紅外光譜

InfraredSpectroscopy

電磁波譜與分子結(jié)構(gòu)紅外光的波譜范圍處于可見(jiàn)區(qū)域與微波之間波長(zhǎng)范圍0.75~830mm.頻率通常用波數(shù)（cm-1）表示，頻率范圍13330~12cm-1分為三個(gè)區(qū)域：近紅外（0.75~2.5mm，13330~4000cm-1）中紅外（2.5~15.4mm，4000~650cm-1）遠(yuǎn)紅外（15.4~830mm，650~12cm-1）紅外光譜的概念：

用連續(xù)波長(zhǎng)(波長(zhǎng)2.5~25m,頻率4000~400cm-1)的紅外光光波照射樣品，引起分子內(nèi)振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的吸收光譜,用IR表示.紅外光譜的產(chǎn)生條件：

(1).輻射光的頻率與分子振動(dòng)的頻率相當(dāng),才能被吸收產(chǎn)生紅外光譜.(2).振動(dòng)過(guò)程中能引起分子偶極矩變化的分子才能產(chǎn)生紅外吸收光譜.例如:H2,O2,N2等雙原子分子—振動(dòng)不引起偶極矩變化,無(wú)紅外吸收.,,其鍵伸縮振動(dòng)不引起偶極矩變化,無(wú)紅外吸收.紅外吸收光譜中各種主要基團(tuán)的伸縮振動(dòng)大致分布圖紅外光譜的應(yīng)用1.通過(guò)紅外光譜圖的比較,可以判斷是否是同一種化合物.2.可以獲取分子中各種結(jié)構(gòu)信息,特別是官能團(tuán)信息.例如:3000±150cm-1區(qū)域的任何吸收,都可以歸結(jié)為C-H伸縮振動(dòng).

1715±100cm-1區(qū)域的任何強(qiáng)吸收,基本上都可以歸結(jié)為C=O伸縮振動(dòng).紅外光譜表示方法：常用坐標(biāo)曲線表示法.

橫坐標(biāo):表示吸收峰的位置,用波數(shù)ν(cm-1,4000~400cm-1)或波長(zhǎng)λ(m,2.5~25m)作量度.

縱坐標(biāo):

表示吸收峰的強(qiáng)弱,用百分透過(guò)率(T%)或吸光度(A)作量度單位.正己烷的紅外光譜摩爾消光系數(shù)（ε）強(qiáng)度符號(hào)＞200很強(qiáng)VS75~200強(qiáng)S25~75中等M5~25弱W0~5很弱VW紅外吸收強(qiáng)度及其表示符號(hào)

寬峰尖峰肩峰雙峰紅外吸收光譜特點(diǎn)：1.具有高度特征性；

定性分析、結(jié)構(gòu)鑒定2.應(yīng)用范圍廣：有機(jī)、無(wú)機(jī)；

氣液固三態(tài)均可3.分析速度快，樣品用量少，操作簡(jiǎn)便，屬于非破壞性分析4.靈敏度低：

定性分析、結(jié)構(gòu)鑒定時(shí)，需提純樣品

定量分析時(shí)，準(zhǔn)確度低，對(duì)微量成分無(wú)能為力紅外吸收光譜應(yīng)用：

未知物鑒別、化學(xué)結(jié)構(gòu)確定、化學(xué)反應(yīng)跟蹤、純度檢查、區(qū)別異構(gòu)體、質(zhì)量控制、定量分析雙原子分子的振動(dòng)雙原子分子只有一種振動(dòng)形式—伸縮振動(dòng)CHHCHH剪式振動(dòng)平面搖擺CHH++CHH+非平面搖擺扭曲振動(dòng)CHHCHH對(duì)稱伸縮振動(dòng)(νas)不對(duì)稱伸縮振動(dòng)(νs)伸縮振動(dòng)面內(nèi)彎曲(δ面內(nèi))面外彎曲(δ面外)彎曲振動(dòng)振動(dòng)類型高頻區(qū)低頻區(qū)雙原子分子的振動(dòng)亞甲基的振動(dòng)形式鍵角不變,鍵長(zhǎng)改變鍵長(zhǎng)不變,鍵角改變雙原子分子的紅外吸收頻率式中：k—化學(xué)鍵的力常數(shù)，單位為N.cm-1μ

