当前位置：文档之家 › 第二章 红外光谱2

第二章 红外光谱2

  • 格式：ppt
  • 大小：1.79 MB
  • 文档页数：37

下载文档原格式

  / 37

合集下载

第二章 红外吸收光谱(讲课)

第二章 红外吸收光谱(讲课)

6. IR光谱在化学领域中的应用
1. 分子结构基础研究 应用IR测定分子的键长、键角，以此推断出分子的立 体构型； 根据所得的力常数可以知道化学键的强弱，由简正频 率来计算热力学函数等。
2. 化学组成分析
根据光谱中吸收峰的位置和形状来推断未知物结构，依 照特征吸收峰的强度来测定混合物中各组分的含量。
第二章 红外吸收光谱
第一节 概述
1、 红外吸收光谱与紫外吸收光谱一样是一种分子吸收光谱。
红外光的能量（ E=0.05-1.0ev）较紫外光（ E=1-20ev） 低。红外光照射分子时不足以引起分子中价电子能级的跃迁， 而能引起分子振动能级和转动能级的跃迁，故红外吸收光谱 又称为分子振动光谱或振转光谱。
非线型分子振动自由度数目：3N-6个； 线性分子的振动自由度数目： 3N-5个。
理论上每个自由度在IR中可产生1个吸收峰，实际上IR光 谱中的吸收峰数少于基本振动自由度，原因是：
（1）振动过程中，伴随有偶极矩的振动才能产生吸收峰。 （2）频率完全相同的吸收峰，彼此发生简并（峰重叠）。 （3）强、宽峰覆盖相近的弱、窄峰。 （4）有些峰落在中红外区之外。 （5）吸收峰太弱，检测不出来。
表 化学键的力常数
键 H-F 分子 HF k（×105dyn/cm） 9.7 4.8 4.1 键 H-C H-C C-C 分子 CH≡CH k（×105dyn/cm） 5.9 4.5-5.6 CH2=CH2 5.1
H-Cl HCl H-Br HBr
H-I
H-O H-O H-S H-N H-C
HI
H2 O 游离 H2 S NH3
1. 由虎克定律计算化学键振动频率
振
1 2
k
m

1

姚新生有机波谱解析第二章红外光谱

姚新生有机波谱解析第二章红外光谱

分子间氢键
• 分子间氢键受浓度的影响较大，随浓度的 稀释，吸收峰位置改变。可借观测稀释过 程的峰位是否变化，来判断是分子间氢键 还是分子内氢键。 • 如，乙醇在极稀溶液中呈游离状态，随浓 度增加而形成二聚体、多聚体，它们的 • νOH分别为3640 cm-1、3515 cm-1及3350 cm-1。
b. 变形振动（又称弯曲振动或变角振动，用符号δ 表示）
基团键角发生周期变化而键长不变的振动称为变形振动。 变形振动又分为面内变形振动和面内变形振动。
(1)伸缩振动：
沿轴振动，只改变键长，不改变键角
C
对称伸缩振动(νs) -1 (2853 cm )
C
不对称伸缩振动 (vas) -1 (2926 cm )
第二章 红外光谱分析(IR)
§二 原 理
返回
7、物质状态及制样方法: 通常，物质由固态向气态变化，其波数将增加。
如丙酮在液态时，
意试样状态和制样方法。
C=O=1718cm
-1;
气态时
C=O=1742cm-1 ，因此在查阅标准红外图谱时，应注
第二章 红外光谱分析(IR)
外部因素
1、溶剂效应: 极性基团的伸缩振动频率通常随溶剂极性增加
第二章 红外吸收光谱
基本内容
1. 分子振动能级与红外光谱的关系：双原子 分子振动和多原子分子振动，影响红外的 主要因素； 2.红外光谱的重要区段：特征谱带区，指纹 区，相关峰，红外光谱中八个重要区段； 3.红外光谱在有机化合物结构分析中的应用
第二章 红外光谱分析(IR)
§2-1 基础知识
1、红外光谱的定义： 红外光谱又称分子振动转动光谱，属分子吸收 光谱。样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸 收其中一些频率的辐射，分子振动或转动引起偶极矩的 净变化，使振-转能级从基态跃迁到激发态，相应于这些 区域的透射光强减弱，记录百分透过率T%对波数或波长 的曲线，即红外光谱。 主要用于化合物鉴定及分子结构表征，亦可用

