紅外光譜（課堂PPT）

1、分子振動(dòng)光譜分子振動(dòng)光譜1 分子振動(dòng)光譜分子振動(dòng)光譜-紅外光譜與拉曼光譜紅外光譜與拉曼光譜-Infrared spectroscopy and Raman spectroscopyVibration spectroscopy2 一、紅外光譜n1.1 紅外光譜概述紅外光譜概述n1.2 紅外光譜儀及實(shí)驗(yàn)方法紅外光譜儀及實(shí)驗(yàn)方法n1.3 影響振動(dòng)頻率的因素影響振動(dòng)頻率的因素n1.4 有機(jī)化合物基團(tuán)的特征吸收有機(jī)化合物基團(tuán)的特征吸收3 1.1 1.1紅外光譜概述紅外光譜概述456（1 1）紅外光譜圖）紅外光譜圖（表示方法一）表示方法一）縱坐標(biāo)為吸收強(qiáng)度，橫坐標(biāo)為波長(zhǎng)縱坐標(biāo)為吸收強(qiáng)度，橫坐標(biāo)為波長(zhǎng)（ m

2、 m）和波數(shù)）和波數(shù)1/1/，單位：?jiǎn)挝唬篶mcm-1-1 。可以用峰數(shù)，峰位，峰形，峰強(qiáng)。可以用峰數(shù)，峰位，峰形，峰強(qiáng)來描述。來描述。 縱坐標(biāo)是：吸光度縱坐標(biāo)是：吸光度A A應(yīng)用應(yīng)用：有機(jī)有機(jī)化合物的結(jié)化合物的結(jié)構(gòu)解析構(gòu)解析定性：定性：基團(tuán)基團(tuán)的特征吸收的特征吸收頻率；頻率；定量：定量：特征特征峰的強(qiáng)度；峰的強(qiáng)度；7 （表示方法二）（表示方法二） 縱坐標(biāo)縱坐標(biāo)是是百分透過率百分透過率T%。百分透過率的定義是輔射光透過樣品物質(zhì)的百分率，即百分透過率的定義是輔射光透過樣品物質(zhì)的百分率，即 T%= I/I0100%， I是透過強(qiáng)度，是透過強(qiáng)度，Io為入射強(qiáng)度。為入射強(qiáng)度。 橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)：上方的橫坐

3、標(biāo)是波長(zhǎng)：上方的橫坐標(biāo)是波長(zhǎng)，單位，單位m;下方的橫坐下方的橫坐標(biāo)是標(biāo)是波數(shù)波數(shù)（用（用 表示，波數(shù)大，頻率也大），表示，波數(shù)大，頻率也大），單位是單位是cm-1。_8在在2.5m處，對(duì)應(yīng)的波數(shù)值為：處，對(duì)應(yīng)的波數(shù)值為： = 104/2.5 (cm-1)=4000cm-1 ( cm-1)=1/(cm)=104/(m) 波數(shù)即波長(zhǎng)的倒數(shù)，表示單位波數(shù)即波長(zhǎng)的倒數(shù)，表示單位(cm)長(zhǎng)度光中所含光波的長(zhǎng)度光中所含光波的數(shù)目。波長(zhǎng)或波數(shù)可以按下式互換：數(shù)目。波長(zhǎng)或波數(shù)可以按下式互換：_一般掃描范圍在一般掃描范圍在4000400cm-1。910114.4.紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件 滿

4、足兩個(gè)條件：滿足兩個(gè)條件：(1)(1)輻射應(yīng)具有能滿足物質(zhì)產(chǎn)生振動(dòng)躍遷所需的能量輻射應(yīng)具有能滿足物質(zhì)產(chǎn)生振動(dòng)躍遷所需的能量(2)(2)輻射與物質(zhì)間有相互偶合作用輻射與物質(zhì)間有相互偶合作用。 對(duì)稱分子：沒有偶極矩，輻射不能引起共振，對(duì)稱分子：沒有偶極矩，輻射不能引起共振，無紅外活性。如：無紅外活性。如：N N2 2、O O2 2、ClCl2 2 等。等。 非對(duì)稱分子：有偶極矩，紅外活性。非對(duì)稱分子：有偶極矩，紅外活性。12 分子的振動(dòng)分為分子的振動(dòng)分為伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)和和變形振動(dòng)變形振動(dòng)兩類。兩類。 伸縮振動(dòng)是沿原子核之間的軸線作振動(dòng)，伸縮振動(dòng)是沿原子核之間的軸線作振動(dòng)，鍵長(zhǎng)有變化鍵長(zhǎng)有變化而鍵

