經典紅外光譜解析課件

1、紅外光譜紅外光譜的基本概念紅外光譜的基本概念 紅外光譜儀及樣品制備技術紅外光譜儀及樣品制備技術 紅外光譜與分子結構的關系紅外光譜與分子結構的關系 紅外圖譜解析紅外圖譜解析 紅外光譜的應用紅外光譜的應用紅外光譜的基本概念紅外光譜的基本概念1 紅外光譜的基本概念紅外光譜的基本概念2 紅外光區(qū)分三個區(qū)段：紅外光區(qū)分三個區(qū)段： 近紅外區(qū)：0.752.5 m，133334000/cm, 泛音區(qū)（用于研究 單鍵的倍頻、組頻吸收） 中紅外區(qū)：2.525 m，4000400/cm, 基頻振動區(qū)（各種基團基頻振動吸收） 遠紅外區(qū)：25 m以上， 轉動區(qū)（價鍵轉動、晶格轉動）紅外光譜的產生紅外光譜的產生： 用波長

2、2.525m,頻率4000400/cm的光波照射樣品，引起分子內振動和轉動能級躍遷所產生的吸收光譜。 分子振動的類型雙原子分子振動雙原子分子振動多原子分子振動多原子分子振動 分子振動的類型 雙原子分子振動雙原子分子振動 多原子分子振動多原子分子振動中紅外區(qū)的頻率常用波數表示，波數的單位是cm-1，標準紅外譜圖標有頻率和波長兩種刻度。波長和波數的關系是：）（）（mcm4110各種振動方式及能量分子振動方式分為： 伸縮振動 -對稱伸縮振動 s -反對稱伸縮振動 as 彎曲振動 -面內彎曲振動 -剪式振動 s -平面搖擺 -面外彎曲振動- -非平面搖擺 -扭曲振動 按能量高低為： as s s 高頻

3、區(qū) 低頻區(qū) 紅外光譜的選律:使分子偶極矩發(fā)生改變的振動是紅外活性的. 振動自由度和峰數振動自由度和峰數含n個原子的分子，自由度為： 線性分子有 3n-5 個 非線性分子有 3n-6 個 理論上每個自由度在IR中可產生1個吸收峰，實際上IR光譜中的峰數少于基本振動自由度，原因是： 1 振動過程中，伴隨有偶極矩的振動才能產生吸收峰 2 頻率完全相同的吸收峰，彼此發(fā)生簡并（峰重疊） 3 強、寬峰覆蓋相近的弱、窄峰 4 有些峰落在中紅外區(qū)之外 5 吸收峰太弱，檢測不出來二氧化碳的IR光譜 O=C=O O=C=O O=C=O O=C=O 對稱伸縮振動 反對稱伸縮振動 面內彎曲振動 面外彎曲振動 不產生吸

4、收峰 2349 667 667 因此O=C=O的 IR光譜只有2349 和 667/cm 二個吸收峰IR光譜得到的結構信息光譜得到的結構信息IR光譜表示法：光譜表示法： 橫坐標為吸收波長（m），或吸收頻率（波數/cm） 縱坐標常用百分透過率T%表示從譜圖可得信息：從譜圖可得信息： 1 吸收峰的位置（吸收頻率） 2 吸收峰的強度 ,常用 vs (very strong), s (strong), m (medium), w (weak), vw (very weak), b (broad) ,sh (sharp),v (variable) 表示 3 吸收峰的形狀 (尖峰、寬峰、肩峰)）波長（）波

5、數（4110cm2121)(22mmmmkhkhE振2121)(2121mmmmkkckhhcE22121質量效應常見術語基頻峰、倍頻峰、合頻峰、熱峰基頻峰是分子吸收光子后從一個能級躍遷到相鄰的高一能級產生的吸收。V =0 V=1 倍頻峰(2)是分子吸收比原有能量大一倍的光子之后，躍遷兩個以上能基產生的吸收峰，出現在基頻峰波數n倍處。2 為弱吸收。合頻峰是在兩個以上基頻峰波數之和(組頻 1+ 2)或差(1 - 2處出現的吸收峰。合頻峰均為弱峰。熱峰來源于躍遷時低能級不是基態(tài)的一些吸收峰。返回紅外光譜的吸收強度紅外光譜的吸收強度 紅外吸收強度及其表示符號紅外吸收強度及其表示符號 摩爾消光系數（摩

