红外吸收光谱特征峰
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红外吸收光谱特征峰1. 水平振动峰:大部分物质在红外光谱中显示出实数振动峰,这些峰通常位于1500-4000 cm^-1区间。
在这个区间内,主要的振动模式有:C-H拉伸振动,C=O伸缩振动,C-N伸缩振动和O-H伸缩振动等。
2. 弯曲振动峰:这些峰通常位于500-1500 cm^-1区间,代表物质中相对较低能量的振动模式。
其中,主要的弯曲振动包括:C-H弯曲振动、O-H弯曲振动和C-N弯曲振动等。
3. 拉曼峰:拉曼光谱是一种与红外光谱类似的光谱,主要用于研究物质的分子振动。
拉曼光谱中的峰通常位于200-4000 cm^-1区间,包括了与红外光谱重叠的水平和弯曲振动。
4. 振动-转动峰:当分子既有振动运动又有转动运动时,红外光谱中会出现振动-转动峰。
这些峰通常位于0-500 cm^-1区间,具有特定的振动和转动组合频率,可以用来确定分子的对称性。
5. 过渡金属峰:一些过渡金属化合物在红外光谱中显示出独特的吸收峰。
这些峰通常位于400-2000 cm^-1区间,对应于金属-配体之间的振动模式。
6. 质子峰:质子(H+)在红外光谱中呈现为一个孤立线峰。
质子峰的位置通常在1500-2500 cm^-1之间,变化范围较大,取决于质子的环境。
红外吸收光谱中的这些特征峰可以提供物质的结构、键合和功能基团等信息。
通过分析化合物在红外光谱中的峰值位置和形状,可以确定其化学组成和化学结构,实现化合物的鉴定和分析。
同时,红外光谱还可以用于跟踪反应过程、监测化学变化和定量分析等方面。
这些特征峰在各个研究领域,如有机化学、材料科学和生物化学等中都有广泛的应用。
化合物基团烷烃-CH3-CH2-烯烃炔烃- C≡C-H 芳烃醇类R-OHX-H 伸缩振动区asCH:2962±10(s)sCH:2872 ±10(s)asCH:2926±10(s)sCH:2853±10(s)CH:2890±10(s)CH:3040~3010(m)CH:3040~3010(m)CH:≈3300(m)CH:3100~3000(变)OH:3700~3200(变)叁键区双键伸缩振动区C=C:1695~1540(m)C=C:1695~1540(w)C≡C:2270~2100(w)泛频 :2000 ~ 1667(w)C=C:1650~1430(m)2~4 个峰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~ 3125(s)OH:3705脂肪醚R-O-R'酮醛≈2720(w)CH:≈2820,双峰羧酸OH:3400 ~ 2500(m) 酸酐C=C:1650~1430(m)C=O:≈1715(vs)C=O:≈1725(vs)C=O:1740~1690(m)C=O:1850~1880(s)C=O:1780~1740(s)OH:1390~1315(m)CO:1335~1165(s)CO:1230~1010(s)OH:1450~1410(w)CO:1266~1205(m)CO:1170~1050(s)酯胺 -NH2-NH 酰胺泛频C=O:≈3450(w)NH2:3500~3300(m)双峰NH:3500~3300(m)asNH:≈3350(s)sNH:≈3180(s)NH:≈3270(s)C=O:1770~1720(s)NH:1650~1590(s,m)NH:1650~1550(vw)C=O:1680~1650(s)NH:1650~1250(s)C=O:1680~1630(s)COC:1300~1000(s)CN(脂肪):1220~1020(m,w)CN(芳香):1340~1250(s)CN(脂肪):1220~1020(m,w)CN(芳香):1350~1280(s)CN:1420~1400(m)NH2:750~600(m)CN+NH:1310~1200(m)NH+CN:1750~1515(m)C=O:1670~1630酰卤:1810 ~1790(s)C=O腈- C≡N~ 2240(s)C≡N:2260硝基R-N02NO2:1565 ~ 1543(s) 化合物Ar-NO2NO2:1550 ~ 1510(s)吡啶类≈3030(w) C=C及C=N:CH:1667~ 1430(m)嘧啶类~ 3010(w) C=C及C=N:CH:30601580~ 1520(m) NO2:1385~1360(s) CN:920~800(m) NO2:1365~1335(s) CN:860 ~ 840(s) 不明 : ≈750(s) CH:1175~1000(w) CH:910~665(s) CH:1000~960(m) CH:825~775(m)* 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。