5、角不變而鍵角不變，用字母，用字母來表示。來表示。 變形振動(dòng)是變形振動(dòng)是鍵長(zhǎng)不變而鍵角改變鍵長(zhǎng)不變而鍵角改變的振動(dòng)方式，用字母的振動(dòng)方式，用字母表示。表示。 伸縮振動(dòng)分為不對(duì)稱伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)分為不對(duì)稱伸縮振動(dòng)as和對(duì)稱伸縮振動(dòng)和對(duì)稱伸縮振動(dòng)s。13 亞甲基的振動(dòng)伸縮振動(dòng)對(duì)稱伸縮振動(dòng)不對(duì)稱伸縮振動(dòng)變形振動(dòng)面內(nèi)變形振動(dòng)面外變形振動(dòng)面內(nèi)搖擺剪式振動(dòng)面外搖擺扭曲振動(dòng)Sass面內(nèi)面外145 5峰位、峰數(shù)與峰強(qiáng)峰位、峰數(shù)與峰強(qiáng)（1 1）峰位）峰位 化學(xué)鍵的力常數(shù)化學(xué)鍵的力常數(shù)K K越大，原子折合質(zhì)量越大，原子折合質(zhì)量越小，鍵的振動(dòng)頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)越小，鍵的振動(dòng)頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)

6、區(qū)( (短波長(zhǎng)區(qū)短波長(zhǎng)區(qū)););反之反之, ,出現(xiàn)在低波數(shù)區(qū)出現(xiàn)在低波數(shù)區(qū)( (高波長(zhǎng)區(qū)高波長(zhǎng)區(qū)) )（2 2）峰數(shù)）峰數(shù) 峰數(shù)與分子自由度有關(guān)。無瞬間峰數(shù)與分子自由度有關(guān)。無瞬間偶基距變化時(shí)，無紅外吸收。偶基距變化時(shí)，無紅外吸收。15（3 3）瞬間偶極矩大，吸收峰強(qiáng)；鍵兩端原子電）瞬間偶極矩大，吸收峰強(qiáng)；鍵兩端原子電負(fù)性相差越大（極性越大），吸收峰越強(qiáng)；負(fù)性相差越大（極性越大），吸收峰越強(qiáng)；（4 4）由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)的）由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)的吸收峰，基頻峰；吸收峰，基頻峰；（5 5）由基態(tài)直接躍遷到第二激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生一個(gè)）由基態(tài)直接躍遷到第二激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生一個(gè)弱的

7、吸收峰，倍頻峰弱的吸收峰，倍頻峰. .16問題：?jiǎn)栴}：C=O C=O 強(qiáng)；強(qiáng)；C=C C=C 弱；為什么？弱；為什么？吸收峰強(qiáng)度吸收峰強(qiáng)度躍遷幾率躍遷幾率偶極矩變化偶極矩變化吸收峰強(qiáng)度吸收峰強(qiáng)度 偶極矩的平方偶極矩的平方偶極矩變化偶極矩變化結(jié)構(gòu)對(duì)稱性；結(jié)構(gòu)對(duì)稱性；對(duì)稱性差對(duì)稱性差偶極矩變化大偶極矩變化大吸收峰強(qiáng)度大吸收峰強(qiáng)度大符號(hào)：符號(hào)：S (strong) M (medium) W (weak) B (broad) Sh (sharp)紅外吸收峰強(qiáng)度比紫外吸收峰小紅外吸收峰強(qiáng)度比紫外吸收峰小2 23 3個(gè)數(shù)量級(jí)；個(gè)數(shù)量級(jí)；17181.2 1.2 紅外光譜儀及實(shí)驗(yàn)方法紅外光譜儀及實(shí)驗(yàn)方法（1）

8、儀器類型與結(jié)構(gòu)兩種類型：色散型兩種類型：色散型 干涉型（傅立葉變換紅外光譜儀）干涉型（傅立葉變換紅外光譜儀）191. 內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)0:27:33日本島津公司的 DT-40 FT-IR202. 傅里葉變換紅外光譜儀結(jié)構(gòu)框圖傅里葉變換紅外光譜儀結(jié)構(gòu)框圖0:27:33干涉儀干涉儀光源光源樣品室樣品室檢測(cè)器檢測(cè)器顯示器顯示器繪圖儀繪圖儀計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)干涉圖干涉圖光譜圖光譜圖FTS213. 傅立葉變換紅外光譜儀的原理與特點(diǎn)傅立葉變換紅外光譜儀的原理與特點(diǎn)0:27:33 光源發(fā)出的輻射經(jīng)干涉儀轉(zhuǎn)變?yōu)楦缮婀?，通過試樣后，包含的光信息需要經(jīng)過數(shù)學(xué)上的傅立葉變換解析成普通的譜圖。特點(diǎn)：特點(diǎn)：(1) 掃描速度極

