各类有机化合物红外吸收光谱C伸缩振动,3面内弯曲振动,丫面外弯曲振动一、 烷烃饱和烷烃IR光谱主要由C-H键的骨架振动所引起,而其中以 C-H键的伸 缩振动最为有用在确定分子结构时,也常借助于 C-H键的变形振动和 C-C 键骨架振动吸收烷烃有下列四种振动吸收1、 cc-h在2975—2845 cm1范围,包括甲基、亚甲基和次甲基的对称与不对称伸缩振动2、 S c-h在1460 cm1和1380 cm1处有特征吸收,前者归因于甲基及亚甲基 C-H 的c as,后者归因于甲基C-H的c s1380 cm1峰对结构敏感,对于识别甲基 很有用共存基团的电负性对1380 cm1峰位置有影响,相邻基团电负性愈强,愈移向高波数区,例如,在 CHF中此峰移至1475 cm-1异丙基1380 cm-1裂分为两个强度几乎相等的两个峰 1385 cm-1、1375 cm-1 叔丁基1380 cm1裂分1395 cm1、1370cm1两个峰,后者强度差不多是前者 的两倍,在1250 cm1、1200 cm-1附近出现两个中等强度的骨架振动3、 c c-c在1250— 800 cm-1范围内,因特征性不强,用处不大。
4、 丫 c-h分子中具有一(CH) n—链节,n大于或等于4时,在722 cm1有一个 弱吸收峰,随着CH个数的减少,吸收峰向高波数方向位移,由此可推断分子 链的长短二、 烯烃烯烃中的特征峰由C=C-H键的伸缩振动以及C=C-H键的变形振动所引起 烯烃分子主要有三种特征吸收1、 c c=c-h烯烃双键上的 C-H键伸缩振动波数在 3000 cm-1以上,末端双键氢 上二CH 2 在3075— 3090 cm-1有强峰最易识别2、 cc=c吸收峰的位置在1670—1620 cm1随着取代基的不同,c c=c吸收峰的 位置有所不同,强度也发生变化3、 S c=c-h烯烃双键上的C-H键面内弯曲振动在1500-1000 cm-1,对结构不敏 感,用途较少;而面外摇摆振动吸收最有用,在 1000- 700 cm1范围内,该振 动对结构敏感,其吸收峰特征性明显,强度也较大,易于识别,可借以判断双键取代情况和构型RHC=CH995~985cm-1 (=CH S) 915~905 cm-1 (=CH, S)R 1F2C=CH 895~885 cm-1 ( S)(顺)只匕日=甘只~690 cm-1 (反)cm-1 (S)R1F2C=CHh 840~790cm -1 (m)三、 炔烃在IR光谱中,炔烃基团很容易识别,它主要有三种特征吸收。
1、 CC三C-H该振动吸收非常特征,吸收峰位置在3300— 3310 cm1,中等强度 cn-h值与c c-h值相同,但前者为宽峰、后者为尖峰,易于识别2、 c gc —般 C三C键的伸缩振动吸收都较弱一元取代炔烃 RC CHcC三c 出现在2140—2100 cm-1,二元取代炔烃在 2260— 2190 cm-1,当两个 取代基的性质相 差太大时,炔化物极性增强,吸收峰的 强度增大当 处于分子的对称中心时,c c三C为红外非活性3、 cc三C-H炔烃变形振动发生在680—610 cm-1四、 芳烃芳烃的红外吸收主要为苯环上的 C-H键及环骨架中的C=C键振动所引起 芳族化合物主要有三种特征吸收1、 c Ar-H芳环上C-H吸收频率在3100~3000cm1附近,有较弱的三个峰,特征 性不强,与烯烃的c c=c-h频率相近,但烯烃的吸收峰只有一个2、 c C=C芳环的骨架伸缩振动正常情况下有四条谱带, 约为1600, 1585, 1500, 1450 cm-,这是鉴定有无苯环的重要标志之一3、 S Ar-H芳烃的C-H变形振动吸收出现在两处1275— 960 cm1为S a「-h,由于 吸收较弱,易受干扰,用处较小。
另一处是 900— 650 cm-1的S Ar-H吸收较强, 是识别苯环上取代基位置和数目的极重要的特征峰 取代基越多,S Ar-H频率 越高,见表3-10若在1600-2000 cm-1之间有锯齿壮倍频吸收(C-H面外和 C=C面内弯曲振动的倍频或组频吸收),是进一步确定取代苯的重要旁证苯 670cm-1 (S) 单取代苯 770~730 cm-1 (VS, 710~690 cm-1 (S)1,2- 二取代苯 770~735 cm -1 (VS1,3- 二取代苯 810~750 cm -1(VS),725~680 cm-1(m~S)1,4- 二取代苯 860~800 cm -1( VS)五、卤化物随着卤素原子的增加,(T c-x降低如C-F( 1100~1000cm\ ; C-Cl (750~700 -1 -1 -1cm); C-Br (600~500 cm); C-I (500~200 cm-)此外,C-X 吸收峰的频率容易受到邻近基团的影响,吸收峰位置变化较大,尤其是含氟、含氯的化合 物变化更大,而且用溶液法或液膜法测定时,常出现不同构象引起的几个伸 缩吸收带因此 IR 光谱对含卤素有机化合物的鉴定受到一定限制。