—折合質(zhì)量，單位為g力常數(shù)k：與鍵長(zhǎng)、鍵能有關(guān)：鍵能↑（大），鍵長(zhǎng)↓(短)，k↑?；瘜W(xué)鍵鍵長(zhǎng)（nm）鍵能（KJmol-1）力常數(shù)k（N.cm-1）波數(shù)范圍（cm-1）C―C0.154347.34.5700～1200C＝C0.134610.99.61620～1680C≡C0.116836.815.62100～2600伸縮振動(dòng)頻率原子質(zhì)量增大（減小），振動(dòng)頻率降低（增高）化學(xué)鍵越強(qiáng)，振動(dòng)頻率越高練習(xí)1在下面各種振動(dòng)模式中，不產(chǎn)生紅外吸收的是：A：乙炔分子中對(duì)稱伸縮振動(dòng)B：乙醚分子中不對(duì)稱伸縮振動(dòng)C：CO2分子中對(duì)稱伸縮振動(dòng)D：H2O分子中對(duì)稱伸縮振動(dòng)E：HCl分子中H－鍵伸縮振動(dòng)練習(xí)2下面五種氣體，不吸收紅外光的是：Ａ：Ｂ：Ｃ：Ｄ：Ｅ：紅外活性(IR-Active)必須是能引起分子偶極矩變化的振動(dòng)才能產(chǎn)生紅外吸收光譜極性鍵通常有紅外活性對(duì)稱分子中的非極性鍵通常沒(méi)有紅外活性或吸收很弱其它紅外吸收頻率除簡(jiǎn)正振動(dòng)的基頻以外，還存在其它的振動(dòng)頻率，它們的存在和振動(dòng)的非諧振性有關(guān)。包括：倍頻、組和頻、耦合頻率、費(fèi)米共振等基頻基頻是分子吸收光子后從一個(gè)能級(jí)躍遷到相鄰的高一能級(jí)產(chǎn)生的吸收。ν=0ν=1

倍頻倍頻(2ν)是分子吸收比原有能量大一倍的光子之后，躍遷兩個(gè)以上能級(jí)產(chǎn)生的吸收峰，出現(xiàn)在基頻峰波數(shù)n倍處。2ν為弱吸收。組合頻組合頻是在兩個(gè)以上基頻頻率之和(基頻ν1+ν2)或差(ν1-ν2處出現(xiàn)的吸收峰。組合頻峰均為弱峰）。耦合頻率兩個(gè)基團(tuán)相鄰且它們的振動(dòng)基頻相差不大時(shí)，振動(dòng)的偶合引起吸收頻率偏離基頻，一個(gè)移向高頻方向，一個(gè)移向低頻方向，強(qiáng)度加強(qiáng)。費(fèi)米共振某一種振動(dòng)的基頻和它自己或另一個(gè)連在一起的化學(xué)鍵的某一種振動(dòng)的倍頻或組頻很接近時(shí)，可以發(fā)生偶合，這種偶合稱為費(fèi)米共振。多原子分子的振動(dòng)自由度和峰

含n個(gè)原子的分子，自由度為： 非線性分子有3n-6個(gè)（三維，3n，除3個(gè)整體平動(dòng)自

度和3個(gè)整體轉(zhuǎn)動(dòng)自由度），線性分子有3n-5個(gè)。理論上每個(gè)自由度在IR中可產(chǎn)生1個(gè)吸收峰，實(shí)際上IR光譜 的峰數(shù)少于基本振動(dòng)自由度。原因是：1振動(dòng)過(guò)程中，伴隨有偶極矩的振動(dòng)才能產(chǎn)生吸收峰2頻率完全相同的吸收峰，彼此發(fā)生簡(jiǎn)并（峰重疊）3強(qiáng)、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(cè)不出來(lái)紅外吸收強(qiáng)度及表示方法振動(dòng)中偶極矩的變化幅度越大，吸收強(qiáng)度越大摩爾消光系數(shù)（ε）強(qiáng)度符號(hào)＞200很強(qiáng)VS75~200強(qiáng)S25~75中等M5~25弱W0~5很弱VW特征吸收頻率具有同一類型化學(xué)鍵或官能團(tuán)的不同化合物，其紅外吸收頻率總是出現(xiàn)在一定的頻率范圍內(nèi)，我們把這種能代表某基團(tuán)，并有較高強(qiáng)度的吸收峰，稱為該基團(tuán)的特征吸收峰（又稱官能團(tuán)吸收峰）。各種官能團(tuán)的紅外吸收位置1600~3700cm-1>3700cm-1<1600cm-1官能團(tuán)吸收區(qū)倍頻區(qū)指紋區(qū)一些基團(tuán)的倍頻率C-C,C-N,C-O伸縮振動(dòng)及彎曲振動(dòng)2500~3700cm-12100~2400cm-11600~1800cm-1Y-H伸縮振動(dòng)區(qū)(O-H,N-H,C-H)Y=Z伸縮振動(dòng)區(qū)(C=O,C=N,C=C)

