1、2 . 4 各类有机化合物IR光谱特征,红外吸收光谱为了便于解析划分为两个区域40001300 区域：是由伸缩振动产生的吸收带，为化学键和基团的特征吸收峰，吸收峰较稀疏，鉴定基团存在的主要区域官能团区1300650区域：吸收光谱较复杂，除单键的伸缩振动外，还有变形振动。能反映分子结构 的细微变化指纹区,一、官能团区和指纹区,常见化合物的特征基团频率分区,4000 2500 2000 1400 400cm-1, X-H X-H伸缩振动区 O-H 37003100 N-H 35003300 C-H 33002700C-H： 3000为界，3000以上为不饱和化合物的C-HCH =CH C H ;
2、3000以下为饱和化合物 C-H,三键和累积双键的伸缩振动区 CC CN C=C=C C=C=N C=C=O,双键伸缩振动区 C=C16801620 C=O 18501600羰基吸收峰强度大芳环 C=C1600,1580, 1500, 1450,单键的伸缩振动和弯曲振动区 X-Y ： C-O C-N N-O C-X C-C X-H ： C-H O-H,二、常见化合物的特征吸收峰,C6H14,正己烷,正庚烷的红外光谱图,C-H C-H伸缩振动 , 3000 2800 cm-1 强吸收峰X-H C-H弯曲振动 1460 cm-1 有一强吸收峰X-H 1380 cm-1附近有强吸收峰,C7H16,2
3、,4-二甲基戊烷,C7H16,(一)烷烃,1、饱和C-H的伸缩振动3000 2800cm-1；2、 CH3 在伸缩振动2960 2950cm-1内有吸收峰；,3、 CH3、CH2的弯曲振动1500 1300cm-1；,4、CH3： X-H 1380 cm-1附近有强吸收峰，受取代基影响较小，可作为有无甲基存在的依据当两个或三个CH3连在一个C上时， CH3 的1380 cm-1 峰会分裂5、当分子中有四个以上的-CH2-组成的长链时，在720 cm-1附近出现CH2的弱吸收峰，且峰强随CH2个数的增多而增强。,异丙基和叔丁基在1380cm-1处的裂分情况：,1380,C6H12,1-己烯,30
4、79cm-1=C-H伸缩振动,2900 cm-1 C-H伸缩振动,1642cm-1 C=C 伸缩振动,=C-H伸缩振动 3079cm-1； C-H伸缩振动 2900 cm-1C=C 伸缩振动 1642cm-1 ； -CH=CH2 弯曲振动 993, 910cm-1,993, 910cm-1 -CH=CH2 弯曲振动,1-辛烯红外谱图,C8H16,顺-2-辛烯,700 cm-1 C-H弯曲振动,1650cm-1 C=C 伸缩振动,C8H16,反-2-辛烯,965 cm-1,C8H16,（二）烯烃,1、C=C的伸缩振动1680 1620cm-1；（分子是不对称的）2、 不饱和C-H 的伸缩振动在3
5、100 3000cm-1内有吸收峰；,3、=CH =C-H弯曲振动 1000650cm-1 处有强吸收峰 鉴定烯烃取代基类型最特征的峰RCH=RCH 反式 顺式 RCH=CH2 990970 690 990、910两个强峰,3300cm-1 CC-H伸缩振动,22502100CC伸缩振动,C6H10,（三）炔烃,1、不饱和C-H 的伸缩振动在3300 cm-1附近，中强的尖峰； 2、 CC的伸缩振动在2140 2100cm-1；,CC 与其它基团共轭时，吸收峰向低频方向移动,770 730cm 1 710 690cm 1为一取代苯,甲苯的红外光谱,邻二甲苯的红外光谱,770 735cm -1为
