紅外--各類有機(jī)物的紅外吸收峰

1、各類有機(jī)化合物紅外吸收光譜C伸縮振動(dòng)，S面內(nèi)彎曲振動(dòng)，丫面外彎曲振動(dòng)一、烷烴飽和烷烴IR光譜主要由C-H鍵的骨架振動(dòng)所引起，而其中以 C-H鍵的伸縮振動(dòng)最為有用。 在確定分子結(jié)構(gòu)時(shí)，也常借助于 C-H鍵的變形振動(dòng)和C-C鍵骨架振動(dòng)吸收。烷烴有下列四種振 動(dòng)吸收。1、(Tc-h在2975 2845cm1范圍，包括甲基、亞甲基和次甲基的對(duì)稱與不對(duì)稱伸縮振動(dòng)2、 S c-h在1460cm1和1380cm1處有特征吸收，前者歸因于甲基及亞甲基 C-H的c as,后者歸因 于甲基C-H的c s。1380cm峰對(duì)結(jié)構(gòu)敏感，對(duì)于識(shí)別甲基很有用。共存基團(tuán)的電負(fù)性對(duì)1380cm1 峰位置有影響，相鄰基團(tuán)電負(fù)性愈

2、強(qiáng)，愈移向高波數(shù)區(qū)，例如，在CHF中此峰移至1475cm。異丙基1380cm1裂分為兩個(gè)強(qiáng)度幾乎相等的兩個(gè)峰 1385cm1、1375cm1叔丁基1380cm1裂分1395cm1、1370cmi兩個(gè)峰，后者強(qiáng)度差不多是前者的兩倍，在1250cm1、1200cm1附近出現(xiàn)兩個(gè)中等強(qiáng)度的骨架振動(dòng)。3、c c-c在1250- 800cm1范圍內(nèi)，因特征性不強(qiáng)，用處不大。4、 丫 c-h分子中具有一(CH) n-鏈節(jié)，n大于或等于4時(shí)，在722cm-1有一個(gè)弱吸收峰，隨著CH 個(gè)數(shù)的減少，吸收峰向高波數(shù)方向位移，由此可推斷分子鏈的長(zhǎng)短。二、烯烴烯烴中的特征峰由C=C-H鍵的伸縮振動(dòng)以及C=C-H鍵的變

3、形振動(dòng)所引起。烯烴分子主要有 三種特征吸收。1、c c=c-h烯烴雙鍵上的C-H鍵伸縮振動(dòng)波數(shù)在3000cm1以上，末端雙鍵氫在3075 3090cm1有強(qiáng)上二CH?峰最易識(shí)別。2、 c c=c吸收峰的位置在1670 1620cmi。隨著取代基的不同，c c=c吸收峰的位置有所不同，強(qiáng) 度也發(fā)生變化。3、 S c=c-h烯烴雙鍵上的C-H鍵面內(nèi)彎曲振動(dòng)在1500 1000cm1，對(duì)結(jié)構(gòu)不敏感，用途較少；而面 外搖擺振動(dòng)吸收最有用，在1000- 700cm1范圍內(nèi)，該振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)敏感，其吸收峰特征性明顯， 強(qiáng)度也較大，易于識(shí)別，可借以判斷雙鍵取代情況和構(gòu)型。RHC=G9D5985cm (=CH S

4、) 915905cn-i (=CH, S)F1F2C=C2B95885c吊(S)(順)-只匕日=。甘690。吊(反)-R1CH=ClHR80965cm (S)R1RC=CHfe40790crr1 (m)三、炔烴在IR光譜中，炔烴基團(tuán)很容易識(shí)別，它主要有三種特征吸收。1、 兀該振動(dòng)吸收非常特征，吸收峰位置在3300- 3310cm1，中等強(qiáng)度。c n-h值與c c-h值相同， 但前者為寬峰、后者為尖峰，易于識(shí)別。2、 c一般鍵的伸縮振動(dòng)吸收都較弱。一元取代炔烴R8 CHc出現(xiàn)在2140- 2100cm1，二元取代炔烴在22602190cm1，當(dāng)兩個(gè)取代基的性質(zhì)相差太大時(shí)，炔化物極性增強(qiáng)，吸收峰的

