第三节 某些无机化合物的红外吸收,基团,谱带,,,CO32-,HCO3-,ClO4-,NO2-,NO3-,NH4+,PO43-,,1450~1410(vs) ,880~860(w),2600~2410(w) ,1000(m),1100~1025(s) ,650~600(s),1380~1325(w) ,1250~1230(vs),840~800(w),1400~1350(vs) ,840~815(m),3300~3030(vs) ,1430~1390(s),1100~980(vs),SO42-,1150~1050(s) ,650~575(s),阴离子配位后不仅强度有所下降，而且反对称伸缩振动吸收峰明显向低数方向位移，例如，配合物中未配位的硝酸根产生的吸收是1383（vs），而配位的硝酸根则是1310（s）,阴离在形成配位键时，配位方式不同，伸缩振动的吸收峰位置也不同，例如，,氯化硝基•五氨合钴[Co(NH3)5(NO2)]Cl2,[Co(NH3)5(ONO)]Cl2,,,1620,1460 ONO,1430 NO2,1322 NO2,1065 ONO,860,600,一、IR光谱中的八个重要区段,1、O—H和N—H伸缩振动区:3750~3000 cm-1,第四节 红外吸收光谱解析,,3572,3633,,,3500,3572,3633,3633,3572,,3633,3572,3500,1，2-顺环戊二醇在CCl4(5mol/m3)溶液中的IR光谱,1，2-顺环戊二醇在CCl4(40mol/m3)溶液中的IR光谱,例1 醇,例2 异丙胺,,,3300,2900,1600 （-NH2的剪式振动）,例3 丙酰胺,,,3200,2900,1680 （C=O的伸缩振动）,在酰胺中由于形成了分子内氢键，导致νN-H 向低波数方向位移。
氨基形成的氢键不如羟基形成的氢键强，所以位移一般不超过100 cm-1问题：伯胺和伯酰胺的νN-H 是双峰，仲胺和仲酰胺是单峰，而叔胺则无特征吸收，那么对于叔胺如何根据IR光谱鉴定呢？,伯胺盐：3000~2500(VS)；仲胺盐：2700~2500(VS)；叔胺盐：2700~2500(VS) 再根据1600~1500区的N-H弯曲振动可区分仲胺和叔胺盐（叔胺盐无此吸收）,羧酸的O-H伸缩振动参见习题7,13,800,2、C—H伸缩振动区3300~2700,甲基和亚甲基均有不对称和对称伸缩振动，所以呈现双峰，其中νas C-H νs C-H,由上表可见，3000是区分饱和烃和不饱和烃的分界限，但也不例外，三元环的 -CH2-基的不对称νas C-H出现在3050处，这是由于环张力较大的缘故醛基上的C-H吸收在2820和2720处有两个吸收峰，它是C-H弯曲振动的倍频与C-H伸缩振动之间相互作用的结果（费米振动），其中2720吸收峰很尖锐，低于其他的νC-H 吸收，易于识别，是醛基的特征吸收峰，可作为分子中存在醛基的一个依据3、叁键和累积双键区2400~2100 cm-1,C三C键与C=C键共轭，可使νC三C向低波数稍稍位移，并使强度增加； 如果与羰基共轭，对峰位影响不大，但强度要增加。
饱和脂肪腈在2260~2240，有一中强峰，当α位碳原子上有吸电子基时（O、Cl等），峰变弱如果C三N基与不饱和键共轭时，该峰位于2240~2220CO2对谱图有干扰，所以有时能看到2349附近有不同强度的吸收峰4、羰基的伸缩振动区1900~1650 cm-1,羰基C=O的吸收最常出现的区域为1755~1670由于C=O的偶极矩较大，一般吸收都很强烈，常成为IR中的第一强峰，非常特征如果X、Y有助于稳定A结构，则C=O键的双键性增强，羰基吸收峰将向高波数位移；若X、Y有助于稳定B结构，则单键性增强，吸收向低波数方向位移即：吸电子的诱导效应使νC=O的吸收峰向高波数移动；而共轭效应使吸收向低波数一端移动例如：,取代的芳香酮类化合物，如果取代基为斥电子性时， νC=O的吸收峰向低波数移动；如果 取代基为吸电子性时， νC=O的吸收峰向高波数移动非环状、环状、共轭酸酐νC=O的区分,,酰胺中的C=O由于P—π共轭作用大于N原子的诱导作用，所以 C=O伸缩振动位于1680附近，若是缔合状态，波数还要低5、双键伸缩振动区（1690~1500 cm-1),11,12,13,υC=C随着烯烃对称性增加，强度减小。