:770 〜735(vs) :810 〜750(vs)725 〜680(m) 900 〜860(m)〜对双取代:860〜790(vs)CO 1250 〜1000(s)''OH :750 〜650(s)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部分单键振动和指纹区烷烃-CH3P asCH 2962 士 10(s)右 asCH 1450 士 10(m)卩 sCH 2872 士 10(s)占 sCH 1375 士 5(s)-CH2-P asCH 2926 士 10(s)5 CH 1465 士 20(m)P SCH 2853 士 10(s)_______________——1 1P CH 2890 士 10(s) 右 CH 〜1340(w)烯烃>=\HHvCH 3040 〜3010(m)VC=C 1695 〜1540(m) ® CH 1310 〜1295(m)丫 CH 770 〜665(s)H?-<P CH 3040 〜3010(m)VC=C 1695 〜1540(w) Y CH 970 〜960(s)炔烃dC-HP CH - 3300(m)yOC2270〜2100(w)芳烃 泛频:2000 〜1667(w)CH 3100 〜3000(变)右 CH 1250 〜1000(w)'C =C 1650 〜1430(m)2〜4个峰丫 CH 910 〜665 单取代: 770 〜730(vs)〜700(s)邻双取代 间双取代 醇类 R-OH1OH :3700 〜3200(变)OH :1410 〜1260(w)*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羧基中cm-1,N —H: C—H:缔合的O—H在低■■ 一侧,峰形宽钝,强度为sO—H: 3600 〜2500无缔合的O—H在高F3500〜3300 cm-1,一侧,峰形尖锐,强度为S缔合可延伸至2500 cm-1,峰非常宽钝, 伯胺有两个H,有对称和非对称两个峰, 叔胺无H,故无吸收峰v 3000 cm-1为饱和C: 丄:〜2960 cm-11p),〜2870 cm-1(强度为s 强度为s —m)强度为m -s"C 比〜2925 cm -1心),〜2850 cm-1 &)强度为m - s_T'■〜2890 cm -1强度为w> 3000 cm-1为不饱和•-_(及苯环上C _H )3090〜3030强度为mcm -1——-=■■-〜3300 cm•醛基中C —H :〜2820及〜2720两个峰★ 2500〜2000 cm -1为叁键和累积双键伸缩振动吸收峰, 主要包括—C^(-、-C^N 叁键的伸缩振动及•-''•.、「;一」,一・等累积双键的非对称伸缩振动, 呈现中等强度的吸收。
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。
红外吸收光谱特征峰特别整理版红外吸收光谱是一种常见的分析技术,可以通过观察物质在红外辐射下吸收的特定波长的光来确定它的结构和组成。
红外吸收光谱在许多领域都得到广泛应用,包括有机化学、药物研发、食品安全等。
在红外吸收光谱中,一些特定的吸收峰代表了特定的官能团或化学键,因此可以用于识别和鉴定物质。
下面是一些常见的红外吸收光谱特征峰的整理。
1. 羟基(OH)吸收峰:羟基的吸收峰通常出现在3200-3600 cm^-1的范围内。
在醇、酚和羧酸等化合物中,羟基的振动可产生广泛的吸收峰。
2. 胺基(NH)吸收峰:胺基的吸收峰通常出现在3100-3500 cm^-1之间。
在胺类化合物中,氨基的振动会引起这些吸收峰的出现。
3. 羧基(COOH)吸收峰:羧基的吸收峰通常出现在1700-1750 cm^-1之间。
在羧酸和酰胺等化合物中,这些吸收峰代表了羧基的存在。
4. 醛基(C=O)吸收峰:醛基的吸收峰通常出现在1700-1750 cm^-1之间。
在醛和酮等化合物中,醛基的振动会产生这些吸收峰。
