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主要基团的红外特征吸收峰

主要基团的红外特征吸收峰
主要基团的红外特征吸收峰

主要基团的红外特征吸收峰

基团振动类型波数(cm-1)波长(μm)强

备注

一、烷烃类CH伸

CH伸(反称)

CH伸(对称)

CH弯(面)

C-C伸3000~2843

2972~2880

2882~2843

1490~1350

1250~1140

3.33~

3.52

3.37~

3.47

3.49~

3.52

6.71~

7.41

8.00~

8.77

中、

中、

中、

分为反称与对

二、烯烃类CH伸

C=C伸

CH弯(面)

CH弯(面外)

单取代

双取代

顺式

反式3100~3000

1695~1630

1430~1290

1010~650

995~985

910~905

730~650

980~965

3.23~

3.33

5.90~

6.13

7.00~

7.75

9.90~

15.4

10.05~10.15

10.99~11.05

13.70~15.38

10.20~10.36

中、

C=C=C为

2000~1925

cm-1

三、炔烃类CH伸

C≡C 伸

CH弯(面)

CH弯(面外)

~3300

2270~2100

1260~1245

645~615

~3.03

4.41~

4.76

7.94~

8.03

15.50~16.25

四、取代苯类CH伸

泛频峰

骨架振动(

C

C=

ν)

CH弯(面)

CH弯(面外)3100~3000

2000~1667

1600±20

1500±25

1580±10

1450±20

1250~1000

910~665

3.23~

3.33

5.00~

6.00

6.25±

0.08

6.67±

0.10

6.33±

0.04

三、四个峰,特

确定取代位置

6.90±0.10

8.00~10.00 10.99~15.03

单取代

邻双取代

间双取代

对双取代

1,2,3,三取代

1,3,5,三取代1,2,4,三取代

﹡1,2,3,4四取代

﹡1,2,4,5四取代

﹡1,2,3,5四取代

﹡五取代CH弯(面外)

CH弯(面外)

CH弯(面外)

CH弯(面外)

CH弯(面外)

CH弯(面外)

CH弯(面外)

CH弯(面外)

CH弯(面外)

CH弯(面外)

CH弯(面外)

770~730

770~730

810~750

900~860

860~800

810~750

874~835

885~860

860~800

860~800

860~800

865~810

~860

12.99~

13.70

12.99~

13.70

12.35~

13.33

11.12~

11.63

11.63~

12.50

12.35~

13.33

11.44~

11.98

11.30~

11.63

11.63~

12.50

11.63~

12.50

11.63~

12.50

11.56~

12.35

~11.63

极强

极强

极强

极强

五个相邻氢

四个相邻氢

三个相邻氢

一个氢(次要)

二个相邻氢

三个相邻氢与

间双易混

一个氢

一个氢

二个相邻氢

二个相邻氢

一个氢

一个氢

一个氢

五、醇类、酚类OH伸

OH弯(面)

C—O伸

O—H弯(面外)3700~3200

1410~1260

1260~1000

750~650

2.70~

3.13

7.09~

7.93

7.94~

10.00

13.33~

15.38

强液态有此峰

红外波谱

分子被激发后,分子中各个原子或基团(化学键)都会产生特征的振动,从而在特点的位置会出现吸收。相同类型的化学键的振动都是非常接近的,总是在某一围出现。

常见官能团的红外吸收频率

(完整版)红外各基团特征峰对照表

红外各基团特征峰对照表 一、红外吸收光谱中的重要区段: 1) O-H、N-H伸缩振动区(3750~3000 cm-1) 2) 不饱和碳上的C-H伸缩振动区(3300~3000 cm-1) 不饱和碳(三键和双键、苯环)上的C-H的伸缩振动在3300~3000 cm-1区域中出现不同的吸收峰。 3) C-H伸缩振动区(3000~2700 cm-1) 饱和碳上的C-H伸缩振动(包括醛基上的C-H) 4) 叁键和累积双键区(2400~2100 cm-1) 波数在2400~2100 cm-1区域内的谱带较少。 5) 羰基的伸缩振动区(1900~1650 cm-1) 羰基的吸收最常见出现的区域为1755~1670 cm-1。由于羰基的电偶极矩较大,一般吸收都很强烈,常成为IR光谱中的第一强峰。 6) 双键伸缩振动区(1690~1500 cm-1) 该区主要包括C=C,C=N,N=N,N=O等的伸缩振动以及苯环的骨架振动(σC=C)。 7) X-H面内弯曲振动及X-Y伸缩振动区(1475~1000 cm-1) 这个区域主要包括C-H面内弯曲振动, C-O、C-X(卤素)等伸缩振动, 以及C-C单键骨架振动等。该区域是指纹区的一部分。 8) C-H面外弯曲振动区(1000~650 cm-1) 烯烃、芳烃的C-H面外弯曲振动(σC-H)在1000~650 cm-1区。苯环邻二取代:770~735cm-1;苯环间二取代:710~690、810~750cm-1;苯环对二取代:830~810cm-1 具体对照表如下所示: (其中:VS:很强;W:弱;S:强;VW:很弱;m:中等;w:宽) 1、O-H、

主要基团的红外特征吸收峰

主要基团的红外特征吸收峰 基团振动类型波数(cm-1)波长(μm)强 度 备注 一、烷烃类CH伸 CH伸(反称) CH伸(对称) CH弯(面) C-C伸3000~2843 2972~2880 2882~2843 1490~1350 1250~1140 3.33~ 3.52 3.37~ 3.47 3.49~ 3.52 6.71~ 7.41 8.00~ 8.77 中、 强 中、 强 中、 强 分为反称与对 称 二、烯烃类CH伸 C=C伸 CH弯(面) CH弯(面外) 单取代 双取代 顺式 反式3100~3000 1695~1630 1430~1290 1010~650 995~985 910~905 730~650 980~965 3.23~ 3.33 5.90~ 6.13 7.00~ 7.75 9.90~ 15.4 10.05~10.15 10.99~11.05 13.70~15.38 10.20~10.36 中、 弱 中 强 强 强 强 强 C=C=C为 2000~1925 cm-1 三、炔烃类CH伸 C≡C 伸 CH弯(面) CH弯(面外) ~3300 2270~2100 1260~1245 645~615 ~3.03 4.41~ 4.76 7.94~ 8.03 15.50~16.25 中 中 强 四、取代苯类CH伸 泛频峰 骨架振动( C C= ν) CH弯(面) CH弯(面外)3100~3000 2000~1667 1600±20 1500±25 1580±10 1450±20 1250~1000 910~665 3.23~ 3.33 5.00~ 6.00 6.25± 0.08 6.67± 0.10 6.33± 0.04 变 弱 强 三、四个峰,特 征 确定取代位置

