总结红外光谱频率与官能团特征吸收峰.docx

1、总结红外光谱频率与官能团特征吸收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，总是在某一范围内出现。常见官能团的红外吸收频率键型化合物类型吸收峰位置/cm-1吸收强度C-H烷烃29602850强=C-H烯烃及芳烃31003010中等三C-H炔烃3300强-C-C-烷烃1200700弱-C=C-烯烃16801620不定CC炔烃22002100不定C=O醛17401720强酮17251705强酸及酯17701710强酰胺16901650强-OH醇及酚36503610不定，尖锐氢键结合的醇及酚34003

2、200强，宽-NH2胺35003300中等，双峰C-X氯化物750700中等溴化物700500中等整个红外谱图可以分为两个区， 40001350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，1350650处指纹区。通常，40002500 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

3、振动以及芳环的骨架振动。1350650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297528

4、45 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-11 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

5、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 1zC=CH 2 在3075 3090 cm 有强峰最易识别。2、

6、（T c=c吸收峰的位置在16701620 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15001000 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，其吸收峰特征性明显，强度也较大，易于识别，可借以判断双键取代情况和构型。1 1RHC=CH2 995985cm (=CH, S) 915905cm-1 (=CH2, S)R1R2C=CH2 895885 cm-1 (S)12 112 i(顺)-R CH=CHR 690 cm-(反)-

7、R CH=CHR 980965 cm- (S)R1R2C=CHR3 840790cm-1 (m)三、 炔烃在IR光谱中，炔烃基团很容易识别，它主要有三种特征吸收。1、 co三C-H 该振动吸收非常特征，吸收峰位置在 3300- 3310 cm-1，中等强度。c N-H值与c c-h值相同，但前者为宽峰、后者为尖峰，易于识别。2、 c gc 般 C三C键的伸缩振动吸收都较弱。一元取代炔烃 RC CHcC三C 出现在21402100 cm-1,二元取代炔烃在2260 2190 cm-1，当两个取代基的性质相差太大时，炔化物极性增强，吸收峰的强度增大。当 处于分子的对称中心时，c c三为红外非活性。

8、3、 CC三C-H炔烃变形振动发生在 680610 cm-1。四、 芳烃芳烃的红外吸收主要为苯环上的 C-H键及环骨架中的C=C键振动所引起。芳族化合物主要有三种特征吸收。1、 c Ar-H芳环上C-H吸收频率在31003000 cm-1附近，有较弱的三个峰，特征 性不强，与烯烃的c c=c-h频率相近，但烯烃的吸收峰只有一个。2、 c c=c芳环的骨架伸缩振动正常情况下有四条谱带，约为 1600, 1585, 1500, 1450 cm-1,这是鉴定有无苯环的重要标志之一。13、 S Ar-H芳烃的C-H变形振动吸收出现在两处。1275 960 cm为S Ar-H，由于 吸收较弱，易受干扰，

9、用处较小。另一处是 900650 cm-1的S a-h吸收较强，是 识别苯环上取代基位置和数目的极重要的特征峰。 取代基越多，S Ar-H频率越高， 见表3-10。若在1600- 2000 cm-1之间有锯齿壮倍频吸收(C-H面外和C=C面内 弯曲振动的倍频或组频吸收)，是进一步确定取代苯的重要旁证。苯 670cm-1 (S) 单取代苯 770730 cm-1 (VS), 710690 cm-1 (S)1.2-二取代苯 770735 cn (VS)1 11.3- 二取代苯 810750 cm (VS) ,725680 cm- (mS)1,4-二取代苯 860800 cm-1（ VS）五、卤化物

10、随着卤素原子的增加，（TC-X 降低。如 C-F （11001000 cm1）; C-Cl （750700 cm-1）; C-Br （600500 cm-1）; C-I （500200 cm-1）。此外，C-X 吸收峰的频率容 易受到邻近基团的影响， 吸收峰位置变化较大， 尤其是含氟、 含氯的化合物变化 更大，而且用溶液法或液膜法测定时，常出现不同构象引起的几个伸缩吸收带。 因此 IR 光谱对含卤素有机化合物的鉴定受到一定限制。六、醇和酚醇和酚类化合物有相同的羟基，其特征吸收是 0-H和C-O键的振动频率。1、 t 0-h 一般在36703200 cm-1区域。游离羟基吸收出现在 364036

11、10 cm-1, 峰形尖锐，无干扰，极易识别（溶剂中微量游离水吸收位于 3710 cm-1）。 0H 是 个强极性基团， 因此羟基化合物的缔合现象非常显著， 羟基形成氢键的缔合峰一 般出现在 35503200 cm-1。1,2-环戊二醇 顺式异构体 P47-1 -10.005mol/L （CCI4）3633 cm-（游离）,3572 cm-（分子内氢键）。-1 -1 -10.04 mol/L （CCI4）3633 cm-（游离），3572 cm-（分子内氢键）3500cm-（分子 间氢键）。2、 T C-O和S O-H C-O键伸缩振动和O-H面内弯曲振动在14101100 cm-1处有 强吸

