紅外--各類有機物的紅外吸收峰

1、各類有機化合物紅外吸收光譜伸縮振動 ,面內(nèi)彎曲振動 ,面外彎曲振動一、烷烴飽與烷烴 R 光譜主要由 C H 鍵得骨架振動所引起 ,而其中以 C鍵 得伸縮振動最為有用、在確定分子結(jié)構(gòu)時 ,也常借助于 -鍵得變形振動與 C C 鍵骨架振動吸收。烷烴有下列四種振動吸收。1、C在 2975 2845 cm- 范圍 ,包括甲基、亞甲基與次甲基得對稱與不對 稱伸縮振動2、C在 1460 cm與 1380 m-1 處有特征吸收 ,前者歸因于甲基及亞甲 基 C 得 s,后者歸因于甲基 C 得。 380 c 1 峰對結(jié)構(gòu)敏感 , 對于識別甲基很有用。共存基團得電負(fù)性對 38 cm1 峰位置有影響 ,相鄰 基團電

2、負(fù)性愈強 ,愈移向高波數(shù)區(qū) ,例如,在 CHF 中此峰移至 147 cm1。 異丙基 1380 cm1 裂分為兩個強度幾乎相等得兩個峰 8 m1、3 5 m1叔丁基 180 c1 裂分 135 cm1 、17 1兩個峰,后者強度差不 多就是前者得兩倍 ,在250 cm-1、 0 1附近出現(xiàn)兩個中等強度得骨 架振動。、 C-在 250 0 cm-范圍內(nèi),因特征性不強 ,用處不大。 4、CH分子中具有 (CH2)鏈節(jié),n大于或等于 4時,在 72 m1有一 個弱吸收峰 ,隨著 CH2 個數(shù)得減少 ,吸收峰向高波數(shù)方向位移 ,由此可推斷分子 鏈得長短。二、烯烴烯烴中得特征峰由 C=C-H 鍵得伸縮振

3、動以及 C=-H 鍵得變形振動所引 起。烯烴分子主要有三種特征吸收。1、CC-H 烯烴雙鍵上得 -H 鍵伸縮振動波數(shù)在 300 cm-1 以上,末端雙鍵 氫在 05 00 cm-有強峰最易識別。2、 C=C 吸收峰得位置在 16701 cm- 。隨著取代基得不同 , C=吸收峰得位置有所不同 ,強度也發(fā)生變化 、 CCH 烯烴雙鍵上得 C-H 鍵面內(nèi)彎曲振動在 500-100 m,對結(jié) 構(gòu)不敏感 ,用途較少 ;而面外搖擺振動吸收最有用 ,在 100070 cm1 范圍內(nèi), 該振動對結(jié)構(gòu)敏感 ,其吸收峰特征性明顯 ,強度也較大 ,易于識別 ,可借以判斷雙 鍵取代情況與構(gòu)型。?RHC=CH2 99

4、5985m-1(=CH,S) 91590 c1(=CH2,S) 1RC=CH2 8 85 cm-1(S)(順)R1H=CH 2 90 m (反)-R1CH=CHR 0965 1(S) RRC=CH38 0 7 0cm (m)三、炔烴在 I 光譜中 ,炔烴基團很容易識別 , 它主要有三種特征吸收。1、該振動吸收非常特征 ,吸收峰位置在 300 3310 m-1,中等強度。 NH 值與 值相同,但前者為寬峰、后者為尖峰 ,易于識別、 、 一般 鍵得伸縮振動吸收都較弱、一元取代炔烴 出現(xiàn)在 2 02100 cm-1,二元取代炔烴在 22602190 -1,當(dāng)兩個取代基得性質(zhì)相差太大時,炔化物極性增強