红外光谱的影响因素和基团分析讲解

红外光谱的影响因素和基团分析讲解
仲铵盐：3000~2200cm-1强吸收，宽谱带 2600~2500cm-1有明显多重吸收带
叔铵盐：2700~2200cm-1宽谱带
(3). C－H
烃类：3300～2700cm-1范围，3000cm-1是分界线。不饱和碳 （三键、双键及苯环）＞3000cm-1, 饱和碳（除三元环）＜3000
炔烃：～3300 cm-1，峰很尖锐, 烯烃、芳烃：3100～3000 cm-1
键型 Al-H Si-H P-H S-H Cl-H
频率 1750 2150 2350 2570 2890
化学键的伸缩振动频率范围
键型
波数
键型
C≡N
2260~2220 C-O
C≡C
2220~2060 C-N
C=O
1850~1650 C-F
C=C
1680~1600 C-Cl
C-C
1250-1150 C-Br
2.3. 红外光谱的吸收频率及其影响因素
化学键的振动频率不仅与其性质有关如成键原子的杂 化方式，质量效应等，还受很多外部因素的影响。相同基 团的特征吸收并不总在一个固定频率上。影响因素有关：
1. 质量效应 2.电子效应 内在因素 3.空间效应 4.氢键 5.振动的偶合 外在因素
（1）质量效应
分子中键的振动频率与化学键力常数成正比，与折合 质量成反比。
3). 其它键的振动 C-C：伸缩振动一般很弱，无鉴定价值 C-X：伸缩振动 F：1400~1000 cm-1 (m~s) Cl: 800~600 cm-1 (s) Br: 600~500 cm-1 (s) I: ~500 cm-1 (s) O-H：弯曲振动：面内（1500-1300）面外（650cm-1） B-O：伸缩振动 1500-1300 cm-1 （m~s）B-C：1435 cm-1 Si-O-Si：1100~1000cm-1

红外光谱_2

红外光谱_2

大
振动能 小
能级差 (eV) 1－20
0.05-1
吸收的辐射能 光谱
可见光和紫外 电子光 谱
11 中红外区
振动光
三、红外吸收产生的原理
辐射 分子振动能级跃迁 红外光谱 官能团 分子结构 分子的振动所需的能量远大于分子的转动所需的 能量，因此对应的红外吸收频率也有差异：
远红外区：波长长，能量低，对应分子的转动吸收
一个整体,其运动状态可分为平动、 f总＝f振+f平+f转＝3N
转动、振动三类。分子总自由度应
该等于平动、转动和振动自由度的 f振＝3N －f平－f转
总和，即:
26
三、红外吸收产生的原理
每一种振动形式都会产生一个基频峰，即一个 多原子分子所产生的基频峰的数目应该等于分子所 具有的振动形式的数目。无论是线形分子还是非线 形分子其平动的自由度都等于3。
2
dx 则 m d t2 = - kx（1）
c c
1k
v = 2π m
（3）
x = A cos (2π v t + Ф) （2） 1k
用波数表示 = 2πc m
（波数）与K成 正比； 与原子质量成反比
对双原子分子来说，约合质量
m1 m2 μ=
代替m： =
m1+m2
1 2πc
k μ
发生振动能级跃迁需要的能量的大小取决于键两端原
样品吸收红外辐射的主要原因是： 分子中的化学键
因此, IR可用于鉴别化合物中的化学键类型，可 对分子结构进行推测。既适用于结晶质物质，也 适用于非晶质物质。 应用：有机化合物的结构解析 定性：基团的特征吸收频率 定理：特征峰的强度
6
二、红外光区的划分