红外光谱特征峰解析常识

红外光谱特征峰解析常识 编写李炎平 红外特征光谱峰存在一定特征规律,正确的记录了化学结 构和特征,识记特征波谱峰有助于我们解析红外光谱。下面我将一些特征波谱峰简要罗列如下,如有疏漏之处还望批评指出。 ●羟基:特征峰范围(3650~3200)c mˉ1,一般在 3600cmˉ1处有较强峰。 ●羧基:特征峰范围(3500~2500)cmˉ1,一般峰波 数小于羟基。 ●饱和烷烃—C—H :特征峰小于3000cmˉ1,一般在 (2950~2850)cm处,如有峰在(1390~1360)cmˉ1 处,则说明有— CH,如有峰在1450cmˉ1处,则说 3 明有— CH—, 2 ●不抱和烷烃:特征峰大于3000cmˉ1,对于烯烃 = C- _在3050 cmˉ1处和(1600~1330)cmˉ1 H C 处有峰,对于炔烃H ≡ -在(3360~3250)cmˉ1 C- C 处有峰,在(700~600)cmˉ1处有枪宽峰。 ●对于C C=:在(1700~1645)cmˉ1处有特征峰,不过不太明显,只具有指示作用。 ●对于- COC ,在(1900~1600)cm处有强峰。 -COOC CHO, - - - ●指纹区:- C N O C C , -C ,等,在 C, O C O - - - - - - - - - - - -

(1330~900)cm ˉ1处有中强峰, ● 对于)(2CH n :在(900~400)cm ˉ1处有中强或弱峰。 ● 对于醛类:特征范围为羰基峰+(2900~2700)cm ˉ1。 ● 对于----C O C :在(1300~900)cm ˉ1处有两强峰(可能有一个弱峰)。 ● 特征区范围(4400~1330)cm ˉ1,指纹区范围(1330~400)cm ˉ1。 ● 通常将中红外光谱区域划分为四个部分。 1)4000~2500cm-1,为含氢基团的伸缩振动区,通常称为“氢键区”。 2)2500~2000cm-1叁键和累积双键区。 3)2000~1500cm-1,双键区。 4)小于1500cm-1,单键区。

红外光谱特征吸收峰

物质的红外光谱是其分子结构的反映,谱图中的吸收峰与分子中各基团的振动形式相对应。多原子分子的红外光谱与其结构的关系,一般是通过实验手段得到。这就是通过比较大量已知化合物的红外光谱,从中总结出各种基团的吸收规律。实验表明,组成分子的各种基团,如O-H、N-H、C-H、C=C、C=OH和C C 等,都有自己的特定的红外吸收区域,分子的其它部分对其吸收位置影响较小。通常把这种能代表及存在、并有较高强度的吸收谱带称为基团频率,其所在的位置一般又称为特征吸收峰。 一、基团频率区和指纹区 (一)基团频率区 中红外光谱区可分成4000 cm-1 ~1300 cm-1和1800cm-1 (1300 cm-1 )~ 600 cm-1两个区域。最有分析价值的基团频率在4000 cm-1 ~ 1300 cm-1 之 间,这一区域称为基团频率区、官能团区或特征区。区内的峰是由伸缩振动产生的吸收带,比较稀疏,容易辨认,常用于鉴定官能团。在1800 cm-1 (1300 cm-1 )~600 cm-1 区域内,除单键的伸缩振动外,还有因变形振动产生的谱带。这种振动与整个分子的结构有关。当分子结构稍有不同时,该区的吸收就有细微的差异,并显示出分子特征。这种情况就像人的指纹一样,因此称为指纹区。指纹区对于指认结构类似的化合物很有帮助,而且可以作为化合物存在某种基团的旁证。基团频率区可分为三个区域: (1)4000 ~2500 cm-1 X-H伸缩振动区,X可以是O、H、C或S等原子。 O-H基的伸缩振动出现在3650 ~3200 cm-1 范围内,它可以作为判断有无醇类、酚类和有机酸类的重要依据。当醇和酚溶于非极性溶剂(如CCl4),浓度于0.01mol. dm-3时,在3650 ~3580 cm-1处出现游离O-H基的伸缩振动吸收,峰形尖锐,且没有其它吸收峰干扰,易于识别。当试样浓度增加时,羟基化合物产生缔合现象,O-H基的伸缩振动吸收峰向低波数方向位移,在3400 ~3200 cm-1 出现一个宽而强的吸收峰。胺和酰胺的N-H伸缩振动也出现在3500~3100 cm-1 因此,可能会对O-H伸缩振动有干扰C-H的伸缩振动可分为饱和和不饱和的两种。饱和的C-H伸缩振动出现在3000 cm-1以下,约3000~2800 cm-1 ,取代基对它们影响很小。如-CH3 基的伸缩吸收出现在2960 cm-1和2876 cm-1附近;-