5、,吸收峰得強度增大、當(dāng) 處于分子得對稱中心時 ,為紅外非活性。、 炔烴變形振動發(fā)生在 61 1。四、芳烴芳烴得紅外吸收主要為苯環(huán)上得 H 鍵及環(huán)骨架中得 C 鍵振動所 引起。芳族化合物主要有三種特征吸收。1、ArH 芳環(huán)上 CH 吸收頻率在 313000 c 1附近,有較弱得三個峰 , 特征性不強 ,與烯烴得 CCH頻率相近 ,但烯烴得吸收峰只有一個。2、C=C 芳環(huán)得骨架伸縮振動正常情況下有四條譜帶 ,約為 600,585,1 00, 450 cm,這就是鑒定有無苯環(huán)得重要標(biāo)志之一。3、-H 芳烴得 C變形振動吸收出現(xiàn)在兩處。 12-90 cm-1 為 Ar-H,由于吸收較弱 ,易受干擾 ,

6、用處較小。另一處就是 90050 m-1 得rH 吸收較強,就是識別苯環(huán)上取代基位置與數(shù)目得極重要得特征峰。 取代基越多 , A-H頻率越高 ,見表 -10。若在 16002000 cm1之間有鋸齒壯倍頻吸收 (C 面外與 C=C 面內(nèi)彎曲振動得倍頻或組頻吸收 ）,就是進一步確定取代苯得 重要旁證。苯 0cm-1（S） 單取代苯 703 cm1（ S）,71 690 cm-1（S） 1,2-二取代苯 7 735 （VS） 1,3-二取代苯80750 m-1（V ）,7256 m-（m ）,4二取代苯860800 c-1（ ）五、鹵化物隨著鹵素原子得增加 ,C-X 降低、如 -F（1100100

7、0 -）; Cl（750 700 1）; Br（60 500 cm1）;C （500 m1）。此外,C X 吸收峰得頻率容易受到鄰近基團得影響 ,吸收峰位置變化較大 ,尤其就是含 氟、含氯得化合物變化更大 ,而且用溶液法或液膜法測定時 ,常出現(xiàn)不同構(gòu)象引 起得幾個伸縮吸收帶。因此 IR 光譜對含鹵素有機化合物得鑒定受到一定限制。六、醇與酚 醇與酚類化合物有相同得羥基 ,其特征吸收就是 OH與 C-O鍵得振動頻率。 1、 O-H 一般在 367030 cm1 區(qū)域。游離羥基吸收出現(xiàn)在 3646 0 cm-1,峰形尖銳 ,無干擾 ,極易識別 （溶劑中微量游離水吸收位于 310 cm 1）。OH 就

8、是個強極性基團 ,因此羥基化合物得締合現(xiàn)象非常顯著 ,羥基形成氫鍵 得締合峰一般出現(xiàn)在 35503200 c 1。1,2-環(huán)戊二醇 順式異構(gòu)體 P0、05mo/ （CCl） 3633 cm1（游離）,3572 cm（分子內(nèi)氫鍵 ）、0。0 mlL （CCl4） 3633 cm（游離）,3572 cm-1（分子內(nèi)氫鍵 ）35 m1（分子間氫鍵 ）、2、 CO與 O-H C-O鍵伸縮振動與 OH 面內(nèi)彎曲振動在 11 00 cm1 處有強吸收 ,當(dāng)無其它基團干擾時 ,可利用 -O 得頻率來了解羥基得 碳鏈取代情況 （ 伯醇在 1050cm-1,仲醇在 125 -1, 叔醇在 1200cm-1,酚在

9、 1250cm1）。七、醚與其它化合物醚得特征吸收帶就是 C-OC 不對稱伸縮振動 ,出現(xiàn)在 1150060cm-1 處, 強度大,C骨架振動吸收也出現(xiàn)在此區(qū)域 ,但強度弱 ,易于識別。醇、酸、酯、 內(nèi)酯得 CO吸收在此區(qū)域 ,故很難歸屬。八、醛與酮醛與酮得共同特點就是分子結(jié)構(gòu)中都含有 （C=）,=O 在 175 180 范圍內(nèi) ,吸收強度很大 ,這就是鑒別羰基得最明顯得依據(jù)。臨近基團得性 質(zhì)不同 ,吸收峰得位置也有所不同。羰基化合物存在下列共振結(jié)構(gòu) :A B =O 鍵有著雙鍵性 強得 A 結(jié)構(gòu)與單鍵性強得結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)。共軛 效應(yīng)將使 C=O 吸收峰向低波數(shù)一端移動 ,吸電子得誘導(dǎo)效應(yīng)使 C=

