第3節(jié) 基團(tuán)頻率與特征吸收峰

1、第九章 紅外吸收光譜分析法第三節(jié) 基團(tuán)頻率和特征吸收峰infrared absorption spec-troscopy，IR化學(xué) 儀器分析一、紅外吸收光譜的特征性 與一定結(jié)構(gòu)單元相聯(lián)系的、在一定范圍內(nèi)出現(xiàn)的化學(xué)鍵振與一定結(jié)構(gòu)單元相聯(lián)系的、在一定范圍內(nèi)出現(xiàn)的化學(xué)鍵振動(dòng)頻率動(dòng)頻率基團(tuán)特征頻率（特征峰）基團(tuán)特征頻率（特征峰）；例：例： 2800 3000 cm-1 CH3 特征峰特征峰； 1600 1850 cm-1 C=O 特征峰特征峰；基團(tuán)所處化學(xué)環(huán)境不同，特征峰出現(xiàn)位置變化：基團(tuán)所處化學(xué)環(huán)境不同，特征峰出現(xiàn)位置變化：CH2COCH2 1715 cm-1 酮酮CH2COO 1735 cm-1

2、酯酯CH2CONH 1680 cm-1 酰胺酰胺化學(xué) 儀器分析紅外光譜信息區(qū)常見(jiàn)的有機(jī)化合物基團(tuán)頻率出現(xiàn)的范圍：常見(jiàn)的有機(jī)化合物基團(tuán)頻率出現(xiàn)的范圍：4000 670 cm-1依據(jù)基團(tuán)的振動(dòng)形式，分為四個(gè)區(qū)：依據(jù)基團(tuán)的振動(dòng)形式，分為四個(gè)區(qū)：官能團(tuán)區(qū)官能團(tuán)區(qū)(1)4000 2500 cm-1 XH伸縮振動(dòng)區(qū)（伸縮振動(dòng)區(qū)（X=O，N，C，S）(2)2500 1900 cm-1 三鍵，累積雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)三鍵，累積雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)(3)1900 1200 cm-1 雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)指紋區(qū)指紋區(qū)(4)1200 670 cm-1 XY伸縮，伸縮， XH變形振動(dòng)區(qū)變形振動(dòng)區(qū)化學(xué) 儀器分析二、分子結(jié)構(gòu)

3、與吸收峰1 XH伸縮振動(dòng)區(qū)（伸縮振動(dòng)區(qū)（4000 2500 cm-1 ）（1）OH 3650 3200 cm-1 確定確定 醇、酚、酸醇、酚、酸 在非極性溶劑中，濃度較小（稀溶液）時(shí)，峰形尖銳，強(qiáng)吸收；當(dāng)濃度較大時(shí)，發(fā)生締合作用，峰形較寬。注意區(qū)分NH伸縮振動(dòng)：3500 3100 cm-1 化學(xué) 儀器分析（3）不飽和碳原子上的）不飽和碳原子上的=CH（ CH ） 苯環(huán)上的CH 3030 cm-1 =CH 3010 2260 cm-1 CH 3300 cm-1 （2）飽和碳原子上的）飽和碳原子上的CH3000 cm-1 以上 CH3 2960 cm-1 反對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng) 2870 cm-1 對(duì)稱(chēng)伸

4、縮振動(dòng) CH2 2930 cm-1 反對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng) 2850 cm-1 對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng) CH 2890 cm-1 弱吸收3000 cm-1 以下化學(xué) 儀器分析2 叁鍵（C C）伸縮振動(dòng)區(qū)（2500 1900 cm-1 ）在該區(qū)域出現(xiàn)的峰較少；在該區(qū)域出現(xiàn)的峰較少；（1）RC CH （2100 2140 cm-1 ） RC CR （2190 2260 cm-1 ） R=R 時(shí)，無(wú)紅外活性時(shí)，無(wú)紅外活性（2）RC N （2100 2140 cm-1 ） 非共軛非共軛 2240 2260 cm-1 共軛共軛 2220 2230 cm-1 僅含僅含C、H、N時(shí)：峰較強(qiáng)、尖銳；時(shí)：峰較強(qiáng)、尖銳；有有O原子