第二章 红外与Raman光谱(2)

第二章 红外与Raman光谱(2)

除末端炔烃外，大多数非对称的二取乙炔的 C≡C谱带都很弱
13
4. 芳香烃
伸缩振动： VC-H
3000-2800 cm-1
(共轭体系，多峰) V=C-H VC=C 3100-3010 cm-1 1600-1450 cm-1
变形振动：δ C-H
δ=C-H 苯：670 一取代 二取代：邻 对
1460,1380 900-675
ch2n链节有一点是非常重要ir仅判断烷烃类型直链或支链或支链数的多与少不能给出确定烷烃结构就是与标准谱图进行对照分析定烷烃结构就是与标准谱图进行对照分析时也要十分小心详细碳骨架结构需要nmr6测定计算分析后才能给出
2.7 典型化合物的红外光谱
1. 烷烃
分子式：CnH2n+2 ；结构式：直链分子，支链分子
2) 酚
特征吸收：芳环C=C，C=C-H， C-O， O-H 伸缩振动： 羟基特征吸收 O-H 3400-3100cm-1
芳环氢 C=C-H
芳环碳骨架 C=C
3100cm-1
1500cm-1；1600cm-1
C-O
1260-1180 cm-1
25
苯酚
A
4000
B
3000 2000
D
1500
F
1000
C C
E
F
G
1500 1000 500 C O C E 1245 C O C F 1030 C H 面外弯 G 770,690 29
7. 酮
其主要化学键有C-H 、 C=O 、C-C
特征吸收：3000-2800cm-1，～1715cm-1
脂肪酮: 1715 cm1 强的 C=O 伸缩振动吸收 如果羰基与烯键或芳环共轭会使吸收 频率降低

波谱分析教程_第2章_红外光谱(IR)

波谱分析教程_第2章_红外光谱(IR)

m X mD m X mD m X mH mD 2(m X 1) m X mH m X mD mH mX 2 m X mH
将（mX+1）/（mX+2）近似为1，则上式可简化为：
X H 2 X D
电子效应
诱导效应、中介效应、和共轭效应
• 诱导效应
诱导效应
红外光谱的吸收强度
红外吸收强度及其表示符号
摩尔消光系数（ε） 强度 符号
＞200
75~200 25~75 5~25 0~5
很强
强 中等 弱 很弱
VS
S M W VW
• T % 愈低，吸光度就愈强，谱带强度就愈大。根 据T ％，谱带强度大致分为：很强吸收带(vs，T ％ ＜ 10)；强吸收带(s，10＜T ％＜40)，中强吸 收带(m，40 ＜ T ％＜90)，弱吸收带(w，T ％ ＞ 90)，宽吸收带用b表示。
质量效应
X-H 键的伸缩振动波数（cm-1）
化学键 C-H 波数（cm-1） 3000 化学键 F-H Cl-H Br-H I-H Si-H Ge-H Sn-H 波数（cm-1） 4000 2890 2650 2310 2150 2070 1850
C=C-H
Ar-H C C-H
3100-3000
*有些分子既有红外“活性”振动，又有红外“非活 性”振动。
例如：二氧化碳的IR光谱
• •