主要基团的红外特征吸收峰

主要基团的红外特征 吸收峰

主要基团的红外特征吸收峰 基团振动类型波数(cm-1)波长 (μm)强 度 备注 一、烷烃类CH伸 CH伸(反 称) CH伸(对 称) CH弯(面内) C-C伸3000~2843 2972~2880 2882~2843 1490~1350 1250~1140 3.33~ 3.52 3.37~ 3.47 3.49~ 3.52 6.71~ 7.41 8.00~ 8.77 中、 强 中、 强 中、 强 分为反称与对 称 二、烯烃类CH伸 C=C伸 CH弯(面内) CH弯(面外) 单取代 双取代 顺式 反式3100~3000 1695~1630 1430~1290 1010~650 995~985 910~905 730~650 980~965 3.23~ 3.33 5.90~ 6.13 7.00~ 7.75 9.90~ 15.4 10.05~10.15 10.99~11.05 13.70~15.38 10.20~10.36 中、 弱 中 强 强 强 强 强 C=C=C为 2000~1925 cm-1 三、炔烃类CH伸 C≡C 伸 CH弯(面内) CH弯(面外) ~3300 2270~2100 1260~1245 645~615 ~3.03 4.41~ 4.76 7.94~ 8.03 15.50~16.25 中 中 强 四、取代苯类CH伸 泛频峰 骨架振动 (C C= ν) CH弯(面内) CH弯(面外)3100~3000 2000~1667 1600±20 1500±25 1580±10 1450±20 1250~1000 910~665 3.23~ 3.33 5.00~ 6.00 6.25±0.08 6.67±0.10 6.33±0.04 6.90±0.10 8.00~ 10.00 10.99~15.03 变 弱 强 三、四个峰, 特征 确定取代位置

红外吸收光谱特征峰特别整理版.doc

化合物基团烷烃-CH3 -CH2- 烯烃 炔烃- C≡C-H 芳烃 醇类R-OH X-H 伸缩振动区 asCH:2962±10(s) sCH:2872 ±10(s) asCH:2926±10(s) sCH:2853±10(s) CH:2890±10(s) CH:3040~3010(m) CH:3040~3010(m) CH:≈3300(m) CH:3100~3000(变) OH:3700~3200(变) 叁键区双键伸缩振动区 C=C:1695~1540(m) C=C:1695~1540(w) C≡C:2270~2100(w) 泛频 :2000 ~ 1667(w) C=C:1650~1430(m) 2~4 个峰 部分单键振动和指纹区 asCH:1450±10(m) sCH:1375 ±5(s) CH:1465±20(m) CH:~1340(w) CH:1310~1295(m) CH:770~665(s) CH:970~960(s) CH:1250~1000(w) CH:910~665 单取代: 770~ 730(vs) ≈700(s) 邻双取代 :770 ~ 735(vs) 间双取代 :810 ~ 750(vs) 725 ~ 680(m) 900 ~ 860(m) ~对双取代 :860 ~ 790(vs) OH:1410~1260(w) CO:1250~1000(s) OH:750~650(s)

酚类 Ar-OH ~ 3125(s) OH:3705 脂肪醚R-O-R' 酮 醛 ≈2720(w) CH:≈2820, 双峰 羧酸 OH:3400 ~ 2500(m) 酸酐C=C:1650~1430(m) C=O:≈1715(vs) C=O:≈1725(vs) C=O:1740~1690(m) C=O:1850~1880(s) C=O:1780~1740(s) OH:1390~1315(m) CO:1335~1165(s) CO:1230~1010(s) OH:1450~1410(w) CO:1266~1205(m) CO:1170~1050(s) 酯 胺 -NH2 -NH 酰胺泛频C=O:≈3450(w) NH2:3500~3300(m) 双峰 NH:3500~3300(m) asNH:≈3350(s) sNH:≈3180(s) NH:≈3270(s) C=O:1770~1720(s) NH:1650~1590(s,m) NH:1650~1550(vw) C=O:1680~1650(s) NH:1650~1250(s) C=O:1680~1630(s) COC:1300~1000(s) CN(脂肪):1220~ 1020(m,w) CN(芳香):1340~ 1250(s) CN(脂肪):1220~ 1020(m,w) CN(芳香):1350~ 1280(s) CN:1420~1400(m) NH2:750~600(m) CN+NH:1310~1200(m)

2021年主要基团的红外特征吸收峰

主要基团的红外特征吸收峰 欧阳光明(2021.03. 07) 基团振动类型波数(cm- 1) 波长 (μm) 强度备注 一、烷烃类CH伸 CH伸(反 称) CH伸(对 称) CH弯(面内) C-C伸3000~2843 2972~2880 2882~2843 1490~1350 1250~1140 3.33~3.52 3.37~3.47 3.49~3.52 6.71~ 7.41 8.00~8.77 中、 强 中、 强 中、 强 分为反称与对 称 二、烯烃类CH伸 C=C伸 CH弯(面内) CH弯(面外) 单取代 双取代 顺式 反式3100~3000 1695~1630 1430~1290 1010~650 995~985 910~905 730~650 980~965 3.23~3.33 5.90~ 6.13 7.00~7.75 9.90~15.4 10.05~ 10.15 10.99~ 11.05 13.70~ 15.38 10.20~ 10.36 中、 弱 中 强 强 强 强 强 C=C=C为 2000~1925 cm-1 三、炔烃类CH伸 C≡C 伸 CH弯(面内) CH弯(面外) ~3300 2270~2100 1260~1245 645~615 ~3.03 4.41~4.76 7.94~8.03 15.50~ 16.25 中 中 强 四、取代苯类CH伸 泛频峰 骨架振动 () CH弯(面内) CH弯(面外)3100~3000 2000~1667 1600±20 1500±25 1580±10 1450±20 1250~1000 910~665 3.23~3.33 5.00~ 6.00 6.25±0.08 6.67±0.10 6.33±0.04 6.90±0.10 8.00~ 10.00 10.99~ 15.03 变 弱 强 三、四个峰, 特征 确定取代位置

