13.6典型紅外譜圖

從表13-1可以看到，具有一個特定官能團(tuán)的化合物并非只在一個頻率處有特定吸收，它的特征吸收可能出現(xiàn)在幾處。如烯在3100?3OlOcm-1(C—H伸縮），1675?1640cm-1(C=C伸縮），1000?675cm-1(C—H面外彎曲）出現(xiàn)三種特征吸收。本節(jié)主要目的是通過典型紅外譜圖分析了解特定官能團(tuán)在哪些頻區(qū)有特征吸收（即一個官能團(tuán)可由幾個吸收峰表征），認(rèn)識與譜圖的特征吸收峰相對應(yīng)的官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)，最終達(dá)到解析譜圖的目的。—、烷、烯、炔1.烷

烷烴只含C—C鍵和C-H鍵，C—C鍵吸收較弱，對結(jié)構(gòu)分析并無價(jià)值，烷烴的特征吸收主要是C—H伸縮振動(3000?2850cm-1)和C—H彎曲振動（1465?1340cm-1)，一般飽和烴C—H伸縮均在接3OOOcm-1，但在3OOOcm-1以下的頻率吸收，如圖13-4,2930cm-1和2800cm-1即為C—H伸縮振動吸收。圖中1460cm-1和1380cm—1分別為-CH2—和-CH3—的C-H面內(nèi)彎曲振動吸收。

2.烯

烯鍵作為它的官能團(tuán)可以由C=C伸縮、C=C—H伸縮和面外彎曲振動吸收來表征。也就是說確定烯鍵的存在應(yīng)在3100?3010cm-1、1675?1640cm-1和1000?675cm-1三個區(qū)域中找出相關(guān)特征吸收峰。如圖13-5,1-辛烯的IR譜圖中，3OO8cm-1為=C—H伸縮振動吸收(一般接近3OOOcm-1，且高于3OOOcm-1為不飽和碳?xì)渖炜s，低于3OOOcm-1—般為飽和C—H伸縮振動吸收），

1650cm-1為C=C伸縮振動吸收，910cm-1和990cm-1兩個吸收峰為一取代烯C—H面外彎曲振動吸收。

在1000?675cm-1頻區(qū)為烯C—H鍵面外彎曲，根據(jù)取代基個數(shù)和位置在該頻區(qū)內(nèi)有不同特征吸收?表13-1列出了一取代和不同位置二取代及三取代烯的特征吸收頻率。在紅外譜圖分析中常常利用這一點(diǎn)來區(qū)別烯烴的異構(gòu)體。圖13-6分別是順-2-丁烯和反-2-丁烯的紅外譜圖。可以注意到順式異構(gòu)體在675cm-1有強(qiáng)的吸收峰，而反式異構(gòu)體該振動吸收卻出現(xiàn)在970cm-1處。3.炔

炔含有碳碳叁鍵，伸縮振動吸收在2250~2100cm-1盡管吸收峰強(qiáng)度不大在該區(qū)無其他吸收峰干擾，所以是最明顯的叁鍵特征吸收峰。當(dāng)然對稱炔烴伸縮不能引起偶極矩變化,在該頻區(qū)無吸收。端基炔在33OOcm-1)C—H伸縮振動也為特征吸收。圖13-7為1-己炔紅外譜圖，在33lOcm-1和2120cm-1的吸收峰描述了端基炔的特征。二、 芳烴

芳烴的特征吸收分散在三個小頻區(qū),3100~3OOOcm-1芳環(huán)上C一H伸縮振動，1600~1450cm-1

C=C骨架振動，880~680cm-1

C-H面外彎曲振動。其中C一H伸縮振動與烯有相同的吸收，但C=C骨架振動則與烯C=C伸縮振動吸收不同。芳烴一般在16OOcm-1、1580cm-1、1500cm-1和1450cm-1可能出現(xiàn)強(qiáng)度不等的四個峰，但145Ocm-1處吸收往往與甲基、亞甲基的C-H彎曲振動吸收重合。無論如何，在此區(qū)域的吸收是芳香化合物的重要特征。在880-68Ocm-1的C一H面外彎曲振動吸收依苯環(huán)上取代基的個數(shù)和位置不同而發(fā)生變化。表13-1列出了一取代苯和鄰、間、對二取代苯的不同吸收頻率。在芳香化合物紅外譜圖分析中常常用此頻區(qū)吸收判別異構(gòu)體。