6、爾消光系數（）強度強度符號符號200很強很強VS75200強強S2575中等中等M525弱弱W05很弱很弱VW影響紅外光譜吸收頻率的因素影響紅外光譜吸收頻率的因素 外在因素外在因素 內部因素內部因素 質量效應質量效應 電子效應電子效應 空間效應空間效應 氫鍵效應氫鍵效應 偶極場效應偶極場效應 振動的偶合振動的偶合 返回各種化學鍵的紅外吸收位置外在因素（測定條件）外在因素（測定條件）正己酸在液態(tài)和氣態(tài)的紅外光譜正己酸在液態(tài)和氣態(tài)的紅外光譜a 蒸氣（蒸氣（134）b 液體（室溫）液體（室溫） 樣品所處物態(tài)、制備樣品的方法、溶劑的性質、氫鍵、樣品所處物態(tài)、制備樣品的方法、溶劑的性質、氫鍵、結晶條件、

7、吸收池厚度、色散系統(tǒng)以及測試溫度等結晶條件、吸收池厚度、色散系統(tǒng)以及測試溫度等 質量效應質量效應 X-H X-H 鍵的伸縮振動波數（鍵的伸縮振動波數（cmcm-1-1） 化學鍵化學鍵波數（波數（cmcm-1-1）化學鍵化學鍵波數（波數（cmcm-1-1）C-HC-H30003000F-H F-H Cl-HCl-H4000400028902890C=C-HC-H3100-30003100-3000Br-H Br-H I-HI-H2650 2650 23102310Ar-HAr-H3100-30003100-3000Si-HSi-HGe-HGe-H2150215020702070C C-H C-H

8、33003300Sn-H Sn-H 18501850 2) 1(2XXHDDXHXHXHXDXDXHXDXDXHXmmmmmmmmmmmmmmmm將（將（mX+1）/（mX+2）近似為）近似為1，則上式可簡化為：，則上式可簡化為： 2DXHX電子效應電子效應誘導效應、中介效應、和共軛效應誘導效應、中介效應、和共軛效應 誘導效應誘導效應誘導效應誘導效應誘導效應：RCOR中極性基團的取代使C=O 移向高波數 化合物 RCHO RCOR RCOCl RCOF ClCOCl FCOF C=O 1713 1715 1800 1920 1828 1928共軛效應：共軛效應：使C=O 移向低波數 R-CH=

9、CH2 C=C 1650 CH3CN C=N 2255 RCOOR C=O 1735 (C2H5)2C=C(CN)COOC2H5 C=C 1629 , C=N 2224, C=O 1727中介效應中介效應 CN+HRRO-CNHRRO在許多情況下，誘導效應和共軛效應會同時存在: RCOOR R1CO-NR2 RCOS-Ar ArCO-SR R1COR2 C=O 1735 1690 1710 1665 1715 (-I +C) (+C -I) (-I +C) (+C -I) 共軛效應共軛效應: :共軛效應使不飽和鍵的波數顯著降低共軛效應使不飽和鍵的波數顯著降低 空間效應：環(huán)張力，HHHC=C=C

10、H1645cm-11610cm-11565cm-13017cm-13040cm-13060cm-1環(huán)張力對紅外吸收波數的影響環(huán)張力對紅外吸收波數的影響: :環(huán)數減小，環(huán)的張力增大，環(huán)外雙鍵加強，吸收頻率增大，環(huán)數減小，環(huán)的張力增大，環(huán)外雙鍵加強，吸收頻率增大，環(huán)內雙鍵減弱，吸收頻率減小環(huán)內雙鍵減弱，吸收頻率減小空間位阻空間位阻跨環(huán)共軛效應返回偶極場效應偶極場效應偶極場效應（Field effect)是通過分子內空間相對位置起作用的，只有在立體結構上互相靠近的基團之間才能產生F效應，例如： 環(huán)己酮 4，4-二甲基環(huán)己酮 2-溴-環(huán)己酮 4，4-二甲基-2-溴-環(huán)己酮 C=O 1712 1712

