各类有机化合物红外吸收
- 格式:ppt
- 大小:2.63 MB
- 文档页数:46
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,可借以判断双键取代情况和构型。
各类化合物的红外光谱特征讲解红外光谱是一种广泛应用于化学、生物、材料科学等领域的分析技术,通过检测样品吸收或散射的红外辐射来获取样品的结构信息。
不同类型的化合物在红外光谱中表现出不同的特征,下面将分别讲解有机化合物、无机化合物和生物大分子的红外光谱特征。
1.有机化合物有机化合物在红外光谱中显示出多个特征峰,主要包括C-H伸缩振动和C=O伸缩振动。
C-H伸缩振动出现在2800-3000 cm-1的范围内,不同类型的C-H键有不同的峰位,例如烷基的C-H伸缩振动通常在2850-3000 cm-1之间,而芳香族的C-H伸缩振动在3000-3100 cm-1之间。
C=O伸缩振动出现在1650-1800 cm-1的范围内,不同类型的C=O键有不同的峰位,酮和醛的C=O伸缩振动通常在1700-1750 cm-1之间,羧酸的C=O伸缩振动在1700-1725 cm-1之间。
除了C-H伸缩和C=O伸缩振动,有机化合物还表现出其他特征峰。
N-H伸缩振动通常出现在3100-3500 cm-1之间,-O-H伸缩振动通常出现在3200-3600 cm-1之间。
C-C键伸缩振动和C-C键弯曲振动出现在1200-1700 cm-1之间,其峰位和强度可以提供有关分子结构和取代基的信息。
2.无机化合物无机化合物的红外光谱特征主要来自于它们的晶格振动。
晶体振动通常发生在低频区域,比如300-400 cm-1之间的范围。
晶体振动提供了关于化学键的存在和类型的信息,比如金属-氧化物和金属-氮化物的化学键常常表现出特征峰。
此外,一些无机离子的拉曼活动频率也可以通过红外光谱观察到。
3.生物大分子生物大分子包括蛋白质、核酸和糖类等,它们在红外光谱中显示出独特的特征。
蛋白质和核酸的红外光谱特征主要来自于其各种化学键的振动。
蛋白质中的肽键C=O伸缩振动通常在1650-1675 cm-1之间,背景中峰位较强。
糖类的伸缩振动一般在1000-1200 cm-1之间,不同类型的糖类有不同的峰位和强度。
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、烷烃饱与烷烃IR光谱主要由C-H键得骨架振动所引起,而其中以C—H键得伸缩振动最为有用、在确定分子结构时,也常借助于C-H键得变形振动与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—2845cm-1范围,包括甲基、亚甲基与次甲基得对称与不对称伸缩振动2、δC—H在1460 cm—1与1380cm-1处有特征吸收,前者归因于甲基及亚甲基C—H得σas,后者归因于甲基C—H得σs。
1380 cm—1峰对结构敏感,对于识别甲基很有用。
共存基团得电负性对1380cm-1峰位置有影响,相邻F中此峰移至1475cm-1。
基团电负性愈强,愈移向高波数区,例如,在CH3异丙基1380 cm—1裂分为两个强度几乎相等得两个峰1385cm-1、1375 cm—1叔丁基1380 cm—1裂分1395 cm-1、1370cm-1两个峰,后者强度差不多就是前者得两倍,在1250 cm-1、1200 cm—1附近出现两个中等强度得骨架振动。
-1范围内,因特征性不强,用处不大。
3、σC-C在1250—800cm4、γC—H分子中具有—(CH2)n—链节,n大于或等于4时,在722cm-1有一个弱吸收峰,随着CH2个数得减少,吸收峰向高波数方向位移,由此可推断分子链得长短。
二、烯烃烯烃中得特征峰由C=C-H键得伸缩振动以及C=C-H键得变形振动所引起。
烯烃分子主要有三种特征吸收。
1、σC=C-H烯烃双键上得C-H键伸缩振动波数在3000cm-1以上,末端双键氢在3075—3090 cm-1有强峰最易识别。
2、σC=C 吸收峰得位置在1670—1620cm-1。
随着取代基得不同,σC=C吸收峰得位置有所不同,强度也发生变化。
3、δC烯烃双键上得C-H键面内弯曲振动在1500-1000cm—1,对结=C—H构不敏感,用途较少;而面外摇摆振动吸收最有用,在1000—700cm—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,可借以判断双键取代情况与构型。
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,可借以判断双键取代情况和构型。
各类化合物的红外光谱特征红外光谱是一种常用的分析技术,可以用于识别和表征不同化合物的结构和功能团。