六、醇和酚醇和酚类化合物有相同的羟基,其特征吸收是 0-H和C-O键的振动频率1、 (T O-H 一般在3670~3200 cm1区域游离羟基吸收出现在 3640~3610 cm1, 峰形尖锐,无干扰,极易识别(溶剂中微量游离水吸收位于 3710 cm-1) 0H 是个强极性基团,因此羟基化合物的缔合现象非常显著,羟基形成氢键的缔 合峰一般出现在 3550~3200 cm-11,2- 环戊二醇 顺式异构体 P470.005mol/L (CCl 4)3633 cm -1 (游离),3572 cm-1 (分子内氢键)0.04 mol/L (CCI4)3633 cm1 (游离),3572 cm1 (分子内氢键)~3500cmi(分 子间氢键 ) 2、 (T C-O和S O-H C-O键伸缩振动和O-H面内弯曲振动在1410—1100 cm-1处有 强吸收,当无其它基团干扰时,可利用C c-o的频率来了解羟基的碳链取代情况(伯醇在 1050cm1,仲醇在 1125cm1,叔醇在 1200cm1,酚在 1250cm1 )七、 醚和其它化合物醚的特征吸收带是C-O-C不对称伸缩振动,出现在1150~1060cm处,强度 大,C-C骨架振动吸收也出现在此区域,但强度弱,易于识别。
醇、酸、酯、 内酯的C C-O吸收在此区域,故很难归属八、 醛和酮醛和酮的共同特点是分子结构中都含有(C=O, c C=O在 1750~1680cm范围内,吸收强度很大,这是鉴别羰基的最明显的依据临近基团的性质不同, 吸收峰的位置也有所不同羰基化合物存在下列共振结构:BYone-XA- o;c +C=O键有着双键性 强的A结构和单键性强的B结构两种结构共轭效应 将使c c=O吸收峰向低波数一端移动,吸电子的诱导效应使c C=O的吸收峰向高波 数方向移动°a,B不饱和的羰基化合物,由于不饱和键与 C=0的共轭,因此C=0键的吸收峰向低波数移动RCH=CHCOR' RCHCICOR'c c=o 1685~1665cm -1 1745~1725cm -1苯乙酮 对氨基苯乙酮 对硝基苯乙酮-1 -1 -1c c=o 1691cm 1677cm 1700cmC 1 1 1c C_H 一般在2700~2900cm区域内,通常在~2820 cm-、~2720 cm 附近各有 一个中等强度的吸收峰,可以用来区别醛和酮九、羧酸1、 c O-H游离的O-H在~3550 cm1,缔合的O-H在3300~2500 cm1,峰形宽而散,强度很大。
2、 cc=o游离的C=O一般在~1760 cm1附近,吸收强度比酮羰基的吸收强度大,但由于羧酸分子中的双分子缔合,使得 C=O的吸收峰向低波数方向移动,一般在1725~1700 cm1,如果发生共轭,则 C=O的吸收峰移到1690~1680 cm13、 c c-o 一般在1440~1395 cm1,吸收强度较弱4、 S o-h 一般在1250 cm附近,是一强吸收峰,有时会和c c-o重合 十、酯和内酯1、c C=O 1750~1735 cm-1处出现(饱和酯c c=o位于1740cm1处),受相邻基团的影响,吸收峰的位置会发生变化 2、C C-O 般有两个吸收峰,1300~1150 cm1, 1140~1030 cm-1十、酰卤(T C=O由于卤素的吸电子作用,使 C = 0双键性增强,从而出现在较高波数 处,一般在~1800cmi处,如果有乙烯基或苯环与 C=0共轭,,会使t c=o变小, 一般在 1780~1740cm 处十二、酸酐1、 T C=O由于羰基的振动偶合,导致T C=O有两个吸收,分别处在1860~1800 cm1 和1800~1750 cm1区域,两个峰相距 60 cm-1。
2、 t c-o为一强吸收峰,开链酸酐的t c-o在1175~1045 cm-1处,环状酸酐 1310~1210 cm1 处十三、酰胺1、 T C=O酰胺的第谱带,由于氨基的影响,使得T C=O向低波数位移,伯 酰胺 1690~1650 cm1,仲酰胺 1680~1655 cm-1,叔酰胺 1670~1630 cm12、 t n-h 一般位于 3500~3100 cm,伯酰胺 游离位于 ~3520 cm 和~3400 cm, 形成氢键而缔合的位于~3350 cm-1和~3180 cm-1,均呈双峰;仲酰胺 游离位 于~3440 cm-1,形成氢键而缔合的位于~3100 cm-1,均呈单峰;叔酰胺无此吸 收峰3、 S N-H 酰胺的第U谱带,伯酰胺S N-H位于1640~1600cm1;仲酰胺1500~1530 cm1,强度大,非常特征;叔酰胺无此吸收峰4、 t c-n酰胺的第川谱带,伯酰胺 1420~1400 cm1,仲酰胺1300~1260 cm-1, 叔酰胺无此吸收峰十四、胺1、t n-h游离位于3500~3300 cm1处,缔合的位于 3500~3100 cm1处含有氨基的化合物无论是游离的氨基或缔合的氨基,其峰强都比缔合的 0H峰弱,且谱带稍尖锐一些,由于氨基形成的氢键没有羟基的氢键强,因此当氨基缔 合时,吸收峰的位置的变化不如 0H那样显著,弓I起向低波数方向位移一般不 大于100cm1。
伯胺3500~3300 cm-1有两个中等强度的吸收峰(对称与不对称 的伸缩振动吸收),仲胺在此区域只有一个吸收峰,叔胺在此区域内无吸收2、 c c-n脂肪胺位于1230~1030 cm1处,芳香胺位于1380~1250 cm1处3、 S n-h位于1650~1500 cm1处,伯胺的S n-h吸收强度中等,仲胺的吸收强 度较弱4、 yn-h位于900~650cm1处,峰形较宽,强度中等(只有伯胺有此吸收峰)(专业文档资料素材和资料部分来自网络,供参考可复制、编制,期待你 的好评与关注)。