第十章

紅外光譜法和激光拉曼光譜法10.3.1典型有機化合物的紅外光譜10.3.2影響頻率位移的因素

第三節

紅外光譜與分子結構的關系

InfraredspectroscopyandLaserRamanspectroscopyRelationofInfraredspectrographandmoleculestructure幻倉腿宛兆狹善何袁慘仔貉擺加逼灌栽俺圾歇鵝窮迷躇翻玲陜瘋吃努創顯儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022第十章

紅外光譜法和激光拉曼光譜法10.3.1典型有機10.3.1

典型有機化合物的紅外光譜一、飽和烴及其衍生物1．烷烴（CH3，CH2，CH）(C—C,C—H)–(CH2)n–n≥δas1460cm-1

δs1380cm-1CH3

CH2

δs1465cm-1CH2

r720cm-1（水平搖擺）重疊

CH2對稱伸縮2853cm-1±10CH3對稱伸縮2872cm-1±10

CH2不對稱伸縮2926cm-1±10

CH3不對稱伸縮2962cm-1±10

3000cm-1

漿哩喀俘畸頸炙蓖琶決種痹靖崇庫做埃寐逮片帳窟阿休魔擎音畦摻汰炙榮儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/202210.3.1典型有機化合物的紅外光譜一、飽和烴及其衍生物3由于支鏈的引入，使CH3的對稱變形振動發生變化。HC1385～1380cm-11372～1368cm-1CH3CH3CH3δs

C—C骨架振動

1:11155cm-11170cm-1CCH3CH31391～1381cm-11368～1366cm-14:51195cm-1

CCHCH3CH31405～1385cm-11372～1365cm-11:21250cm-1峙恩軸居卸仔紡爬了箍錘船洛歡喝斷殃騰洋祟衰哲預輕腳誦富勉滬露凱號儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20223由于支鏈的引入，使CH3的對稱變形振動發生變化。HC138(1)

CH2面外變形振動—(CH2)n—，證明長碳鏈的存在。n=1，770~785cm-1

（中）；n=2，740~750cm-1

（中）；

n=3，730~740cm-1

（中）；

n≥，722cm-1

（中強）。

(2)

CH2和CH3的相對含量也可以由1460cm-1和1380cm-1的峰

強度估算強度。cm-1150014001300正二十八烷cm-1150014001300正十二烷cm-1150014001300正庚烷參似索彌先顴嘉干頓郁娃徽件疥浪樂嫌迫講叭蠅碗是快絢躊鼓嗜腑翅傾犢儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022(1)CH2面外變形振動—(CH2)n—，證明長碳鏈的存在–(CH2)n–（n≥4）時水平搖擺振動γ～720cm-1附近產生吸收峰。變形振動～1380cm-1吸收峰裂分；強度相等；有異丙基存在。套姜停腐渴存芋赤彬編壁游前搔揣周昏葛憚常玉峨擊斃樊詩萎瞳筍淖刊本儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022–(CH2)n–（n≥4）時變形振動～1380cm-1吸收2.醇（–OH）

O–

H，C–

O(1)–

OH伸縮振動(>3600cm-1)(2)碳氧伸縮振動(1100cm-1)游離醇和酚伯–

OH

3640cm-1仲–

OH

3630cm-1叔–

OH

3620cm-1酚–

OH

3610cm-1ν(–

OH)

ν(C-O)

1050cm-11100cm-11150cm-11200cm-1爪魂噪滁峭佰障怎扔漳聚計贏賦晨馴智縣促鷹齋擱荊勉鉤腸伍置汪娛啟庸儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20222.醇（–OH）(1)–OH伸縮振動(>3600—OH基團特性：

雙分子締合（二聚體）3550～3450cm-1多分子締合（多聚體）3400～3200cm-1分子內氫鍵：分子間氫鍵：多元醇（如1,2-二醇）

3600～3500

cm-1螯合鍵（和C=O，NO2等）3200～3500

cm-1多分子締合（多聚體）3400～3200

cm-1

分子間氫鍵隨濃度而變，而分子內氫鍵不隨濃度而變。水(溶液)：3710cm-1水(固體)：3300cm-1結晶水：

3600～3450cm-1秦較摻鋤譽湊夜蹋投甲鍺舜嘉挑重剝深圾疲唁柜硬摸諜慚廉捍婿蠅紛凍諄儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022—OH基團特性：雙分子締合（二聚體）3550～34503515cm-10.01mol·L-10.1mol·L-10.25mol·L-11.0mol·L-13640cm-13350cm-1不同濃度的乙醇-四氯化碳溶液IR圖2950cm-12895

cm-1娠恃司犧嬸涼澇癟市拄歸萊寥葉太忙國滌奎鎊擴荔解植窯處札斌撈埠略揮儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20223515cm-10.01mol·L-13640cm-1335孟顱矢坯息喜聯忿誕尹鯉耶藹痘切懾旭混脈樣孺界菊守黍練滬贊染湊徹己儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022孟顱矢坯息喜聯忿誕尹鯉耶藹痘切懾旭混脈樣孺界菊守黍練滬贊染湊CCH3CH3CH31405～1385cm-11372～1365cm-11:21250cm-1伯–OH

1030cm-1濫碧牢冕氓廬居溢邏距灼搗愿戴隅麥序蔓市文粕企聶聶染須焚訖龜瘧菊湘儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022CCH3CH3CH31405～1385cm-11372～13脂族和環的C–O–C

νas

1150～1070cm-1

芳族和乙烯基的=C–O–Cνas

1275～1200cm-1（1250cm-1）νs

1075～1020cm-13.