不同类型的化合物在红外光谱中显示出特定的吸收峰,这些峰对应于特定的振动模式和化学键。
有机化合物的红外光谱特征:1. 烷烃:烷烃的红外光谱特征主要包括C-H伸缩振动峰和C-H弯曲振动峰。
在3000-2850 cm-1区域,烷烃显示出强的C-H伸缩振动峰。
在1450-1375 cm-1区域,烷烃显示出C-H弯曲振动峰。
2. 卤代烃:卤代烃的红外光谱特征主要包括C-X伸缩振动峰和C-H弯曲振动峰。
在3000-2850 cm-1区域,卤代烃显示出C-H伸缩振动峰。
在700-600 cm-1区域,卤代烃会显示出C-X伸缩振动峰(X表示卤素)。
3. 醇:醇的红外光谱特征主要包括O-H伸缩振动峰和C-O伸缩振动峰。
在3650-3200 cm-1区域,醇显示出非常强的O-H伸缩振动峰。
在1050-1000 cm-1区域,醇会显示出C-O伸缩振动峰。
4. 酸:酸的红外光谱特征主要包括O-H伸缩振动峰和C=O伸缩振动峰。
在3650-3200 cm-1区域,酸显示出非常强的O-H伸缩振动峰。
在1750-1690 cm-1区域,酸会显示出C=O伸缩振动峰。
5. 醛和酮:醛和酮的红外光谱特征主要包括C=O伸缩振动峰和C-H伸缩振动峰。
在1750-1690 cm-1区域,醛和酮会显示出强的C=O伸缩振动峰。
在3000-2850 cm-1区域,醛和酮显示出C-H伸缩振动峰。
6. 酯:酯的红外光谱特征主要是C=O伸缩振动峰和C-O伸缩振动峰。
在1750-1690 cm-1区域,酯显示出强的C=O伸缩振动峰。
在1250-1100 cm-1区域,酯会显示出C-O伸缩振动峰。
7. 醚:醚的红外光谱特征主要是C-O伸缩振动峰。
在1250-1100cm-1区域,醚会显示出C-O伸缩振动峰。
8. 腈:腈的红外光谱特征主要是C≡N伸缩振动峰。
在2250-2100cm-1区域,腈会显示出C≡N伸缩振动峰。
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、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—CH2n—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,可借以判断双键取代情况和构型; RHC=CH 2 995~985cm -1=CH,S 915~905 cm -1=CH 2,S R 1R 2C=CH 2 895~885 cm -1S顺-R 1CH=CHR 2 ~690 cm -1 反-R 1CH=CHR 2 980~965 cm -1S R 1R 2C=CHR 3 840~790cm -1 m三、炔烃在IR 光谱中,炔烃基团很容易识别,它主要有三种特征吸收;1、σ该振动吸收非常特征,吸收峰位置在3300—3310 cm -1,中等强度;σN-H 值与σC-H值相同,但前者为宽峰、后者为尖峰,易于识别;2、σ一般 键的伸缩振动吸收都较弱;一元取代炔烃 σ 出现在2140—2100 cm -1,二元取代炔烃在2260—2190 cm -1,当两个取代基的性质相差太大时,炔化物极性增强,吸收峰的强度增大;当 处于分子的对称中心时,σ 为红外非活性;C C H C C C C RC CH C C C CC=CH 23、σ炔烃变形振动发生在680—610 cm-1;四、芳烃芳烃的红外吸收主要为苯环上的C-H键及环骨架中的C=C键振动所引起;芳族化合物主要有三种特征吸收;1、σAr-H芳环上C-H吸收频率在3100~3000 cm-1附近,有较弱的三个峰,特征性不强,与烯烃的σC=C-H频率相近,但烯烃的吸收峰只有一个;2、σC=C芳环的骨架伸缩振动正常情况下有四条谱带,约为1600,1585,1500,1450 cm-1,这是鉴定有无苯环的重要标志之一;3、δAr-H 芳烃的C-H变形振动吸收出现在两处;1275—960 cm-1为δAr-H,由于吸收较弱,易受干扰,用处较小;另一处是900—650 cm-1的δAr-H吸收较强,是识别苯环上取代基位置和数目的极重要的特征峰;取代基越多,δAr-H频率越高,见表3-10;若在1600—2000 cm-1之间有锯齿壮倍频吸收C-H面外和C=C面内弯曲振动的倍频或组频吸收,是进一步确定取代苯的重要旁证;苯 670cm-1S 单取代苯 770~730 cm-1VS,710~690 cm-1S1,2-二取代苯 770~735 cm-1VS1,3-二取代苯 810~750 cm-1VS,725~680 cm-1m~S1,4-二取代苯 860~800 cm-1VS五、卤化物随着卤素原子的增加,σC-X 降低;如C-F1100~1000 cm-1;C-Cl750~700 cm-1;CC HC-Br600~500 cm-1;C-I500~200 