O=C=O

对称伸缩振动 不产生吸收峰
O=C=O

反对称伸缩振动 2349
O=C=O

面内弯曲振动 667
O=C=O
面外弯曲振动 667
因此O=C=O的 IR光谱只有2349 和 667/cm 二个吸收峰

第二章第一部分红外吸收光谱-2概述

第二章第一部分红外吸收光谱-2概述

灭蚊灯发出的蓝紫色光是紫外光吗？
不是，人的肉眼是看不到紫 外线的。蓝紫色灯管灭蚊是 根据蚊子的趋光性特点把蚊 子吸引到灭蚊灯，触碰周边 的铁网，将蚊子电死，跟紫 外线没有关系。 又如：飞蛾扑火、篝火捕蝉。
微波是如何加热食物的？
当微波辐射到食品上时，食品中总是含有一定量的水分。在水分子
中，H端带正电，O端带负电。微波通过食物时，微波的电场就对水分 子产生作用力，令水分子的正负两端急剧地扭转振动。这振动就引起 摩擦生热，迅速把食物煮熟。微波炉的微波频率为2450MHz，这是使 水分子振动的最有效频率。 瓷质盛器中没有水分子，也没有一端正一端负的其他分子，故微波 炉的电场不能使其分子运动，故不会被加热。 金属盛器中具有大量的自由电子。自由电子轻易受到微波的电场而 运动，善于吸收微波的能量而受热。故不要用金属器皿载食物放入微 波炉中。
T
激发态
基态 激发单重态 激发三重态
3. 分子中电子能级的跃迁 当物质受紫外-可 见光照射时，基 态分子选择性吸 收光能，使处于 成键分子轨道中 的两个自旋方向 相反的电子之一 发生激发跃迁， 进入相应的反键 分子轨道而处于 第一、第二电子 激发单重态S1、 S2的不同振动能 级上。
S2
♪根据描述，画出S0 → S2 的跃迁示意图（含振动能级）
大多化合物的化学键振动能级的跃迁发 生在中红外区, 在此区域出现的光谱为分 子振动光谱, 红外光谱)
♪红外和拉曼光谱属于分子的振动光谱
二、 双原子分子的振动
A 谐振子
两个原子的键轴方向上做简谐振动。
振动能级跃迁需要能量: 取决于键两端原子的折合质量和键的力常数，即取决 于分子的结构特征。
动画：谐振子振动.swf
♪根据定义，画出磷光发射的示意图

02第二章 红外光谱

02第二章 红外光谱

大，吸收强度增大。
RCOOH: 3200~2500cm-1
正己酸的气态和液态IR：a: gas; b: liquid
2.5偶合作用
羰基伸缩振动:1825; 1728
醛基上C-H键的伸缩振动与C-H弯曲振动的
倍频发生费米共振引起的.
2.5 外部因素
制样方法、溶剂、物态、结晶条件、色
光谱选律
原子和分子与电磁波相互作用，从一个
能量状态跃迁至另一个能量状态，服从 一定的规律，这些规律称为光谱选律。
根据光谱选律若两个能级间的跃迁是可
能的，称之为允许跃迁（概率大，强度 大）；
不可能的跃迁称为禁阻跃迁（概率小，
强度弱）。
真实分子的振动
简谐振动选律为△ν＝±１，即跃迁发生在两个
第二章 红外光谱
Infrared Spectroscopy
0.75
~
2.5
~
25
~
300mm
近红外区
中红外区
远红外区
4000
400cm1
本章要点：
理解红外光谱的基本原理
掌握红外光谱与有机化合物分子结构之间的
关系 熟悉基团特征频率及其影响因素 掌握运用红外光谱解析分子结构的方法
红外光谱概述
振-转光谱；
辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生：
官能团→分子结构；
吸收光谱。
红外光谱的特点
不破坏样品；
特征性高，可确定化合物类型，结构；
分析时间短；
所需样品少，每次用量1~5mg；
要求纯度高。
红外光谱与有机物结构
红外吸收光谱一般用T ~ 曲线或T ~σ曲线

第 二 章 红外光谱(PPT文档)

第 二 章 红外光谱(PPT文档)