11、1716 1728 -氯代丙酮的三個異構體的C=O 吸收頻率不同氫鍵效應氫鍵效應氫鍵使吸收峰向低波數位移，并使吸收強度加強，例如：- 和-羥基蒽醌-二酮 -酮酯振動耦合效應振動耦合效應當一個化學鍵的伸縮振動與另一個化學鍵的振動吸收頻率很接近時，就會發(fā)生振動偶合。振動偶合的結果是吸收峰發(fā)生分裂，強度加強。費米共振：一個化學鍵的某一種振動的基頻和他自己或另一個連在一起的化學鍵的某一種振動的倍頻或組頻很接近時，可以發(fā)生偶合，這種偶合成為費米共振。如：-CHO的C-H伸縮振動28302695與C-H彎曲振動1390的倍頻2780 發(fā)生費米共振， 結果產生2820和2720二個吸收峰。返回影響紅外光譜吸

12、收強度的因素影響紅外光譜吸收強度的因素振動中偶極矩的變化幅度越大，吸收強度越大振動中偶極矩的變化幅度越大，吸收強度越大極性大的基團，吸收強度大，C=O 比 C=C 強， CN 比 C C 強 使基團極性降低的誘導效應使吸收強度減小，使基團極性增大的誘導效應使吸收強度增加。共軛效應使電子離域程度增大，極化程度增大，吸收強度增加。振動耦合使吸收增大，費米振動使倍頻或組頻的吸收強度顯著增加。形成氫鍵使振動吸收峰變強變寬。能級躍遷的幾率，v=0 v=2 比 v=0 v=1 能階大，但幾率小，吸收峰弱返回紅外光譜儀及樣品制備技術紅外光譜儀及樣品制備技術色散型紅外光譜儀 傅立葉變換紅外光譜儀（FTIR）

13、紅外樣品的制備 色散型紅外光譜儀傅立葉變換紅外光譜儀邁克遜干涉儀 干涉圖 FTIR光譜儀的優(yōu)點 掃描速度快（幾十次/秒），信號累加，信噪比提高（可達60：1）。光通量大，所有頻率同時測量，檢測靈敏度高，樣品量減少。掃描速度快，可跟蹤反應歷程，作反應動力學研究，并可與GC、LC聯用。測量頻率范圍寬，可達到45006cm-1雜散光少，波數精度高，分辨率可達0.05/cm對溫度、濕度要求不高。光學部件簡單，只有一個動鏡在實驗中運動，不易磨損。紅外光譜的測定方法樣品要求：干燥無水、濃度適當、多組分樣要先分離固體樣品：溴化鉀壓片法 糊狀法（加石蠟油 Nujol調成糊狀) 溶液法（溶劑CS2, CCl4

14、,CHCl3) 薄膜法 (高分子化合物） 液體樣品：液膜法 溶液法（水熔液樣品可用AgCl池子）氣體樣品：氣體樣品槽返回紅外光譜的分區(qū)紅外光譜的分區(qū)400-2500cm-1:這是X-H單鍵的伸縮振動區(qū)。2500-2000cm-1:此處為叁鍵和累積雙鍵伸縮振動區(qū)2000-1500cm-1:此處為雙鍵伸縮振動區(qū)1500-600cm-1:此區(qū)域主要提供C-H彎曲振動的信息 各種有機化合物的紅外光譜飽和烴 不飽和烴 醇、酚和醚 含羰基化合物 含氮化合物 其他含雜原子有機化合物 金屬有機化合物 高分子化合物 無機化合物 When you analyze the spectra, it is easier

15、 if you follow a series of steps in examining each spectrum. 1. Look first for the carbonyl C:O band. Look for a strong band at 1820-1660 cm-1. This band is usually the most intense absorption band in a spectrum. It will have a medium width. If you see the carbonyl band, look for other bands associa

16、ted with functional groups that contain the carbonyl by going to step 2. If no C:O band is present, check for alcohols and go to step 3. 2. If a C:O is present you want to determine if it is part of an acid, an ester, or an aldehyde or ketone. At this time you may not be able to distinguish aldehyde

17、 from ketone and you will not be asked to do so. ACID Look for indications that an O-H is also present. It has a broad absorption near 3300-2500 cm-1. This actually will overlap the C-H stretch. There will also be a C-O single bond band near 1100-1300 cm-1. Look for the carbonyl band near 1725-1700