5、強(qiáng)度增大。當(dāng)處于分子的對(duì)稱中心時(shí)，c為紅外非活性。3、c炔烴變形振動(dòng)發(fā)生在 680 610cm1。四、芳烴芳烴的紅外吸收主要為苯環(huán)上的 C-H鍵及環(huán)骨架中的C=C鍵振動(dòng)所引起。芳族化合物主要有三種特征吸收。1、c Ar-H芳環(huán)上C-H吸收頻率在31003000cm附近，有較弱的三個(gè)峰，特征性不強(qiáng)，與烯烴的c C=C-H頻率相近，但烯烴的吸收峰只有一個(gè)。2、 c C=C芳環(huán)的骨架伸縮振動(dòng)正常情況下有四條譜帶，約為1600, 1585, 1500, 1450cm，這是 鑒定有無(wú)苯環(huán)的重要標(biāo)志之一。3、 S Ar-H芳烴的C-H變形振動(dòng)吸收出現(xiàn)在兩處。1275 960cm1為S a-h，由于吸收較弱

6、，易受干擾, 用處較小。另一處是900 650cm1的S Ar-H吸收較強(qiáng)，是識(shí)別苯環(huán)上取代基位置和數(shù)目的極重要 的特征峰。取代基越多，S Ar-H頻率越高，見表3-10。若在1600-2000cm1之間有鋸齒壯倍頻吸 收(C-H面外和C=C面內(nèi)彎曲振動(dòng)的倍頻或組頻吸收)，是進(jìn)一步確定取代苯的重要旁證。苯 670cm1 (S)單取代苯 770730c 吊(VS)，710690cn-i (S)1.2- 二取代苯 770735cn-i (VS1 11.3- 二取代苯 810750cm (VS ,725680cm (mS1.4- 二取代苯 860800亦 (VS五、鹵化物隨著鹵素原子的增加，c C-

7、X降低。如C-F (11001000c吊);C-Cl (750700c吊);C-Br(600500cn-i) ; C-I (500200cnri)。此外，C-X吸收峰的頻率容易受到鄰近基團(tuán)的影響，吸 收峰位置變化較大，尤其是含氟、含氯的化合物變化更大，而且用溶液法或液膜法測(cè)定時(shí)，常 出現(xiàn)不同構(gòu)象引起的幾個(gè)伸縮吸收帶。因此IR光譜對(duì)含鹵素有機(jī)化合物的鑒定受到一定限制。六、醇和酚醇和酚類化合物有相同的羥基，其特征吸收是O-H和C-O鍵的振動(dòng)頻率。1 1 1、c O-H般在36703200cm區(qū)域。游離羥基吸收出現(xiàn)在 36403610cm，峰形尖銳，無(wú)干擾， 極易識(shí)別(溶劑中微量游離水吸收位于 37

8、10cm1)。OH是個(gè)強(qiáng)極性基團(tuán)，因此羥基化合物的締 合現(xiàn)象非常顯著，羥基形成氫鍵的締合峰一般出現(xiàn)在 35503200cm。1,2-環(huán)戊二醇順式異構(gòu)體P47AA0.005mol/L（CCI 4）3633cm （游離），3572cm （分子內(nèi)氫鍵）。AAA0.04mol/L（CCI 4）3633cm （游離），3572cm （分子內(nèi)氫鍵）3500cm（分子間氫鍵）。2、（T C-O和S O-Q-O鍵伸縮振動(dòng)和0-H面內(nèi)彎曲振動(dòng)在1410 1100cm-1處有強(qiáng)吸收，當(dāng)無(wú)其它基 團(tuán)干擾時(shí)，可利用（7c-o的頻率來(lái)了解羥基的碳鏈取代情況（伯醇在 1050cm1，仲醇在1125cm1, 叔醇在 120

9、0cm1，酚在 1250cm1 ）。七、醚和其它化合物醚的特征吸收帶是C-O-C不對(duì)稱伸縮振動(dòng)，出現(xiàn)在11501060c吊處，強(qiáng)度大，C-C骨架振動(dòng)吸 收也出現(xiàn)在此區(qū)域，但強(qiáng)度弱，易于識(shí)別。醇、酸、酯、內(nèi)酯的7 C-O吸收在此區(qū)域，故很難歸屬。八、醛和酮醛和酮的共同特點(diǎn)是分子結(jié)構(gòu)中都含有（C=0，7 C=O在17501680cm范圍內(nèi)，吸收強(qiáng)度很 大，這是鑒別羰基的最明顯的依據(jù)。臨近基團(tuán)的性質(zhì)不同，吸收峰的位置也有所不同。羰基化 合物存在下列共振結(jié)構(gòu)：ABC=O鍵有著雙鍵性 強(qiáng)的A結(jié)構(gòu)和單鍵性強(qiáng)的B結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)。共軛效應(yīng)將使 7 c=o吸收峰向 低波數(shù)一端移動(dòng)，吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng)使7 c=o的吸