O
O
C NH R NH C O R1 O n
异氰酸酯 O=C=N-R-N=C=O
H-O-R1-O-H 多元醇
O
O
CN R NC
+
-O-R1-O-
对反应过程的分析聚氨酯合成
4 对材料二级结构的分析
• 聚氨酯分子内氢键缔合的情况。
Hale Waihona Puke 温度对聚氨酯分子间氢键作用的影 响
ATR全反射光谱的原理
5. ATR（衰减全反射）法在聚合物鉴定中的 应用
-（CH2）nn
分子式为C6H8N2，其红外图如下图所示，试推 其结构。
2.2 红外谱图的制样方法
• 薄膜法 热压成膜 乳液干燥成膜 稀溶液成膜
• 制成（10-30um）的薄膜
薄膜厚度超过30um容易造成红外峰形模糊， 丢失信息
100 90 80 70 60 50 40
%T
30 20 10
• 悬浮法 把50mg样品与石蜡油及全卤代烃 混合、研成糊状，然后放在两片氯化钠晶 片中测量
2.3 红外光谱的应用
• 官能团定性及定量的分析 • 物质的鉴定 • 反应过程的分析 • 官能团的相互作用关系
实例1. 简单化合物鉴定 未知物分子式为C3H6O， 其红外图如下图所示，试推其结构。
1.由其分子式可计算出该化合物不饱和度为1。
第二章 红外光谱
2.1 红外光谱特点
• 中红外区（基本振动－转动区）：波长 2.5～25μm，波数4000～400 cm-1，研究 应用最多的领域，其吸收主要是由分子的 振动能级和转动能级跃迁引起的。故IR光谱 又叫振转光谱。
分子的基本振动形式为：
对称伸缩振动 γs 伸缩振动
不对称伸缩振动γas 剪式振动δs

有机波谱分析第二章红外光谱

有机波谱分析第二章红外光谱

湖北理工学院医学院药学系
有机波谱分析第二章红外光谱
• 共轭与诱导效应共存时的情况：
湖北理工学院医学院药学系
有机波谱分析第二章红外光谱
• 2.空间效应 • (1)场效应 F 互相靠近的基团之间通过空间传递的效应。
– 只在立体结构上靠近的基团间才能产生。 – 同 e- 排斥↑→ K ↑→ν↑
湖北理工学院医学院药学系
➢ 8）与色谱等联用（GC-FTIR）具有强大的定性功能。
湖北理工学院医学院药学系
有机波谱分析第二章红外光谱
（五）红外光谱产生的条件
分子吸收辐射产生振转跃迁必须满足两个条件：
条件一：辐射光子的能量应与振动跃迁所需能量相等。 根据量子力学原理，分子振动能量Ev 是量子化的， 即
E V =（V+1/2）h
1000 m 25 cm 1
• 红外光的三个区域：
– (1)近红外区：13000~4000cm-1
• 研究分子中的O-H、N-H、C-H键的振动倍频与组频。
– (2)中红外区：4000~400cm-1
• 研究大部分有机化合物的振动基频。
– (3)远红外区： 400~25cm-1
• 研究分子的转动光谱以及重原子成键的振动等。
凡能用于鉴定原子基团存在并有较高强度的吸收峰－特征
峰。其对应的频率称为特征频率。
一个基团除了特征峰以外，还有许多其它振动形式的吸收
峰，这些相互依存而又相互可以佐证的吸收峰－相关峰。
（3）特征区与指纹区
4000－1330 cm-1 －特征区；
湖北理工学院医学院药学系
1330－400 cm-1 －指纹区
(3)n↑→ r ↑
→△E振动↑
湖北理工学院医学院药学系

第二章 红外光谱原理

第二章 红外光谱原理
CH2
1775 cm-1 1850 cm-1
CH2 CH2
1650 cm-1
1657 cm-1
1678 cm-1
1781 cm-1
1639 cm-1
1623 cm-1
1566 cm-1
1541 cm-1
4.氢键效应
分子内氢键：
分子内氢键使伸缩频率向低波数移动，谱带变宽
注意：分子内氢键，不受浓度影响
峰的吸收强度被强化。这种倍频与基频之间的振动
偶合称为费米共振。 如：苯甲酰氯
羰基：1730cm-1; C-Cl的伸缩振动频率875 cm-1, 其倍频峰与羰基发生费米共振，二者吸收强 度都增强。
8.化学键强度及原子杂化类型
化学键越强，力常数K越大，IR吸收频率越大。
C C
2150cm -1
C=C
1650cm-1
60
2867 3533 1328
40
2957
-CH3 -CH2 –CH –CHO –OCH3 3000-2700
911 948 979
1425
1225 1076 1116
20
3424
1378 1245
第二章
红外光谱（IR）
Chapter 2 Infrared spectra
基础知识介绍 红外光谱的重要区段 红外光谱在结构分析中的应用
第一节
红外光谱基本原理
一、分子的能级和吸收光谱
世界是运动的。世界上任何物质中的分子都 处于不停的运动中，分子运动总能量可表示为：
＋
E平
平动能
能量量子化 E=E激发态-E基态
剪式振动δ s：振动中键角的变化类似剪刀的开闭
AX 2型分子

