第二章--红外光谱ppt课件

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1、第二章第二章 红外吸收光外吸收光谱分析法分析法一、特征区、指一、特征区、指纹区和相区和相关峰的概念关峰的概念二、分子二、分子结构与吸收峰构与吸收峰三、影响峰位、峰三、影响峰位、峰强的因的因素素四、不四、不饱和度和度第二第二节 红外光外光谱与分子与分子结构构infrared absorption spec-troscopy，IRinfrared spectroscopy and molecular structure 2024/7/21-一、特征区、指一、特征区、指纹区和相关峰区和相关峰 1、特征区：、特征区：40001300 cm-1，有机化合物主要官能，有机化合物主要官能团的的特征吸收区。特

2、点：比特征吸收区。特点：比较稀疏，容易辨稀疏，容易辨认。与一定与一定结构构单元元相相联系的、在系的、在该范范围内出内出现的吸收峰叫特征吸收或特征峰的吸收峰叫特征吸收或特征峰；例：例： 2800 2800 3000 3000 cmcm-1 -1 CHCH3 3 特征峰特征峰； 1600 1600 1850 1850 cmcm-1 -1 C=O C=O 特征峰特征峰； 特征区主要是特征区主要是O-H、N-H、C-H、C=O、C=C、C=N、CC、CN等的伸等的伸缩振振动吸收峰，吸收峰，还包括部分含包括部分含单键基基团的的面内弯曲振面内弯曲振动的基的基频峰。峰。2024/7/21- 2 2、指、指纹

3、区区 1300-400 1300-400 cmcm-1-1的低的低频区通常称区通常称为指指纹区。没有区。没有鲜明的特征明的特征性，主要出性，主要出现C-XC-X（X=CX=C，N N，O O）单键的伸的伸缩振振动及各种弯曲振及各种弯曲振动吸收峰。吸收峰。谱带密集，犹如指密集，犹如指纹，故称指，故称指纹区。分子区。分子结构的微构的微小小变化都会引起指化都会引起指纹区光区光谱的明的明显变化，有助于确定有机化合化，有助于确定有机化合物的物的结构。构。 3 3、相关峰、相关峰 一个基一个基团除特征峰以外，除特征峰以外，还有其它振有其它振动形式的吸收峰，把形式的吸收峰，把这些相互依存而又相互可以佐些相互

4、依存而又相互可以佐证的吸收峰叫相关峰。的吸收峰叫相关峰。 相关峰的数目与基相关峰的数目与基团的活性振的活性振动及光及光谱的波数范的波数范围有关有关 用一用一组相关峰才可以确定确定一个官能相关峰才可以确定确定一个官能团的存在的存在2024/7/21- 红外光外光谱信息区信息区常常见的有机化合物基的有机化合物基团频率出率出现的范的范围：37503750 670 cm670 cm-1-1依据基依据基团的振的振动形式，分形式，分为八个区：八个区：(1)(1)37003700 3000 cm3000 cm-1 -1 O OH H、N NH伸伸缩振振动区（区（OH，NH ）(2)(2)33003300 3

5、000 cm3000 cm-1 -1 不不饱和和C-HC-H伸伸缩振振动区（区（ CH） (3)3000 2700 cm-1 饱和及和及醛基基C-HC-H伸伸缩振振动区（区（ CH） (4)(4)24002400 2100 cm2100 cm-1-1 三三键伸伸缩振振动区（区（ CC， CN ）( (5)19005)1900 1650 cm1650 cm-1-1 羰基伸基伸缩振振动区（区（ CO）( (6)16806)1680 1500 cm1500 cm-1-1 碳碳双碳碳双键伸伸缩振振动区（区（ CC）( (7)14757)1475 1300 cm 1300 cm-1-1 碳碳氢面内弯曲振

6、面内弯曲振动和和单键伸伸缩振振动区区( (8)12008)1200 670 cm670 cm-1-1 碳碳氢面外弯曲振面外弯曲振动区区2024/7/21-二、分子二、分子结构与吸收峰构与吸收峰1 1、 0 0H H、N NH伸伸缩振振动区（区（40004000 3000 cm3000 cm-1 -1 ） 基基团类型型 波数（波数（cmcm-1-1 ） 峰峰强度度 注注 OH 3700-3200 强（特征） 游离O-H 3700-3500 较强、尖锐 缔合O-H 3450-3200 强、宽（特征） NH 游离N-H 3500-3300 弱而稍尖 缔合N-H 3450-3200 弱而尖 3500-

7、3300 可变 OH -COOH 3000-2500 强而宽（特征）可超出3000cmcm-1-1 的范的范围2024/7/21-讨论： （1 1）O-HO-H伸伸缩振振动在在3700-3200cm3700-3200cm-1-1区出区出现一一强锋，它是，它是判断分子中有无判断分子中有无-OH-OH的重要依据。的重要依据。 （2 2）游离酚中的）游离酚中的O-HO-H伸伸缩振振动位于位于3700-3500cm3700-3500cm-1-1区段的低区段的低频一端，一端，该锋锋形尖形尖锐，且没有其他吸收的干，且没有其他吸收的干扰（溶（溶剂中微量中微量水吸收位于水吸收位于3710cm3710cm-1-