紅外光譜YZ伸縮振動(dòng)區(qū)(CC,CN,C=C=C)吸收峰比較稀疏,易于辨認(rèn),有機(jī)物各種官能團(tuán)的吸收都在此區(qū)吸收峰密集,難以辨認(rèn),但如同人的指紋一樣,化合物結(jié)構(gòu)上的細(xì)微變化都有反映影響紅外光譜吸收頻率的因素

分子內(nèi)基團(tuán)的紅外吸收會(huì)受到鄰近基團(tuán)及整個(gè)分子其他部分的影響，也會(huì)因測(cè)定條件及樣品的物理狀態(tài)而改變。所以同一基團(tuán)的特征吸收會(huì)在一定范圍內(nèi)波動(dòng).測(cè)定條件及樣品物理狀態(tài)的影響樣品所處物態(tài)、制備樣品的方法、溶劑的性質(zhì)、氫鍵、結(jié)晶條件、吸收池厚度、色散系統(tǒng)以及測(cè)試溫度等均會(huì)產(chǎn)生影響。通常同種物質(zhì)氣態(tài)的特征頻率較高，液態(tài)和固態(tài)較低。例如丙酮vC=O(氣)＝1738cm-1，vC=O(液)＝1715cm-1。固相測(cè)定重復(fù)性最好，用于鑒定最可靠。誘導(dǎo)效應(yīng)由于鄰近原子或基團(tuán)的誘導(dǎo)效應(yīng)的影響使基團(tuán)中電荷分布發(fā)生變化，從而改變了鍵的力常數(shù)，使振動(dòng)頻率發(fā)生變化。例如：共軛效應(yīng)由于鄰近原子或基團(tuán)的共軛效應(yīng)使原來(lái)基團(tuán)中雙鍵性質(zhì)減弱，從而使力常數(shù)減小，使吸收頻率降低。例如：中介效應(yīng)即共振效應(yīng)。最典型的例子是酰胺的羰基吸收頻率均不超過(guò)1690cm-1，這是因?yàn)榇嬖谥薪樾?yīng)：

降低了羰基的雙鍵性，因而吸收頻率移向低波數(shù)。環(huán)的張力環(huán)狀化合物環(huán)的大小不同影響鍵的力常數(shù)，使環(huán)內(nèi)或環(huán)上基團(tuán)的振動(dòng)頻率發(fā)生變化?？臻g障礙當(dāng)共軛體系的共平面性被破壞，吸收頻率將向較高波數(shù)移動(dòng)。氫鍵的影響形成氫鍵后基團(tuán)的吸收頻率都會(huì)下降，但吸收強(qiáng)度增加。例如：乙醇的自由羥基的伸縮振動(dòng)頻率是3640cm-1，而其締合物的振動(dòng)頻率是3350cm-1。形成氫鍵還使振動(dòng)譜帶變寬。質(zhì)量效應(yīng)含氫基團(tuán)的氫被氘取代后，基團(tuán)的吸收頻率會(huì)向低波數(shù)方向移動(dòng)。影響紅外光譜吸收強(qiáng)度的因素極性大的基團(tuán)，吸收強(qiáng)度大，C=O比C=C強(qiáng)，CN比CC強(qiáng)