圖13-8為異丙苯的紅外譜圖在3050cm-1(C-H伸縮）、1600cm-1、1500cm-1(C=C骨架振動）的吸收說明芳環(huán)的存在，而760cm-1和700cm-1

(C—H面外彎曲）的吸收表明一取代苯的特征。圖中1380cm-1的兩重峰為異丙基的特征吸收。比較它的異構(gòu)體對乙基甲苯紅外譜圖（圖13-9),在指紋8OOcm-1打一強(qiáng)吸收峰，這是對二取代苯的特怔。三、 醇、酚、醚

1.醇和酚

醇和酚上要特征吸收是O-H和C-0的仲縮振動吸收。自由羰基時(shí)O-H仲縮振動3650~36OOcm-1有尖銳的吸收峰。但醇和酚往往形成分子間氫鍵，削弱0-H鍵強(qiáng)度而使吸收頻率降低。隨樣品濃度的變化，氫鍵形成的可能性不同，吸收頻率發(fā)生移動的程度不同。所以形成分子間氫鍵的O-H伸縮振動在3500~3200cm-1會出現(xiàn)一個寬的吸收峰。C-O伸縮振動在1300~1OOOcm-1

區(qū)域。對于酚，除了上述兩個特征吸收以外，應(yīng)有芳環(huán)的特怔吸收圖13-10中，~3340cm-1的寬峰為2-丁醇O-H伸縮振動吸收，11OOcm-1為C-O伸縮振動吸收。2.醚

醚的特征吸收只有1300~1OOOcm-1的C-0伸縮振動吸收，它不具有0-H伸縮振動吸收，這是它與醇、酚的主要區(qū)別。一般脂肪醚在1150~106Ocm-1有一強(qiáng)的吸收峰，而芳香醚類在該區(qū)有兩個C-0伸縮振動吸收,1270~1230cm-1

(Ar-0伸縮）和1050~1000cm-1(R-O伸縮）（有些書把前者稱做C-O-C反對稱伸縮，后者稱做對稱伸縮）,，圖13-11為鄰

甲基苯甲醚的紅外譜圖。在1350cm-1和1050cm-1出現(xiàn)兩個強(qiáng)的吸收峰即為C-0伸縮振動吸收。當(dāng)然在3000cm-1以上的吸收峰，1600cm-1和15OOcm-1的吸收表示芳環(huán)的存在，750cm-1強(qiáng)的吸收峰表明是鄰二取代芳香化合物。四、羰基化合物

羰基的伸縮振動吸收是紅外光譜中最強(qiáng)和最有特征的吸收,它幾乎獨(dú)占了1800~1650cm-1頻區(qū)，很少與其他峰重疊，所以非常容易辨認(rèn)。含有羰基的化合物主要是醛、酮、羰酸及其衍生物，它們的C=0伸縮振動吸收在此區(qū)域有些差別，表13-1列出了它們的相關(guān)數(shù)據(jù)。在此我們只討論醛、酮的特征吸收，其他化合物的紅外光譜性質(zhì)將在后面的相應(yīng)章節(jié)中討論。

1.酮

脂肪酮約在1715cm-1有強(qiáng)的C=0伸縮振動吸收。如果羰基與烯鍵或芳環(huán)共軛會使吸收頻率降低。圖13-12是苯丙酮的紅外譜圖，其中1685cm-1處的吸收即為苯丙酮羰基伸縮振動吸收。

環(huán)酮中環(huán)己酮C=0伸縮振動吸收與脂肪酮相同，但隨環(huán)的縮小，張力加大，吸收頻率增大。2.醛

醛的主要特征吸收為1750?1700cm-1

(C=0伸縮）和282Ocm-1、2720cm-1