共轭作用使其强度增加，且向低波数方向位移一般共轭双烯有两个峰1600和1650前者是鉴定共轭双烯的特征峰若分子对称性强，则只在1600处出现一个峰例如：2，3-二甲基丁二烯,Y是Cl, Br, I时， υC=C波数减小 Y是F时， υC=C波数增加CH2=CF2 1730,烯醚、烯醇、烯酯的υC=C也升高10,单核苯环的υC=C吸收主要有四个，1600，1580，1500和（1450） 其中1600和1500吸收峰相对强度较大，是有无芳环的重要标志 不对称的三取代和对位二取代将使它们向高波数位移，而连三取代（1，2，3-取代）则使它们向低波数位移 芳环与不饱和基或具有孤对电子的基团（C=C、C=O、OH、NH2）共轭时往往使1580处的吸收加强10,脂族硝基化合物：~1560和~1350前者比后者强,芳族硝基化合物：1550~1510和1365~1335后者比前者强，并且吸收峰位置受苯环上的取代基影响很大 在该区域中除了各种类型的双键伸缩振动外，还有胺的N—H的弯曲振动δN—H，伯胺的NH2剪式振动位于1650~1580（中强峰），它的扭曲振动在900~650区有一个宽吸收峰3,仲胺的γN-H吸收较强，位于750~700，可以此峰鉴别仲胺。
6、X—H面内弯曲振动及X—Y伸缩振动区（1475~1000 cm-1),7、C—H面外弯曲γC—H振动区（1000~650 cm-1),RHC=CH2类型的化合物，一般在995和910处出现两个强峰，其中，995是由CH的γC-H引起的，而910是由CH2的γC-H引起的 R1R2C=CH2类型若R都是烷基，CH2的γC-H引起的吸收则在890处 取代基对它影响较小利用IR光谱可以识别出芳香族化合物，并且能够判别苯环的取代类型判别苯环的取代类型主要看两部分：900~650的强峰和2000~1660的弱峰后者C—H面外和C=C面内弯曲振动的倍频或组频吸收，显然强度很弱，但是它们的吸收面貌在表征苯环取代类型上都很有用取代苯在900~650范围出现的是γC-H吸收峰，该峰的强度很大，而且对于苯环上的取代类型特别特征，因此利用这些峰来检测苯的衍生物最为方便，甚至可以利用这些峰来完成取代异构体的混合物的定量分析吸收位置见下表表 各种取代苯γC—H振动吸收位置,应该指出，极性取代基往往改变表列数据，例如苯环上出现硝基将使吸收向高波数方向移动30 cm-1在1000~650区域中，还有CH2的面外摇摆振动（ γC—H ），它产生一个弱吸收峰，这个峰在结构分析中也具有重要的地位。
CH2面外摇摆振动频率因相邻的CH2数目n不同而变化，当n≧4时，波数稳定在722处，随着相连的CH2个数的减少，其吸收位置有 规律地向高波数方向移动，如n=3， γC—H =740， n=2， γC—H =754 ，n=1， γC—H =810固态烃CH2的面外摇摆振动 γC—H 还会分裂成双峰732和722，相当于两种晶型：正交和立方，强度剧烈增加将固态转为熔融态或溶解在溶剂中，测定时则无此现象发生例1 下列化合物在IR区域内可以预期有什么吸收？ 