9、快(1s)；適合儀器聯(lián)用； (2)不需要分光，信號(hào)強(qiáng)，靈敏度很高； (3)儀器小巧。22傅里葉變換紅外光譜儀工作原理圖傅里葉變換紅外光譜儀工作原理圖 0:27:33234. 色散型紅外光譜儀主要部件色散型紅外光譜儀主要部件0:27:33(1) 光源光源 能斯特?zé)簦貉趸啞⒀趸惡脱趸Q燒結(jié)制成的中空或?qū)嵭膱A棒，直徑1-3 mm，長(zhǎng)20-50mm； 室溫下，非導(dǎo)體，使用前預(yù)熱到800 C； 特點(diǎn)：發(fā)光強(qiáng)度大；壽命0.5-1年； 硅碳棒：兩端粗，中間細(xì)；直徑5 mm，長(zhǎng)20-50mm；不需預(yù)熱；兩端需用水冷卻；(2) 單色器單色器 光柵；傅立葉變換紅外光譜儀不需要分光；240:27:33(3) 檢

10、測(cè)器檢測(cè)器 真空熱電偶；不同導(dǎo)體構(gòu)成回路時(shí)的溫差電現(xiàn)象涂黑金箔接受紅外輻射； 傅立葉變換紅外光譜儀采用熱釋電(TGS)和碲鎘汞(MCT)檢測(cè)器； TGS：硫酸三苷肽單晶為熱檢測(cè)元件；極化效應(yīng)與溫度有關(guān)，溫度高表面電荷減少(熱釋電)； 響應(yīng)速度快；高速掃描；25（2）試樣的制備）試樣的制備2627281.31.3 影響振動(dòng)頻率的因素影響振動(dòng)頻率的因素1.3.1 外部條件對(duì)吸收位置的影響1.3.2 分子結(jié)構(gòu)對(duì)基團(tuán)吸收譜帶位置的影響29 某一基團(tuán)的特征吸收頻率，同時(shí)還要受到某一基團(tuán)的特征吸收頻率，同時(shí)還要受到分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)和外界和外界條件條件的影響。的影響。 同一種基團(tuán)，由于其周圍的化學(xué)環(huán)境不同，

11、其特征吸同一種基團(tuán)，由于其周圍的化學(xué)環(huán)境不同，其特征吸收頻率會(huì)有所位移，不是在同一個(gè)位置出峰。收頻率會(huì)有所位移，不是在同一個(gè)位置出峰。 基團(tuán)的吸收不是固定在某一個(gè)頻率上，而是在一個(gè)基團(tuán)的吸收不是固定在某一個(gè)頻率上，而是在一個(gè)范圍范圍內(nèi)波動(dòng)內(nèi)波動(dòng)。301.3.1 外部條件對(duì)吸收位置的影響外部條件對(duì)吸收位置的影響(1)物態(tài)效應(yīng)物態(tài)效應(yīng)：同一個(gè)化合物固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的紅外光：同一個(gè)化合物固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的紅外光譜會(huì)有較大的差異。如丙酮的譜會(huì)有較大的差異。如丙酮的C=O,汽態(tài)時(shí)在汽態(tài)時(shí)在1742cm-1，液，液態(tài)時(shí)態(tài)時(shí)1718cm-1，而且強(qiáng)度也有變化。，而且強(qiáng)度也有變化。（3）溶劑效應(yīng)：）溶劑效應(yīng)：

12、 用溶液法測(cè)定光譜時(shí)，使用的溶劑種類、用溶液法測(cè)定光譜時(shí)，使用的溶劑種類、濃度不同對(duì)圖譜會(huì)有影響。濃度不同對(duì)圖譜會(huì)有影響。 (2)晶體狀態(tài)的影響：固體樣品如果晶體狀態(tài)的影響：固體樣品如果晶形晶形不同或粒子大小不同或粒子大小不同都會(huì)產(chǎn)生譜圖的差異。不同都會(huì)產(chǎn)生譜圖的差異。 311.3.2 分子結(jié)構(gòu)對(duì)基團(tuán)吸收譜帶位置的影響分子結(jié)構(gòu)對(duì)基團(tuán)吸收譜帶位置的影響（1）誘導(dǎo)效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng)（I效應(yīng)）：基團(tuán)鄰近有不同電負(fù)性的取代效應(yīng)）：基團(tuán)鄰近有不同電負(fù)性的取代基時(shí)，由于誘導(dǎo)效應(yīng)引起分子中電子云分布的變化，從而基時(shí)，由于誘導(dǎo)效應(yīng)引起分子中電子云分布的變化，從而引起鍵力常數(shù)的改變，使基團(tuán)吸收頻率變化。引起鍵力常數(shù)的