红外吸收光谱特征峰特别整理版.doc

表典型有机化合物的重要基团频率(/cm-1 ) 化合物基团X-H 伸缩振动区叁键区双键伸缩振动区烷烃-CH3 asCH:2962±10(s) sCH:2872±10(s) -CH2- asCH:2926±10(s) sCH:2853±10(s) CH:2890 ± 10(s) 烯烃 CH:3040~3010(m)C=C:1695~1540(m) CH:3040 ~ 3010(m) :1695 ~ 1540(w) C=C 炔烃-C≡C-H :2270~ 2100(w) CH: ≈ 3300(m) C≡C 芳烃泛频 :2000 ~ 1667(w) CH:3100~3000(变) :1650 ~ 1430(m) C=C 2~4 个峰 醇类R-OH OH:3700~3200(变) 部分单键振动和指纹区asCH:1450±10(m) sCH:1375±5(s) CH:1465±20(m) CH:~ 1340(w) CH:1310~1295(m) CH:770 ~ 665(s) CH:970 ~ 960(s) CH:1250~1000(w) CH:910~665 单取代: 770 ~ 730(vs) ≈700(s) 邻双取代 :770 ~ 735(vs) 间双取代 :810 ~ 750(vs) 725 ~ 680(m) 900 ~ 860(m) ~对双取代 :860 ~ 790(vs) OH:1410~1260(w) CO:1250~1000(s) OH:750 ~ 650(s)

酚类Ar-OH OH: 3705 ~ 3125(s) 脂肪醚R-O-R' 酮 醛 CH:≈2820, ≈2720(w) 双峰 羧酸 OH: 3400 ~ 2500(m) 酸酐 酯 泛频C=O:≈3450(w) 胺-NH2 NH2:3500~3300(m) 双峰 -NH NH:3500~3300(m) 酰胺 asNH: ≈ 3350(s) sNH: ≈ 3180(s) NH:≈3270(s) 酰卤 :1650 ~ 1430(m) OH:1390 ~ 1315(m) C=C CO:1335~1165(s) CO:1230~1010(s) C=O:≈1715(vs) C=O:≈1725(vs) C=O:1740~1690(m) OH:1450~1410(w) CO:1266~1205(m) C=O:1850~1880(s) CO:1170~1050(s) C=O:1780~1740(s) C=O:1770~1720(s) COC:1300~1000(s) NH:1650~1590(s,m) CN(脂肪):1220 ~ 1020(m,w) CN(芳香 ):1340 ~ 1250(s) NH:1650~1550(vw) CN(脂肪):1220 ~ 1020(m,w) CN(芳香 ):1350 ~ 1280(s) C=O:1680~1650(s) :1420~ 1400(m) CN NH:1650 ~ 1250(s) NH2:750 ~ 600(m) C=O:1680~1630(s) + :1310~1200(m) CN NH NH+CN:1750~ 1515(m) C=O:1670~1630 C=O:1810~1790(s)

最新总结-红外光谱频率与官能团特征吸收峰分析

红外波谱 分子被激发后,分子中各个原子或基团(化学键)都会产生特征的振动,从而在特点的位置会出现吸收。相同类型的化学键的振动都是非常接近的,总是在某一范围内出现。 整个红外谱图可以分为两个区,4000~1350区是由伸缩振动所产生的吸收带,光谱比较简单但具有强烈的特征性,1350~650处指纹区。

通常,4000~2500 处高波数端,有与折合质量小的氢原子相结合的官能团O-H, N-H, C-H, S-H 键的伸缩振动吸收带,在2500-1900 波数范围内常常出现力常数大的三件、累积双键如:- y, - gN, -C=C=C-,-C=C=O,-N=C=O等的伸缩振动吸收带。在1900以下的波数端有 -C=C-, -C=O, -C=N-, -C=O 等的伸缩振动以及芳环的骨架振动。 1350~650指纹区处,有C-O, C-X的伸缩振动以及C-C的骨架振动,还有力常数较小的弯曲振动产生的吸收峰, 因此光谱非常复杂。该区域各峰的吸收位置受整体分子结构的影响较大, 分子结构稍有不同, 吸收也会有细微的差别, 所以指纹区对于用已知物来鉴别未知物十分重要。

有机化学有机化合物红外吸收光谱 C伸缩振动,S面内弯曲振动,丫面外弯曲振动 一、烷烃 饱和烷烃IR光谱主要由C-H键的骨架振动所引起,而其中以C-H键的伸缩振动最为有用。在确定分子结构时,也常借助于C-H键的变形振动和C-C键骨架振动吸收。烷烃有下列四种振动吸收。 1、(T C-H在2975—2845 cm-1范围,包括甲基、亚甲基和次甲基的对称与不对称 伸缩振动 2、S C-H在1460 cm-1和1380 cm-1处有特征吸收,前者归因于甲基及亚甲基C-H 的(T as,后者归因于甲基C-H的(T s。1380 cm-1峰对结构敏感,对于识别甲基很有用。共存基团的电负性对1380 cm-1峰位置有影响,相邻基团电负性愈强,愈移向高波数区,例如,在CH3F中此峰移至1475 cm-1。 异丙基1380 cm-1裂分为两个强度几乎相等的两个峰1385 cm-1、1375 cm-1 1 1 1 叔丁基1380 cm 裂分1395 cm 、1370cm两个峰,后者强度差不多是前者 的两倍,在1250 cm-1、1200 cm-1附近出现两个中等强度的骨架振动。 3、(T C-C在1250—800 cm-1范围内,因特征性不强,用处不大。 4、丫C-H分子中具有一(CH2)n—链节,n大于或等于4时,在722 cm-1有一个弱吸收峰,随着CH2个数的减少,吸收峰向高波数方向位移,由此可推断分子链的长短。 二、烯烃 烯烃中的特征峰由C=C-H键的伸缩振动以及C=C-H键的变形振动所引起。烯烃分子主要有三种特征吸收。 1、(T C=C-H烯烃双键上的C-H键伸缩振动波数在3000 cm-1以上,末端双键氢 \ 1 zC=CH 2 在3075—3090 cm 有强峰最易识别。 2、(T C=C吸收峰的位置在1670—1620 cm-1。随着取代基的不同,c C=C吸收峰的位置有所不同,强度也发生变化。 3、S C=C-H烯烃双键上的C-H键面内弯曲振动在1500—1000 cm-1,对结构不敏感,用途较少;而面外摇摆振动吸收最有用,在1000- 700 cm-1范围内,该振动对结构敏感,其吸收