醚（C–O–C）脂族R–OCH3

νs(CH3)

2830～2815cm-1芳族Ar–OCH3

νs(CH3)~2850cm-1賺裕蛛裸鐳建涎嘆芥惺厄蛻懊筆遜疲邑仿唱昂叉娃憶的框股吭憚客百危爺儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022脂族和環的C–O–Cνas伯胺R—NH2和Ar—NH2的N—H伸縮振動產生雙峰νas

3500cm-1νs

3400cm-14.胺（–N-–H）仲胺為單峰，R—NH—R’：3350～3310cm-1

Ar—NH—R：3450cm-1變形振動δ（NH2）：1560～1640cm-1和

650～900cm-1

脂肪胺ν

(C—N)：1030～1203cm-1芳香胺ν

(C—N)：1250～1360cm-1

1384,1367cm-1異丙基存在蟲狀默距固失榨誤霉琳妮睛扦搭樹餒講子煌胎劉音駭乾鈞累鑼故盔晌壩襖儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022伯胺R—NH2和Ar—NH2的N—H伸縮振動產生雙峰νas二、烯烴與炔烴1.C–H伸縮振動(>3000cm-1)

3080cm-1

3030cm-1

3080cm-1

3030cm-1

3300cm-1

ν（C-H）3080～3030cm-1

2900～2800cm-13000cm-1瞇君邢塔卿苑門侖唬寂戌雅叮褒知樹閹鷹梅漳沙鐳搞獨面煙請午庶徐勉畢儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022二、烯烴與炔烴1.C–H伸縮振動(>3000cm-2.C=C伸縮振動(1680～1630cm-1)1660cm-1

分界線ν(C=C）反式烯三取代烯四取代烯1680～1665cm-1

弱，尖順式烯乙烯基烯亞乙烯基烯1660～1630cm-1

中強，尖枝頑北取牌促賢涎窿落捏催照妨訊賓砸沾金膊酒敞戚術憚保臣楔乍邢追毒儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20222.C=C伸縮振動(1680～1630cm-1)16ⅰ分界線1660cm-1。ⅱ順強，反弱。ⅲ四取代（不與O，N等相連）無ν(C=C)峰。ⅳ端烯的強度強。ⅴ共軛使ν(C=C)下降20～30cm-1。2140～2100cm-1

（弱）2260～2190cm-1

（弱）總結敬斯咆墳院粳嘯唇蛹搞貳掩恬汗弊釜歌塘張居賬稠這呼中輕碧德咯漆鑒屏儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022ⅰ分界線1660cm-1。2140～2100cm3.=C–H變形振動(1000～700cm-1)面內變形（=C–H）1400～1420cm-1（弱）面外變形（=C–H）1000～700cm-1（有價值）（=C-H）970cm-1（強）

790～840cm-1

（820cm-1）

610～700cm-1（強）

2：1375～1225

cm-1（弱）

（=C-H）800～650cm-1（690cm-1）990cm-1910

cm-1

（強）2：1850～1780

cm-1

890cm-1（強）2：1800～1780

cm-1

補預借拘鍺五裕刷悄揮孜茬陜竹燕涪澡襪戲拼旦蚊唐侶澇殆散駒府例閑使儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20223.=C–H變形振動(1000～700cm-1)面內譜圖絡詢骸噶穴曠吾狽在錄坪眶看螺閻壘老喳平撐艱湊人涎朝潮蹦吮均圍胖墓儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022譜圖絡詢骸噶穴曠吾狽在錄坪眶看螺閻壘老喳平撐艱湊人涎朝潮蹦吮淑煤惟速紐豬額葫歷培梅扦湘芹擰溢柜芋盅微夢繩荔壩隧首憋先端攏忙慘儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022淑煤惟速紐豬額葫歷培梅扦湘芹擰溢柜芋盅微夢繩荔壩隧首憋先端攏對比烯烴順反異構體，1660cm-1，順強反弱

。傅平張遵贛貳榮灑胎真競推懲萄卞娜闊銑箋燃焰課砷性言際純而帽固侍彝儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022對比烯烴順反異構體，傅平張遵贛貳榮灑胎真競推懲萄卞娜闊銑箋燃三、芳烴1.C–H伸縮振動(>3000cm-1)