6、邻二甲苯,810 750cm 1 710 690cm 1 为间二甲苯,间二甲苯的红外光谱,对二甲苯的红外光谱,833 810cm -1为对二甲苯,（四）芳香烃,1、芳环的C=C骨架振动在1650 1450 cm-1，2 4个；2、 芳环上的C-H的伸缩振动在3100 3000cm-1；,3、芳环上的C-H的面外弯曲振动在900 650cm-1，与取代基的数目有关；,单取代： 770-730,710-690 1,4取代： 830-8101,2取代： 770-735 1,3取代： 810-750,710-690,苯衍生物的红外光谱图,3300cm-1 苯环C-H 伸缩振动1600cm-1 1500
7、cm-1 C=C骨架振动1380cm-1异丙基两重峰,1,3,5取代： 865-810， 730-6751,2,4取代： 825-805, 850-870,（五）醇、酚、醚,1、醇、酚,1）O-H的伸缩振动在3600cm-1，尖峰，形成氢键后在3300cm-1附近，宽峰；,2）C-O的伸缩振动在1250 1000cm-1，很强；,3）O-H的面内弯曲振动在1500 1300cm-1，面外在650 cm-1 ；,游离醇，酚,伯-OH 3640cm-1,仲-OH 3630cm-1,叔-OH 3620cm-1,酚-OH 3610cm-1,（OH）,（C-O）,1050 cm-1,1100 cm-1,
8、1150 cm-1,1200 cm-1,OH基团特性,双分子缔合（二聚体）3550-3450 cm-1多分子缔合（多聚体）3400-3200 cm-1,分子内氢键：,分子间氢键：,多元醇（如1，2-二醇 ） 3600-3500 cm-1螯合键（和C=O，NO2等）3200-3500 cm-1多分子缔合（多聚体）3400-3200 cm-1,分子间氢键随浓度而变，而分子内氢键不随浓度而变。,水（溶液）3710 cm-1水（固体）3300cm-1结晶水 3600-3450 cm-1,3515cm-1,3640cm-1,3350cm-1,乙醇在四氯化碳中不同浓度的IR图,2950cm-1,2895
9、cm-1,2、醚,C-O-C的伸缩振动有对称和反对称两种，其吸收频率均位于指纹区。由于氧和碳的质量相近，所以C-O的伸缩振动与C-C的接近，但C-O的偶极矩变化较大，因此吸收的强度大，便于与C-C键的区别。,芳族和乙烯基的=C-O-C,as 1275-1200cm-1,s 1075-1020cm-1,脂族和环的C-O-C as 1150-1070cm-1,脂族 R-OCH3 s (CH3) 2830-2815cm-1 芳族 Ar-OCH3 s (CH3) 2850cm-1,（六） 羰基化合物,1）酮的第一强峰是C=O的峰，1715 cm-1附近；2) 芳香酮或，不饱和酮向低频移20 40cm-
10、1；,1、酮,2、醛,1）醛上C=O的峰比酮高10 cm-1左右；2) 醛基上C-H的伸缩振动和弯曲振动发生费米共振，在2850和2740 cm-1出现双峰；,苯乙酮,3、羧酸和羧酸盐,1）游离的羧酸C=O的峰在1760 cm-1附近；2) 液态和固态的羧酸C=O移到1700附近，且O-H移到3200 2500 cm-1，出现宽峰；,3）羧酸盐的IR光谱与羧酸大不相同，C=O和O-H的峰消失，出现CO2-的峰，在1580和1400 cm-1附近； 因而可以将羧酸中加碱使其转化为羧酸盐后测定IR光谱，进一步确证羧酸。,4、酯,1）羰基的吸收在1735 cm-1附近；2）C-O-C的不对称伸缩在1
