第3節(jié)基團(tuán)頻率和特征吸收峰

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infraredabsorptionspec-troscopy，IR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)鍵振動(dòng)頻率——基團(tuán)特征頻率（特征峰）；例：28003000cm-1—CH3特征峰；16001850cm-1—C=O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：—CH2—CO—CH2—1715cm-1

酮—CH2—CO—O—1735cm-1

酯—CH2—CO—NH—1680cm-1

酰胺化學(xué)儀器分析紅外光譜信息區(qū)常見的有機(jī)化合物基團(tuán)頻率出現(xiàn)的范圍：4000670cm-1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)(1)40002500cm-1

X—H伸縮振動(dòng)區(qū)（X=O，N，C，S）(2)25001900cm-1三鍵，累積雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)(3)19001200cm-1

雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)指紋區(qū)(4)1200670cm-1

X—Y伸縮，

X—H變形振動(dòng)區(qū)化學(xué)儀器分析二、分子結(jié)構(gòu)與吸收峰1．X—H伸縮振動(dòng)區(qū)（40002500cm-1）（1）—O—H36503200cm-1確定醇、酚、酸

在非極性溶劑中，濃度較?。ㄏ∪芤海r(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)：35003100cm-1

化學(xué)儀器分析（3）不飽和碳原子上的=C—H（C—H

）

苯環(huán)上的C—H3030cm-1

=C—H30102260cm-1

C—H3300

cm-1（2）飽和碳原子上的—C—H3000cm-1以上

—CH3

2960

cm-1反對(duì)稱伸縮振動(dòng)2870

cm-1對(duì)稱伸縮振動(dòng)—CH2—2930

cm-1反對(duì)稱伸縮振動(dòng)2850

cm-1對(duì)稱伸縮振動(dòng)—C—H2890cm-1弱吸收3000cm-1以下化學(xué)儀器分析2．叁鍵（C

C）伸縮振動(dòng)區(qū)（25001900cm-1

）在該區(qū)域出現(xiàn)的峰較少；（1）RCCH（21002140cm-1）RCCR’（21902260cm-1）

R=R’時(shí)，無紅外活性（2）RCN（21002140cm-1）非共軛22402260cm-1共軛22202230cm-1僅含C、H、N時(shí)：峰較強(qiáng)、尖銳；有O原子存在時(shí)；O越靠近CN，峰越弱；化學(xué)儀器分析3．雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)（19001200

cm-1）（1）RC=CR’16201680cm-1強(qiáng)度弱，

R=R’（對(duì)稱）時(shí)，無紅外活性。（2）單核芳烴的C=C鍵伸縮振動(dòng)（16261650cm-1）化學(xué)儀器分析苯衍生物的C=C苯衍生物在1650

2000cm-1出現(xiàn)C-H和C=C鍵的面內(nèi)變形振動(dòng)的泛頻吸收（強(qiáng)度弱），可用來判斷取代基位置。20001600化學(xué)儀器分析

碳氧雙鍵的特征峰，強(qiáng)度大，峰尖銳。飽和醛(酮)1740-1720cm-1；強(qiáng)、尖；不飽和向低波移動(dòng)；醛，酮的區(qū)分？醛上有C-H尖銳峰來識(shí)別（3）C=O（18501600cm-1

）化學(xué)儀器分析酸酐的C=O

雙吸收峰：1820～1750cm-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C=O

1820～1750cm-1，

氫鍵，二分子締合體；化學(xué)儀器分析4.X—Y，X—H變形振動(dòng)區(qū)<1650cm-1

指紋區(qū)(1350650cm-1),較復(fù)雜。

C-H，N-H的變形振動(dòng)；

C-O，C-X的伸縮振動(dòng)；

C-C骨架振動(dòng)等。精細(xì)結(jié)構(gòu)的區(qū)分。順、反結(jié)構(gòu)區(qū)分；化學(xué)儀器分析基團(tuán)吸收帶數(shù)據(jù)化學(xué)儀器分析常見基團(tuán)的紅外吸收帶特征區(qū)指紋區(qū)500100015002000250030003500C-H，N-H，O-HN-HCNC=NS-HP-HN-ON-NC-FC-XO-HO-H（氫鍵）C=OC-C，C-N，C-O=C-HC-HCCC=C化學(xué)儀器分析

1．內(nèi)部因素（1）電子效應(yīng)a．誘導(dǎo)效應(yīng)（I)：吸電子基團(tuán)使吸收峰向高頻方向移動(dòng)（蘭移）三、影響峰位變化的因素

化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率不僅與其性質(zhì)有關(guān)，還受分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部因素影響。相同基團(tuán)的特征吸收并不總在一個(gè)固定頻率上。R-CORC=01715cm-1;R-COHC=01730cm-1；R-COClC=01800cm-1;R-COFC=01920cm-1;F-COFC=01928cm-1;R-CONH2

C=01650cm-1;化學(xué)儀器分析ｂ．中介效應(yīng)(M)n－π共軛，使體系的電子云分布密度平均化，吸收峰向低頻方向移動(dòng)（紅移）當(dāng)誘導(dǎo)效應(yīng)（I)和中介效應(yīng)（M)同時(shí)存在，有兩種結(jié)果：I>M向高波數(shù)移動(dòng)

R-CORC=01715cm-1

R-COORC=01735cm-1

I<M向低波數(shù)移動(dòng)R-CORC=01715cm-1

R-CONH2

C=01650cm-1

C=01650cm-1化學(xué)儀器分析c．共軛效應(yīng)（C效應(yīng)）cm-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)．

cm-1

cm-1

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?；瘜W(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=CH2ω=CH2810cm-1的倍頻峰（1600cm-1）υC=C1695～1540cm-1費(fèi)米共振后產(chǎn)生16