5. 烯烃(C=C)吸收峰:烯烃的吸收峰通常出现在1600-1680 cm^-1之间。
在芳香烃和烯烃等化合物中,双键的振动会引起这些吸收峰的出现。
6. 芳香环(C-H)吸收峰:芳香环的吸收峰通常出现在3000-3100cm^-1之间。
在含芳香环的化合物中,芳香环上的氢原子的振动会产生这些吸收峰。
7. 硝基(NO2)吸收峰:硝基的吸收峰通常出现在1500-1600 cm^-1之间。
在含硝基的化合物中,硝基的振动会引起这些吸收峰的出现。
8. 卤素(C-X)吸收峰:卤素的吸收峰通常出现在500-800 cm^-1之间。
在含卤素的化合物中,卤素的振动会产生这些吸收峰。
上述仅是一些常见的红外吸收光谱特征峰,实际上还有很多其他化学键和官能团的吸收峰可供分析使用。
红外吸收光谱是一种非常有用的工具,可用于鉴定和定量分析不同物质。
通过观察红外光谱图中的吸收峰,我们可以获得有关被测物质结构和组成的重要信息,从而在科学研究和工业生产中得到广泛应用。
主要基团的红外特征吸收峰红外光谱是一种常用的分析方法,可用于确定分子中不同基团的存在与否以及它们的结构。
每个基团在红外光谱上都有特征吸收峰,通过分析这些吸收峰的位置和强度,可以确定分子中不同基团的类型和数量。
本文将介绍一些常见主要基团的红外特征吸收峰。
1. 羧基(COOH):羧基是有机化合物中常见的一个基团,其红外吸收峰通常出现在1700-1750 cm-1范围内。
这个吸收峰的强度通常较高,特征明显。
2. 羰基(C=O):羰基是许多有机化合物中都存在的一个重要基团,其红外吸收峰通常出现在1650-1750 cm-1范围内。
酮和醛中的羰基吸收峰位置大致相同,但醛的吸收峰强度通常较高。
3. 羟基(OH):羟基是醇、酚和羧酸等化合物中的一个常见基团,其红外吸收峰通常出现在3200-3600 cm-1范围内。
醇中的羟基吸收峰位置比酚和羧酸中的羟基吸收峰位置更低。
4. 氨基(NH2):氨基是氨和氨基酸等化合物中的一个重要基团,其红外吸收峰通常出现在3300-3500 cm-1范围内。
氨基的吸收峰呈现为两个峰,其中一个位于3200-3400 cm-1范围内,另一个位于1500-1600 cm-1 范围内。
5. 烷基(C-H):烷基是烷烃(如甲烷、乙烷等)中的基团,其红外吸收峰通常出现在2850-3000 cm-1范围内。
饱和烃的烷基呈现为一个宽而强烈的吸收峰,不饱和烃的烷基吸收峰会显示出分裂。
6. 苯环的C-H:苯环的C-H键是芳香化合物中的一个重要基团,其红外吸收峰通常出现在3020-3100 cm-1范围内。
这个吸收峰是一个强而尖锐的峰。
以上所列举的是一些常见的主要基团的红外特征吸收峰,它们在红外光谱分析中起着重要的作用。
当我们测试一个化合物的红外光谱时,可以通过与这些特征吸收峰的对比来确定分子中存在哪些基团,并据此推测化合物的结构。
需要指出的是,红外光谱的解读需要综合考虑各个吸收峰的位置、强度和形状,因此在实际分析中还需进一步结合其他信息进行准确定性的判断。
红外吸收光谱的特征峰讲解红外吸收光谱是一种常用的分析技术,用于鉴定有机化合物的功能团和确定其化学结构。
在红外光谱中,每个特定的功能团都对应着一个特征峰,可以通过峰的位置和强度来确定化合物的结构和成分。
本文将对常见的红外吸收光谱特征峰进行详细讲解。
1.OH的吸收峰羟基(OH)的吸收峰通常出现在3200-3600cm-1的位置,显示为醇类和酚类化合物的特征。
醇类中,酒精的峰位通常在3200-3500cm-1,而酚类的峰位往往在3550-3650cm-1、峰的强度和形状可以提供关于羟基的状态和氢键的信息。
2.NH的吸收峰氨基(NH)也有比较突出的吸收峰,峰位通常出现在3100-3500cm-1的位置。
一般而言,一级胺和二级胺的NH伸缩振动峰位在3200-3500cm-1,而三级胺则没有明显的NH伸缩振动峰。
3.C=O的吸收峰碳氧双键(C=O)是有机化合物中常见的官能团之一,其吸收峰位置可以提供关于官能团的信息。
酮和醛中的C=O伸缩振动峰位分别在1700-1750cm-1和1700-1750cm-1之间,酸中的C=O伸缩振动峰位在1700-1800cm-14.C=C的吸收峰碳碳双键(C=C)是烯烃类化合物的特征官能团,其吸收峰通常出现在1600-1680cm-1的位置。
峰位的具体位置和强度可以提供关于烯烃的信息。
5.C-H的吸收峰碳氢键(C-H)的伸缩振动是有机化合物常见的特征之一、饱和烃中,C-H伸缩振动峰位一般出现在2800-3000cm-1之间。