8、1），因此很容易），因此很容易识别。 （3 3）-OH-OH基在形成基在形成氢键缔合后，偶极矩增大，因此在合后，偶极矩增大，因此在3450-3200cm-1之之间表表现为一个一个强而而宽的的锋。2024/7/21- 若形成分子内若形成分子内氢键，酚，酚羟基伸基伸缩振振动谱带向低向低频移移动更更为明明显。例如：。例如：OH（cm-1) 3610(游离） 3243 3077 （4 4）羧酸（酸（-COOH-COOH）中的）中的羟基比基比较特殊，由于特殊，由于氢键缔合，通合，通常以二聚体或多聚体的形式存在。吸收峰向低波数方向移常以二聚体或多聚体的形式存在。吸收峰向低波数方向移动，在在3000-250

9、0cm3000-2500cm-1-1区出区出现一个一个强而而宽的峰。的峰。这个峰通常和脂肪个峰通常和脂肪烃的的C-HC-H生生缩振振动峰重叠，只有在峰重叠，只有在测定气定气态或非极性溶或非极性溶剂的稀的稀溶液溶液时，方可看到游离的，方可看到游离的-OH-OH峰，在峰，在3540cm3540cm-1-1附近出附近出现。2024/7/21-（5 5）无）无论游离的与游离的与缔合的合的N-HN-H，其峰，其峰强都比形成都比形成氢键缔合的合的- -OHOH峰弱，且峰稍尖峰弱，且峰稍尖锐些。些。 N-HN-H吸收峰的数目与氮原子上取代基吸收峰的数目与氮原子上取代基的多少有关，伯胺、伯的多少有关，伯胺、伯

10、酰胺胺显双峰，且两峰双峰，且两峰强度近度近视相等；相等；仲胺、仲仲胺、仲酰胺、胺、酰亚胺只出胺只出现一个吸收峰；叔胺、叔一个吸收峰；叔胺、叔酰胺不胺不显峰。峰。 当胺成当胺成盐时，氨基，氨基转化化为铵离子，离子，N-HN-H键的伸的伸缩振振动频率率大幅度向低大幅度向低频位移，在位移，在3200-2200cm3200-2200cm-1-1范范围内形成内形成宽的的谱带。 伯胺伯胺盐：3000-2500cm3000-2500cm-1-1，非常，非常强，往往分裂成多重峰，往往分裂成多重峰，中心在中心在30003000cm-1，在，在20002000cm-1左右有一中等左右有一中等强度的尖峰。度的尖峰。

11、 仲胺仲胺盐： 2700-2500cm-1，非常，非常强，多重峰，多重峰 叔胺叔胺盐： 2700-2500cm-1，非常，非常强，多重峰，多重峰2024/7/21-2024/7/21-2024/7/21-2024/7/21-2、 不不饱和和烃和芳和芳烃CH伸伸缩振振动区（区（3300 3000 cm-1 ） C CH H键的的类型型 波数（波数（cmcm-1-1) ) 峰峰强度度 CC CCH H 3300 强 Ar ArH H 3030 弱弱中中 C CC CH H 30403010 弱弱中中强讨论： （1 1）此区是区）此区是区别饱和及不和及不饱和和烃的重要区域，不的重要区域，不饱和和烃和

12、和芳芳烃C-HC-H伸伸缩振振动均在均在3000 cm3000 cm-1-1 以上，以上，饱和和烷烃均在均在3000cm3000cm-1-1以下。但也有例外，以下。但也有例外，张力力较大的三元大的三元环系的系的饱和和C-HC-H伸伸缩振振动（不（不对称称 C-HC-H）也在此区域，如）也在此区域，如环丙丙烷和和环氧乙氧乙烷的衍生物。的衍生物。饱和和卤代代烃中与中与卤素直接相素直接相连的的 C-H谱带也落在也落在该范范围内。内。2024/7/21- （2 2） CCCCH H比比缔合的合的 O-HO-H吸收弱，比吸收弱，比 N-HN-H吸收吸收强的尖的尖锐谱带，易与，易与 OH、 NH区分开来。

13、区分开来。 （3）芳）芳烃 Ar-H的特点的特点为吸收吸收强度比度比饱和和烃稍弱，稍弱，谱带比比较尖尖锐，烯烃中末端中末端 C-H的吸收出的吸收出现在在3085cm-1附近，附近，谱带较锐。2024/7/21-2024/7/21-3、 饱和的和的CH和和醛基的基的CH伸伸缩振振动区（区（3000 2700 cm-1 ） C CH H键的的类型型 波数（波数（cmcm-1-1) ) 峰峰强度度 -CH -CH3 3 2960 2960及及2870 2870 高高强 -CH -CH2 2 29302930及及2850 2850 强 -C-H 2890 -C-H 2890 中中强 -OCH -OCH