红外光谱解析

红外光谱解析
,n=14＞4.
第二章 红外光谱
3C8H7N,确定结构
有机化合物波谱分析
0
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
解：1不饱和度Ω=1+8+0.51-7=6
23030cm-1,1607cm-1,1580cm-1和1450cm-1的 峰表明含有苯环,用去4个不饱和度.
根据2得苯环结构和817cm-1强峰,表明该物质为 苯的对二取代物.
9 分子式为 C4H6O2,红外光谱如下,试推其结构.
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
解：1不饱和度Ω=1+4+0.50-6=2
21762cm-1表明含有C=O,且3700~3200cm-1无尖 锐吸收峰,表明不含-OH,-COOH.在 2720~2750cm-1无吸收峰,表明不含-CHO.又因为 在2830~2810cm﹣1没有吸收峰,所以没有— OCH3.
3000~2700cm-1为处的吸收表明含有甲基和亚甲 基.
1464cm-1处的表明显示有亚甲基.
综上,该化合物为CH3-CH24-CH3或3-甲基戊烷.
第二章 红外光谱
5推测C8H8纯液体
有机化合物波谱分析
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
1不饱和度Ω=1+8+0.50-8=5
23100~3000cm-1,1630cm-1,1500cm-1,1450cm1处的峰表明含有苯环.
3770cm-1和700cm-1处双峰显示苯环为单取代,并 且990cm-1和910cm-1处强峰表明含有端乙烯基, 因此,该结构为苯乙烯.
23000~2800cm-1的峰为νCH-CH3,-CH2-,0cm-1 处孤峰表明有孤立-CH3,1460cm-1说明含有CH2-.因此,含有孤立-CH3和

章2-红外光谱

章2-红外光谱

波谱的一定范围，如：C=O的伸缩振动一般在1700
cm-1左右。
υ
C=O
1715 cm-1
υ
C=O
1780 cm-1
υ
C=O
1650 cm-1
吸电子效应：高波数移动；推电子效应：低波数移动
2.峰强 峰的强度取决于分子振动时偶极矩的变化。 偶极矩的变化越小，谱带强度越弱。
• 极性大的基团，吸收强度大。 C=O 比 C=C 强， CN 比 C C 强 使基团极性降低的诱导效应，吸收强度减小， 使基团极性增大的诱导效应，吸收强度增加。
之，出现在低波数区。
力常数k：与键长、键能有关
键能↑（大），键长↓(短)，k↑。
化学 键 C―C 键长 （nm） 0.154 键能 （KJ mol-1） 347.3 力常数 k（N.cm-1） 4.5 波数范围 （cm-1） 700～1200
C＝C C≡C
0.134 0.116
610.9 836.8
诱导共轭同时存在：
诱导：电负性差异造成
共轭：轨道耦合
哪一种占上风？
如：R-C=O-OR 诱导>共轭 1735 1715 R-C=O-C R-C=O-SR 诱导<共轭 1690
共轭与诱导效应共存时的情况
3. 空间效应(steric effect)
(1) 场效应 (F效应)：通常只有在立体结构上互相靠近 的那些基 团之间才能产生F效应。
IR
UV
起源 分子振动能级伴随转动能级跃迁 分子外层价电子能级跃迁 适用 所有红外吸收的有机化合物 具n-π*跃迁有机化合物 具π-π*跃迁有机化合物 简单、特征性不强
特征性 特征性强
用途
鉴定化合物类别 鉴定官能团 推测结构
  1. 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. 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. 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)。

