下载文档原格式
红外谱图分析（一）基团频率和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的。
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来。
实验表明，组成分子的各种基团，如O—H、N—H、C—H、C═C、C≡C、C═O等，都有自己特定的红外吸收区域，分子其它部分对其吸收位置影响较小。
通常把这种能代表基团存在、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。
根据化学键的性质，结合波数与力常数、折合质量之间的关系，可将红外4 000～400 cm-1划分为四个区：4 000~2 500 cm-1氢键区2 500~2 000 cm-1产生吸收基团有O—H、C—H、N—H；叁键区2 000~1 500 cm-1C≡C、C≡N、C═C═C双键区1 500~1 000 cm-1C═C、C═O等单键区按吸收的特征，又可划分为官能团区和指纹区。
一、官能团区和指纹区红外光谱的整个围可分成4 000~1 300 cm-1与1 300~600 cm-1两个区域。
4 000~1 300 cm-1区域的峰是由伸缩振动产生的吸收带。
由于基团的特征吸收峰一般位于高频围，并且在该区域，吸收峰比较稀疏，因此，它是基团鉴定工作最有价值的区域，称为官能团区。
在1 300~600 cm-1区域中，除单键的伸缩振动外，还有因变形振动产生的复杂光谱。
当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异。
这种情况就像每个人都有不同的指纹一样，因而称为指纹区。
指纹区对于区别结构类似的化合物很有帮助。
指纹区可分为两个波段（1）1 300~900 cm-1这一区域包括C—O，C—N，C—F，C—P，C—S，P—O，Si—O等键的伸缩振动和C═S，S═O，P═O等双键的伸缩振动吸收。
（2）900~600 cm-1这一区域的吸收峰是很有用的。
红外光谱峰位偏移原因
红外光谱是一种常用的分析手段，广泛应用于化学领域中。
然而，在实际的应用中，我们会发现红外光谱中的峰位并不总是与原本预期的峰位位置完全一致，甚至出现了一些位置的偏移。
下面我们将探讨一些引起红外光谱峰位偏移的原因。
1. 样品不纯
当样品不纯时，它所吸收的光谱信号将受到其他杂质分子的影响，导致红外光谱峰位偏移。
例如，纯正的有机化合物会吸收在特定的红外光谱峰位上，然而，如果样品中同时含有其他有机分子，它们所吸收的光谱信号将与目标化合物重叠，导致峰位偏移。
2. 分子量大小
分子量的大小也可能引起红外光谱峰位的偏移。
当分子量增加时，组成红外活性的振动会增加，从而导致光谱峰位的偏移。
相反，当分子量减小时，组成红外活性的振动也会减少，光谱峰位也会出现偏移。
3. 溶液浓度
样品的溶液浓度可能导致红外光谱峰位偏移。
当溶液过于浓缩时，会导致样品变得太过粘稠，在红外光谱中的吸收带峰的形状变化，从而导致峰位的偏移。
4. 实验条件不稳定
实验条件不稳定也是导致红外光谱峰位偏移的一个因素。
例如，在测量红外光谱时，温度、湿度和空气流动等实验条件会对光谱信号产生影响。
因此，我们需要在实验前确保实验条件的稳定性，以获得准确可靠的红外光谱峰位。
总之，在进行红外光谱分析时，我们要考虑到以上因素，并在实验前进行充分的样品准备和实验条件控制，以获得准确可靠的红外光谱数据。
如何解析红外光谱图——红外识谱歌红外光谱分析可用于研究分子的结构和化学键，也可以作为表征和鉴别化学物种的方法。
红外光谱具有高度特征性，利用化学键的特征波数来鉴别化合物的类型，并可用于定量测定。
解析红外光谱的时候，我们可以采用与标准化合物的红外光谱对比的方法来做分析鉴定。
但很多时候我们手边并没有化合物的标准红外光谱或红外光谱谱图库，这时候就需要自己对红外谱图进行解析。
解析红外谱图最重要的是确定化合物的官能团。
要想快速分辨官能团，需要知道红外谱图中常见官能团的峰位置和峰形。
下面分享一些红外谱图歌，方便大家快速解析红外谱图。
红外谱图歌2960、2870是甲基，2930、2850亚甲峰。
1470碳氢弯，1380甲基显。
二个甲基同一碳，1380分二半。
面内摇摆720，长链亚甲亦可辨。
烯氢伸展过三千，排除倍频和卤烃。
末端烯烃此峰强，只有一氢不明显。
化合物，又键偏，～1650会出现。
烯氢面外易变形，1000以下有强峰。
910端基氢，再有一氢990。
顺式二氢690，反式移至970; 单氢出峰820，干扰顺式难确定。
炔氢伸展三千三，峰强峰形大而尖。
三键伸展二千二，炔氢摇摆六百八。
芳烃呼吸很特别，1600～1430，1650～2000，取代方式区分明。
900～650，面外弯曲定芳氢。
五氢吸收有两峰，700和750; 四氢只有750，二氢相邻830;间二取代出三峰，700、780，880处孤立氢醇酚羟基易缔合，三千三处有强峰。
C-O伸展吸收大，伯仲叔基易区别。