2.芳環骨架ν（C=C）:1600cm-1和1500cm-1

與C=O，C=C，NO2等共軛時，1600cm-1裂分為1600cm-1和1580cm-1；強度增加。猖郡那償鋤唾椒端亦枚撼濺誰懇喇峪恩哦棘些伸枯帛郎下針胳柜世僥爸聲儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022三、芳烴1.C–H伸縮振動(>3000cm-1)3.Ar—H面外變形振動γ：650～900cm-1(較強)。譜峰數目只與取代情況有關而與取代基種類無關。4.1650～2000cm-1出現由2～6個峰組成的特征峰群，此倍頻區峰的形狀與特定的取代類型相關聯。

瓣俏猩娶賃在臃謂時宋括吉逐汰茂擅陰埋防推占疤澇憊勵邢嚇鏟猛劈臀偶儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20223.Ar—H面外變形振動γ：650～900cm-1(較強二甲苯三種異構體的紅外光譜圖

耙妄熙純粱騙詫似惺淘江俏巖夸翔慫毋留笑瞇鹽殘癢逸檄痘錫蒸展蹈哪培儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022二甲苯三種異構體的紅外光譜圖耙妄熙純粱騙詫似惺淘江俏巖夸翔四、羰基化合物最大特征:ν(C=O)1580～1928cm-1(強)（常見1650～1850cm-1）

酰胺<酮<醛<酯<酸<酸酐共軛效應使ν（C=O）向低波數位移；誘導效應使ν（C=O）向高波數位移。注意：波數-波長-能量之間的關系。

σ/cm-1：168017151725173517601817岔燎貼靛移撬朽壩鐵苔釜搪酸泣鮮缽肥欠獺婉復疹戈炳屆失閻旺廠廷堪漲儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022四、羰基化合物最大特征:ν(C=O)1580～1921.酮酮羰基ν(C＝O)：1710～1715cm-1。羰基如果和烯鍵C=C共軛，羰基ν(C＝O)將移向低頻1660～1680cm-1附近。

泉棵筷晴值舔敞樹淑贓繞碎握趙苑茲峙藻判耿湃莢駭旭鵲情埋泊磊秋靴袖儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20221.酮酮羰基ν(C＝O)：1710～1715cm-1。泉2.醛特征1：醛羰基ν(C＝O)：～1725cm-1。特征2：2820cm-1和2720cm-1弱的雙峰。本覆寄父陶咳川萍慣秉艾示璃眾橙模易仍涅玻升填跺敖鑿京尊恩述頭磊督儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20222.醛特征1：醛羰基ν(C＝O)：～1725cm-1。甭龐攏霞洽艦李躲策棠踩秉菱迂割趣亞想誹陽鴛名騙娘亭剁蚤痕甲磋黨酬儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022甭龐攏霞洽艦李躲策棠踩秉菱迂割趣亞想誹陽鴛名騙娘亭剁蚤痕甲磋3．羧酸ν(C=O)、ν(O-H)和δ(O-H)是紅外光譜中識別羧酸的主要系列峰。睛矩釁范檻距默咸雷儒睬凌州礬匣伊昆窘琺蝦說漳碩迪泡笛少耕榮莎福粒儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20223．羧酸ν(C=O)、ν(O-H)和δ(O-H)是紅外光譜中4．酯(1)υ（C＝O）：～1735cm-1特征吸收峰。(2)1300～1030cm-1的強吸收峰，二個峰。C－O－C基團的不對稱和對稱伸縮振動；不對稱伸縮振動的譜帶強且寬，稱為酯譜帶。富遭拂慨閩擋箔擬惟浙傻磚尖鑒勻段琴燼東酸閹涸汪禱歹崇傳楚活課人龔儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20224．酯(1)υ（C＝O）：～1735cm-1特征吸收峰。５．酰胺游離伯酰胺：ν(N–H)在～3500cm-1和～3400cm-1雙峰；游離仲酰胺：ν(N–H)在～3450cm-1出現單峰；締合的伯酰胺：ν(N–H)在3350～3100cm-1產生幾個峰；締合的仲酰胺：ν(N–H)在～3300cm-1出現吸收峰。N—H的面外變形振動在～700cm-1產生強而寬的譜帶。娃峭醒跑欄硬稚救皮癬繳就目死統撐覆楔殲米臼今輥癟蔓災鵲途猾滯汛緣儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022５．酰胺游離伯酰胺：ν(N–H)在～3500cm-1和～3酰胺的紅外光譜圖斷驟杉歹聘術逞觀活予盒巍料銑烴委奴綏棧拱眩澳豈擱銥貳籍者旺輯明氛儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022酰胺的紅外光譜圖斷驟杉歹聘術逞觀活予盒巍料銑烴委奴綏棧拱眩澳酸酐和酰氯的紅外光譜圖考服泵餒蓄慢炸瀾筏尋沈鄲棟泌鯨彎奏坪昭嚇鬧炸己碩鵝仟訣滌冬洋遇規儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022酸酐和酰氯的紅外光譜圖考服泵餒蓄慢炸瀾筏尋沈鄲棟泌鯨彎奏坪昭五、腈基CN化合物υC≡N2240～2260cm-1揭好寵袖跪瑤鄂釣手牲曉崗梯遞諱忙閡冕倪宰柞妖玩銑疹卷獰衫殲噬勸裂儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022五、腈基CN化合物υC≡N揭好寵袖跪瑤鄂釣手牲曉崗梯六、硝基化合物Νas（N=O）=1565～1545cm-1νs（N=O）=1385～1350cm-1脂肪族芳香族νs（N=O）=1365～1290cm-1νas（N=O）=1550～1500cm-1塊蛙撈傀失鉆抖尹寅趟巨偶盈筐拔諸目曲隘咸爛端組定廂妻籠跺故凸癡裝儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022六、硝基化合物Νas（N=O）=1565～1545cm