When you analyze the spectra, it is easier if you follow a series of steps in examining each spectrum.
1. Look first for the carbonyl C::O band. Look for a strong band at 18201660 cm-1. This band is usually the most intense absorption band in a spectrum. It will have a medium width. If you see the carbonyl band, look for other bands associated with functional groups that contain the carbonyl by going to step 2. If no C::O band is present, check for alcohols and go to step 3.
2.5.1 红外光谱的分区
4000-2500cm-1:这是X-H单键的伸缩振动区。 2500-2000cm-1:此处为叁键和累积双键伸缩振
动区 2000-1500cm-1:此处为双键伸缩振动区 1500-600cm-1:此区域主要提供C-H弯曲振动的
信息
2.5.3 红外图谱的解析步骤
CH3 CH3 CH2 CH CH2 CH3
谱峰归属
3000-2800cm-1：饱和C—H的反对称和对称伸缩振 动 （ 甲 基 ： 2 9 6 0 和 2 8 7 2 cm-1， 亚 甲 基 ： 2 9 2 6 和 2853cm-1）。
1461cm-1：亚甲基和甲基弯曲振动（分别为1470和 1460cm-1）。
CH3
ห้องสมุดไป่ตู้CHO
第六节 红外光谱技术的进展及其应用（自学）
红外显微镜(IR microscope) 漫 反 射 傅 立 叶 变 换 红 外 光 谱 技 术 （ diffuse
2.4.5 含氮化合物
胺、亚胺和胺盐
特征吸收
化合物
吸收峰位置(cm-1)
NH伸缩振动 NH弯曲振动
伯胺类
仲胺类 亚胺类 伯胺类
3500-3300
3500-3300 3400-3300 1650-1590
C-N振动
仲胺类 芳香胺 伯
1650-1550 1340-1250
仲 叔 脂肪胺
1350-1280 1360-1310 1220-1020
ALKENE Look for weak absorption near 1650 cm-1 for a double bond. There will be a CH stretch band near 3000 cm-1.
AROMATIC Look for the benzene, C::C, double bonds which appear as medium to strong absorptions in the region 1650-1450 cm-1. The CH stretch band is much weaker than in alkenes.
ACID Look for indications that an O-H is also present. It has a broad absorption near 3300-2500 cm-1. This actually will overlap the C-H stretch. There will also be a C-O single bond band near 1100-1300 cm-1. Look for the carbonyl band near 1725-1700 cm-1.
5. If none of the previous groups can be identified, you may have an alkane.
ALKANE The main absorption will be the C-H stretch near 3000 cm-1. The spectrum will be simple with another band near 1450 cm-1.
1380cm-1：甲基弯曲振动(1380cm-1)。 775cm-1：亚甲基—CH2—的平面摇摆振动（770～ 785 cm-1）。
3000-2800cm-1：
饱和C—H的反对称和对称伸缩振动
（甲基：2960和2872cm-1， 亚甲基：2926和2853cm-1）。
775cm-1：亚甲基的平面摇摆振动
聚异戊二烯的红外光谱图 1652 cm-1:C=C伸缩振动;1438 cm-1:甲基反对称变形振动 和亚甲基剪式振动重叠；1369 cm-1：甲基对称变形振动
2.5 红外图谱解析
