各類化合物的紅外光譜特征

1、各類化合物的紅外光譜特征各類化合物的紅外光譜特征有機(jī)化合物的數(shù)目非常大，但組成有機(jī)化合物的常見元素只有10種左右，組成有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)單元即稱為基團(tuán)的原子組合數(shù)目約有幾十種。根據(jù)上述討論，基團(tuán)的振動頻率主要取決于組成基團(tuán)原子質(zhì)量（即原子種類）和化學(xué)鍵力常數(shù)（即化學(xué)鍵的種類）。一般來說，組成分子的各種基團(tuán)如CH、CN、C=C、C=O、CX等都有特定的紅外吸收區(qū)域（特征吸收峰），根據(jù)特征吸收峰可以推斷物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。所以，有必要對各類有機(jī)化合物

2、的光譜特征加以總結(jié)。一、烷烴1.νCH3000~2840CH伸縮振動頻率2.δCH1460和1380CH彎曲振動頻率3.CC1250800當(dāng)化合物具有四個(gè)以上鄰接的CH2基團(tuán)時(shí)，幾乎總是在（715725，通常在720cm1處）有譜帶（CH2以內(nèi)搖擺），它在鑒別上是有用的。二、烯烴1.ν＝CH301031002.νC=C168016003.δCH1000700三、炔烴1.ν≡CH33003250峰形較窄，易于OH和NH區(qū)別開。2.δ≡CH

3、900610寬的譜帶3.νC≡C21402100一元取代炔烴RC≡CH||22602190二元取代炔烴四、芳香烴1.νCH308030102.νCC165014502～4個(gè)吸收峰3.面外彎曲振動(g=CH)900650五、醇和酚羥基化合物1.νOH37003500（游離的醇和酚，峰尖、強(qiáng)）||35003200（締和的羥基，峰形強(qiáng)而寬）2.δOH1500~13003.νCO1250~1000六、醚1.脂肪醚115010602.芳香醚127

4、0~1230（為ArO伸縮）1050~1000cm1（為RO伸縮）3.乙烯醚：122512005、在環(huán)氧乙烷類中有三條特征譜帶可作為這種基團(tuán)的存在的標(biāo)志：12801240環(huán)的不對稱伸縮振動||950810cm1環(huán)的對稱伸縮振動||840750cm1七、羰基化合物（包括醛、酮、羧酸、酯、酸酐和酰胺等）1.酮172517052.醛1740172028202720出現(xiàn)兩個(gè)強(qiáng)度相等的吸收峰3.羧酸（1）νOH32002500（液體及固體羧酸）|

5、|3550（在氣相或極稀的非極性溶劑溶液中）（2）nC=O17301700（2）νCO1250附近（強(qiáng)峰）（3）δOH1400cm1和920cm1區(qū)域有兩個(gè)強(qiáng)而寬的吸收峰（4）羧酸鹽1580cm1和1400cm1之間的兩個(gè)譜帶4.酯(1)νC=O17501735(2)νCOC133010305.酸酐（1）nC=O在18601800cm1和18001750cm1出現(xiàn)兩個(gè)強(qiáng)的吸收峰(2)nCOC開鏈的在11801045cm1，而環(huán)狀酸酐在1

6、3101200cm16.酰胺:兼有胺和羰基化合物的特點(diǎn)（1)νNH稀溶液中伯酰胺出現(xiàn)兩個(gè)中等強(qiáng)度的峰，分別在3500cm1和3400cm1附近，濃溶液和固體中由于有氫鍵發(fā)生，如，羰基的吸收峰比較強(qiáng)，如果在1700cm1附近有吸收，但其強(qiáng)度很低，這并不表明所研究的化合物存在羰基，而是說明該化合物存在少量含羰基的雜質(zhì)。另外，從峰形可判斷官能團(tuán)，如締合的羥基、締合的伯胺的吸收峰位置略有差別。但締合的羥基峰圓滑而寬闊，而締合的伯胺吸收峰較尖，有

7、分岔。２、注意同一基團(tuán)的幾種振動吸收峰的相互映證。防止解釋的片面性：對于官能團(tuán)的定性，通常只有在伸縮振動和彎曲振動頻率都出現(xiàn)的情況下，才能肯定。不能確定時(shí)，可用化學(xué)方法、質(zhì)譜、核磁、紫外等檢驗(yàn)。對化合物的鑒定只有在全部譜峰位置，強(qiáng)度和形狀完全吻合時(shí)，才能確定，否則就不能認(rèn)為是同一化合物。3、注意區(qū)別和排除非樣品譜帶的干擾。例1、計(jì)算Ｃ10H20O的不飽和度U=1100.5（022）=0這可以提供化合物不含羰基，可能是醇或醚。2、圖譜的表

8、示方法對光譜吸收帶的標(biāo)繪法，在紅外光譜圖中，吸收位置多用波數(shù)（cm1）表示頻率，也有用波長（λ）表示頻率的。吸收強(qiáng)度一般都用下列符號來表示：VS（很強(qiáng)）、S（強(qiáng)）、M（中等）、W（弱）、b（寬）、Vw、Sh（肩狀吸收帶）。光譜圖一般有兩種表示法，一種是以吸光度（即光密度）作縱坐標(biāo)（lgI0I），以波長或波數(shù)作橫坐標(biāo)，這樣表示的圖譜吸收峰向上。另一種表示方法是以透光率（T%，即II0100）為縱坐標(biāo)，以波長或波數(shù)為橫坐標(biāo)，這樣表示的圖譜吸

9、收峰向下，吸收越強(qiáng)，則曲線越向下降。這兩種方法一般后一種用的較多。一、鑒定化合物這項(xiàng)工作在日常中遇到最多，盡管有機(jī)化合物多達(dá)數(shù)百萬種，紅外光譜對鑒定是否是某一化合物是一項(xiàng)有力的工具。通常工作方法有下列幾種：1、鑒定是否為已知的化合物在鑒定是否為已知的化合物時(shí)，通常又有這二種情況：一種是用已知的標(biāo)準(zhǔn)樣品與樣品在同樣條件下測試，所得的紅外光譜圖，如果官能團(tuán)區(qū)和指紋區(qū)的吸收峰及其相對強(qiáng)度完全吻合，則樣品即被認(rèn)為與該標(biāo)準(zhǔn)品為同一化合物。另一種情