18、cm-1.ESTER Look for C-O absorption of medium intensity near 1300-1000 cm-1. There will be no O-H band. ALDEHYDE Look for aldehyde type C-H absorption bands. These are two weak absorptions to the right of the C-H stretch near 2850 cm-1 and 2750 cm-1 and are caused by the C-H bond that is part of the

19、CHO aldehyde functional group. Look for the carbonyl band around 1740-1720 cm-1.KETONE The weak aldehyde CH absorption bands will be absent. Look for the carbonyl CO band around 1725-1705 cm-1. 3. If no carbonyl band appears in the spectrum, look for an alcohol O-H band.ALCOHOL Look for the broad OH

20、 band near 3600-3300 cm-1 and a C-O absorption band near 1300-1000 cm-1. 4. If no carbonyl bands and no O-H bands are in the spectrum, check for double bonds, C:C, from an aromatic or an alkene. ALKENE Look for weak absorption near 1650 cm-1 for a double bond. There will be a CH stretch band near 30

21、00 cm-1. AROMATIC Look for the benzene, C:C, double bonds which appear as medium to strong absorptions in the region 1650-1450 cm-1. The CH stretch band is much weaker than in alkenes.5. If none of the previous groups can be identified, you may have an alkane.ALKANE The main absorption will be the C

22、-H stretch near 3000 cm-1. The spectrum will be simple with another band near 1450 cm-1.6. If the spectrum still cannot be assigned you may have an alkyl bromide.ALKYL BROMIDE Look for the C-H stretch and a relatively simple spectrum with an absorption to the right of 667 cm-1.飽和烴C-HC-H伸縮振動伸縮振動：對稱伸縮

23、振動（s）和反對稱伸縮振動（as） ，在3000-2800cm-1之間，as較s在較高頻率。 C-HC-H彎曲振動彎曲振動 ：1475-1300 cm-1 ，甲基的對稱變形振動出現在1375 cm-1處 ，對于異丙基和叔丁基，吸收峰發(fā)生分裂。C-CC-C平面搖擺平面搖擺：800-720cm-1對判斷-(CH2)n-的碳鏈長度有用， n4 725, n=3 729-726, n=2 743-734, n=1 785-770C-CC-C伸縮振動：伸縮振動：1253-800cm-1， 對結構分析作用不大。烷烴吸收峰正己烷的紅外光譜圖 2，2，4-三甲基戊烷的紅外光譜圖 環(huán)己烷不飽和烴烯烴炔烴芳香烴烯

24、烴雙鍵的特征吸收影響雙鍵碳碳伸縮振動吸收的因素影響雙鍵碳碳伸縮振動吸收的因素對稱性對稱性：對稱性越高，吸收強度越低。取代基取代基：與吸電子基團相連，振動波數下降。取代基的質量效應：雙鍵上的氫被氘取代后，波數下降10-20厘米-1。共軛效應共軛效應：使波數下降約30厘米-1 。圖圖2-9 1-己烯的紅外光譜圖己烯的紅外光譜圖 3060cm-1: 烯烴烯烴CH伸縮振動；伸縮振動；1820:910cm-1倍頻；倍頻；1650cm-1: C=C伸縮振動；伸縮振動；995，905cm-1: C=CH2 非平面搖擺振動非平面搖擺振動圖圖 2-10 順式和反式順式和反式2，2，5，5四甲基己烯紅外光譜四甲基

25、己烯紅外光譜a 順式順式 b 反式反式 烯烴類型烯烴類型CH面外彎曲振動吸收位置面外彎曲振動吸收位置（cm-1）R1CH=CH2995-985，910-905R1R2C=CH2895-885R1CH=CHR2(順順)730-650R1CH=CHR2(反）反）980-965R1R2C=CHR3840-790=C-H的面外彎曲振動的面外彎曲振動對判斷雙鍵的取代類型有用炔烴化合物炔鍵C-H伸縮振動：3340-3300厘米-1，波數高于烯烴和芳香烴，峰形尖銳。C-C叁鍵伸縮振動：2100厘米-1 ，峰形尖銳，強度中到弱。干擾少，位置特征。末端炔基該吸收強。分子對稱性強時，該吸收較弱。腈類化合物，C-N