1050伯醇显，1100乃是仲，1150叔醇在，1230才是酚。
1110醚链伸，注意排除酯酸醇。
若与π键紧相连，二个吸收要看准，1050对称峰，1250反对称。
苯环若有甲氧基，碳氢伸展2820。
次甲基二氧连苯环，930处有强峰，环氧乙烷有三峰，1260环振动，九百上下反对称，八百左右最特征。
缩醛酮，特殊醚，1110非缩酮。
酸酐也有C-O键，开链环酐有区别，开链峰宽一千一，环酐移至1250。
红外光谱分析习题解答解：影响红外吸收峰强度的主要因素：红外吸收的强度主要由振动能级的跃迁概率和振动过程中偶极矩的变化决定。
从基态向第一激跃迁的概率大，因此基频吸收带一般较强。
另外，基频振动过程中偶极矩的变化越大，则其对应的红外吸收越强。
因此，如果化学键两接原子的电负性差异越大，或分子的对称性越差，则伸缩振动时化学键的偶极矩变化越大，其红外吸收也越强，这就是C=O的强度大=C的原因。
一般来说，反对称伸缩振动的强度大于对称收缩振动的强度，伸缩振动的强度大于变形振动的强度。
解：由量子力学可知，简单双原子分子的吸收频率可用下式表示：μπkc 21 （1） AN M M M M )(2121+ （2）） 式中：σ为波数（cm -1），c 为光在真空中的速度（310-10cm S -1），k 为化学键力常数（N cm -1）） 式中：M 1和M 2分别为两种原子的摩尔质量，N A 为阿伏加德罗常数（6.021023mol -1） （2）式代入（1）得21212121)(1307)(221M M M M k M M M M k cN k c A +=+=πμπ教材P 153公式（10-6）系数为1370有误】Cl 键的键力常数12212121.0079.13453.350079.1453.35130729931307-⋅+⨯⨯⎪⎭⎫+⎪⎭⎫ ⎝⎛cm N M M M M σ解：依照上题的计算公式21212121)(1307)(221M M M M k M M M M k cN k c A +=+=πμπ＝9 N cm -1，M H =1.0079，M F =18.998代入可计算得到HF 的振动吸收峰频率为4023cm -1。
解：2-戊酮的最强吸收带是羰基的伸缩振动（C=O），分别在极性溶剂95%乙醇和非极性溶剂正己烷中，其吸收带出现的频率在正己位于较高处。
原因是乙醇中的醇羟基可以与戊酮的羰基形成分子间氢键，导致羰基的伸缩振动频率向低波数方向移动。
如何分析一张已经拿到手的xx谱图呢？你可以按如下步骤来：（1）首先依据谱图推出化合物碳架类型：根据分子式计算不饱和度，公式：不饱和度＝F+1+(T-O)/2其中：F：化合价为4价的原子个数（主要是C原子），T：化合价为3价的原子个数（主要是N原子），O：化合价为1价的原子个数（主要是H原子），例如：比如苯：C6H6，不饱和度＝6+1+（0-6）/2＝4，3个双键加一个环，正好为4个不饱和度；（2）分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收；以3000 cm^-1为界:高于3000cm^-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收，有可能为烯,炔,芳香化合物,而低于3000cm^-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收；（3）若在稍高于3000cm^-1有吸收,则应在2250~1450cm^-1频区，分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰，其中：炔2200~2100 cm^-1烯1680~1640 cm^-1芳环1600,1580,1500,1450 cm^-1若已确定为烯或芳香化合物，则应进一步解析指纹区，即1000~650cm^-1的频区,以确定取代基个数和位置（顺反，邻、间、对）；（4）碳骨架类型确定后,再依据其他官能团,如C=O, O-H, C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团；（5）解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来，以准确判定官能团的存在,如2820，2720和1750~1700cm^-1的三个峰，说明醛基的存在。
至此，分析基本搞定，剩下的就是背一些常见常用的健值了！………………………………………………………………………………………………………1.烷烃：C-H伸缩振动（3000-2850cm^-1）C-H弯曲振动（1465-1340cm^-1）一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm^-1以下，接近3000cm^-1的频率吸收。
2.烯烃：烯烃C-H伸缩（3100~3010cm^-1）C=C伸缩(1675~1640 cm^-1)烯烃C-H面外弯曲振动（1000~675cm^1）。
