内蒙古大学：《仪器分析化学》课程教学资源（PPT课件）第十八章 红外光谱分析 第二节 红外光谱与分子结构

第十八章 红外光谱的基团频率 红外吸收光谱 group frequency in IR 分析法 二、分子结构与吸收峰 molecular structure and infrared absorption spec- absorption peaks troscopy,IR 三、影响峰位移的因素 第二节 factors influenced peak 红外光谱与分子结构 shift infrared spectroscopy 四、不饱和度 and molecular structure degree of unsaturation 下一页 23:12:32

23:12:32 第十八章 红外吸收光谱 分析法 一、红外光谱的基团频率 group frequency in IR 二、分子结构与吸收峰 molecular structure and absorption peaks 三、影响峰位移的因素 factors influenced peak shift 四、不饱和度 degree of unsaturation 第二节 红外光谱与分子结构 infrared absorption spec￾troscopy，IR infrared spectroscopy and molecular structure

红外吸收光谱的特征性 group frequency in IR 与一定结构单元相联系的、在一定范围内出现的化学键 振动频率—基团特征频率（特征峰）； 例：2800~3000cm1-CH3特征峰；1600~1850cm 1一C=O特征峰； 基团所处化学环境不同，特征峰出现位置变化： CH2-CO-CH2- 1715cm1 酮 -CH2-CO-0 1735cm-1 酯 CH2-CO-NH- 1680cm-1 酰胺 23:1232

23:12:32 一、红外吸收光谱的特征性 group frequency in IR 与一定结构单元相联系的、在一定范围内出现的化学键 振动频率——基团特征频率（特征峰）； 例： 2800  3000 cm-1 —CH3 特征峰； 1600  1850 cm- 1 —C=O 特征峰； 基团所处化学环境不同，特征峰出现位置变化： —CH2—CO—CH2— 1715 cm-1 酮 —CH2—CO—O— 1735 cm-1 酯 —CH2—CO—NH— 1680 cm-1 酰胺

红外光谱信息区☒ 常见的有机化合物基团频率出现的范围：4000~670cm1 依据基团的振动形式，分为四个区： (1)4000~2500cm1X-H伸缩振动区(X=0,N,C,S) (2)2500~1900cm1三键，累积双键伸缩振动区 (3)1900~1200cm-1 10 12 双键伸缩振动区 (4)1200~670cm-1 X一Y伸缩， 625 X一H变形振动区 20 00100100105100900 C一H伸馆鬣动：2 I帅馆动：C=C馏动：C一H弯曲动 23:1232

23:12:32 红外光谱信息区 常见的有机化合物基团频率出现的范围：4000  670 cm-1 依据基团的振动形式，分为四个区： (1)4000  2500 cm-1 X—H伸缩振动区（X=O，N，C，S） (2)2500  1900 cm-1 三键，累积双键伸缩振动区 (3)1900  1200 cm-1 双键伸缩振动区 (4)1200  670 cm-1 X—Y伸缩， X—H变形振动区

二、分子结构与吸收峰 molecular structure and absorption peaks 1.X一H伸缩振动区（4000~ 2500cm-1) (1)一0-H3650~3200cm1确定醇、酚、酸 在非极性溶剂中，浓度较小（稀溶液）时，峰形尖锐，强 吸收；当浓度较大时，发生缔合作用，峰形较宽。 A/um 6 注意区分 10 12 162025 一NH伸缩振动： 正丁酸 3500≈3100cm1 0一H仲缩叛动 C一O伸鲸据动 400036003200 28002400 2000 18001600140012001000800600 400 g/c立以 23:1232

23:12:32 二、分子结构与吸收峰 molecular structure and absorption peaks 1． X—H伸缩振动区（4000  2500 cm-1 ） （1）—O—H 3650  3200 cm-1 确定 醇、酚、酸 在非极性溶剂中，浓度较小（稀溶液）时，峰形尖锐，强 吸收；当浓度较大时，发生缔合作用，峰形较宽。 注意区分 —NH伸缩振动： 3500  3100 cm-1