13、改變，使基團(tuán)吸收頻率變化。 吸電子基團(tuán)（吸電子基團(tuán)（-I效應(yīng)）使鄰近基團(tuán)吸收波數(shù)升高，給電效應(yīng)）使鄰近基團(tuán)吸收波數(shù)升高，給電子基團(tuán)（子基團(tuán)（I效應(yīng)）使波數(shù)降低效應(yīng)）使波數(shù)降低。 CH3-CO-CH3 CH2Cl-CO-CH3 CI-CO-CH3 Cl-COCl F-CO-F C=O 1715 1724 1806 1828 192832(2)共軛效應(yīng)共軛效應(yīng)（C效應(yīng)）：效應(yīng)）： 共軛效應(yīng)要求共軛體系有共平面性。共軛效應(yīng)要求共軛體系有共平面性。 共軛效應(yīng)使共軛體系的電子云密度平均化，鍵長(zhǎng)也平均共軛效應(yīng)使共軛體系的電子云密度平均化，鍵長(zhǎng)也平均化，雙鍵略有伸長(zhǎng)，單鍵略有縮短?；?，雙鍵略有伸長(zhǎng)，單鍵略有

14、縮短。 共軛體系容易傳遞靜電效應(yīng)，常顯著地影響基團(tuán)的吸共軛體系容易傳遞靜電效應(yīng)，常顯著地影響基團(tuán)的吸收位置及強(qiáng)度。收位置及強(qiáng)度。 共軛體系有共軛體系有“-”共軛和共軛和“P-”共軛。共軛。 基團(tuán)與吸電子基團(tuán)共軛（受到基團(tuán)與吸電子基團(tuán)共軛（受到-C效應(yīng)），使吸收頻率效應(yīng)），使吸收頻率升高；與給電子基團(tuán)共軛（受到升高；與給電子基團(tuán)共軛（受到+C效應(yīng)）使基團(tuán)吸收頻效應(yīng)）使基團(tuán)吸收頻率降低率降低。 共軛的結(jié)果總是使共軛的結(jié)果總是使吸收強(qiáng)度增加吸收強(qiáng)度增加。33 當(dāng)一個(gè)基團(tuán)鄰近同時(shí)存在誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)的基團(tuán)當(dāng)一個(gè)基團(tuán)鄰近同時(shí)存在誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)的基團(tuán)或存在一個(gè)既有誘導(dǎo)效應(yīng)又有共軛效應(yīng)的基團(tuán)時(shí)，若兩或

15、存在一個(gè)既有誘導(dǎo)效應(yīng)又有共軛效應(yīng)的基團(tuán)時(shí)，若兩種作用一致，則兩個(gè)作用互相加強(qiáng)；若兩個(gè)作用不一致，種作用一致，則兩個(gè)作用互相加強(qiáng)；若兩個(gè)作用不一致，則總的影響取決于作用強(qiáng)的作用。則總的影響取決于作用強(qiáng)的作用。34 例例1：如羰基的伸縮振動(dòng)頻率受苯環(huán)和烯鍵兩種給電子共：如羰基的伸縮振動(dòng)頻率受苯環(huán)和烯鍵兩種給電子共軛基團(tuán)的影響而下降。軛基團(tuán)的影響而下降。 化合物化合物 CH3-CO-CH3 CH3-CH=CH-CO-CH3 Ph-CO-Ph C=O ( cm-1) 1715 1677 1665例例2：化合物：化合物 R-CO-CR R-CO-O-R R-CO-NRR” C=O ( cm-1) 171