26、叁鍵伸縮振動出現在2300-2220厘米-1，波數比炔烴略高，吸收強度大。3340cm-1 ：叁鍵：叁鍵CH伸縮振動，伸縮振動，3020cm-1: 苯環(huán)苯環(huán)=CH伸縮振動伸縮振動2115cm-1: C=C三鍵三鍵伸縮振動伸縮振動 苯基乙炔苯基乙炔1-己炔正丁腈丙二烯類兩個雙鍵共用中間碳原子，耦合強烈，1600厘米-1無吸收，在2000-1915厘米-1和1100-1000厘米-1附近有不對稱和對稱伸縮振動，兩峰相距900厘米-1，前者為中強峰，后者為弱峰。芳香烴芳香烴 振動類型振動類型波數（波數（cm-1）說明說明芳環(huán)芳環(huán)C-H伸縮振伸縮振動動305050強度不定強度不定骨架振動骨架振動160

27、0，1500，1580（共軛）（共軛）峰形尖銳，通常為峰形尖銳，通常為4個峰，但不一定同時個峰，但不一定同時出現出現C-H彎曲振動彎曲振動（面外）（面外）910650隨取代情況改變隨取代情況改變取代苯的取代苯的C-H面外彎曲振動吸收峰位置面外彎曲振動吸收峰位置對判斷苯環(huán)取代類型有用取代類型取代類型C-HC-H面外彎曲振動吸收峰位置（面外彎曲振動吸收峰位置（cmcm-1-1）苯苯670670單取代單取代770-730770-730，710-690710-690二取代二取代1 1，2-2-770-735770-7351 1，3-3-810-750810-750，710-690710-6901 1，

28、4-4-833-810833-810三取代三取代1 1，2 2，3-3-780-760780-760，745-705745-7051 1，2 2，4-4-885-870885-870，825-805825-8051 1，3 3，5-5-865-810865-810，730-675730-675四取代四取代1 1，2 2，3 3，4-4-810-800810-8001 1，2 2，3 3，5-5-850-840850-8401 1，2 2，4 4，5-5-870-855870-855五取代五取代870870 各類取代苯的倍頻吸收和面外彎曲振動吸收（判斷取代類型）甲苯的紅外光譜圖甲苯的紅外光譜圖

29、苯乙烯的紅外光譜圖苯乙烯的紅外光譜圖 1630cm-1:C=C伸縮振動；伸縮振動；1600，1580，1450cm-1:苯環(huán)骨架振動苯環(huán)骨架振動 -甲基萘的紅外光譜圖甲基萘的紅外光譜圖 苯環(huán)二取代的紅外光譜（a. 鄰位 b. 間位 c. 對位）醇、酚和醚醇、酚和醚醇和酚存在三個特征吸收：羥基醇和酚存在三個特征吸收：羥基OH 伸縮振動和彎曲伸縮振動和彎曲振動，振動，C-O伸縮振動。伸縮振動。 基團基團吸收位置（吸收位置（cm-1）說明說明OH36503580（游離）（游離）35503450（二聚體）（二聚體）34003200（多聚體）（多聚體）3600-2500（分子內締合）（分子內締合）尖尖中

30、強，較尖中強，較尖強，寬強，寬寬，散寬，散CO1050（伯）（伯）1100（仲）（仲）1150（叔）（叔）1200（酚）（酚）強，酚的吸收峰發(fā)強，酚的吸收峰發(fā)生裂分，峰形特別生裂分，峰形特別H內彎曲，強，寬面內彎曲，強，寬面外彎曲，寬面外彎曲，寬正丁醇的紅外光譜正丁醇的紅外光譜 3450cm-1：締合：締合OH伸縮振動；伸縮振動；1350cm-1：OH面內彎曲振動面內彎曲振動 苯酚的紅外光譜圖苯酚的紅外光譜圖 乙醇在乙醇在CCl4中濃度變化對紅外吸收的影響中濃度變化對紅外吸收的影響 濃度對羥基吸收峰的影響羰基化合物醛酮羧酸、羧酸鹽酸酐酯酰鹵酰胺羰基化合物的羰基化合物的