11、300 1150 cm-1，对称伸缩在1140 1030 cm-1 。,丁酸乙酯,5、酸酐,酸酐化合物的IR光谱特征性很强，在羰基区域出现两个强吸收峰，彼此相差50 cm-1 。,丙酸酐,6、酰卤,主要特征是C=O的频率较高。酰氟约1840 cm-1，酰氯约1800 cm-1。,7、酰胺,1）具有羰基的吸收峰，在1650 1690 cm-1附近；2）具有胺的吸收峰，在 3500 3050 cm-1，伯酰胺有两个峰，而仲酰胺也出现多重峰，因为N上的孤对电子与C=O形成p-共轭。,丙酰胺,（七）胺和铵盐,1）伯胺NH2有对称和反对称两种，在3500 3300cm-1出现双峰；2) 仲胺在3400c
12、m-1附近出现单峰3）叔胺无N-H，因而在官能团区无吸收峰；4）叔胺盐在氢键区2700 2250cm-1出现宽吸收峰。,硝基化合物的红外光谱图,AS （N=O）=1565-1545cm-1,S （N=O）=1385-1350cm-1,脂肪族,芳香族,S （N=O）=1365-1290cm-1,AS （N=O）=1550-1500cm-1,三、谱图解析,计算不饱和度 ,由元素分析结果可求出化合物的经验式，由相对分子质量可求出化学式，并求出不饱和度 ， 从可推出化合物可能的范围是否有双键、三键及芳香环=1+n 4 + ;n4、n3、n1分别为四价、三价及一价原子的数目通常规定 C=C、C=O、 :
13、 =1； CC、C N、两个双键、一个双键一 个环、两个环: =2； 苯环: =4,图谱解析,掌握四先四后原则： 先特征后指纹（40001300cm-1特征区，鉴定官能团） 先强峰后弱峰 先否定后肯定 先粗查后细找解析图谱时的几点经验： （1）查找基团时，先否定，以逐步缩小范围 （2） 在解析特征吸收峰时，要注意其它基团吸收峰的干扰（ 3350和1640cm-1处出现的吸收峰可能为样品中水的吸收）,（3） 图中的吸收峰往往不可能全部解析，特别是指纹区（4）掌握主要基团的特征吸收3000cm-1是个界，不饱和CH3000，饱和CH 3000 苯环C=C16501450 24个中强吸收峰。利用指纹
14、区判断单、双、三取代,例 1 某未知物的分子式为C12H24 ,测得其红外光谱图如图，试推测其结构式。,解（1）计算不饱和度 =1+12+（0-24）/2=1说明该化合物分子具有一个双键或一个环。 （2）图谱解析 3075cm-1处有吸收峰,说明存在与不饱和碳相连的氢,因此,该化合物肯定为烯。在1640cm-1还有C=C伸缩振动吸收,更进一步证实了烯基的存在。 30002800cm-1的吸收峰组说明有大量饱和碳的存在。在2920、2850cm-1的强吸收说明CH2的数目远大于CH3的数目,由此可推测该化合物为一长链烃。715cm-1处CH变形振动吸收也进一步说明长碳链的存在。,980、915c
15、m-1的CH变形振动吸收,说明该化合物有端乙烯基。综上所述,该未知物结构可能为 CH2=CH-（CH2）9-CH3其余的峰可指认为：1460cm-1处的吸收峰归属于 CH2（其中也有CH3的贡献），2960、2870、1375等属于CH3。,例 2 化合物C8H8O的红外光谱图如图所示,试推断其结构,（1）计算不饱和度 =1+8+(0-8)/2=5 (2) 图谱解析 在红外图谱上，3000cm-1左右有吸收，说明有 -CH和=CH基团存在。靠近 1700cm-1的强吸收,表明有CO基团。1600cm-1左右的两个峰以及1520和1430cm-1的吸收峰,说明有苯环存在。根据820cm-1吸收带的出现,指出苯上为对位取代。1430和1363cm-1的两个峰是CH3基的特征吸收。根据以上的解析及化合物的分子式,可确定该化合物为苯乙酮。,3.推测C8H8纯液体,解：1） =1-8/2+8=52）峰归属 3）可能的结构,4. C8H7N，确定结构,解：1） =1-（1-7）/2+8=6 2）峰归属 3）可能的结构,