16、5 1735 16301690 -I +C -I +C35（3）偶極場(chǎng)效應(yīng)偶極場(chǎng)效應(yīng)：偶極場(chǎng)效應(yīng)是互相靠近的基團(tuán)之間通：偶極場(chǎng)效應(yīng)是互相靠近的基團(tuán)之間通過空間起作用的。過空間起作用的。例如：例如：13-二氯丙酮有三種異構(gòu)形式存在，其液態(tài)時(shí)光譜二氯丙酮有三種異構(gòu)形式存在，其液態(tài)時(shí)光譜中出現(xiàn)了三個(gè)中出現(xiàn)了三個(gè)C=O吸收。其原因是氯原子空間位置不同，吸收。其原因是氯原子空間位置不同，對(duì)羰基的影響也不同。對(duì)羰基的影響也不同。 CCCClHHClHHCCCClHHHHClCCCHClHHHClOOOC=O ( cm-1) 1755 1742 1728 羰基的羰基的位上有鹵素位上有鹵素 ，因鹵素相對(duì)位置，

17、因鹵素相對(duì)位置(空間構(gòu)型空間構(gòu)型)不不同而引起同而引起C=O的位移作用叫的位移作用叫“鹵代酮鹵代酮”規(guī)律。規(guī)律。36（4）張力效應(yīng)張力效應(yīng)：環(huán)外雙鍵：環(huán)外雙鍵(烯鍵、羰基烯鍵、羰基)的伸縮振動(dòng)頻率，的伸縮振動(dòng)頻率，環(huán)越小張力越大，其頻率越高。環(huán)越小張力越大，其頻率越高。 環(huán)內(nèi)雙鍵，張力越大，伸縮振動(dòng)頻率越低，環(huán)內(nèi)雙鍵，張力越大，伸縮振動(dòng)頻率越低，但是環(huán)丙烯例外。但是環(huán)丙烯例外。環(huán)外雙鍵，張力越大，伸縮振動(dòng)頻率越高。環(huán)外雙鍵，張力越大，伸縮振動(dòng)頻率越高。37 環(huán)內(nèi)雙鍵的吸收頻率環(huán)內(nèi)雙鍵的吸收頻率, 對(duì)環(huán)的大小很敏感對(duì)環(huán)的大小很敏感, 吸收頻率隨吸收頻率隨環(huán)內(nèi)角的變小而降低環(huán)內(nèi)角的變小而降低,環(huán)丁

18、烯環(huán)丁烯(內(nèi)角內(nèi)角90 o) 達(dá)最小值達(dá)最小值, 繼續(xù)繼續(xù)變小至環(huán)丙烯變小至環(huán)丙烯(內(nèi)角內(nèi)角60 o)吸收頻率反而升高吸收頻率反而升高.uC=C 1650 1646 1611 1566 1641 cm-1CH2CH2CH2CH2uC=C 1780 1678 1657 1651 cm-138 （5）氫鍵的影響氫鍵的影響：氫鍵的形成，往往使伸縮振動(dòng)頻率移向：氫鍵的形成，往往使伸縮振動(dòng)頻率移向低波數(shù)，吸收強(qiáng)度低波數(shù)，吸收強(qiáng)度增強(qiáng)增強(qiáng)，并，并變寬變寬；形成分子內(nèi)氫鍵時(shí)影響很；形成分子內(nèi)氫鍵時(shí)影響很顯著。顯著。OOOHOOOH C=O ( cm-1) 1676，1673； 1675，1622 390:2

19、7:34 (分子內(nèi)氫鍵；分子間氫鍵分子內(nèi)氫鍵；分子間氫鍵)：對(duì)峰位，峰強(qiáng)產(chǎn)生極明顯影：對(duì)峰位，峰強(qiáng)產(chǎn)生極明顯影響，使伸縮振動(dòng)頻率向低波數(shù)方向移動(dòng)響，使伸縮振動(dòng)頻率向低波數(shù)方向移動(dòng)OCH3OCOH3CHHO3705-31252835O- H伸 縮 cm-1 cm-1RHNORNHOHHC=ON-HN-H伸縮伸縮變形游離氫鍵16903500165034001620-15901650-1620 cm-1 cm-1 cm-1 cm-140羥基為游離態(tài)羥基為游離態(tài)OH3600cm-1；當(dāng)濃度增加時(shí)，羥基逐漸形成聚合狀態(tài)，游離態(tài)；當(dāng)濃度增加時(shí)，羥基逐漸形成聚合狀態(tài)，游離態(tài)羥基逐漸減少甚至消失，羥基逐漸減少