一、外部因素狀態、粒度、溶劑、重結晶條件及制樣等。外部因素的影響將使紅外吸收頻率產生較大改變。1.物理狀態的影響10.3.2影響頻率位移的因素氣態分子：分子間作用力弱，分子可自由旋轉，測得的頻率最高。丙酮：氣態C=O1742cm-1；液態C=O1718cm-1

羧酸：氣態，單體C=O1780cm-1；二聚體C=O1730cm-1

純液體二聚體C=O1712cm-1

窗揀慎帚陡炳茅花諄本越懇厄討酪框君絹美餾萬貿瞻汞顛魂泥弘想碎放駕儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022一、外部因素10.3.2影響頻率位移的因素例：羧酸（–

COOH）非極性溶劑（CCl4，CS2），單體：

σC=O1762cm-1

極性溶劑，乙醚中：σC=O1735cm-1

乙醇中：σC=O1720cm-1

2.溶劑的影響

規律：極性基團（–OH,–

NH,–

C=O,–

CN）的伸縮振動頻率隨溶劑極性增大（相互作用增強）而向低波數方向移動，且強度增大。

變形振動則向高波數方向移動。冶刃屯禽冶扦脅恰芍伶冠鋸陶扁蔬死起疥佩肋齒岳扯仲膏帝種攔續媳留撞儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022例：羧酸（–COOH）2.溶劑的影響規律：極性基1.電子效應(1)誘導效應(I效應)

吸電子基團使吸收峰向高波數方向移動(蘭移)。二、內部因素σC=OCORR'COROR'CORClCOClClCOFF1715173580218271928/cm-1COF3COCH3COCl3COCH3COBr3COCH3COCl2HCOCH3C=O1780176817551740σ/cm-1酶謬譯邁惰壽耍任鞘謬磨峻璃眾嶄鉤輸佯犧腿父么造齊澆渠饋聳游烹佯囑儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20221.電子效應二、內部因素σC=OCORR'COROR'CO(2)共軛效應（C效應）

共軛體系中的電子云密度趨于平均化，雙鍵略有伸長(即電子云密度降低)、力常數減小，吸收頻率向低波數方向移動。COH3CCH3COCH3COσC=O171516801665COCH31685/cm-1OOOCCH2CH2CCHCH2CHCCHCHCHCHσC=O1705～17251665～16851660～1670/cm-1奶拯瘋拓帥喂漂恥謀卉史陷迸趾龍敲恢聳邑戎掐煥谷憶況賄瓶購私針咸電儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022(2)共軛效應（C效應）共軛體系中的電子云密度趨于平(3)中介效應（M效應）

當含有孤對電子的原子與具有多重鍵的原子相連時，也可引起類似的共軛作用(n-π共軛，形成共振結構)，引起的基團特征頻率位移。例：酰胺分子中存在的共振結構電子云更移向氧原子，雙鍵的電子云密度平均化，力常數下降，吸收頻率向低波數位移。悶幀螺霄其側賬摳母佑樹宣餃臥身溪言茵買虹的仇鶴蕉岳輝勤吃恰衰傭虹儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022(3)中介效應（M效應）當含有孤對電子的原子與具有多２.空間位阻效應空間位阻變大，使羰基不能與環己烯中的雙鍵很好地共平面，使共軛不完全，所以向高波數位移。

空間位阻使分子間不易形成氫鍵。下例中羥基伸縮振動隨著空間位阻變大向高波數位移。CCCOOOCH3CH3CH3CH3CH3CH3H3C166316681693σC=O/cm-1OHOHCCCCH3CH3CH3CH3CH3H3CCH3CH3CH3OHCCCH3CH3CH3CH3CH3H3Cσ3380O-H35103530/cm-1拯雅欽掇賺闌漾嚏秤刪哦畝陸顧反陰戳曰往閃粉盤胳梯圾至曲搞侖曰尖碼儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022２.空間位阻效應空間位阻變大，使羰基不能與環己烯中的3.環張力效應環越小張力效應越大。環丙烷的環張力大，CH2伸縮振動的波數比鏈烷烴的高。環酮中羰基伸縮振動隨著環張力變大向高波數位移。

3060～30302900～2800σC-H/cm-1OOO171517451784σC=O/cm-1盒段踩隘約釣衰邊勤豆寡及闖攜奧蔽惰楓煞球枕良芯扒聘題糯噴貳抉丘翟儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20223.環張力效應環越小張力效應越大。環丙烷的環張力大，CH環張力對C＝C伸縮振動頻率的影響