12、收，当无其它基团干扰时，可利用 T C-0 的频率来了解羟基的碳链取代情况（伯醇在 1050cm-1，仲醇在 1125cm-1，叔醇在 1200cm-1，酚在 1250cm-1）。七、 醚和其它化合物醚的特征吸收带是 C-O-C 不对称伸缩振动，出现在 11501060cm-1 处，强度 大， C-C 骨架振动吸收也出现在此区域，但强度弱，易于识别。醇、酸、酯、内 酯的 T C-O 吸收在此区域，故很难归属。八、 醛和酮醛和酮的共同特点是分子结构中都含有（C=O），t c=o在17501680cm范 围内，吸收强度很大，这是鉴别羰基的最明显的依据。临近基团的性质不同，吸 收峰的位置也有所不同。

13、羰基化合物存在下列共振结构：C=O键有着双键性强的A结构和单键性强的B结构两种结构。共轭效应将 使C C=O吸收峰向低波数一端移动，吸电子的诱导效应使（T C=O的吸收峰向高波数 方向移动。a , B不饱和的羰基化合物，由于不饱和键与C=O的共轭，因此C=O 键的吸收峰向低波数移动苯乙酮 对氨基苯乙酮 对硝基苯乙酮-1 -1 -1(T C=O(T1691cm 1677cm 1700cm般在27002900cn区域内，通常在2820 cm-1、2720 cm-1附近各有一个中等强度的吸收峰，可以用来区别醛和酮。九、羧酸1、t o-h 游离的O-H在3550 cm-1，缔合的O-H在3300250

14、0 cm-1，峰形宽而散，强度很大。2、 t c=o游离的C=O 一般在1760 cm-1附近，吸收强度比酮羰基的吸收强度大， 但由于羧酸分子中的双分子缔合，使得 C=O的吸收峰向低波数方向移动，一般 在17251700 cm1，如果发生共轭，贝U C=O的吸收峰移到16901680 cni1。3、 t c-o 一般在14401395 cmi1，吸收强度较弱。4、 S o-h 一般在1250 cm-1附近，是一强吸收峰，有时会和 t c-o重合。十、酯和内酯1、 t c=o 17501735 cm1处出现（饱和酯t c=o位于1740cm-1处），受相邻基团 的影响，吸收峰的位置会发生变化。1

15、 12、 T C-O 一般有两个吸收峰，13001150 cm，11401030 cm-十、酰卤tc=o由于卤素的吸电子作用，使 C=O双键性增强，从而出现在较高波数 处，一般在1800cm_1处，如果有乙烯基或苯环与 C=O共轭，会使tc=o变小,般在 17801740cm-1 处。十二、酸酐 1、 C C=O由于羰基的振动偶合，导致C C=O有两个吸收，分别处在18601800 cm-1 和 18001750 cm-1 区域，两个峰相距 60 cm-1。2、 CC-O 为一强吸收峰，开链酸酐的 CC-O 在 11751045 cm-1 处，环状酸酐 13101210 cm-1 处。十三、酰

16、胺1、 c c=o酰胺的第谱带，由于氨基的影响，使得 c c=o向低波数位移，伯 酰胺 16901650 cm1,仲酰胺 16801655 cm-1，叔酰胺 16701630 cm-1。2、 c n-h 一般位于 35003100 cm-1，伯酰胺 游离位于 3520 cm-1 和 3400 cm-1，形成氢键而缔合的位于3350 cm-1和3180 cm-1，均呈双峰；仲酰胺 游离位于 3440 cm-1,形成氢键而缔合的位于3100 cm-1,均呈单峰；叔酰胺无此吸收峰。3、 S N-H 酰胺的第U谱带，伯酰胺S N-H位于16401600 cm-1;仲酰胺15001530 cm-1 ，强

17、度大，非常特征；叔酰胺无此吸收峰。4、 c c-n酰胺的第川谱带，伯酰胺14201400 cm1，仲酰胺13001260 c1，叔 酰胺无此吸收峰。十四、胺1、 c n-h 游离位于35003300 cm1处，缔合的位于35003100 cn处。含有氨 基的化合物无论是游离的氨基或缔合的氨基， 其峰强都比缔合的 OH 峰弱，且谱 带稍尖锐一些， 由于氨基形成的氢键没有羟基的氢键强， 因此当氨基缔合时， 吸 收峰的位置的变化不如 OH 那样显著，引起向低波数方向位移一般不大于 100cm-1 。伯胺 35003300 cm-1 有两个中等强度的吸收峰（对称与不对称的伸缩 振动吸收），仲胺在此区域