20、甚至消失，OH逐漸移向低波數(shù)。這些締合態(tài)羥基逐漸移向低波數(shù)。這些締合態(tài)羥基OH 3000 cmcm-1-1) ) HCC HHCHC CH2H3080 cmcm-1-1 3030 cmcm-1-1 3080 cmcm-1-1 3030 cmcm-1-1 3300 cmcm-1-1 （C-HC-H）3080-3030 cmcm-1-1 2900-2800 cmcm-1-1 3000 cmcm-1 -1 56b)C=C 伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)(1680-1630 cmcm-1-1 ) )1660cmcm-1-1 分界線分界線C CR1HHR2C CR1R2R3HC CR1R2R3R4（C=CC=C）反式

21、烯反式烯三取代烯三取代烯四取代烯四取代烯1680-1665 cmcm-1-1 弱，尖弱，尖C CR1HHR2C CR1HHHC CR1R2HH順式烯順式烯乙烯基烯乙烯基烯亞乙烯基烯亞乙烯基烯1660-1630cmcm-1-1 中強(qiáng)，尖中強(qiáng)，尖57 分界線分界線1660cmcm-1-1 順強(qiáng)，反弱順強(qiáng)，反弱 四取代（不與四取代（不與O，N等相連）無等相連）無（C=CC=C）峰峰 端烯的強(qiáng)度強(qiáng)端烯的強(qiáng)度強(qiáng) 共軛使共軛使（C=CC=C）下降下降20-30 cmcm-1-1 CCRHCCR2R1C CC C 2140-2100cmcm-1-1 （弱）（弱） 2260-2190 cmcm-1-1 （弱）

22、（弱）總結(jié)總結(jié)58c)C-H 變形振動(dòng)變形振動(dòng)(1000-700 cmcm-1-1 ) )面內(nèi)變形 （=C-H）1400-1420 cmcm-1-1 （弱）（弱）面外變形 （=C-H） 1000-700 cmcm-1-1 （有價(jià)值）（有價(jià)值）C CCCR1HHR2C CR1R2R3HC CR1R2R3R4RH （=C-H）970 cmcm-1-1（強(qiáng)）（強(qiáng)） 790-840 cmcm-1-1 （820 cmcm-1-1） 610-700 cmcm-1-1（強(qiáng)）（強(qiáng)） 2：1375-1225 cmcm-1-1（弱）（弱） C CR1HHR2C CR1HHHC CR1R2HHCCR2R1 （=C-

23、H）800-650 cmcm-1-1（ 690 690 cm-cm-1 1）990 cmcm-1-1910910 cmcm-1-1 （強(qiáng)）（強(qiáng)） 2：1850-1780 cmcm-1-1 890 cmcm-1-1（強(qiáng)）（強(qiáng)） 2：1800-1780 cmcm-1-1 59譜圖譜圖6061對(duì)比對(duì)比烯烴順反異構(gòu)體烯烴順反異構(gòu)體623.醇與酚（醇與酚（OH） OH，COa)-OH 伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)(3600 cmcm-1-1) b)碳氧伸縮振動(dòng)碳氧伸縮振動(dòng)(1100 cmcm-1-1) )CCCCCOHCC游離醇，酚伯-OH 3640cmcm-1-1仲-OH 3630cmcm-1-1叔-OH 362

24、0cmcm-1-1酚-OH 3610cmcm-1-1（OH） （C-OC-O） 1050 cmcm-1-11100 cmcm-1-11150 cmcm-1-11200 cmcm-1-1支化：-15 cmcm-1-1不飽和：-30 cmcm-1-163 苯酚的紅外光譜圖苯酚的紅外光譜圖 u uOH在在3229cm-1，是一寬峰；，是一寬峰；d dOH在在1372cm-1，u uC-O在在1234cm-1 64OH基團(tuán)特性基團(tuán)特性 雙分子締合（二聚體）3550-3450 cmcm-1-1多分子締合（多聚體）3400-3200 cmcm-1-1分子內(nèi)氫鍵：分子內(nèi)氫鍵：分子間氫鍵：分子間氫鍵：多元醇（

25、如1，2-二醇 ） 3600-3500 cmcm-1-1螯合鍵（和C=O，NO2等）3200-3500 cmcm-1-1多分子締合（多聚體）3400-3200 cmcm-1-1 分子間氫鍵隨濃度而變，分子間氫鍵隨濃度而變，而分子內(nèi)氫鍵不隨濃度而變。而分子內(nèi)氫鍵不隨濃度而變。水（溶液）水（溶液）3710 cmcm-1-1水（固體）水（固體）3300cm-13300cm-1結(jié)晶水結(jié)晶水 3600-3450 cm3600-3450 cm-1-1653515cm-10 001M01M01M025M10M3640cm-13350cm-1 乙醇在四氯化碳中不同濃度的乙醇在四氯化碳中不同濃度的IR圖圖295