附红外吸收光谱(IR)的基本原理及应用

附红外吸收光谱(IR)的基本原理及应用 一、红外吸收光谱的历史 太阳光透过三棱镜时,能够分解成红、橙、黄、绿、蓝、紫的光谱带;1800年,发现在红光的外面,温度会升高。这样就发现了具有热效应的红外线。红外线和可见光一样,具有反射、色散、衍射、干涉、偏振等性质;它的传播速度和可见光一样,只是波长不同,是电磁波总谱中的一部分。(图一)、波长范围在0.7微米到大约1000微米左右。红外区又可以进一步划分为近红外区<0.7到2微米,基频红外区(也称指纹区,2至25微米)和远红外区(25微米至1000微米)三个部分。 1881年以后,人们发现了物质对不同波长的红外线具有不同程度的吸收,二十世纪初,测量了各种无机物和有机物对红外辐射的吸收情况,并提出了物质吸收的辐射波长与化学结构的关系,逐渐积累了大量的资料;与此同时,分子的振动――转动光谱的研究逐步深入,确立了物质分子对红外光吸收的基本理论,为红外光谱学奠定了基础。1940年以后,红外光谱成为化学和物理研究的重要工具。今年来,干涉仪、计算机和激光光源和红外光谱相结合,诞生了计算机-红外分光光度计、傅立叶红外光谱仪和激光红外光谱仪,开创了崭新的红外光谱领域,促进了红外理论的发展和红外光谱的应用。 二、红外吸收的本质 物质处于不停的运动状态之中,分子经光照射后,就吸收了光能,运动状态从基态跃迁到高能态的激发态。分子的运动能量是量子化的,它不能占有任意的能量,被分子吸收的光子,其能量等于分子动能的两种能量级之差,否则不能被吸收。 分子所吸收的能量可由下式表示: E=hυ=hc/λ 式中,E为光子的能量,h为普朗克常数,υ为光子的频率,c为光速,λ为波长。由此可见,光子的能量与频率成正比,与波长成反比。 分子吸收光子以后,依光子能量的大小,可以引起转动、振动和电子能阶的跃迁,红外光谱就是由于分子的振动和转动引起的,又称振-转光谱。

红外吸收光谱特征峰

表15.1 典型有机化合物的重要基团频率(/cm-1) asCH asCH sCH sCH asCH CH sCH CH CH CH C=C CH CH CH C=C CH CH C≡C CH CH C=C CH OH OH

CO OH OH C=C OH CO CO C=O CH C=O OH C=O OH CO CO C=O C=O 泛频C=O C=O COC NH2NH CN CN NH NH CN CN asNH C=O CN

sNH NH NH2 NH CN+NH C=O NH+CN C=O C=O C≡N NO2NO2 CN NO2NO2 CN 吡啶类 CH C=C及C=N CH CH 嘧啶类 CH C=C及C=N CH CH *表中vs,s,m,w,vw用于定性地表示吸收强度很强,强,中,弱,很弱。

中红外光谱区一般划分为官能团区和指纹区两个区域,而每个区域又可以分为若干个波段。 官能团区 官能团区(或称基团频率区)波数范围为4000~1300cm -1 , 又可以分为四个波段。 ★ 4000~2500cm -1 为含氢基团x —H (x 为O 、N 、C )的伸缩振动区,因为折合质量小,所以波数高,主要有以下五种基团吸收 ● 醇、酚中O —H :3700~3200cm -1 , 无缔合的O —H 在高 一侧,峰形尖锐, 强度为s 缔合的O —H 在低 一侧, 峰形宽钝, 强度为s ● 羧基中O —H : 3600~2500 cm -1 , 无缔合的O —H 在高 一侧,峰形尖锐, 强度为s 缔合可延伸至2500 cm -1 ,峰非常宽钝, 强度为s ● N —H : 3500~3300 cm -1 , 伯胺有两个H ,有对称和非对称两个峰, 强度为s—m 叔胺无H ,故无吸收峰 ● C —H : <3000 cm -1 为饱和C : ~2960 cm -1 ( ),~2870 cm -1 ( ) 强度为m-s ~2925 cm -1 ( ),~2850 cm -1 ( ) 强度为m-s ~2890 cm -1 强度为w >3000 cm -1 为不饱和 C : (及苯环上C-H)3090~3030 cm -1 强度为m ~3300 cm -1 强度为m ● 醛基中C —H :~2820及~2720两个峰 强度为m-s