使基團(tuán)極性降低的誘導(dǎo)效應(yīng)使吸收強(qiáng)度減小，使基團(tuán)極性增大的誘導(dǎo)效應(yīng)使吸收強(qiáng)度增加。共軛效應(yīng)使π電子離域程度增大，極化程度增大，吸收強(qiáng)度增加。振動(dòng)耦合使吸收增大，費(fèi)米共振使倍頻或組頻的吸收強(qiáng)度顯著增加。形成氫鍵使振動(dòng)吸收峰變強(qiáng)變寬。能級(jí)躍遷的幾率，v=0v=2比v=0v=1能階大，但幾率小，吸收峰弱紅外光譜的分區(qū)紅外譜圖按頻率可分為六個(gè)區(qū)域

4000~2500cm-1;2500~2000cm-1;2000~1500cm-1;1500~1300cm-1;1300~910cm-1;910cm-1以下

4000~2500cm-1X―H的伸縮振動(dòng)區(qū)域。X=C，N，S，O等。P、Si、B等低于2500cm-1應(yīng)注意水的吸收峰液態(tài)水3402cm-1，1647cm-12500~2000cm-1三鍵和累積雙鍵（─C≡C─、─C≡N─、─C═C═C─、─N═C═O、─N═C═S等）的伸縮振動(dòng)區(qū)域。

應(yīng)注意空氣中二氧化碳的吸收（~2365、2335cm-1）2000~1500cm-1:雙鍵的伸縮振動(dòng)區(qū)域羰基化合物在~1650─1900cm-1烯基氫面外彎曲振動(dòng)的倍頻~1600─2000cm-1苯環(huán)的骨架振動(dòng)在~1500、~1580、~1600cm-1C═C的伸縮振動(dòng)~1620─1680cm-1C═N的伸縮振動(dòng)~1640─1690cm-1N═O的伸縮振動(dòng)~1500─1600cm-1─NO2有對(duì)稱、不對(duì)稱兩種伸縮振動(dòng)，不對(duì)稱伸縮振動(dòng)在此區(qū)域甲基在~1380、1460cm-1同時(shí)有吸收，發(fā)生分叉時(shí)表示有偕二（三）甲基的存在。─NO2的對(duì)稱伸縮振動(dòng)在此區(qū)域。1500~1300cm-1

主要提供了C─H的彎曲振動(dòng)的信息1300~910cm-1所有單鍵的伸縮振動(dòng)頻率、分子骨架振動(dòng)頻率都在這個(gè)區(qū)域。部分含氫基團(tuán)的一些彎曲振動(dòng)和一些含重原子的雙鍵（P═O，P═S等）的伸縮振動(dòng)頻率也在這個(gè)區(qū)域。這個(gè)區(qū)域的紅外吸收頻率信息十分豐富，但特征性不強(qiáng)苯環(huán)由于取代而產(chǎn)生的吸收（910~650cm-1）是這個(gè)區(qū)域的重要內(nèi)容。是判斷苯環(huán)取代位置的主要依據(jù)。烯的碳?xì)鋸澢駝?dòng)頻率處于本區(qū)及前一區(qū)，可用于判斷雙鍵的類型。910cm-1以下指紋區(qū)和官能團(tuán)（特征）區(qū)1~4區(qū)（4000~1300cm-1）稱為官能團(tuán)（特征）區(qū)。

點(diǎn)：每一個(gè)紅外吸收峰都和一定的官能團(tuán)相對(duì)應(yīng)。5和6區(qū)稱為指紋區(qū)。雖然在這個(gè)區(qū)域內(nèi)的一些吸收也對(duì)應(yīng)著某些官能團(tuán)，但大量的吸收峰僅表明了化合物的紅外特征，猶如人的指紋。指紋區(qū)和官能團(tuán)（特征）區(qū)作用：官能團(tuán)（特征）區(qū)可找出該化合物存在的官能團(tuán)；指紋區(qū)的吸收則宜于用來(lái)與標(biāo)準(zhǔn)譜圖（或已知物譜圖）進(jìn)行比較，得出未知物與已知物相同或不同的結(jié)論。有機(jī)化合物的紅外光譜飽和烴烯烴炔烴芳香烴醇、酚和醚含氮化合物含羰基化合物其他含雜原子有機(jī)化合物飽和烴C-H伸縮振動(dòng)：對(duì)稱伸縮振動(dòng)（νs）和反對(duì)稱伸縮振動(dòng)（νas），在3000-2800cm-1之間，νas較νs在較高頻率。C-H彎曲振動(dòng)：1475-1300cm-1，甲基的對(duì)稱變形振動(dòng)出現(xiàn)在1375cm-1處，對(duì)于異丙基和叔丁基，吸收峰發(fā)生分裂。C-C平面搖擺：800-720cm-1對(duì)判斷-(CH2)n-的碳鏈長(zhǎng)度有用，n>4725,n=3729-726,n=2743-734,n=1785-770C-C伸縮振動(dòng)：1253-800cm-1，對(duì)結(jié)構(gòu)分析作用不大。δas1460cm-1CH312:17:41