18、只有一个吸收峰，叔胺在此区域内无吸收。2、 c C-N 脂肪胺位于 12301030 cm-1 处，芳香胺位于 13801250 cm-1 处。3、 S N-H 位于 16501500 cm-1 处，伯胺的 S N-H 吸收强度中等， 仲胺的吸收强度 较弱。4、 丫 n-h位于900650 cm-1处，峰形较宽，强度中等（只有伯胺有此吸收峰）。主要基团的红外特征吸收峰基团振动类型波数（cm-1）波长（卩m）强 度备注一、烷烃类CH伸300028433.33 中、分为反称与对CH伸（反称）297228803.52强称CH伸（对称）288228433.37 中、CH弯（面内）149013503.4

19、7强C-C伸125011403.49 中、3.52强6.71 7.418.00 8.77二、烯烃类CH伸310030003.23 :中、C= C= C 为C= C伸169516303.33弱2000 1925CH弯（面内）143012905.90 -1 cmCH弯（面外）10106506.13中单取代9959857.00 强9109057.75强双取代9.90 强顺式73065015.4反式98096510.05 10.15强10.99 11.05强13.70 15.3810.20 10.36三、炔烃类CH伸33003.03中g C伸227021004.41 中CH弯（面内）126012454

20、.76CH弯（面外）6456157.94 强8.0315.50 16.25四、取代苯类CH伸310030003.23 变三、四个峰，特泛频峰200016673.33征骨架振动（v。虫）5.00 1600206.001500251580106.25 1450200.08CH弯（面内）125010006.67 弱CH弯（面外）9106650.10强116.33 确定取代位置单取代CH弯（面外）17707300.046.90 0.108.00 10.0010.9915.03112.99极强五个相邻氢邻双取代CH弯（面外）77073013.70极强四个相邻氢间双取代CH弯（面外）81075012.99

21、 极强三个相邻氢90086013.70中一个氢（次要）对双取代CH弯（面外）86080012.35 极强二个相邻氢1,2,3,三取代CH弯（面外）81075013.33强三个相邻氢11.12 间双易混1,3,5,三取代CH弯（面外）87483511.63强一个氢1,2,4,三取代CH弯（面外）88586011.63 中一个氢86080012.50强二个相邻氢,2,3,4 四取CH弯（面外）86080012.35 强二个相邻氢代CH弯（面外）86080013.33强一个氢* 1,2,4,5 四取CH弯（面外）865810强一个氢代CH弯（面外）86011.44 强一个氢1, 2,3,5 四11.

22、98取代11.30 *五取代11.6311.63 12.5011.63 12.5011.63 12.5011.56 12.3511.63五、醇类、酚类OH伸370032002.70 变0H弯（面内）141012603.13弱C- 0伸126010007.09 强0 H弯 （面外）7506507.93强液态有此峰7.94 10.0013.33 15.38OH伸缩频率游离OHOH伸365035902.74 强锐峰分子间氢键OH伸350033002.79强钝峰（稀释向低2.86 频移动*）分子内氢键OH伸（单桥）357034503.03强钝峰（稀释无影 响）OH弯或C O2.80 伸OH弯（面内）1

23、4002.90强伯醇（饱和）C- O伸12501000强OH弯（面内）1400强仲醇（饱和）C- O伸112510007.14强OH弯（面内）14008.00 强叔醇（饱和）C- O伸1210110010.00强OH弯（面内）139013307.14中酚类（OHO伸126011808.89 强10.007.148.26 9.097.20 7.527.94 8.47六、醚类C- O- C 伸127010107.87 强或标C O伸9.90脂链醚C- O- C 伸122510608.16 强脂环醚C-O-C伸 （反称）110010309.43强C-O-C伸 （对称）9809009.09 强芳醚=C

24、OhC伸仮称）127012309.71强氧与侧链碳相（氧与芳环相连）=C-OhC伸（对称）1050100010.20 中连的芳醚同脂CH伸282511.11弱醚7.87 O CH的特征8.13峰9.52 10.003.53七、醛类CH伸285027103.51 弱一般2820(CHOC= O伸175516653.69很强及2720cm1两个带CH弯（面外）9757805.70 中6.0010.2 12.80饱和脂肪醛C= O伸17255.80强a , 3 -不饱和醛C= O伸16855.93强芳醛C= O伸16955.90强八、酮类C= O伸170016305.78 极强C- C伸125010306.13弱、C= OZ泛频351033908.00 很弱9.702.85 112.95脂酮饱和链状酮C= O伸172517055.80 强a , 3 -不饱和C= O伸169016755.86强C= O与 C= C 共酮C= O伸5.92 强轭向低频移动164015405.97谱带较宽3二酮C= O伸17001630强芳酮类C= O伸169016806.10 强Ar CO6.495.88 6.145.92 5.95二芳基酮C= O伸167016605.99 强1-酮基-2-羟C= O伸166516356.02强基（或氨基）方6.01 酮6.