红外光谱吸收峰

红外光谱吸收峰 物质的红外光谱是其分子结构的反映,谱图中的吸收峰与分子中各基团的振动形式相对应。多原子分子的红外光谱与其结构的关系,一般是通过实验手段得到。这就是通过比较大量已知化合物的红外光谱,从中总结出各种基团的吸收规律。实验表明,组成分子的各种基团,如O-H、N-H、C-H、C=C、C=OH和C C等,都有自己的特定的红外吸收区域,分子的其它部分对其吸收位置影响较小。通常把这种能代表及存在、并有较高强度的吸收谱带称为基团频率,其所在的位置一般又称为特征吸收峰。≡物质的红外光谱是其分子结构的反映,谱图中的吸收峰与分子中各基团的振动形式相对应。多原子分子的红外光谱与其结构的关系,一般是通过实验手段得到。这就是通过比较大量已知化合物的红外光谱,从中总结出各种基团的吸收规律。实验表明,组成分子的各种基团,如O-H、N-H、C-H、C=C、C=OH和C 一、基团频率区和指纹区 (一)基团频率区 中红外光谱区可分成4000 cm-1 ~1300 cm-1和1800cm-1 (1300 cm-1 )~ 600 cm-1两个区域。最有分析价值的基团频率在4000 cm-1 ~ 1300 cm-1 之 间,这一区域称为基团频率区、官能团区或特征区。区内的峰是由伸缩振动产生的吸收带,比较稀疏,容易辨认,常用于鉴定官能团。在1800 cm-1 (1300 cm-1 )~600 cm-1 区域内,除单键的伸缩振动外,还有因变形振动产生的谱带。这种振动与整个分子的结构有关。当分子结构稍有不同时,该区的吸收就有细微的差异,并显示出分子特征。这种情况就像人的指纹一样,因此称为指纹区。指纹区对于指认结构类似的化合物很有帮助,而且可以作为化合物存在某种基团的旁证。基团频率区可分为三个区域: (1)4000 ~2500 cm-1 X-H伸缩振动区,X可以是O、H、C或S等原子。 O-H基的伸缩振动出现在3650 ~3200 cm-1 范围内,它可以作为判断有无醇类、酚类和有机酸类的重要依据。当醇和酚溶于非极性溶剂(如CCl4),浓度于0.01mol. dm-3时,在3650 ~3580 cm-1处出现游离O-H基的伸缩振动吸收,峰形尖锐,且没有其它吸收峰干扰,易于识别。当试样浓度增加时,羟基化合物产生缔合现象,O-H基的伸缩振动吸收峰向低波数方向位移,在3400 ~3200 cm-1 出现一个宽而强的吸收峰。胺和酰胺的N-H伸缩振动也出现在3500~3100 cm-1 CH(不是炔烃)基的吸收基出现在2890 cm-1 附近,但强度很弱。不饱和的C-H伸缩振动出现在3000 cm-1以上,以此来判别化合物中是否含有不饱和的C-H键。苯环的C-H键伸缩振动出现在3030 cm-1附近,它的特征是强度比饱和的C-H浆稍弱,但谱带比较尖锐。≡因此,可能会对O-H伸缩振动有干扰C-H的伸缩振动可分为饱和和不饱和的两种。饱和的C-H伸缩振动出现在3000 cm-1以下,约3000~2800 cm-1,取代基对它们影响很小。如-CH3 基的伸缩吸收出现在2960 cm-1和2876 cm-1附近;- CH2基的吸收在2930 cm-1 和2850 cm-1附近; 不饱和的双键=C-H的吸收出现在3010~3040 cm-1范围内,末端= CH2的吸收出 现在3085 cm-1附近。 CH上的C-H伸缩振动出现在更高的区域(3300 cm-1 )附近。≡叁键 (2)2500~1900 为叁键和累积双键区。 N基的吸收越弱,甚至观察不到。≡N基越近,-C ≡N基吸收比较强而尖锐。若分子中含有O原子,且O原子离-C ≡N基的缩振动在非共轭的情况下出现在2240~2260 cm-1附近。当与不饱和键或芳香核共轭时,该峰位移到2220~2230 cm-1附近。若分子中含有C、H、N原子,-C ≡C-R,因为分子是对称,则为非红外活性。-C ≡C-R出现在2190~2260 cm-1附近。如果是R-C ≡-C 'CH的伸缩振动出现在 2100~2140 cm-1附近,R≡C-R两种类型,R-C≡-C 'CH和R≡N等等叁键的伸缩振动,以及-C =C=C、-C=C=O等累积双键的不对称性伸缩振动。对于炔烃类化合物,可以分成R-C≡C、-C≡主要包括-C

红外吸收光谱特征峰特别整理版

:770 ?735(vs) :810 ?750(vs) 725 ?680(m) 900 ?860(m) ?对双取代:860?790(vs) CO 1250 ?1000(s) ''OH :750 ?650(s) 表典型有机化合物的重要基团频率( /cm-1) 化合物 基团 X-H 伸缩振动区 叁键区 双键伸缩振动区 部分单键振动和指纹区 烷烃 -CH3 P asCH 2962 士 10(s) 右 asCH 1450 士 10(m) 卩 sCH 2872 士 10(s) 占 sCH 1375 士 5(s) -CH2- P asCH 2926 士 10(s) 5 CH 1465 士 20(m) P SCH 2853 士 10(s) _______________ —— 1 1 P CH 2890 士 10(s) 右 CH ?1340(w) 烯烃 >=\ H H v CH 3040 ?3010(m) V C=C 1695 ?1540(m) ? CH 1310 ?1295(m) 丫 CH 770 ?665(s) H ?-< P CH 3040 ?3010(m) V C=C 1695 ?1540(w) Y CH 970 ?960(s) 炔烃 dC-H P CH - 3300(m) y OC2270?2100(w) 芳烃 泛频:2000 ? 1667(w) CH 3100 ?3000(变) 右 CH 1250 ?1000(w) 'C =C 1650 ?1430(m) 2?4个峰 丫 CH 910 ?665 单取代: 770 ?730(vs) ?700(s) 邻双取代 间双取代 醇类 R-OH 1 OH :3700 ?3200(变) OH :1410 ?1260(w)

红外吸收光谱解析

红外吸收光谱法 第一节概述 一、红外光谱测定的优点 20世纪50年代初期,红外光谱仪问世,揭开了有机物结构鉴定的新篇章。到了50年代末期,已经积累了大量的红外光谱数据,到70年代中期,红外光谱法成为了有机结构鉴定的重要方法。红外光谱测定的优点: 1、任何气态、液态、固态样品都可以进行红外光谱的测定,这是核磁、质谱、紫外等仪器所不及的。 2、每种化合物均有红外吸收,又有机化合物的红外光谱可以获得丰富的信息。 3、常规红外光谱仪价格低廉,易于购置。 4、样品用量小。 二、红外波段的划分 σ=104/λ(λnm σcm-1) 红外波段范围又可以进一步分为远红外、中红外、近红外 波段波长nm 波数cm-1 近红外0.75~2.5 13300~4000 中红外 2.5~15.4 4000~650 远红外15.4~830 650~12 三、红外光谱的表示方法 红外光谱图多以波长λ(nm)或波数σ(cm-1)为横坐标,表示吸收峰的位置,多以透光率T%为纵坐标,表示吸收强度,此时图谱中的吸收“峰”,其实是向下的“谷”。一般吸收峰的强弱均以很强(ε大于200)、强(ε在75-200)、中(ε在25-75)、弱(ε在5-25)、很弱(ε小于5),这里的ε为表观摩尔吸收系数 红外光谱中吸收峰的强度可以用吸光度(A)或透过率T%表示。峰的强度遵守朗伯-比耳定律。吸光度与透过率关系为 A=lg( ) T1 所以在红外光谱中“谷”越深(T%小),吸光度越大,吸收强度越强。第二节红外吸收光谱的基本原理