1．烷烴-（CH2）n- n≥4CH2CH2

δs1465cm-1r720cm-1（水平搖擺）重疊CH2對(duì)稱伸縮2853cm-1±10CH3對(duì)稱伸縮2872cm-1±10CH2不對(duì)稱伸縮2926cm-1±10CH3不對(duì)稱伸縮2962cm-1±10（CH3，CH2，CH）(C—C,C—H)

3000cm-1

δs1380cm-1CH31368-1366cm12:17:41CH3δsC—C骨架振動(dòng)

1155cm-1

1:1 1170cm-14:51195cm-1CCH3CH3

C

CH3CH3

-11405-1385cm-11372-1365cm-11:21250cm-1a)由于支鏈的引入，使CH3的對(duì)稱變形振動(dòng)發(fā)生變化。b)C—C骨架振動(dòng)明顯

H CCH31385-1380cm-1

CH3

1372-1368cm-1

1391-1381cm-1c)CH2面外變形振動(dòng)—(CH2)n—，證明長(zhǎng)碳鏈的存在。n=1770~785cm-1（中）n=2740~750cm-1

（中）d)CH2和CH3的相對(duì)含量也可以由1460cm-1和1380cm的峰強(qiáng)度估算強(qiáng)度正二十八烷cm-1150014001300cm-1正十二烷150014001300cm-1150014001300

12:17:41正庚烷正己烷紅外光譜圖烯烴12:17:411660cm-1CC

R1R2R3

HC=C伸縮振動(dòng)(1680-1630cm-1)

R1

反式烯CC H三取代烯1680-1665cm-1

弱，尖分界線

CCCC

R1

R2R1

H

R3

R4R2

HCC CCR1

HR1R2H HHH

四取代烯順式烯乙烯基烯亞乙烯基烯1660-1630cm-1

中強(qiáng)，尖R1H）-1R2R1R3790-840cm-1R2H（820cm）R4γ×2：1375-1225cm-1HCCR（～690cm-1）H990cm-1H910cm-1（強(qiáng)）R1HH890cm（強(qiáng)）R2C-H變形振動(dòng)(1000-700cm-1)

面內(nèi)變形β（=C-H）1400-1420cm-1（弱）

面外變形γ（=C-H）1000-700cm-1（有價(jià)值）

HCC CC

12:17:41

HR1R3R2

γ（=C-CC970cm（強(qiáng)）

-1

610-700cm-1（強(qiáng)）

（弱）

HHR1

CC H CC R1CCR2H）R1R2γ（=C- CC800-650cm-1

γ×2：1850-1780cm-1

-1

γ×2：1800-1780cm-11-己烯紅外光譜圖炔烴炔鍵C-H伸縮振動(dòng)：3340-3300厘米-1，波數(shù)高于烯烴和芳香烴，峰形尖銳。CC叁鍵伸縮振動(dòng)：2100厘米-1，峰形尖銳，強(qiáng)度中到弱。干擾少，位置特征。末端炔基該吸收強(qiáng)。分子對(duì)稱性強(qiáng)時(shí)，該吸收較弱。芳香烴振動(dòng)類型頻率（cm-1）說(shuō)明芳環(huán)C-H伸縮振動(dòng)3050±50強(qiáng)度不定骨架振動(dòng)1600，1580，1500峰形尖銳，通常為4個(gè)峰，但不一定同時(shí)出現(xiàn)C-H面外彎曲振動(dòng)910~650隨取代情況改變甲苯的紅外光譜圖苯環(huán)取代類型與