红外光谱的分区 红外标准谱图及检索 萨特勒红外谱图集是较常用的
谱图集，数据库，网上资源 红外图谱的解析步骤 红外图谱的解析实例
2. If a C::O is present you want to determine if it is part of an acid, an ester, or an aldehyde or ketone. At this time you may not be able to distinguish aldehyde from ketone and you will not be asked to do so.
根据吸收峰的位置、强度、形状分析各种官能 团及其相对关系，推出化合物的化学结构
不饱和度
U 2n 2 a b 2
其中n为分子中4价原子的数目，如C，Si； a为 分子中3价原子的数目，如P，N； b为分子中1价原子的数目，如H，F，Cl，Br，I。 氧和硫的存在对不饱和度没有影响。
U 0 分子中无双键或环状结构 U 1 分子中可能含一个双键或一个环 U 2 分子中可能含两个双键，或一个双键 环，或一个叁键 U 4 分子中可能含苯环 U 5 分子中可能含苯环 一个双键
试推测化合物C8H8O的分子结构。
解答
不饱和度的计算 U=（8×2+2-8）/2=5 不饱和度大于4，分子中可能由苯环存在，由于仅含8个碳，因此分子应 为含一个苯环一个双键。 1610，1580，1520，1430cm-1：苯环的骨架振动（1600、1585、1500及 1450cm-1）。证明苯环的存在。 825cm-1：对位取代苯（833-810cm-1）。 1690cm-1：醛基—C=O伸缩振动吸收（1735-1715cm-1，由于与苯环发生 共轭向低波数方向位移）。 2820和2730cm-1：醛基的C—H伸缩振动（2820和2720cm-1）。 1465和1395 cm-1：甲基的弯曲振动（1460和1380cm-1）。 由以上信息可知化合物的结构为：
例1：某化合物的分子式C6H14，红外谱图如下， 试推测该化合物的结构。
解答
从谱图看，谱峰少，峰形尖锐，谱图相对简单，可能化合 物为对称结构。
从分子式可看出该化合物为烃类，不饱和度的计算： U=（6×2+2-14）/2=0
表明该化合物为饱和烃类。由于1380cm-1的吸收峰为一单 峰，表明无偕二甲基（异丙基）存在。775cm-1的峰表明亚甲 基基团是独立存在的（P48 表2-4）。因此结构式应为：
化合物类型的判断
有机物和无机物 饱和化合物与不饱和化合物 烯烃或芳烃
推断可能含有的功能团
先看特征频率区（3600-1350），再看指纹区 （1500-400）。
先看强峰，再看弱峰 先找特征吸收峰，再找相关峰佐证 先否定，后肯定
计算分子的不饱和度，根据不饱和度的结果推 断分子中可能存在的官能团。
6. If the spectrum still cannot be assigned you may have an alkyl bromide.
ALKYL BROMIDE Look for the C-H stretch and a relatively simple spectrum with an absorption to the right of 667 cm-1.
硝基化合物
2.4.6 其他含杂原子有机化合物
金属有机化合物: 配位基的振动引起
三苯基砷的红外光谱图 3078cm-1：苯基C-H伸缩振动；1607cm-1: 苯基C=C伸缩振 动；1488，1432 cm-1苯环骨架振动；734，694 cm-1：单 取代苯的C-H弯曲振动
高分子化合物：重复单元
CH2 CH CH2 CN
由990，935cm-1：表明为末端乙烯基。1418cm-1：亚甲基的弯曲振动（ 1470cm-1，受到两侧不饱和基团的影响，向低波数位移）和末端乙烯基弯 曲振动（1400cm-1）。验证推测正确。
归属
氰基的 伸缩振动
亚甲基的弯曲振动
乙烯基的—C=C— 伸缩振动
990，935cm-1： 末端乙烯基(单取代) P50 表2-6
1410
吸收峰特征
两个峰，强度中
一个峰，强度中 一个峰，强度中
强度强，中
强度极弱 强度强
强度强 强度强 强度中，弱
强度弱
2-戊胺
~3400 cm-1 和～3340 cm-1 NH2反对称和对称伸缩振动； ~1590cm-1NH2剪式振动；~1185cm-1：C—N伸缩振动
二己胺
~3310cm-1：弱峰，N—H伸缩振动； ~1460cm-1：CH2剪式振动+CH3反对称变形振动； ~1110Cm-1：C—N伸缩振动； ~715cm-1：N—H非平面摇摆振动
ESTER Look for C-O absorption of medium intensity near 1300-1000 cm-1. There will be no O-H band.