一、分子的振动与红外吸收 任何物质的分子都是由原子通过化学键联结起来而组成的。分子中的原 子与化学键都处于不断的运动中。它们的运动,除了原子外层价电子跃迁以 外,还有分子中原子的振动和分子本身的转动。这些运动形式都可能吸收外 界能量而引起能级的跃迁,每一个振动能级常包含有很多转动分能级,因此 在分子发生振动能级跃迁时,不可避免的发生转动能级的跃迁,因此无法测 得纯振动光谱,故通常所测得的光谱实际上是振动-转动光谱,简称振转光谱。 1、双原子分子的振动 分子的振动运动可近似地看成一些用弹簧连接着的小球的运动。以双原子 分子为例,若把两原子间的化学键看成质量可以忽略不计的弹簧,长度为r (键 长),两个原子分子量为m 1、m 2。如果把两个原子看成两个小球,则它们之 间的伸缩振动可以近似的看成沿轴线方向的简谐振动,如图3—2。因此可以 把双原子分子称为谐振子。这个体系的振动频率υ(以波数表示),由经典力 学(虎克定律)可导出: C ——光速(3×108 m/s ) υ= K ——化学键的力常数(N/m ) μ——折合质量(kg ) μ= 如果力常数以N/m 为单位,折合质量μ以原子质量为单位,则上式可简 化为 υ=130.2 双原子分子的振动频率取决于化学键的力常数和原子的质量,化学键越强,相对原子质量越小,振动频率越高。 H-Cl 2892.4 cm -1 C=C 1683 cm -1 C-H 2911.4 cm -1 C-C 1190 cm -1 同类原子组成的化学键(折合质量相同),力常数大的,基本振动频率就 大。由于氢的原子质量最小,故含氢原子单键的基本振动频率都出现在中红 外的高频率区。 2、多原子分子的振动 (1)、基本振动的类型 1πμ2c K m 1m 2m 1m2+ K μ

官能团红外吸收特征频率表

附录3 常见官能团红外吸收特征频率表 吸收频率(cm-1) 化合物类型官能团 4000~2500 2500~2000 2000~15001500~900 900以下 备注 —CH32960,尖[70] 2870,尖[30] 1460,[<15] 1380,[15] 1.甲基氧、氮原子相连时, 2870的吸收移向低波数 2.借二甲基使1380的吸 收产生双峰 —CH22925,尖[75] 2825,尖[45] 1470,[8] 725~720[3] 1.与氧、氮原子相连时, 2850吸收移向低波数。 2.—(CH2)n—中,n>4时 方有725~720的吸收,当 n小时往高波数移动 烷基 △ 三员碳环3000~3080 [变化] 三员环上有氢时,方有此 吸收 —CH23080,[30] 2975,[中] —CH— 3020,[中] C—C 1675~1600 [中~弱] 共轭烯移向较低波数 不饱和烃 —CH—CH2990,尖[50] 910,尖[110]

续表 吸收频率(cm-1) 化合物类型官能团 4000~2500 2500~2000 2000~1500 1500~900900以下 备注 2000~1600,[5] 当该区无别的吸收峰时,可 见几个弱吸收峰 900~850, [中] 苯环上弧立氢(如苯环上五 取代) 860~800, 尖[强] 苯环上两个相邻氢,常出现 在820~800处 800~750, 尖[强] 苯环上有三个相邻氢770~730, 尖[强] 苯环上有四个或五个相邻 氢 苯环及稠芳环 710~690,尖[强] 苯环单取代;1,3-二取代;1,3,5-及1,2,3-三取代时附加此吸收 吡啶3075~3020 尖[强] 1620~1590[中] 1500[中] 920~720, 尖[强] 900以下吸收近似于苯环 的吸收位置(以相邻氢的数 目考虑) 呋喃3165~3125 [中,弱] ~1600,~1500 ~1400 吡咯3490,尖[强] 3125~3100[弱] 1600~1500[变 化](两个吸收峰) NH产生的吸收—CH产生 的吸收 杂芳环 噻吩 3125~3050 ~1520 ~1410 750~690,[强]

红外吸收光谱特征峰特别整理版

表15、1 典型有机化合物得重要基团频率(/cm-1)

*表中vs,s,m,w,vw用于定性地表示吸收强度很强,强,中,弱,很弱。 中红外光谱区一般划分为官能团区与指纹区两个区域,而每个区域又可以分为若干个波段。 官能团区 官能团区(或称基团频率区)波数范围为4000~1300cm-1, 又可以分为四个波段。 ★4000~2500cm-1为含氢基团x—H(x为O、N、C)得伸缩振动区,因为折合质量小,所以波数高,主要有以下五种基团吸收 ●醇、酚中O—H:3700~3200cm-1, 无缔合得O—H在高一侧,峰形尖锐, 强度为s 缔合得O—H在低一侧, 峰形宽钝, 强度为s ●羧基中O—H: 3600~2500 无缔合得O—H在高一侧,峰形尖锐, 强度为s