取代苯的C-H面外彎曲振動(dòng)吸收峰位置取代類型C-H面外彎曲振動(dòng)吸收峰位置（cm-1）苯670單取代770-730，710-690二取代1，2-770-7351，3-810-750，725-6801，4-860-780三取代1，2，3-780-760，720-6851，2，4-860-800，730-6901，3，5-850-800，730-675四取代1，2，3，4-860-7801，2，3，5-900-8401，2，4，5-900-840五取代900-840各類取代苯的倍頻吸收和面外彎曲振動(dòng)吸收770-730，710-690770-735810-750，725-680860-780780-760，720-685860-800，730-690850-800，730-675860-780900-840900-840900-840苯環(huán)二取代的

紅外光譜醇和酚基團(tuán)吸收位置（cm-1）說(shuō)明υO(shè)—H3650~3580（游離）3550~3450（二聚體）3400~3200（多聚體）3600-2500（分子內(nèi)締合）尖中強(qiáng)，較尖強(qiáng)，寬寬，散δC—O1050（伯）1100（仲）1150（叔）1200（酚）強(qiáng)，酚的吸收峰發(fā)生裂分，峰形特別δH—O1500~1250650面內(nèi)彎曲，強(qiáng)，寬面外彎曲，寬正丁醇紅外光譜1-辛醇和2-辛醇紅外光譜1-辛醇2-辛醇苯酚的紅外光譜含氮化合物1.胺、亞胺和胺鹽特征吸收化合物吸收峰位置(cm-1)吸收峰特征N—H伯胺類3500-3300兩個(gè)峰，強(qiáng)度中伸縮振動(dòng)仲胺類亞胺類3500-33003400-3300一個(gè)峰，強(qiáng)度弱一個(gè)峰，強(qiáng)度中N—H伯胺類1650-1590強(qiáng)度強(qiáng)，中彎曲振動(dòng)仲胺類1650-1550強(qiáng)度極弱C—N芳香伯1340-1250強(qiáng)度強(qiáng)伸縮振動(dòng)胺脂肪 胺仲叔1350-12801360-13101220-1020 1410

強(qiáng)度強(qiáng) 強(qiáng)度強(qiáng)強(qiáng)度中，弱 強(qiáng)度弱2-戊胺NH2伯胺類υN-H兩個(gè)峰強(qiáng)度中δN-H~1590cm-1：NH2剪式振動(dòng)；υC-N~1185cm-1：C—N伸縮振動(dòng)三乙胺

叔胺類無(wú)υN-H

N

C—N伸縮振動(dòng)腈C≡N伸縮振動(dòng)2260~2200cm-1硝基化合物對(duì)稱伸縮振動(dòng)反對(duì)稱伸縮振動(dòng)(1390~1340cm-1)（1570~1540cm-1）

硝基苯紅外光譜15391348含羰基化合物酮醛酯酰胺羧酸羧酸鹽酸酐酰鹵羰基化合物的C=O伸縮振動(dòng)C=O伸縮振動(dòng)一般在1750~1670cm-1亞范圍擴(kuò)大到2000~1500cm-1吸收帶很強(qiáng)，容易辨認(rèn)是IR中最易辨認(rèn)的官能團(tuán)酮：只有一個(gè)吸收帶νC=O~1710cm-1醛有兩個(gè)吸收帶νC-H和νC=OνC=O在~1730cm-1，略高于酮νC-H在2900~2700cm-1之間，通常為雙峰。是由νC-H與δC-H的倍頻之間發(fā)生費(fèi)米共振引起的。正丁醛酯和內(nèi)酯酯有兩個(gè)吸收帶νC=O和νC-O-CνC=O在1750~1725cm-1，略高于酮νC-O-C在1300~1050cm-1之間有兩個(gè)吸收峰，νas在高頻處，很強(qiáng)，νs在低頻處，較強(qiáng)。乙酸甲酯12451048酰胺酰胺的特征吸收帶有：

νN-H

νC=O（酰胺I帶）

δN-H（酰胺II帶）

νC-N（酰胺III帶）δN-H和νC-N通常較弱，但在酰胺中二者產(chǎn)生偶合，使得吸收強(qiáng)度有一定的增強(qiáng)，形成了酰胺的特征吸收帶酰胺II帶和酰胺III帶。伯酰胺