5、存在時(shí)；原子存在時(shí)；O越靠近越靠近C N，峰越弱；峰越弱；化學(xué) 儀器分析3 雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)（ 1900 1200 cm-1 ）（1） RC=CR 1620 1680 cm-1 強(qiáng)度弱，強(qiáng)度弱， R=R（對(duì)稱(chēng)對(duì)稱(chēng)）時(shí)，時(shí)，無(wú)紅外活性。無(wú)紅外活性。（2）單核芳烴）單核芳烴 的的C=C鍵伸縮振動(dòng)（鍵伸縮振動(dòng)（1626 1650 cm-1 ）化學(xué) 儀器分析苯衍生物的C=C 苯衍生物在苯衍生物在 1650 2000 cm-1 出現(xiàn)出現(xiàn) C-H和和C=C鍵的面內(nèi)鍵的面內(nèi)變形振動(dòng)的泛頻吸收（強(qiáng)度弱），可用來(lái)判斷取代基位置。變形振動(dòng)的泛頻吸收（強(qiáng)度弱），可用來(lái)判斷取代基位置。20001600化學(xué) 儀器分析 碳

6、氧雙鍵的特征峰，強(qiáng)度大，峰尖銳。飽和醛飽和醛(酮酮)1740-1720 cm-1 ；強(qiáng)、尖；不飽和向低波移動(dòng)；強(qiáng)、尖；不飽和向低波移動(dòng)；醛，酮的區(qū)分？醛上有醛，酮的區(qū)分？醛上有C-H尖銳峰來(lái)識(shí)別尖銳峰來(lái)識(shí)別（3）C=O （1850 1600 cm-1 ）化學(xué) 儀器分析酸酐的C=O 雙吸收峰：18201750 cm-1 ，兩個(gè)羰基振動(dòng)偶合裂分； 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=OC=O 18201750 cm-1 ， 氫鍵，二分子締合體；化學(xué) 儀器分析4. XY，XH 變形振動(dòng)區(qū) M 向高波數(shù)移動(dòng) R-COR C=0 1715cm-1 R-COO

7、R C=0 1735cm-1 IM 向低波數(shù)移動(dòng) R-COR C=0 1715cm-1 R-CONH2 C=0 1650cm-1 C=0 1650cm-1化學(xué) 儀器分析c共軛效應(yīng)（C效應(yīng)）COH3CCH3COCH3COCH3CO1715168516851660cm -1cm -1cm -1cm -1共軛效應(yīng)使吸收峰向低頻方向移動(dòng)（紅移）化學(xué) 儀器分析（2）.氫鍵效應(yīng) (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

8、16903500165034001620-15901650-1620 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1分子內(nèi)氫鍵不受濃度的影響；分子間氫鍵受濃度的影響。化學(xué) 儀器分析（3）.振動(dòng)偶合 分子中頻率相近或相同的振動(dòng)間的相互作用，使的一個(gè)蘭移，一個(gè)紅移而分裂成兩個(gè)峰，振動(dòng)偶合效應(yīng)越強(qiáng)，兩個(gè)峰的波數(shù)相差越大。化學(xué) 儀器分析（4）.費(fèi)米共振 弱的倍頻峰位于某強(qiáng)的基頻吸收峰附近時(shí)，它們吸收峰強(qiáng)度隨之增加或分裂。C4H9-O-C=CH2 =CH2 810cm-1 的倍頻峰（1600cm-1） C=C 16951540cm-1費(fèi)米共振后產(chǎn)生1640cm-1和1613cm-1強(qiáng)吸收峰。化學(xué) 儀器分析（1）溶劑：隨著溶劑極性的增加，形成氫鍵，向低波）溶劑：隨著溶劑極性的增加，形成氫鍵，向低波數(shù)方向移動(dòng)。強(qiáng)度增加。數(shù)方向移動(dòng)。強(qiáng)度增加。 盡量采用非極性溶劑。盡量采用非極性溶劑。（2）狀態(tài)（分子間的相互作用力不同）：）狀態(tài)（分子間的相互