不饱和烃中,C-H伸缩振动峰位通常在3000-3100cm-1之间。
6.N-H的吸收峰氨基(NH)和亚胺基(NH)的伸缩振动峰是鉴定氨基化合物的重要依据。
一级胺中,NH伸缩振动峰位在3200-3500cm-1,而亚胺中的NH伸缩振动峰位在3300-3500cm-17.C-Cl的吸收峰氯代烷烃的C-Cl伸缩振动峰位通常出现在600-800cm-1,可以用于检测氯代烷烃的存在与否。
红外吸收峰是红外光谱中的重要特征,其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。
基频峰的峰位等于分子或者基团的振动频率,是红外光谱中最重要的吸收峰之一。
在红外光谱中,不同基团具有不同的振动频率,因此可以根据红外光谱的峰位置和强度来判断样品的基团组成和结构。
例如,烷烃的C-H伸缩振动在3000~2800 cm-1处出现较强的吸收峰,烯烃的C=C伸缩振动在1650~1600 cm-1处出现较强的吸收峰,芳香族化合物的苯环伸缩振动在1500~1450 cm-1处出现较强的吸收峰等。
需要注意的是,红外光谱的峰位置和强度受到多种因素的影响,如样品的状态、测试条件、仪器性能等,因此在进行红外光谱分析时需要注意这些因素的影响。
同时,由于不同基团可能存在多个振动频率,因此需要对红外光谱进行精细的分析和理解,以便得到准确的样品结构信息。
红外吸收光谱特征峰点,史上最全
红外吸收光谱是分析有机物和无机物化学组成的重要手段之一。
其中特征峰点的识别和解析是红外光谱分析的基础。
本文将介绍常
见物质的红外谱图以及显示其特征峰点的位置。
以下为几种有机物
和无机物的特征峰点:
有机物的特征峰点
- 烷基C--H伸缩振动(脂肪族烃):3000~2850 cm^-1
- 烯丙基C--H伸缩振动(卤代烃):3100~3000 cm^-1
- 芳香族C--H伸缩振动:3100~3000 cm^-1、1500~1450 cm^-1
- 烷基C--O拉伸振动(醇、醚):1300~1000 cm^-1
- 腈类分子C---N伸缩振动:2260、2220 cm^-1
无机物的特征峰点
- 含羟基化合物的水分子O--H伸缩振动:3400~3200 cm^-1
- 硫酸盐分子的S--O拉伸振动:1100~1000 cm^-1
- 亚硝酸盐分子的N--O伸缩振动:1550 cm^-1
- 氨基酸盐分子的N--H伸缩振动:3500~3200 cm^-1
- 硫化物离子分子的S--H伸缩振动:2550~2350 cm^-1
在进行红外光谱分析实验前,有必要将待测试物质和标准物质对比,以确定谱图中的特征峰点。
只有正确地识别了特征峰点,才能准确分析样品的组成结构和含量。
总结
本文介绍了常见物质的红外谱图以及显示其特征峰点的位置。
有机物和无机物的特征峰点各不相同,一般通过与标准物质进行比较来确定谱图中的特征峰。
对于分析组成结构和含量非常重要。
表15.1 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部分单键振动和指纹区烷烃—CH3asCH:2962±10(s)asCH:1450±10(m)sCH:2872±10(s)sCH:1375±5(s)—CH2-asCH:2926±10(s)CH:1465±20(m)sCH:2853±10(s)CH:2890±10(s)CH:~1340(w)烯烃CH:3040~3010(m)C=C:1695~1540(m)CH:1310~1295(m)CH:770~665(s)CH:3040~3010(m)C=C:1695~1540(w)CH:970~960(s)炔烃-C≡C-HCH:≈3300(m)C≡C:2270~2100(w)芳烃CH:3100~3000(变)泛频:2000~1667(w)C=C:1650~1430(m)2~4个峰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)醇类R-OHOH:3700~3200(变)OH:1410~1260(w)CO:1250~1000(s)OH:750~650(s)酚类Ar-OHOH:3705~3125(s)C=C:1650~1430(m)OH:1390~1315(m)CO:1335~1165(s)脂肪醚R-O—R'CO:1230~1010(s)酮C=O:≈1715(vs)醛CH:≈2820,≈2720(w)双峰C=O:≈1725(vs)羧酸OH:3400~2500(m)C=O:1740~1690(m)OH:1450~1410(w)CO:1266~1205(m)酸酐C=O:1850~1880(s)C=O :1780~1740(s)CO:1170~1050(s)酯泛频C=O:≈3450(w)C=O:1770~1720(s)COC:1300~1000(s)胺-NH2NH2:3500~3300(m)双峰NH:1650~1590(s,m) CN(脂肪):1220~1020(m,w)CN(芳香):1340~1250(s)—NHNH:3500~3300(m)NH:1650~1550(vw)CN(脂肪):1220~1020(m,w)CN(芳香):1350~1280(s)酰胺asNH:≈3350(s)C=O:1680~1650(s)CN:1420~1400(m)sNH:≈3180(s)NH:1650~1250(s)NH2:750~600(m)NH:≈3270(s)C=O:1680~1630(s)NH+CN:1750~1515(m)CN+NH:1310~1200(m)C=O:1670~1630酰卤C=O:1810~1790(s)腈-C≡NC≡N:2260~2240(s)硝基化合物R—N02NO2:1565~1543(s)NO2:1385~1360(s)CN:920~800(m)Ar—NO2NO2:1550~1510(s)NO2:1365~1335(s)CN:860~840(s)不明:≈750(s)吡啶类CH:≈3030(w)C=C及C=N:1667~1430(m)CH:1175~1000(w)CH:910~665(s)嘧啶类CH:3060~3010(w)C=C及C=N:1580~1520(m)CH:1000~960(m)CH:825~775(m)*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。
表15.1 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部分单键振动和指纹区烷烃-CH3
asCH:2962±10(s) asCH:1450±10(m)
sCH:2872±10(s)sCH:1375±5(s)
-CH2-
asCH:2926±10(s)CH:1465±20(m)
sCH:2853±10(s)
CH:2890±10(s)CH:~1340(w)
烯烃
CH:3040~3010(m) C=C:1695~1540(m) CH:1310~1295(m)
CH:770~665(s)
CH:3040~3010(m) C=C:1695~1540(w) CH:970~960(s)
炔烃-C≡C-H
CH:≈3300(m)C≡C:2270~2100(w)
芳烃
CH:3100~3000(变)
泛频:2000~1667(w)
C=C
:1650~1430(m)
2~4个峰
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)
醇类R-OH
OH:3700~3200(变) OH:1410~1260(w)
CO :1250~1000(s)
OH :750~650(s)
酚类 Ar-OH
OH :3705~3125(s)
C=C :1650~1430(m) OH :1390~1315(m)
CO :1335~1165(s)
脂肪醚 R-O-R '
CO :1230~1010(s)
酮
C=O :≈1715(vs)
醛
CH :≈2820,≈2720(w)
双峰
C=O :≈1725(vs)
羧酸
OH :3400~2500(m)
C=O :1740~1690(m)
OH :1450~1410(w)
CO :1266~1205(m)
酸酐
C=O :1850~1880(s) C=O :1780~1740(s)
CO :1170~1050(s)
酯
泛频C=O :≈3450(w)
C=O :1770~1720(s) COC :1300~1000(s)
胺 -NH 2
NH2:3500~3300(m) 双峰
NH :1650~1590(s,m) CN (脂肪):1220~
1020(m,w)
CN (芳香):1340~
1250(s)
-NH
NH :3500~3300(m)
NH :1650~1550(vw)
CN (脂肪):1220~
1020(m,w)