νN-H：3500，3400cm-1，雙峰

νC=O（酰胺I帶）：~1690（1650）cm-1

δN-H（酰胺II帶）：~1600（1640）cm-1

νC-N（酰胺III帶）：~1260cm-1仲酰胺

νN-H：3440cm-1，單峰

νC=O（酰胺I帶）：~1680cm-1

δN-H（酰胺II帶）：~1530cm-1

νC-N（酰胺III帶）：~1260cm-1叔酰胺νC=O（酰胺I帶）：~1650cm-1羧酸羧酸的特征吸收有兩個(gè)吸收帶

νO-H：3300~2500cm-1之間，由于形成氫鍵所造成

νC=O

：?jiǎn)误w在~1760cm-1，二聚體在1725~1700cm-1之間正己酸羧酸鹽CO2-的吸收有兩個(gè)峰，反對(duì)稱伸縮振動(dòng)，1610-1550cm-1

，對(duì)稱伸縮振動(dòng)，1420-1300cm-1

。乙酸鉛15591409酸酐有兩個(gè)羰基伸縮振動(dòng)，相差~60cm-1

，反對(duì)稱伸縮位于高頻區(qū)，對(duì)稱伸縮振動(dòng)位于低頻區(qū)。νC-O-C在1300~1050cm-1，非常強(qiáng)鄰苯二甲酸酐128317711702酰鹵鹵素原子直接與羰基相連，強(qiáng)誘導(dǎo)效應(yīng)使羰基伸縮振動(dòng)大大升高。飽和的位于1815~1770cm-1不飽和的位于1790~1750cm-1金剛烷酰氯紅外光譜的測(cè)定紅外光譜儀與傅立葉變換紅外光譜儀紅外光譜儀的波譜范圍通常在2.5~25mm，即4000~400cm-1之間氣體、液體、固體樣均可以測(cè)定測(cè)定所需樣品量少（mg級(jí)）不破壞樣品，可以回收有機(jī)化合物的紅外光譜主要位于中紅外區(qū)域干涉儀光源樣品室檢測(cè)器顯示器繪圖儀計(jì)算機(jī)干涉圖

光譜圖12:17:22FTS傅里葉變換紅外光譜儀結(jié)構(gòu)框圖

（動(dòng)畫）12:17:22

傅立葉變換紅外光譜儀的原理與特點(diǎn)

光源發(fā)出的輻射經(jīng)干涉儀轉(zhuǎn)變?yōu)楦缮婀猓ㄟ^(guò)試樣后，包含的光信息需要經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)上的傅立葉變換解析成普通的譜圖。特點(diǎn)：(1)掃描速度極快(1s)；適合儀器聯(lián)用；(2)不需要分光，信號(hào)強(qiáng)，靈敏度很高；(3)儀器小巧。紅外光譜的測(cè)定方法樣品要求：干燥無(wú)水、濃度適當(dāng)、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(diào)成糊狀)溶液法（溶劑CS2,CCl4,CHCl3)薄膜法(高分子化合物）

液體樣品：液膜法溶液法（水溶液樣品可用AgCl池子）氣體樣品：氣體樣品槽紅外圖譜解析紅外光譜的分區(qū)紅外標(biāo)準(zhǔn)譜圖及檢索薩特勒紅外譜圖集是較常用的譜圖集，數(shù)據(jù)庫(kù)，網(wǎng)上資源紅外圖譜的解析步驟紅外圖譜的解析實(shí)例紅外圖譜的解析步驟

化合物類型的判斷有機(jī)物和無(wú)機(jī)物飽和化合物與不飽和化合物烯烴或芳烴推斷可能含有的功能團(tuán)

先看特征頻率區(qū)（3600-1350），再看指紋區(qū)（1350-400）。先看強(qiáng)峰，再看弱峰先找特征吸收峰，再找相關(guān)峰佐證計(jì)算分子的不飽和度，根據(jù)不飽和度的結(jié)果推斷分子中可能存在的官能團(tuán)。根據(jù)吸收峰的位置、強(qiáng)度、形狀分析各種官能團(tuán)及其相對(duì)關(guān)系，推出化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)