(2) 饱和碳原子上的一C一H CH 2960cm-1 反对称伸缩振动 2870cm-1 对称伸缩振动 -CH 2930cm1 反对称伸缩振动 3000cml以下 2850cm1 对称伸缩振动 C-H 2890cm 弱吸收 (3)不饱和碳原子上的=C一H(=C—H) 苯环上的C一H 3030cm1 =C-H 3010≈2260cm-1 3000cm1以上 ≡C一H 3300cm-1 23:1232

23:12:32 （3）不饱和碳原子上的=C—H（ C—H ） 苯环上的C—H 3030 cm-1 =C—H 3010  2260 cm-1  C—H 3300 cm-1 （2）饱和碳原子上的—C—H 3000 cm-1 以上 —CH3 2960 cm-1 反对称伸缩振动 2870 cm-1 对称伸缩振动 —CH2— 2930 cm-1 反对称伸缩振动 2850 cm-1 对称伸缩振动 —C—H 2890 cm-1 弱吸收 3000 cm-1 以下

2.叁键 (C=C) 伸缩振动区 (2500~1900cm1) 在该区域出现的峰较少； (1)RC=CH (2100≈2140cm-1) RC=CR' (2190~2260cm1) R=R?时，无红外活性 (2) RC≡N (2100~2140cm-1) 非共轭 22402260cm-l 共轭 2220~2230cm-1 仅含C、H、N时：峰较强、尖锐； 有O原子存在时；O越靠近C=N,峰越弱； 23:1232

23:12:32 2． 叁键（C C）伸缩振动区 （2500  1900 cm-1 ） 在该区域出现的峰较少； （1）RC  CH （2100  2140 cm-1 ） RC  CR’ （2190  2260 cm-1 ） R=R’ 时，无红外活性 （2）RC N （2100  2140 cm-1 ） 非共轭 2240  2260 cm-1 共轭 2220  2230 cm-1 仅含C、H、N时：峰较强、尖锐； 有O原子存在时；O越靠近C  N，峰越弱；

3. 双键伸缩振动区（1900~1200cm-1) (1) RC-CR' 1620~1680cm-1 强度弱，R=R’(对称)时，无红外活性。 (2) 单核芳烃的C=C键伸缩振动（1626~1650cm1) 162 1-已烯 40。颜30对g9o的g的0 9/✉4 1=C-H伸馆据动：之一C-H馆动：C=C振动；.C-H弯动 23:1232

23:12:32 3． 双键伸缩振动区（ 1900  1200 cm-1） （1） RC=CR’ 1620  1680 cm-1 强度弱，R=R’（对称）时，无红外活性。 （2）单核芳烃的C=C键伸缩振动（1626  1650 cm-1 ）

苯衍生物的C=C 苯衍生物在1650~2000cm1出现C-H和C=C键的面内 变形振动的泛频吸收（强度弱），可用来判断取代基位置。 2000 1600 23:1232

23:12:32 苯衍生物的C=C 苯衍生物在1650  2000 cm-1 出现 C-H和C=C键的面内 变形振动的泛频吸收（强度弱），可用来判断取代基位置。 2000 1600

(3)C=0(1850≈1600cm-1) 碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。 酮C-c1715cm1 酯 c-c- 0R1725-1750cm1 0 1820cm-1 酰胺C-C一N 1680cm-1 羧酸 C- -0H 1750 cm-1 3-艾酮 1700 4000350030002500 1800 1400 1000 600 饱和醛（酮）1740-1720cm1;强、尖；不饱和向低波移动； 醛，酮的区分？ 23:1232

23:12:32 （3）C=O （1850  1600 cm-1 ） 碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。 饱和醛(酮)1740-1720 cm-1 ；强、尖；不饱和向低波移动； 醛，酮的区分？

酸酐的C=O 双吸收峰：1820~1750cml,两个羰基振动偶合裂分： 线性酸酐：两吸收峰高度接近，高波数峰稍强； 环形结构：低波数峰强； 羧酸的C=O 1820~1750cm1, 氢键，二分子缔合体； 23:1232

23:12:32 酸酐的C=O 双吸收峰：1820～1750 cm-1 ，两个羰基振动偶合裂分； 线性酸酐：两吸收峰高度接近，高波数峰稍强； 环形结构：低波数峰强； 羧酸的C=O 1820～1750 cm-1 ， 氢键，二分子缔合体；