cm-1, 缔合可延伸至2500 cm-1,峰非常宽钝, 强度为s ●N—H: 3500~3300 cm-1, 伯胺有两个H,有对称与非对称两个峰, 强度为s—m 叔胺无H,故无吸收峰 ●C—H: <3000 cm-1为饱与C: ~2960 cm-1 (),~2870 cm-1 () 强度为m-s ~2925 cm-1 (),~2850 cm-1 () 强度为m-s ~2890 cm-1强度为w>3000 cm-1为不饱与 (及苯环上C-H)3090~3030 cm-1强度为mC: ~3300 cm-1强度为m 强度为m-s ●醛基中C—H:~2820及~2720 两个峰 ★2500~2000 cm-1为叁键与累积双键伸缩振动吸收峰,主要包括-C≡C-、-C≡N叁键得伸缩振动及、等累积双键得非对称伸缩振动,呈现中等强度得吸收。在此波段区中,还有S—H、Si—H、P—H、B—H得伸缩振动。 ★2000~1500 cm-1为双键得伸缩振动吸收区,这个波段也就是比较重要得区域,主要包括以下几种吸收峰带。 ●C=O伸缩振动,出现在1960~1650 cm-1,就是红外光谱中很特征得且往往就是最强得 吸收峰,以此很容易判断酮类、醛类、酸类、酯类、酸酐及酰胺、酰卤等含有C=O得有机化合物。 ●C=N、C=C、N=O得伸缩振动,出现在1675~1500 cm-1。在这波段区中,单核芳烃得 C=C骨架振动(呼吸)呈现2~4个峰(中等至弱得吸收)得特征吸收峰,通常分为两组,分别出现在1600 cm-1与1500 cm-1左右,在确定有否芳核得存在时具有重要意义。 ●苯得衍生物在2000~1670 cm-1波段出现C—H面外弯曲振动得倍频或组合数。由于 吸收强度太弱,应用价值不如指纹区中得面外变形振动吸收峰,如图15、9所示。如在分析中有必要,可加大样品浓度以提高其强度。

常见基团红外光谱特征频率解读

仲酰胺 -CONH- 仲酰胺仲C=O与NH可以分别位于分子键的同侧或异测,因而有顺式和反式之别,顺式比反式频率低,由于含量不同,两峰强度可能相差较大 NH 3500~3400 反式 3460~3400 顺式 3440~3420 顺式和反式 3100~3070 NH2平面变角振动的倍频 C=O 1700~1670 酰胺吸收带1,当N上有吸电子取代基时,C-O 频率向高频位移δN-H 键状 1550 ~1510 环状 1430 酰胺吸收带2 C-N 1260 酰胺吸收带3 γN-H 700 酰胺吸收带4 氮氮双键 烷基偶氮化合物 1575~1555 v N=N伸缩 反式芳香偶氮化合物 1440~1410 弱 N=N伸缩 顺式芳香偶氮化合物约1510 弱 N=N伸缩 芳烃 芳烃=C-H 和环C=C伸缩振动 =C-H 3080~3010 m 出现一组谱峰(3-4个)=C-H -C=C- 1625~1590 v 通常在大约1600处 1590~1575 v 若共轭在1580出现强谱带 1520~1470 v 有吸电子基团取代时通常在大约1470,有给电子基团取代时 通常在大约1510 1465~1430 v 芳环上=C-H非平面变角振动频率 1,4-二取代 860-800 vs 羟基 羟基O-H伸缩振动 游离O-H 3670~3580 v 尖峰,OH伸缩 氢键缔合O-H 3550~3230 m-s 通常峰形宽,振动频率与浓度有关(分子间) 氢键缔合O-H 3590~3400 v 通常峰形窄,振动频率与浓度无关(分子内) 螯合O-H 3200~2500 v 通常峰形宽,振动频率与浓度无关 羟基O-H变形振动 伯、伯醇 1350~1260 s 面内变形 叔醇 1410~1310 s 面内变形 醇 700~600 宽,面外变形 羧基

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红外吸收光谱特征峰特别整理版

表15.1 典型有机化合物的重要基团频率(/cm-1) 化合物基团X-H伸缩振动区叁键区双键伸缩振动区 部分单键振动和指纹 区 烷烃-CH3 asCH:2962±10(s) asCH:1450±10(m) sCH:2872±10(s) sCH:1375±5(s) -CH2- asCH:2926±10(s) CH:1465±20(m) sCH:2853±10(s) CH:2890±10(s) CH:~1340(w) 烯烃 CH:3040~3010(m) C=C:1695~1540(m) CH:1310~1295(m) CH:770~665(s) CH:3040~3010(m) C=C:1695~1540(w) CH:970~960(s) 炔烃-C≡C-H CH:≈3300(m) C≡C:2270~2100(w) 芳烃 CH:3100~3000(变) 泛频:2000~1667(w) C=C:1650~1430(m) 2~4个峰 CH:1250~1000(w) CH:910~665 单取代:770~ 730(vs) ≈700(s) 邻双取代:770~735(vs) 间双取代:810~750(vs) 725~

680(m) 900~ 860(m) ~对双取代:860~ 790(vs) 醇类R-OH OH:3700~3200(变) OH:1410~1260(w) CO:1250~1000(s) OH:750~650(s) 酚类Ar-OH OH:3705~3125(s) C=C:1650~1430(m) OH:1390~1315(m) CO:1335~1165(s) 脂肪醚R-O-R'CO :1230~1010(s) 酮 C=O:≈1715(vs) 醛 CH: ≈2820,≈2720(w) 双峰 C=O:≈1725(vs) 羧酸 OH:3400~2500(m) C=O:1740~1690(m) OH:1450~1410(w) CO:1266~1205(m) 酸酐 C=O:1850~1880(s) C=O:1780~1740(s) CO:1170~1050(s) 酯泛频 C=O:≈3450(w) C=O:1770~1720(s) COC:1300~1000(s) 胺-NH2 NH2:3500~3300(m) 双峰NH:1650~1590(s,m) CN(脂肪):1220~ 1020(m,w)

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