其中n為分子中4價(jià)原子的數(shù)目，如C，Si；a為分子中3價(jià)原子的數(shù)目，如P，N；b為分子中1價(jià)原子的數(shù)目，如H，F(xiàn)，Cl，Br，I。氧和硫的存在對(duì)不飽和度沒(méi)有影響。不飽和度紅外譜圖解析1680-1880是否有強(qiáng)峰羧酸3300-2500強(qiáng)寬峰1300-1100寬峰1300-1100強(qiáng)峰酯1740-1720強(qiáng)峰2850,2720弱峰醛1725-1705強(qiáng)峰酮~1680強(qiáng)峰酰胺~1800強(qiáng)峰酰鹵是否見(jiàn)下頁(yè)~18001700雙峰酸酐1680-1880沒(méi)有強(qiáng)峰3600-3300有強(qiáng)峰醇1650弱峰1650-1450一系列峰烯芳香烴無(wú)其他峰2860-2960強(qiáng)峰烷667溴代烴1275-1060強(qiáng)峰醚某化合物的分子式C6H14，紅外譜圖如下，試推測(cè)該化合物的結(jié)構(gòu)。從譜圖看，譜峰少，峰形尖銳，譜圖相對(duì)簡(jiǎn)單，可能化合物為對(duì)稱結(jié)構(gòu)。從分子式可看出該化合物為烴類，不飽和度的計(jì)算：U=（6×2+2-14）/2=0表明該化合物為飽和烴類。由于1380cm-1的吸收峰為一單峰，表明無(wú)偕二甲基存在。775cm-1的峰表明亞甲基基團(tuán)是獨(dú)立存在的。因此結(jié)構(gòu)式應(yīng)為：由于化合物分子量較小，精細(xì)結(jié)構(gòu)較為明顯，當(dāng)化合物的分子量較高時(shí)，由于吸收帶的相互重疊，其紅外吸收帶較寬。解答譜峰歸屬

3000-2800cm-1：飽和C—H的反對(duì)稱和對(duì)稱伸縮振動(dòng)（甲基：2960和2872cm-1，亞甲基：2926和2853cm-1）。1461cm-1：亞甲基和甲基彎曲振動(dòng)（分別為1470和1460cm-1）。1380cm-1：甲基彎曲振動(dòng)(1380cm-1)。775cm-1：乙基—CH2—的平面搖擺振動(dòng)（780cm-1）。試推斷化合物C4H5N的結(jié)構(gòu)解答

不飽和度計(jì)算：U=（4×2+2-5+1）/2=3由不飽和度分析，分子中可能存在一個(gè)雙鍵和一個(gè)叁鍵。由于分子中含N，可能分子中存在—CN基團(tuán)。由紅外譜圖看：從譜圖的高頻區(qū)可看到:2262cm-1，氰基的伸縮振動(dòng)吸收；1645cm-1，乙烯基的—C=C—伸縮振動(dòng)吸收?？赏茰y(cè)分子結(jié)構(gòu)為：由1870，991，937cm-1：表明為末端乙烯基。1419cm-1：亞甲基的彎曲振動(dòng)（1470cm-1，受到兩側(cè)不飽和基團(tuán)的影響，向低波數(shù)位移）。驗(yàn)證推測(cè)正確。試推斷化合物C7H9N的結(jié)構(gòu)解答

不飽和度的計(jì)算：U=（7×2+2-9+1）/2=4不飽和度為4，可能分子中有多個(gè)雙鍵，或者含有一個(gè)苯環(huán)。3520和3430cm-1：兩個(gè)中等強(qiáng)度的吸收峰表明為-NH2的反對(duì)稱和對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收（3500和3400cm-1）。1622，1588，1494，1471cm-1：苯環(huán)的骨架振動(dòng)（1600、1585、1500及1450cm-1）。證明苯環(huán)的存在。748cm-1：苯環(huán)取代為鄰位（770-735cm-1）。1442和1379cm-1：甲基的彎曲振動(dòng)（1460和1380cm-1）。1271cm-1：伯芳胺的C—N伸縮振動(dòng)（1340-1250cm-1）。由以上信息可知該化合物為鄰-甲苯胺。

試推測(cè)化合物C8H8O的分子結(jié)構(gòu)。1388解答

不飽和度的計(jì)算U=（8×2+2-8）/2=5不飽和度大于4，分子中可能由苯環(huán)存在，由于僅含8個(gè)碳，因此分子應(yīng)為含一個(gè)苯環(huán)一個(gè)雙鍵。1606，1577，1520，1450cm-1：苯環(huán)的骨架振動(dòng)（1600、1585、1500及1450cm-1）。證明苯環(huán)的存在。810cm-1：對(duì)位取代苯（860-780cm