26、0cm-12895 cm-1666768脂族和環(huán)的C-O-C asas 1150-1070cmcm-1-1 芳族和乙烯基的=C-O-Casas 1275-1200cmcm-1 -1 （1250cmcm-1-1 ）s s 1075-1020cmcm-1-14. 醚（醚（COC）脂族 R-OCH3 s s (CH3) 2830-2815cmcm-1 -1 芳族 Ar-OCH3 s s (CH3) 2850cmcm-1 -1 695、醛、酮、羧酸及其衍生物、醛、酮、羧酸及其衍生物C=O （1850 1600 cm-1 ）碳氧雙鍵的特征峰，強(qiáng)度大，峰）碳氧雙鍵的特征峰，強(qiáng)度大，峰尖銳。尖銳。 飽和脂肪

27、酮的飽和脂肪酮的u uC=O在在17251705cm-1。 環(huán)酮中環(huán)酮中u uC=O隨張力的增大波數(shù)？隨張力的增大波數(shù)？ 飽和脂肪醛飽和脂肪醛(R-CHO) C=O ： 17401715cm-1 醛基的醛基的CH在在28802650cm-1出現(xiàn)兩個(gè)強(qiáng)度相近的中強(qiáng)吸收峰，出現(xiàn)兩個(gè)強(qiáng)度相近的中強(qiáng)吸收峰， 一般這兩個(gè)峰在一般這兩個(gè)峰在2820cm-1和和27402720cm-1出現(xiàn)，后者較尖。出現(xiàn)，后者較尖。 這兩個(gè)吸收是由于醛基質(zhì)子的這兩個(gè)吸收是由于醛基質(zhì)子的u u CH與與 d d CH的倍頻的費(fèi)米共振產(chǎn)生。的倍頻的費(fèi)米共振產(chǎn)生。70酸酐的酸酐的C=O C=O 雙吸收峰：18201750 cm-

28、1 ，兩個(gè)羰基振動(dòng)偶合裂分；兩個(gè)C=O分別在18601800cm-1和18001750cm-1。 線性酸酐：兩吸收峰高度接近，高波數(shù)峰稍強(qiáng)； 環(huán)形結(jié)構(gòu)：低波數(shù)峰強(qiáng)；羧酸的羧酸的C=O 18201750 cm-1 ， 氫鍵，二分子締合體；酯的酯的C=O 17501735cm-1(S)酰氯酰氯C=O18101795cm-1有一強(qiáng)吸收帶酰胺酰胺C=O在在35403180cm-1有兩個(gè)尖的有兩個(gè)尖的吸收帶吸收帶。71醛、酮醛、酮72醛醛7374羧酸的紅外光譜圖羧酸的紅外光譜圖75 乙酸乙酯的紅外光譜圖乙酸乙酯的紅外光譜圖 1743為為u uC=O， 1243為為 是第一強(qiáng)峰。是第一強(qiáng)峰。ucocas7

29、6酸酐和酸酐和酰氯的酰氯的紅外光紅外光譜圖譜圖77酰胺的紅外光譜圖酰胺的紅外光譜圖78不同酰胺吸收峰數(shù)據(jù)不同酰胺吸收峰數(shù)據(jù)譜譜帶帶類類型型譜譜帶帶名名稱稱游游離離締締合合（N N- -H H）3 35 50 00 0 cm-13 34 40 00 0 cm-13 33 35 50 0- -3 31 10 00 0 幾幾個(gè)個(gè)峰峰（C C= =O O）酰酰胺胺譜譜帶帶1 16 69 90 0 cm-11 16 65 50 0 cm-1（N N- -H H）（面面內(nèi)內(nèi)） 酰酰胺胺譜譜帶帶1 16 60 00 0 cm-11 16 64 40 0 cm-1（）酰酰胺胺譜譜帶帶1 14 40 00 0

30、cm-1伯伯酰酰胺胺（N N- -H H）（面面外外） 酰酰胺胺譜譜帶帶 7 70 00 0 cm-1（N N- -H H）3 34 44 40 0 cm-13 33 33 30 0 cm-13070 cm-1（N N- -H H）（面面內(nèi)內(nèi)）倍倍頻頻（C C= =O O）酰酰胺胺譜譜帶帶1 16 68 80 0 cm-1 16 65 55 5 cm-（N N- -H H）（面面內(nèi)內(nèi)） 酰酰胺胺譜譜帶帶1 15 53 30 0 cm-1 15 55 50 0 cm-（）酰酰胺胺譜譜帶帶1 12 26 60 0 cm-1 12 29 90 0 cm-（N N- -H H）（面面外外） 酰酰胺胺譜

