构决定了它在红外光谱中的吸收特征峰。
2. 羰基的红外吸收特征峰羰基的红外吸收特征峰通常出现在1700-1800 cm-1的波数范围内。
不同类型的羰基在具体位置和强度上会有所区别。
2.1 酮和酯的羰基酮和酯的羰基吸收峰通常出现在1710-1725 cm-1。
在酮中，羰基的吸收峰通常较强，位置在1710-1715 cm-1之间。
在酯中，羰基的吸收峰通常较弱，位置在1735-1745 cm-1之间。
2.2 醛的羰基醛的羰基吸收峰通常出现在1725-1740 cm-1。
醛中的羰基吸收峰相对较强，位置在1725-1735 cm-1之间。
2.3 酸的羰基酸的羰基吸收峰通常出现在1700-1725 cm-1。
酸中的羰基吸收峰相对较弱，位置在1705-1720 cm-1之间。
2.4 羰基的伸缩振动模式羰基的伸缩振动模式对应着羰基的红外吸收峰。
在羰基的伸缩振动中，氧原子向碳原子进行振动，导致了红外光谱中的特征吸收峰。
3. 羰基的应用羰基在有机化学中有广泛的应用。
通过红外光谱分析羰基的吸收峰，可以确定有机化合物的结构和成分。
羰基的红外吸收峰还可以用于鉴定和鉴别有机化合物中的酮、醛、酸、酯等官能团。
4. 羰基的红外光谱图解析为了更直观地解析羰基的红外光谱，我们可以借助红外光谱图。
在红外光谱图中，横轴表示波数，纵轴表示吸收强度。
羰基的吸收峰通常以峰高表示其强度，峰位表示其位置。
5. 总结羰基是一种常见的官能团，具有明显的红外吸收特征峰。
通过对羰基的红外吸收峰的分析，可以确定有机化合物的结构和成分。