cm-1;此外,C-X吸收峰的频率容易受到邻近基团的影响,吸收峰位置变化较大,尤其是含氟、含氯的化合物变化更大,而且用溶液法或液膜法测定时,常出现不同构象引起的几个伸缩吸收带;因此IR光谱对含卤素有机化合物的鉴定受到一定限制;六、醇和酚醇和酚类化合物有相同的羟基,其特征吸收是O-H和C-O键的振动频率;1、σO-H一般在3670~3200 cm-1区域;游离羟基吸收出现在3640~3610 cm-1,峰形尖锐,无干扰,极易识别溶剂中微量游离水吸收位于3710 cm-1;OH是个强极性基团,因此羟基化合物的缔合现象非常显着,羟基形成氢键的缔合峰一般出现在3550~3200 cm-1;1,2-环戊二醇顺式异构体 P47L CCl43633 cm-1游离,3572 cm-1分子内氢键;mol/L CCl43633 cm-1游离,3572 cm-1分子内氢键~3500cm-1分子间氢键;2、σC-O 和δO-HC-O键伸缩振动和O-H面内弯曲振动在1410—1100 cm-1处有强吸收,当无其它基团干扰时,可利用σC-O的频率来了解羟基的碳链取代情况伯醇在1050cm-1,仲醇在1125cm-1,叔醇在1200cm-1,酚在1250cm-1;七、醚和其它化合物醚的特征吸收带是C-O-C不对称伸缩振动,出现在1150~1060cm-1处,强度大,C-C骨架振动吸收也出现在此区域,但强度弱,易于识别;醇、酸、酯、内酯的σC-O吸收在此区域,故很难归属;八、醛和酮醛和酮的共同特点是分子结构中都含有C=O,σC=O 在1750~1680cm -1范围内,吸收强度很大,这是鉴别羰基的最明显的依据;临近基团的性质不同,吸收峰的位置也有所不同;羰基化合物存在下列共振结构:A BC=O 键有着双键性 强的A 结构和单键性强的B 结构两种结构;共轭效应将使σC=O 吸收峰向低波数一端移动,吸电子的诱导效应使σC=O 的吸收峰向高波数方向移动;α,β不饱和的羰基化合物,由于不饱和键与C=O 的共轭,因此C=O 键的吸收峰向低波数移动 σC=O 1685~1665cm -1 1745~1725cm -1苯乙酮 对氨基苯乙酮 对硝基苯乙酮 σC=O 1691cm -1 1677cm -1 1700cm -1σ 一般在2700~2900cm -1 区域内,通常在~2820 cm -1、~2720 cm -1附近各有一个中等强度的吸收峰,可以用来区别醛和酮;九、羧酸1、σO-H 游离的O-H 在~3550 cm -1,缔合的O-H 在3300~2500 cm -1,峰形宽而散,强度很大;2、σC=O 游离的C=O 一般在~1760 cm -1附近,吸收强度比酮羰基的吸收强度大,但由于羧酸分子中的双分子缔合,使得C=O 的吸收峰向低波数方向移动,一般在1725~1700 cm -1,如果发生共轭,则C=O 的吸收峰移到1690~1680 cm -1;3、σC-O 一般在1440~1395 cm -1,吸收强度较弱;C OH4、δO-H 一般在1250 cm-1附近,是一强吸收峰,有时会和σC-O重合;十、酯和内酯1、σC=O 1750~1735 cm-1处出现饱和酯σC=O位于1740cm-1处,受相邻基团的影响,吸收峰的位置会发生变化;2、σC-O一般有两个吸收峰,1300~1150 cm-1,1140~1030 cm-1十一、酰卤σC=O由于卤素的吸电子作用,使C=O双键性增强,从而出现在较高波数处,一般在~1800cm-1处,如果有乙烯基或苯环与C=O共轭,,会使σC=O变小,一般在1780~1740cm-1处;十二、酸酐1、σC=O 由于羰基的振动偶合,导致σC=O有两个吸收,分别处在1860~1800 cm-1和1800~1750 cm-1区域,两个峰相距60 cm-1;2、σC-O 为一强吸收峰,开链酸酐的σC-O在1175~1045 cm-1处,环状酸酐1310~1210 cm-1处;十三、酰胺1、σC=O 酰胺的第ⅠⅡⅢ谱带,由于氨基的影响,使得σC=O向低波数位移,伯酰胺1690~1650 cm-1,仲酰胺 1680~1655 cm-1,叔酰胺1670~1630 cm-1;2、σN-H一般位于3500~3100 cm-1,伯酰胺游离位于~3520 cm-1和~3400 cm-1,形成氢键而缔合的位于~3350 cm-1和~3180 cm-1,均呈双峰;仲酰胺游离位于~3440 cm-1,形成氢键而缔合的位于~3100 cm-1,均呈单峰;叔酰胺无此吸收峰;3、δN-H 酰胺的第Ⅱ谱带,伯酰胺δN-H位于1640~1600 cm-1;仲酰胺1500~1530 cm-1,强度大,非常特征;叔酰胺无此吸收峰;4、σC-N酰胺的第Ⅲ谱带,伯酰胺1420~1400 cm-1,仲酰胺 1300~1260 cm-1,叔酰胺无此吸收峰;十四、胺1、σN-H游离位于3500~3300 