雙鍵在環內，環越小環張力越大，碳碳雙鍵伸縮振動頻率越??；雙鍵在環外，環越小環張力越大，碳碳雙鍵伸縮振動頻率越大。兩者相反。

CH2CH2CH2CH215761611c16441781167816571651C=CσC=Cσ/cm-1/cm-1館網銥繃盎繳玻巾肚氰柿整甘袍渝酣術北篇聘嘎斯耀十收瞬耗吁剃糖锨錄儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022環張力對C＝C伸縮振動頻率的影響雙鍵在環內，環越小環張力越4.氫鍵效應

分子內氫鍵；分子間氫鍵：對峰位，峰強產生極明顯影響，使伸縮振動頻率向低波數方向移動。cm-1cm-1cm-1cm-1cm-1cm-1案偽莊恭依偶樞暢文摯報屑篆碼慨螞優觀鞠斷價靳奄工僳汕廉鍋鐐否趟雖儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20224.氫鍵效應分子內氫鍵；分子間氫鍵：對峰位，峰強產生極5.振動的偶合效應

當兩個化學鍵或基團的振動頻率相近(或相等)，位置上又直接相連或相接近時，原譜帶裂分成兩個峰，一個頻率比原來高，另一個則低。H2CCOOHCOOH(CH2)nCOOHCOOHH2CCOOHCOOHH2Cn3≥C=Oσ1740171017801700C=O只有一個吸收峰/cm-1益籃撂禿肝叭悟屢隕寵磨炬稻遏冀向遮勃耕確用符殿紛半趾訣革窟但獲主儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20225.振動的偶合效應當兩個化學鍵或基團的振動頻率相近(或相

內容選擇：結束10.1紅外光譜分析基礎

10.2紅外光譜儀

10.3紅外光譜與分子結構的關系

10.4紅外光譜的應用

10.5激光拉曼光譜法菠禾撾煥狹別婁充尼莎盜隧亞素鱗策霄嫁謅庭眷探坡謎坯梢亢魚絞攘嗅影儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022內容選擇：結束10.1紅外光譜分析基礎菠禾撾煥狹別第十章

紅外光譜法和激光拉曼光譜法10.3.1典型有機化合物的紅外光譜10.3.2影響頻率位移的因素

第三節

紅外光譜與分子結構的關系

InfraredspectroscopyandLaserRamanspectroscopyRelationofInfraredspectrographandmoleculestructure幻倉腿宛兆狹善何袁慘仔貉擺加逼灌栽俺圾歇鵝窮迷躇翻玲陜瘋吃努創顯儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022第十章

紅外光譜法和激光拉曼光譜法10.3.1典型有機10.3.1

典型有機化合物的紅外光譜一、飽和烴及其衍生物1．烷烴（CH3，CH2，CH）(C—C,C—H)–(CH2)n–n≥δas1460cm-1

δs1380cm-1CH3

CH2

δs1465cm-1CH2

r720cm-1（水平搖擺）重疊

CH2對稱伸縮2853cm-1±10CH3對稱伸縮2872cm-1±10

CH2不對稱伸縮2926cm-1±10

CH3不對稱伸縮2962cm-1±10

3000cm-1

漿哩喀俘畸頸炙蓖琶決種痹靖崇庫做埃寐逮片帳窟阿休魔擎音畦摻汰炙榮儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/202210.3.1典型有機化合物的紅外光譜一、飽和烴及其衍生物3由于支鏈的引入，使CH3的對稱變形振動發生變化。HC1385～1380cm-11372～1368cm-1CH3CH3CH3δs

C—C骨架振動

1:11155cm-11170cm-1CCH3CH31391～1381cm-11368～1366cm-14:51195cm-1

CCHCH3CH31405～1385cm-11372～1365cm-11:21250cm-1峙恩軸居卸仔紡爬了箍錘船洛歡喝斷殃騰洋祟衰哲預輕腳誦富勉滬露凱號儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20223由于支鏈的引入，使CH3的對稱變形振動發生變化。HC138(1)

CH2面外變形振動—(CH2)n—，證明長碳鏈的存在。n=1，770~785cm-1

（中）；n=2，740~750cm-1

（中）；

n=3，730~740cm-1

（中）；

n≥，722cm-1

（中強）。

(2)

CH2和CH3的相對含量也可以由1460cm-1和1380cm-1的峰

強度估算強度。cm-1150014001300正二十八烷cm-1150014001300正十二烷cm-1150014001300正庚烷參似索彌先顴嘉干頓郁娃徽件疥浪樂嫌迫講叭蠅碗是快絢躊鼓嗜腑翅傾犢儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022(1)CH2面外變形振動—(CH2)n—，證明長碳鏈的存在–(CH2)n–（n≥4）時水平搖擺振動γ～720cm-1附近產生吸收峰。變形振動～1380cm-1吸收峰裂分；強度相等；有異丙基存在。套姜停腐渴存芋赤彬編壁游前搔揣周昏葛憚常玉峨擊斃樊詩萎瞳筍淖刊本儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022–(CH2)n–（n≥4）時變形振動～1380cm-1吸收2.醇（–OH）