31、C=O伸縮振動吸收伸縮振動吸收峰位置峰位置 化合物類型化合物類型吸收峰位置（吸收峰位置（cm-1）醛醛1735-1715酮酮1720-1710酸酸1770-1750酯酯1745-1720酰胺酰胺1700-1680（酰胺（酰胺“I”峰）峰）酸酐酸酐1820和和1760醛酮醛氫伸縮振動：2900-2700厘米-1有尖銳的小吸收峰出現，該峰往往分叉為雙峰。正丁醛正丁醛 2720cm-1: 醛基CH伸縮振動，特征；1730cm-1：C=O 伸縮振動 苯甲醛苯甲醛 苯異丙基酮苯異丙基酮 1694cm-1：C=O伸縮振動，羰基與苯環(huán)共軛，吸收移向低波數；1580cm-1：苯環(huán)骨架振動，與羰基共軛，移向低波

32、數 三氯乙酸由于氯原子吸電子誘導效應的影響，羰基伸縮振動位移到1754厘米-1 羧酸和羧酸鹽羧酸和羧酸鹽CO2-的反對稱伸縮振動，1650-1540，最強峰，對稱伸縮振動，1420-1300，強峰2-甲基丙酸甲基丙酸 33002500 cm-1：羧酸二聚體的OH伸縮振動，峰形寬，散；1710 cm-1：C=O伸縮振動苯甲酸苯甲酸 33002500 cm-1：羧酸二聚體的OH伸縮振動，峰形寬，散；1695 cm-1：C=O伸縮振動，因與苯環(huán)共軛移向低波數；920cm-1：OH非平面搖擺振動，特征乙酸鉛乙酸鉛 1550cm-1：COO反對稱伸縮振動；1405cm-1：COO對稱伸縮振動 酯酯 乙酸

33、甲酯乙酸甲酯 1740cm-1：C=O伸縮振動；伸縮振動；1190cm-1：C-O-C非對稱伸縮振動，第一吸收非對稱伸縮振動，第一吸收 苯甲酸甲酯酸酐有兩個羰基伸縮振動，相差60厘米-1，反對稱伸縮位于高頻區(qū)，對稱伸縮振動位于低頻區(qū)。開鏈酸酐的高波數峰比低波數峰強，有張力的環(huán)狀酸酐兩峰的相對強度正好相反，強度差別比開鏈酸酐懸殊。三甲基乙酸酐鄰苯二甲酸酐酰鹵鹵素原子直接與羰基相連，強誘導效應使羰基伸縮振動大大升高。 脂肪族位于1800厘米-1附近。 芳香酰鹵此區(qū)雙峰：1773，1736，由C=O鍵的伸縮振動和C-X的彎曲振動產生feimi共振引起C-X伸縮振動：脂肪族1000-910厘米-1，峰

34、形寬大，芳香族1250-1110厘米-1，通常分裂為數個峰。C-X彎曲振動：1310-1040厘米-1金剛烷酰氯酰胺N-H伸縮振動：3540-3125厘米-1，伯酰胺為強度相近的雙峰，相距120厘米-1，仲酰胺為單峰，叔酰胺無此峰。羰基伸縮振動：1690-1620厘米-1（酰胺I峰）N-H彎曲振動+C-N伸縮振動：1650-1580厘米-1（酰胺II峰）C-N伸縮振動：1430-1050 （酰胺III峰）吡嗪酰胺（抗結核病藥）胺、亞胺和胺鹽胺、亞胺和胺鹽特征吸收特征吸收化合物化合物吸收峰位置吸收峰位置(cm-1)吸收峰特征吸收峰特征NH伸縮振伸縮振動動伯胺類伯胺類3500-3300兩個峰，強度

35、中兩個峰，強度中 仲胺類仲胺類3500-3300一個峰，強度中一個峰，強度中 亞胺類亞胺類3400-3300一個峰，強度中一個峰，強度中NH彎曲振彎曲振動動伯胺類伯胺類1650-1590強度強，中強度強，中 仲胺類仲胺類1650-1550強度極弱強度極弱C-N振動振動芳香芳香胺胺伯伯1340-1250強度強強度強 仲仲1350-1280強度強強度強 叔叔1360-1310強度強強度強 脂肪脂肪胺胺 1220-1020強度中，弱強度中，弱 1410強度弱強度弱 2-戊胺戊胺 1590cm-1NH2剪式振動；剪式振動；1185cm-1：CN伸縮振動伸縮振動 二己胺二己胺 3310cm-1：弱峰，：