31、譜帶帶 7 70 00 0 cm-1仲仲酰酰胺胺( (O OC CN N) )酰酰胺胺譜譜帶帶 6 65 50 0 cm-1（C C= =O O）1 16 65 50 0 cm-11 16 65 50 0 cm-1叔叔酰酰胺胺（）1 11 18 80 0- -1 10 06 60 0 cm-179氰基化合物氰基化合物的紅外光譜的紅外光譜圖圖CNCN=2275-2220cm=2275-2220cm-1-180硝基化合物的硝基化合物的紅外光譜圖紅外光譜圖AS AS （N=ON=O）=1565-1545cm=1565-1545cm-1-1S S （N=ON=O）=1385-1350cm=1385-1

32、350cm-1-1脂肪族脂肪族芳香族芳香族S S （N=ON=O）=1365-1290cm=1365-1290cm-1-1AS AS （N=ON=O）=1550-1500cm=1550-1500cm-1-181基團(tuán)吸收帶基團(tuán)吸收帶數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)0:27:35基基團(tuán)團(tuán)吸吸收收帶帶數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)r， （反反）r r活活潑潑氫氫不不飽飽和和氫氫飽飽和和氫氫三三鍵鍵雙雙鍵鍵伸伸縮縮振振動(dòng)動(dòng)變變形形振振動(dòng)動(dòng)含含氫氫化化學(xué)學(xué)鍵鍵特特征征吸吸收收帶帶（伸伸縮縮振振動(dòng)動(dòng)）指指紋紋吸吸收收帶帶伸伸縮縮振振動(dòng)動(dòng)變變形形振振動(dòng)動(dòng)82常見基團(tuán)的紅外吸收帶常見基團(tuán)的紅外吸收帶特征區(qū)特征區(qū)指紋區(qū)指紋區(qū)5001000150020002

33、50030003500C-H，N-H，O-HN-HC NC=NS-HP-HN-O N-NC-FC-XO-HO-H（氫鍵）（氫鍵）C=OC-C，C-N，C-O=C-HC-HC CC=C83二、未知物結(jié)構(gòu)確定二、未知物結(jié)構(gòu)確定structure determination of compounds 不飽和度不飽和度 degree of unsaturation 定義：定義： 不飽和度是指分子結(jié)構(gòu)中達(dá)到飽和所缺一價(jià)不飽和度是指分子結(jié)構(gòu)中達(dá)到飽和所缺一價(jià)元素的元素的“對(duì)對(duì)”數(shù)。如：乙烯變成飽和烷烴需要兩個(gè)氫原數(shù)。如：乙烯變成飽和烷烴需要兩個(gè)氫原子，不飽和度為子，不飽和度為1。 計(jì)算：計(jì)算： 若分子中僅

34、含一，二，三，四價(jià)元素（若分子中僅含一，二，三，四價(jià)元素（H，O，N，C），則可按下式進(jìn)行不飽和度的計(jì)算：），則可按下式進(jìn)行不飽和度的計(jì)算： = 1 + n4 + (n3 n1 ）/ 2 n4 ， n3 ， n1 分別為分子中四價(jià)，三價(jià)，一價(jià)元分別為分子中四價(jià)，三價(jià)，一價(jià)元素?cái)?shù)目。素?cái)?shù)目。 作用：作用： 由分子的不飽和度可以推斷分子中含有雙由分子的不飽和度可以推斷分子中含有雙鍵，三鍵，環(huán)，芳環(huán)的數(shù)目，驗(yàn)證譜圖解析的正確性。鍵，三鍵，環(huán)，芳環(huán)的數(shù)目，驗(yàn)證譜圖解析的正確性。840:27:36例：例： C9H8O2 = 1 +9 + （0 8 ）/ 2 = 6851.推測(cè)推測(cè)C8H8純液體純液體86例例 2 2：C C4 4H H6 6O O2 2 兩種異構(gòu)體的兩種異構(gòu)體的IRIR譜如下，推導(dǎo)其結(jié)構(gòu)。譜如下，推導(dǎo)其結(jié)構(gòu)。(p237)(p237) 8788例例 3 3：C C1010H H1414S S 的的IRIR譜如下，推導(dǎo)其結(jié)構(gòu)譜如