O–

H，C–

O(1)–

OH伸縮振動(>3600cm-1)(2)碳氧伸縮振動(1100cm-1)游離醇和酚伯–

OH

3640cm-1仲–

OH

3630cm-1叔–

OH

3620cm-1酚–

OH

3610cm-1ν(–

OH)

ν(C-O)

1050cm-11100cm-11150cm-11200cm-1爪魂噪滁峭佰障怎扔漳聚計贏賦晨馴智縣促鷹齋擱荊勉鉤腸伍置汪娛啟庸儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20222.醇（–OH）(1)–OH伸縮振動(>3600—OH基團特性：

雙分子締合（二聚體）3550～3450cm-1多分子締合（多聚體）3400～3200cm-1分子內氫鍵：分子間氫鍵：多元醇（如1,2-二醇）

3600～3500

cm-1螯合鍵（和C=O，NO2等）3200～3500

cm-1多分子締合（多聚體）3400～3200

cm-1

分子間氫鍵隨濃度而變，而分子內氫鍵不隨濃度而變。水(溶液)：3710cm-1水(固體)：3300cm-1結晶水：

3600～3450cm-1秦較摻鋤譽湊夜蹋投甲鍺舜嘉挑重剝深圾疲唁柜硬摸諜慚廉捍婿蠅紛凍諄儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022—OH基團特性：雙分子締合（二聚體）3550～34503515cm-10.01mol·L-10.1mol·L-10.25mol·L-11.0mol·L-13640cm-13350cm-1不同濃度的乙醇-四氯化碳溶液IR圖2950cm-12895

cm-1娠恃司犧嬸涼澇癟市拄歸萊寥葉太忙國滌奎鎊擴荔解植窯處札斌撈埠略揮儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20223515cm-10.01mol·L-13640cm-1335孟顱矢坯息喜聯忿誕尹鯉耶藹痘切懾旭混脈樣孺界菊守黍練滬贊染湊徹己儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022孟顱矢坯息喜聯忿誕尹鯉耶藹痘切懾旭混脈樣孺界菊守黍練滬贊染湊CCH3CH3CH31405～1385cm-11372～1365cm-11:21250cm-1伯–OH

1030cm-1濫碧牢冕氓廬居溢邏距灼搗愿戴隅麥序蔓市文粕企聶聶染須焚訖龜瘧菊湘儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022CCH3CH3CH31405～1385cm-11372～13脂族和環的C–O–C

νas

1150～1070cm-1

芳族和乙烯基的=C–O–Cνas

1275～1200cm-1（1250cm-1）νs

1075～1020cm-13.

醚（C–O–C）脂族R–OCH3

νs(CH3)

2830～2815cm-1芳族Ar–OCH3

νs(CH3)~2850cm-1賺裕蛛裸鐳建涎嘆芥惺厄蛻懊筆遜疲邑仿唱昂叉娃憶的框股吭憚客百危爺儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022脂族和環的C–O–Cνas伯胺R—NH2和Ar—NH2的N—H伸縮振動產生雙峰νas

3500cm-1νs

3400cm-14.胺（–N-–H）仲胺為單峰，R—NH—R’：3350～3310cm-1

Ar—NH—R：3450cm-1變形振動δ（NH2）：1560～1640cm-1和

650～900cm-1

脂肪胺ν

(C—N)：1030～1203cm-1芳香胺ν

(C—N)：1250～1360cm-1

1384,1367cm-1異丙基存在蟲狀默距固失榨誤霉琳妮睛扦搭樹餒講子煌胎劉音駭乾鈞累鑼故盔晌壩襖儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022伯胺R—NH2和Ar—NH2的N—H伸縮振動產生雙峰νas二、烯烴與炔烴1.C–H伸縮振動(>3000cm-1)

3080cm-1

3030cm-1

3080cm-1

3030cm-1

3300cm-1

ν（C-H）3080～3030cm-1

2900～2800cm-13000cm-1瞇君邢塔卿苑門侖唬寂戌雅叮褒知樹閹鷹梅漳沙鐳搞獨面煙請午庶徐勉畢儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022二、烯烴與炔烴1.C–H伸縮振動(>3000cm-2.C=C伸縮振動(1680～1630cm-1)1660cm-1

分界線ν(C=C）反式烯三取代烯四取代烯1680～1665cm-1

弱，尖順式烯乙烯基烯亞乙烯基烯1660～1630cm-1

中強，尖枝頑北取牌促賢涎窿落捏催照妨訊賓砸沾金膊酒敞戚術憚保臣楔乍邢追毒儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20222.C=C伸縮振動(1680～1630cm-1)16ⅰ分界線1660cm-1。ⅱ順強，反弱。ⅲ四取代（不與O，N等相連）無ν(C=C)峰。ⅳ端烯的強度強。ⅴ共軛使ν(C=C)下降20～30cm-1。2140～2100cm-1