1、CH3CH2C三CH，2、CH3CH2COOH,答：对于CH3CH2C三CH来说有： （1）~3300单峰：υC三C-H； （2）2960~2870双峰： υC-H（CH3）； （3）2930~2850双峰： υC-H（CH2）； （4）2140~2100单峰： υC三C； （5）1475~1300： δ C-H（CH2 ，CH3）； （6）~770单峰： γC-H （CH2）；,对于CH3CH2COOH有下列吸收： （1）3000~2500宽散峰： υO-H（缔合）； （2）2960~2870双峰： υC-H（CH3）； （3） 2930~2850双峰： υC-H（CH2）； （4）1740~1700单峰： υC=O（缔合）； （5） 1475~1300： δ C-H（CH2 ，CH3）；,例2 下列化合物的IR光谱特征有何不同？,答：A、B、C三个化合物都是烯烃，因此它们在3040~3010区域 有υC-H吸收，在1680~1620区域有υC=C吸收。
但是由于A分子比 较对称，故峰强稍弱些另外，三者的γC-H 不同，A应在690 处有强吸收峰，而B则应在970处有吸收峰，C在910及990处有 两个强峰例3 某化合物的IR如下，试问：,（1）是脂族还是芳族化合物？ （2）是否含有CH3基？ （3）是否含有C=CH或C三CH基？ （4）是否含有OH、NH或C=O基？,答：（1）以下事实可以证明无芳环存在：在3000以上有υC-H吸收，且不太强，说明可能有C三C—H、C=C—H、Ar—H基团存在但因在1600和1500处无苯环骨架υC=C吸收峰，所以可知不是芳族化合物，是脂族化合物2）由于1380附近无吸收峰，故知分子中不含有CH3基3）由于2200处没有吸收峰，故排除了C三C—H基存在的可能而双键的存 在通过1650处的υC=C吸收以及910 和990的强吸收峰而得以证明，所 以化合物中含有C=C—H基4）又因在3500~3300及1900~1650区域没有强吸收，故知分子中不可能有OH、 NH或C=O基二、红外光谱的解析,1、谱图解析的方法,（1）直接法 用已知物的标准品与被测品在相同条件下测定IR光谱，并进行对照 完全相同时则可肯定为同一化合物。
无标准品对照，但有标准谱图时，则可按名称、分子式查找核对但必须注意： A 所用仪器与标准图是否一致如所用仪器分辩率较高，则在某些峰的细微结构上会有差别 B 测定条件（指样品的物理状态、样品浓度及溶剂等）与标准图谱是否一致若不同则图谱也会有差异尤其是溶剂因素影响较大，须加以注意，以免得出错误的结论如果只是样品浓度不同，则峰强度会改变，但是每个峰的强弱顺序（相对强度）通常应该是一致的固体样品，因结晶条件不同，也可能出现差异，甚至差异很大2）否定法 根据IR光谱与分子结构的关系，谱图中某些波数的吸收峰就反映了某种基团的存在当谱图中不出现某种吸收峰时，就可否定某种基团的存在3）肯定法 借助于红外光谱中的特征吸收峰，以确定某种特征基团存在的方法叫做肯定法例如，谱图中1740处有吸收峰，且在1260~1050区域出现两个强吸收峰，就可以判定分子中含有酯基2、谱图解析步骤,经验：“四先、四后、一抓法”，即先特征、后指纹；先最强、后次 峰，再中强峰；先粗查、后细查；先肯定，后否定；一抓是 抓一组相关峰1）了解样品来源、纯度（要求98%以上）外观包括对样品的 颜色、气味、物理状态、灰分等观察如果未知样品含有杂质，要 进行分离和提纯。
2）由于IR光谱不易得到总体信息，如分子量、分子式等，若不 给出其它方面资料而解析IR光谱，在多数情况下是困难的为了便 于解析，应尽可能收集到元素分析值，从而确定未知物的实验式； 有条件时应当测定其分子量以确定分子式通过分子式，计算化合 物的不饱和度同时还应收集一般的理化常数如溶解度、沸点、熔 点、折光率、旋光度等以及紫外、质谱、核磁共振和化学性质等资 料3）由IR光谱确定基团及其结构,（4）根据以上三点推测可能的结构式 （5）查阅标准谱图集和文献,3、解析谱图注意事项 （1）IR光谱是测定化合物结构的，只有分子在振动状态。