36、弱峰，NH伸縮振動；伸縮振動；1460cm-1：CH2剪式振動剪式振動+CH3反對稱變形反對稱變形振動；振動；1110Cm-1：CN伸縮振動；伸縮振動；715cm-1：NH非平面搖擺振動非平面搖擺振動 三乙胺三乙胺 硝基化合物硝基化合物 NOONOO對稱伸縮振動對稱伸縮振動 反對稱伸縮振動反對稱伸縮振動(13901320cm-1) （16151540cm-1） 金屬有機化合物金屬有機化合物三苯基砷的紅外光譜圖三苯基砷的紅外光譜圖3078cm-1：苯基：苯基C-H伸縮振動；伸縮振動；1607cm-1: 苯基苯基C=C伸縮振動；伸縮振動；1488，1432 cm-1苯苯環(huán)骨架振動；環(huán)骨架振動；73

37、4，694 cm-1：單取代苯的：單取代苯的C-H彎曲振動彎曲振動 高分子化合物高分子化合物 聚異戊二烯的紅外光譜圖聚異戊二烯的紅外光譜圖1652 cm-1: C=C伸縮振動；伸縮振動；1438 cm-1：甲基反對稱變形振動和亞甲基剪式振動重：甲基反對稱變形振動和亞甲基剪式振動重疊；疊；1369 cm-1：甲基對稱變形振動：甲基對稱變形振動 紅外圖譜解析紅外圖譜解析紅外光譜的分區(qū) 紅外標準譜圖及檢索薩特勒紅外譜圖集是較常用的譜圖集，數據庫，網上資源 紅外圖譜的解析步驟紅外圖譜的解析實例紅外光譜的分區(qū)紅外光譜的分區(qū)400-2500cm-1:這是X-H單鍵的伸縮振動區(qū)。2500-2000cm-1:

38、此處為叁鍵和累積雙鍵伸縮振動區(qū)2000-1500cm-1:此處為雙鍵伸縮振動區(qū)1500-600cm-1:此區(qū)域主要提供C-H彎曲振動的信息 紅外圖譜的解析步驟紅外圖譜的解析步驟 化合物類型的判斷化合物類型的判斷 有機物和無機物有機物和無機物 飽和化合物與不飽和化合物飽和化合物與不飽和化合物 烯烴或芳烴烯烴或芳烴推斷可能含有的功能團推斷可能含有的功能團 先看特征頻率區(qū)（3600-1350），再看指紋區(qū)（1350-400）。 先看強峰，再看弱峰 先找特征吸收峰，再找相關峰佐證 計算分子的計算分子的不飽和度不飽和度，根據不飽和度的結果推斷分子中可能存在的官能，根據不飽和度的結果推斷分子中可能存在的官

39、能團。團。根據吸收峰的位置、強度、形狀分析各根據吸收峰的位置、強度、形狀分析各種官能團及其相對關系，推出化種官能團及其相對關系，推出化合物的化學結構合物的化學結構 222banU其中n為分子中4價原子的數目，如C，Si；a為 分子中3價原子的數目，如P，N；b為分子中1價原子的數目，如H，F，Cl，Br，I。氧和硫的存在對不飽和度沒有影響。不飽和度不飽和度某化合物的分子式某化合物的分子式C6H14，紅外譜圖如下，試推測該化合，紅外譜圖如下，試推測該化合物的結構。物的結構。從譜圖看，譜峰少，峰形尖銳，譜圖相對簡單，可從譜圖看，譜峰少，峰形尖銳，譜圖相對簡單，可能化合物為對稱結構。能化合物為對稱結

40、構。 從分子式可看出該化合物為烴類，不飽和度的計從分子式可看出該化合物為烴類，不飽和度的計算：算：U=（62+2-14）/2=0表明該化合物為飽和烴類。由于表明該化合物為飽和烴類。由于1380cm-1的吸收峰的吸收峰為一單峰，表明無偕二甲基存在。為一單峰，表明無偕二甲基存在。775cm-1的峰表明的峰表明亞甲基基團是獨立存在的。因此結構式應為：亞甲基基團是獨立存在的。因此結構式應為：由于化合物分子量較小，精細結構較為明顯，當化由于化合物分子量較小，精細結構較為明顯，當化合物的分子量較高時，由于吸收帶的相互重疊，其紅合物的分子量較高時，由于吸收帶的相互重疊，其紅外吸收帶較寬。外吸收帶較寬。CH3