cm-1处,缔合的位于3500~3100 cm-1处;含有氨基的化合物无论是游离的氨基或缔合的氨基,其峰强都比缔合的OH峰弱,且谱带稍尖锐一些,由于氨基形成的氢键没有羟基的氢键强,因此当氨基缔合时,吸收峰的位置的变化不如OH那样显着,引起向低波数方向位移一般不大于100cm-1;伯胺 3500~3300 cm-1有两个中等强度的吸收峰对称与不对称的伸缩振动吸收,仲胺在此区域只有一个吸收峰,叔胺在此区域内无吸收;2、σC-N脂肪胺位于1230~1030 cm-1处,芳香胺位于1380~1250 cm-1处;3、δN-H 位于1650~1500 cm-1处,伯胺的δN-H吸收强度中等,仲胺的吸收强度较弱;4、γN-H位于900~650 cm-1处,峰形较宽,强度中等只有伯胺有此吸收峰;。
各类化合物的红外光谱特征讲解红外光谱是一种重要的分析技术,可以用于确定化合物的结构和化学键的类型。
在红外光谱图中,横坐标表示波数(单位为cm⁻¹),纵坐标表示吸收强度或透射率。
有机化合物:1. 烷烃:烷烃的红外光谱图通常没有明显的峰。
C-H键的拉伸振动一般在3000-2900 cm⁻¹范围内,C-H键的弯曲振动通常在1450 cm⁻¹附近。
2. 烯烃:烯烃的红外光谱图中通常有一个称为"C=C"伸缩振动的特征峰,在1650-1600 cm⁻¹范围内。
C-H键的拉伸振动和弯曲振动与烷烃类似。
3. 芳香烃:芳香烃的红外光谱图中通常有一个称为"C=C"伸缩振动的特征峰,在1600-1475 cm⁻¹范围内。
C-H键的拉伸和弯曲振动在3100-3000 cm⁻¹和1500-1000 cm⁻¹范围内。
4. 醇和酚:醇和酚的红外光谱图中通常有一个称为-OH伸缩振动的特征峰,在3500-3200 cm⁻¹范围内。
C-O键的拉伸振动通常在1300-1000 cm⁻¹范围内。
5. 酮:酮的红外光谱图中通常有一个称为"C=O"伸缩振动的特征峰,在1750-1650 cm⁻¹范围内。
C-C和C-H键的伸缩振动可以在3000-2850cm⁻¹范围内观察到。
6. 醛:醛的红外光谱图中通常有一个称为"C=O"伸缩振动的特征峰,在1750-1650 cm⁻¹范围内。
C-H键的拉伸振动通常在2850-2700 cm⁻¹范围内。
7. 酸:酸的红外光谱图中通常有一个称为-OH伸缩振动的特征峰,在3500-2500 cm⁻¹范围内。
C=O伸缩振动通常在1800-1600 cm⁻¹范围内。
9. 酯:酯的红外光谱图中通常有一个称为C=O伸缩振动的特征峰,在1750-1735 cm⁻¹范围内。
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。
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—2845cm -12、δC-H 在1460cm -1和1380cm -1于甲基C-H 的σs 。
1380cm -1峰对结构敏感,1380cm -1-1。
异丙基1380cm -1叔丁基1380cm -1裂分1395cm -1、1370cm -1-1、1200cm -1附近出现两个中等强度的骨架振动。
3、σC-C4、γC-H CH 2 二、烯烃C=C-H 键的变形振动所引起。
烯烃分子主要有1、σC=C-H -1以上,末端双键氢在3075—3090cm -1有强2、σC=C C=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—1000cm -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—700cm -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,可借以判断双键取代情况和构型。
RHC=CH 2995~985cm -1(=CH ,S )915~905cm -1(=CH 2,S )R 1R 2C=CH 2895~885cm -1(S )(顺)-R 1CH=CHR 2~690cm -1(反)-R 1CH=CHR 2980~965cm -1(S )C=CH 2R 1R 2C=CHR 3840~790cm -1(m ) 三、炔烃在IR 光谱中,炔烃基团很容易识别,它主要有三种特征吸收。
1、σ该振动吸收非常特征,吸收峰位置在3300—3310cm -1,中等强度。
σN-H 值与σC-H 值相同,但前者为宽峰、后者为尖峰,易于识别。
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。
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。