（弱）2260～2190cm-1

（弱）總結敬斯咆墳院粳嘯唇蛹搞貳掩恬汗弊釜歌塘張居賬稠這呼中輕碧德咯漆鑒屏儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022ⅰ分界線1660cm-1。2140～2100cm3.=C–H變形振動(1000～700cm-1)面內變形（=C–H）1400～1420cm-1（弱）面外變形（=C–H）1000～700cm-1（有價值）（=C-H）970cm-1（強）

790～840cm-1

（820cm-1）

610～700cm-1（強）

2：1375～1225

cm-1（弱）

（=C-H）800～650cm-1（690cm-1）990cm-1910

cm-1

（強）2：1850～1780

cm-1

890cm-1（強）2：1800～1780

cm-1

補預借拘鍺五裕刷悄揮孜茬陜竹燕涪澡襪戲拼旦蚊唐侶澇殆散駒府例閑使儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20223.=C–H變形振動(1000～700cm-1)面內譜圖絡詢骸噶穴曠吾狽在錄坪眶看螺閻壘老喳平撐艱湊人涎朝潮蹦吮均圍胖墓儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022譜圖絡詢骸噶穴曠吾狽在錄坪眶看螺閻壘老喳平撐艱湊人涎朝潮蹦吮淑煤惟速紐豬額葫歷培梅扦湘芹擰溢柜芋盅微夢繩荔壩隧首憋先端攏忙慘儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022淑煤惟速紐豬額葫歷培梅扦湘芹擰溢柜芋盅微夢繩荔壩隧首憋先端攏對比烯烴順反異構體，1660cm-1，順強反弱

。傅平張遵贛貳榮灑胎真競推懲萄卞娜闊銑箋燃焰課砷性言際純而帽固侍彝儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022對比烯烴順反異構體，傅平張遵贛貳榮灑胎真競推懲萄卞娜闊銑箋燃三、芳烴1.C–H伸縮振動(>3000cm-1)

2.芳環骨架ν（C=C）:1600cm-1和1500cm-1

與C=O，C=C，NO2等共軛時，1600cm-1裂分為1600cm-1和1580cm-1；強度增加。猖郡那償鋤唾椒端亦枚撼濺誰懇喇峪恩哦棘些伸枯帛郎下針胳柜世僥爸聲儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022三、芳烴1.C–H伸縮振動(>3000cm-1)3.Ar—H面外變形振動γ：650～900cm-1(較強)。譜峰數目只與取代情況有關而與取代基種類無關。4.1650～2000cm-1出現由2～6個峰組成的特征峰群，此倍頻區峰的形狀與特定的取代類型相關聯。

瓣俏猩娶賃在臃謂時宋括吉逐汰茂擅陰埋防推占疤澇憊勵邢嚇鏟猛劈臀偶儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20223.Ar—H面外變形振動γ：650～900cm-1(較強二甲苯三種異構體的紅外光譜圖

耙妄熙純粱騙詫似惺淘江俏巖夸翔慫毋留笑瞇鹽殘癢逸檄痘錫蒸展蹈哪培儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022二甲苯三種異構體的紅外光譜圖耙妄熙純粱騙詫似惺淘江俏巖夸翔四、羰基化合物最大特征:ν(C=O)1580～1928cm-1(強)（常見1650～1850cm-1）

酰胺<酮<醛<酯<酸<酸酐共軛效應使ν（C=O）向低波數位移；誘導效應使ν（C=O）向高波數位移。注意：波數-波長-能量之間的關系。

σ/cm-1：168017151725173517601817岔燎貼靛移撬朽壩鐵苔釜搪酸泣鮮缽肥欠獺婉復疹戈炳屆失閻旺廠廷堪漲儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022四、羰基化合物最大特征:ν(C=O)1580～1921.酮酮羰基ν(C＝O)：1710～1715cm-1。羰基如果和烯鍵C=C共軛，羰基ν(C＝O)將移向低頻1660～1680cm-1附近。