41、CH2CHCH3CH2CH3解答解答譜峰歸屬譜峰歸屬 3000-2800cm-1：飽和：飽和CH的反對稱和對稱伸的反對稱和對稱伸縮振動（甲基：縮振動（甲基：2960和和2872cm-1，亞甲基：，亞甲基：2926和和2853cm-1）。）。1461cm-1：亞甲基和甲基彎曲振動（分別為：亞甲基和甲基彎曲振動（分別為1470和和1460cm-1）。）。1380cm-1：甲基彎曲振動：甲基彎曲振動(1380cm-1)。775cm-1：乙基：乙基CH2的平面搖擺振動（的平面搖擺振動（780cm-1）。）。試推斷化合物試推斷化合物C4H5N的結構的結構解答解答 不飽和度計算：不飽和度計算：U=（42+

42、2-5+1）/2=3由不飽和度分析，分子中可能存在一個雙鍵和一個叁鍵。由由不飽和度分析，分子中可能存在一個雙鍵和一個叁鍵。由于分子中含于分子中含N，可能分子中存在，可能分子中存在CN基團?；鶊F。由紅外譜圖看：從譜圖的高頻區(qū)可看到由紅外譜圖看：從譜圖的高頻區(qū)可看到:2260cm-1，氰基的伸，氰基的伸縮振動吸收；縮振動吸收；1647cm-1 ，乙烯基的，乙烯基的C=C伸縮振動吸收。伸縮振動吸收?？赏茰y分子結構為：可推測分子結構為：由由1865，990，935cm-1：表明為末端乙烯基。：表明為末端乙烯基。1418cm-1：亞甲：亞甲基的彎曲振動（基的彎曲振動（1470cm-1，受到兩側不飽和基團

43、的影響，向，受到兩側不飽和基團的影響，向低波數位移）和末端乙烯基彎曲振動（低波數位移）和末端乙烯基彎曲振動（1400cm-1）。驗證推）。驗證推測正確。測正確。CH2CHCH2CN試推斷化合物試推斷化合物C7H9N的結構的結構譜圖見波譜分析教程75頁。解答解答 不飽和度的計算：不飽和度的計算：U=（72+2-9+1）/2=4不飽和度為不飽和度為4，可能分子中有多個雙鍵，或者含有一個，可能分子中有多個雙鍵，或者含有一個苯環(huán)。苯環(huán)。3520和和3430cm-1：兩個中等強度的吸收峰表明為：兩個中等強度的吸收峰表明為-NH2的的反對稱和對稱伸縮振動吸收（反對稱和對稱伸縮振動吸收（3500和和3400

44、cm-1）。）。1622，1588，1494，1471cm-1：苯環(huán)的骨架振動（：苯環(huán)的骨架振動（1600、1585、1500及及1450cm-1）。證明苯環(huán)的存在。）。證明苯環(huán)的存在。748cm-1：苯環(huán)取代為鄰位（：苯環(huán)取代為鄰位（770-735cm-1）。）。 1442和和1380cm-1：甲基的彎曲振動（：甲基的彎曲振動（1460和和1380cm-1）。1268cm-1：伯芳胺的：伯芳胺的CN伸縮振動（伸縮振動（1340-1250cm-1）。由以上信息可知該化合物為鄰由以上信息可知該化合物為鄰-甲苯胺。甲苯胺。 試推測化合物試推測化合物C8H8O的分子結構。的分子結構。解答解答 不飽和度的計算不飽和度的計算U=（82+2-8）/2=5不飽和度大于不飽和度大于4，分子中可能由苯環(huán)存在，由于僅含，分子中可能由苯環(huán)存在，由于僅含8個碳，因此分子個碳，因此分子應為含一個苯環(huán)一個雙鍵。應為含一個苯環(huán)一個雙鍵。1610，1580，1520，1430cm-1：苯環(huán)的骨架振動（：苯環(huán)的骨架振動（1600、1585、1500及及1450cm-1）。證明苯環(huán)的存在。）。證明苯環(huán)的存在。825