CN (芳香):1350~
1280(s)
酰胺
asNH :≈3350(s)
C=O :1680~1650(s) CN :1420~1400(m)
sNH:≈3180(s)NH:1650~1250(s) NH2:750~600(m)
NH:≈3270(s)C=O:1680~1630(s)
NH+CN:1750~1515(m)
CN+NH:1310~1200(m)
C=O:1670~1630
酰卤C=O:1810~1790(s)
腈-C≡N
C≡N:2260~2240(s)
硝基化合物R-N02
NO2:1565~1543(s) NO2:1385~1360(s)
CN:920~800(m)
Ar-NO2
NO2:1550~1510(s) NO2:1365~1335(s)
CN:860~840(s)
不明:≈750(s)
吡啶类
CH:≈3030(w)C=C及C=N:
1667~1430(m) CH:1175~1000(w) CH:910~665(s)
嘧啶类
CH:3060~3010(w) C=C及C=N:
1580~1520(m) CH:1000~960(m) CH:825~775(m)
*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
★2500~2000 cm-1为叁键和累积双键伸缩振动吸收峰,主要包括-C≡C-、-C≡N叁键的伸缩振动及、等累积双键的非对称伸缩振动,呈现中等强度的吸收。
在此波段区中,还有S—H、Si—H、P—H、B—H的伸缩振动。
★2000~1500 cm-1为双键的伸缩振动吸收区,这个波段也是比较重要的区域,主要包括以下几种吸收峰带。
●C=O伸缩振动,出现在1960~1650 cm-1,是红外光谱中很特征的且往往是最强的吸
收峰,以此很容易判断酮类、醛类、酸类、酯类、酸酐及酰胺、酰卤等含有C=O的有机化合物。
●C=N、C=C、N=O的伸缩振动,出现在1675~1500 cm-1。
在这波段区中,单核芳烃的
C=C骨架振动(呼吸)呈现2~4个峰(中等至弱的吸收)的特征吸收峰,通常分为两组,分别出现在1600 cm-1和1500 cm-1左右,在确定有否芳核的存在时具有重要意义。
●苯的衍生物在2000~1670 cm-1波段出现C—H面外弯曲振动的倍频或组合数。
由于
吸收强度太弱,应用价值不如指纹区中的面外变形振动吸收峰,如图15.9所示。
如在分析中有必要,可加大样品浓度以提高其强度。
图15.9 苯环取代类型在2000~1667cm-1和
900~600cm-1的谱形
★1500~1300 cm-1饱和C—H变形振动吸收峰,—CH3出现在1380及1450 cm-1两个峰,
出现在1470 cm-1,出现在1340 cm-1。
这些吸收带强度均为m至w 。
指纹区
指纹区:波数范围为1300~600cm-1。
指纹区可以分为两个波段:
★1300~900cm-1这个波段区的光谱信息很丰富,较为主要的有如下几种:
●几乎所有不含H的单键的伸缩振动,如C—O、C—N、C—S、C—F、C—P、Si—O、P—O
等,其中C—O的伸缩振动在1300~1000cm-1,是该区吸收最强的峰,较易识别。
●部分含H基团的弯曲振动,如RCH=CH2,端烯基C—H弯曲振动为990、910cm-1的两
个吸收峰;RCH=CHR反式结构的C—H吸收峰为970 cm-1(顺式为690 cm-1)等。
●某些较重原子的双键伸缩振动,如C=S、S=O、P=O等。
此外,某些分子的整体骨架
振动也在此区产生吸收。
★900~600cm-1这波段中较为有价值的两种特征吸收:
●
长碳链饱和烃,,n≥4时,呈现722cm-1有一中至强的吸收峰,n减小时,变大;
●苯环上C—H面外变形振动吸收峰的变化,可以判断取代情况,此区域的吸收峰比泛
频带2000~1670cm-1灵敏,因此更具使用价值,见图15.9所示。
其吸收峰位置为:
无取代的
6个C—H,670~680cm-1,单吸收带;
苯:
单取代苯:5个C—H,690~700cm-1,740~750cm-1,两个吸收带;
邻位双取代
4个C—H,740~750cm-1,单吸收带;
苯:
间位双取代
3个C—H,690~700cm-1,780~800cm-1,两个吸收带;
苯:
另一个C—H,~860cm-1,弱带,供参考;
对位双取代
2个C—H,800~850cm-1,单吸收带。
苯:
这些吸收带的强度为中等(有时强)。