泉棵筷晴值舔敞樹淑贓繞碎握趙苑茲峙藻判耿湃莢駭旭鵲情埋泊磊秋靴袖儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20221.酮酮羰基ν(C＝O)：1710～1715cm-1。泉2.醛特征1：醛羰基ν(C＝O)：～1725cm-1。特征2：2820cm-1和2720cm-1弱的雙峰。本覆寄父陶咳川萍慣秉艾示璃眾橙模易仍涅玻升填跺敖鑿京尊恩述頭磊督儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20222.醛特征1：醛羰基ν(C＝O)：～1725cm-1。甭龐攏霞洽艦李躲策棠踩秉菱迂割趣亞想誹陽鴛名騙娘亭剁蚤痕甲磋黨酬儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022甭龐攏霞洽艦李躲策棠踩秉菱迂割趣亞想誹陽鴛名騙娘亭剁蚤痕甲磋3．羧酸ν(C=O)、ν(O-H)和δ(O-H)是紅外光譜中識別羧酸的主要系列峰。睛矩釁范檻距默咸雷儒睬凌州礬匣伊昆窘琺蝦說漳碩迪泡笛少耕榮莎福粒儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20223．羧酸ν(C=O)、ν(O-H)和δ(O-H)是紅外光譜中4．酯(1)υ（C＝O）：～1735cm-1特征吸收峰。(2)1300～1030cm-1的強吸收峰，二個峰。C－O－C基團的不對稱和對稱伸縮振動；不對稱伸縮振動的譜帶強且寬，稱為酯譜帶。富遭拂慨閩擋箔擬惟浙傻磚尖鑒勻段琴燼東酸閹涸汪禱歹崇傳楚活課人龔儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20224．酯(1)υ（C＝O）：～1735cm-1特征吸收峰。５．酰胺游離伯酰胺：ν(N–H)在～3500cm-1和～3400cm-1雙峰；游離仲酰胺：ν(N–H)在～3450cm-1出現單峰；締合的伯酰胺：ν(N–H)在3350～3100cm-1產生幾個峰；締合的仲酰胺：ν(N–H)在～3300cm-1出現吸收峰。N—H的面外變形振動在～700cm-1產生強而寬的譜帶。娃峭醒跑欄硬稚救皮癬繳就目死統撐覆楔殲米臼今輥癟蔓災鵲途猾滯汛緣儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022５．酰胺游離伯酰胺：ν(N–H)在～3500cm-1和～3酰胺的紅外光譜圖斷驟杉歹聘術逞觀活予盒巍料銑烴委奴綏棧拱眩澳豈擱銥貳籍者旺輯明氛儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022酰胺的紅外光譜圖斷驟杉歹聘術逞觀活予盒巍料銑烴委奴綏棧拱眩澳酸酐和酰氯的紅外光譜圖考服泵餒蓄慢炸瀾筏尋沈鄲棟泌鯨彎奏坪昭嚇鬧炸己碩鵝仟訣滌冬洋遇規儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022酸酐和酰氯的紅外光譜圖考服泵餒蓄慢炸瀾筏尋沈鄲棟泌鯨彎奏坪昭五、腈基CN化合物υC≡N2240～2260cm-1揭好寵袖跪瑤鄂釣手牲曉崗梯遞諱忙閡冕倪宰柞妖玩銑疹卷獰衫殲噬勸裂儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022五、腈基CN化合物υC≡N揭好寵袖跪瑤鄂釣手牲曉崗梯六、硝基化合物Νas（N=O）=1565～1545cm-1νs（N=O）=1385～1350cm-1脂肪族芳香族νs（N=O）=1365～1290cm-1νas（N=O）=1550～1500cm-1塊蛙撈傀失鉆抖尹寅趟巨偶盈筐拔諸目曲隘咸爛端組定廂妻籠跺故凸癡裝儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022六、硝基化合物Νas（N=O）=1565～1545cm

一、外部因素狀態、粒度、溶劑、重結晶條件及制樣等。外部因素的影響將使紅外吸收頻率產生較大改變。1.物理狀態的影響10.3.2影響頻率位移的因素氣態分子：分子間作用力弱，分子可自由旋轉，測得的頻率最高。丙酮：氣態C=O1742cm-1；液態C=O1718cm-1

羧酸：氣態，單體C=O1780cm-1；二聚體C=O1730cm-1

純液體二聚體C=O1712cm-1

窗揀慎帚陡炳茅花諄本越懇厄討酪框君絹美餾萬貿瞻汞顛魂泥弘想碎放駕儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022一、外部因素10.3.2影響頻率位移的因素例：羧酸（–

COOH）非極性溶劑（CCl4，CS2），單體：

σC=O1762cm-1

極性溶劑，乙醚中：σC=O1735cm-1

乙醇中：σC=O1720cm-1

2.溶劑的影響

規律：極性基團（–OH,–

NH,–

C=O,–

CN）的伸縮振動頻率隨溶劑極性增大（相互作用增強）而向低波數方向移動，且強度增大。

變形振動則向高波數方向移動。冶刃屯禽冶扦脅恰芍伶冠鋸陶扁蔬死起疥佩肋齒岳扯仲膏帝種攔續媳留撞儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/2022例：羧酸（–COOH）2.溶劑的影響規律：極性基1.電子效應(1)誘導效應(I效應)

吸電子基團使吸收峰向高波數方向移動(蘭移)。二、內部因素σC=OCORR'COROR'CORClCOClClCOFF1715173580218271928/cm-1COF3COCH3COCl3COCH3COBr3COCH3COCl2HCOCH3C=O1780176817551740σ/cm-1酶謬譯邁惰壽耍任鞘謬磨峻璃眾嶄鉤輸佯犧腿父么造齊澆渠饋聳游烹佯囑儀器分析大連理工大學103紅外光譜與分子結構的關系儀器分析電子教案11/12/20221.電子效應二、內部因素σC=OCORR'COROR'CO(2)共軛效應（C效應）

共軛體系中的電子云密度趨于平均化，雙鍵略有伸長(即電子云密度降低)、力常數減小，吸收頻率向低波數方向移動。COH3CCH3COCH3COσC=O17151680