10、收峰向高波數(shù)方向移動(dòng)。a， B不飽和的羰基化合物，由于不飽和鍵與 C=O的共軛，因此c=o鍵的吸收峰向低波數(shù)移動(dòng)7 c=016851665cm 17451725c 吊苯乙酮對(duì)氨基苯乙酮對(duì)硝基苯乙酮-1 -1 -17 c=o1691cm 1677cm 1700cm7 一般在27002900cm區(qū)域內(nèi)，通常在2820cm1、2720cm1附近各有一個(gè)中等強(qiáng)度的吸收峰， 可以用來(lái)區(qū)別醛和酮。九、羧酸1、7 o-h游離的O-H在3550cmi，締合的O-H在33002500c吊，峰形寬而散，強(qiáng)度很大。2、7 c=o游離的C=O般在1760cm1附近，吸收強(qiáng)度比酮羰基的吸收強(qiáng)度大，但由于羧酸分子中 的雙

11、分子締合，使得C=O勺吸收峰向低波數(shù)方向移動(dòng)，一般在 17251700cm，如果發(fā)生共軛， 則C=0的吸收峰移到16901680c吊。3、7 c-o般在14401395cm，吸收強(qiáng)度較弱。14、 S o-h般在1250cm附近，是一強(qiáng)吸收峰，有時(shí)會(huì)和 7 c-o重合。十、酯和內(nèi)酯1、 （T c=o17501735cm處出現(xiàn)（飽和酯（T c=o位于1740cm1處），受相鄰基團(tuán)的影響，吸收峰的位 置會(huì)發(fā)生變化。2、（T c-o一般有兩個(gè)吸收峰，13001150cnri, 11401030cnri十一、酰鹵（Tc=o由于鹵素的吸電子作用，使C=C雙鍵性增強(qiáng)，從而出現(xiàn)在較高波數(shù)處，一般在1800cn

12、-i 處，如果有乙烯基或苯環(huán)與 C=C共軛，會(huì)使（T c=o變小，一般在17801740cm處。十二、酸酐1、 T c=o由于羰基的振動(dòng)偶合，導(dǎo)致 T c=o有兩個(gè)吸收，分別處在18601800cm和18001750c吊 區(qū)域，兩個(gè)峰相距60cm1。2、 t c-o為一強(qiáng)吸收峰，開鏈酸酐的 t c-o在11751045cmi處，環(huán)狀酸酐13101210c吊處。十三、酰胺11、 t c=o酰胺的第譜帶，由于氨基的影響，使得tc=o向低波數(shù)位移，伯酰胺16901650cm, 仲酰胺 16801655cm，叔酰胺 16701630c吊。2、t n-h一般位于35003100c吊，伯酰胺游離位于352

13、0cm1和3400cmi，形成氫鍵而締合的位于 3350cnri和3180cn-i，均呈雙峰；仲酰胺游離位于3440cm，形成氫鍵而締合的位于3100cnri， 均呈單峰；叔酰胺無(wú)此吸收峰。3、 S N-H酰胺的第U譜帶，伯酰胺S N-H位于16401600cm ;仲酰胺15001530cn-i，強(qiáng)度大，非常 特征；叔酰胺無(wú)此吸收峰。4、tc-n酰胺的第川譜帶，伯酰胺14201400cn-i，仲酰胺13001260c吊，叔酰胺無(wú)此吸收峰。 十四、胺1 11、t n-h游離位于35003300cm處，締合的位于35003100cm處。含有氨基的化合物無(wú)論是游離的氨基或締合的氨基，其峰強(qiáng)都比締合的OH峰弱，且譜帶稍尖銳一些，由于氨基形成的氫鍵沒有羥基的氫鍵強(qiáng)，因此當(dāng)氨基締合時(shí)，吸收峰的位置的變化不如OH那樣顯著，引起向低波數(shù)方向位移一