10、得吸收峰 向高波數(shù)方向移動。 ,不飽與得羰基化合物 ,由于不飽與鍵與 C得共軛 , 因此 C=O 鍵得吸收峰向低波數(shù)移動C=O16851 5c 11745 1725cm 1苯乙酮 對氨基苯乙酮 對硝基苯乙酮-1 11C=O1691m-1177cm 11700c 1 一般在 002900cm 區(qū)域內(nèi) ,通常在 220 c1、 272 m附近各有一個中等強度得吸收峰 ,可以用來區(qū)別醛與酮。九、羧酸1、O- 游離得 O-H在35 cm1,締合得-H在30200 cm1 峰形寬而散 ,強度很大。2、C=O 游離得 =O一般在 176 cm附近,吸收強度比酮羰基得吸收強 度大,但由于羧酸分子中得雙分子締

11、合 ,使得 =O 得吸收峰向低波數(shù)方向移動 一般在 17251700 cm,如果發(fā)生共軛 ,則 CO 得吸收峰移到 1 0 1 0 cm1。、 C-O 一般在 4409 cm,吸收強度較弱。4、 O 一般在 10 cm-1附近,就是一強吸收峰 ,有時會與 -O 重合、 十、酯與內(nèi)酯1、C=O 1750735 m1處出現(xiàn)（飽與酯C=O 位于 140cm1處）,受相鄰基團得影響 ,吸收峰得位置會發(fā)生變化2、C 一般有兩個吸收峰 ,3001150 c,114130 cm1 十一、酰鹵 CO 由于鹵素得吸電子作用 ,使 C=O 雙鍵性增強 ,從而出現(xiàn)在較高波數(shù) 處,一般在1800c1處,如果有乙烯基或

12、苯環(huán)與 C=共軛,會使 C=O 變小,一 般在 178 740處。十二、酸酐1、=O 由于羰基得振動偶合 ,導(dǎo)致 C=O 有兩個吸收 ,分別處在 18010 c與 18001750 cm1 區(qū)域,兩個峰相距 60 1。、C-O 為一強吸收峰 ,開鏈酸酐得 C- 在 1175105 c1 處,環(huán)狀酸 酐 1 0 210 m-1 處。十三、酰胺1、C=O 酰胺得第譜帶 ,由于氨基得影響 ,使得 C=O 向低波數(shù)位移 ,伯酰 胺 16950 m-,仲酰胺 1601 5 m,叔酰胺 16 630-1c 。2、H 一般位于 35003100 c1,伯酰胺 游離位于 350 m-1 與4 0 cm-,形成

13、氫鍵而締合得位于 30 c1與310 cm1,均呈雙峰;仲 酰胺 游離位于 3440 c 1,形成氫鍵而締合得位于 0 cm,均呈單 峰;叔酰胺無此吸收峰。3、N 酰胺得第譜帶 ,伯酰胺 N-H位于 16401600 c1;仲酰胺 1 0153 cm-1,強度大,非常特征 ;叔酰胺無此吸收峰。4、C- 酰胺得第譜帶 ,伯酰胺 14 140 cm-1,仲酰胺 1300160 c - ,叔酰胺無此吸收峰。十四、胺、 H 游離位于 35003300 -1 處,締合得位于 350 310 cm1 處。含有氨基得化合物無論就是游離得氨基或締合得氨基,其峰強都比締合得O峰弱 ,且譜帶稍尖銳一些 ,由于氨基形成得氫鍵沒有羥基得氫鍵強,因此當(dāng)氨基締合時 ,吸收峰得位置得變化不如 OH 那樣顯著 ,引起向低波數(shù)方向位移一 般不大于 1