14、3 3 2830-2810 2830-2810 中中强 -O-CH -O-CH2 2-O- 2720-2750 -O- 2720-2750 中中强 醛基基C-H 2780-2765 C-H 2780-2765 弱弱中中讨论： （1） -CH3、 -CH2均有均有 as 及及 s,故均出故均出现两个峰，高两个峰，高频峰峰为 as，低，低频峰峰为 s 。2024/7/21-2024/7/21- （2）醛基上的基上的C-H在在2820cm-1、2720-1处有两个吸收有两个吸收锋，它，它是由是由C-H弯曲振弯曲振动的倍的倍频与与C-H伸伸缩振振动之之间相互作用的相互作用的结果果（费米共振），其中米共

15、振），其中2720cm-1吸收峰很尖吸收峰很尖锐，且低于其他的，且低于其他的C-H伸伸缩振振动吸收，易于吸收，易于识别，是，是醛基的特征吸收峰，可作基的特征吸收峰，可作为分子中有分子中有醛基存在的一个依据。基存在的一个依据。2024/7/21- （3）氧甲基（）氧甲基（-OCH3）、氮甲基（）、氮甲基（-NCH3）和不与芳）和不与芳环相相连的仲胺、叔胺中的的仲胺、叔胺中的亚甲基（甲基（-N-CH2-），可在），可在2850-2720cm-1范范围内内产生中等生中等强度的吸收峰。度的吸收峰。 （4）亚甲二氧基（甲二氧基（-O-CH2-O-）还有一个在有一个在930cm-1附近附近的的 C-O伸伸

16、缩振振动 （ms），所以），所以2780cm-1与与930cm-1为相关峰，相关峰，是是鉴定此基定此基团的重要依据。的重要依据。4、 三三键对称伸称伸缩振振动区（区（2400 2100 cm-1 ） 三三键类型型 波数（波数（cm-1) cm-1) 峰峰强度度 H-C H-CC-R 2140-2100 强 R-CC-R 2260-2190 可可变 R-CC-R 无吸收无吸收 R-CN 2260-2240 强 R-CC-CC-R 2400-2100（出（出现2-3个峰）个峰）弱弱中中 强2024/7/21-讨论： （1）共）共轭效效应将使上述各峰将使上述各峰频率略向低波数方向移率略向低波数方向移

17、动。 （2）结构构对称的乙炔及其他全称的乙炔及其他全对称的二取代物在称的二取代物在红外光外光谱不出不出现 CC谱带，其振，其振动状况只能在状况只能在Raman光光谱中中观察。察。实际上，除末端炔上，除末端炔烃外，大多数非外，大多数非对称的二取代乙炔的吸收也都是称的二取代乙炔的吸收也都是很弱的。很弱的。 (3)空气中的空气中的CO2对谱图会会发生干生干扰，所以有，所以有时能看到能看到2390cm-1峰，因此，在解析峰，因此，在解析图谱时如有此峰如有此峰须注意是否存在操注意是否存在操作和作和调仪器的器的问题。2024/7/21-2024/7/21-5、 羰基的伸基的伸缩振振动区（区（1900 16

18、50 cm-1 ） 羰基基类型型 波数（波数（cm-1) cm-1) 峰峰强度度 醛（饱和）和） 1740-1720 1740-1720 强 酸（酸（饱和）和） 1705-1725 1705-1725 强 酮（饱和）和） 1705-1725 1705-1725 强 六（七）元内六（七）元内酯 1750-1730 1750-1730 强 五元内五元内酯 1780-1760 1780-1760 强 酯（非（非环状）状） 1740-1710 1740-1710 强 酰卤 1815-1720 1815-1720 强 酸酸酐 1850-1800 1850-1800 强 1780-1740 1780-17

19、40（两峰（两峰间隔隔约60cm60cm-1-1) ) 强 酰胺（游离）胺（游离） 1700-1680 1700-1680 强 （缔合）合） 1660-1640 2024/7/21-讨论： （1）共）共轭效效应将使上述各峰将使上述各峰频率略向低波数方向移率略向低波数方向移动，吸，吸电子的子的诱导效效应将使上述吸收峰向高波数方向移将使上述吸收峰向高波数方向移动。 CO（cm-1) 1685-1665 1725-1705 1745-1725 （2）羰基化合物形成基化合物形成氢键，不管是分子，不管是分子间或分子内或分子内氢键，均使均使 CO吸收峰移向低波数一端。吸收峰移向低波数一端。 CO（cm-1

20、) 1691 1639-16102024/7/21- （3）在）在环酮、内、内酯环或内或内酰胺胺环中，随着中，随着张力的增力的增强，吸，吸收峰向高收峰向高频方向移方向移动。 CO（cm-1) 166010 1700 17456、 双双键的伸的伸缩振振动区（区（1680 1500 cm-1 ） 双双键类型型 波数（波数（cm-1) 峰峰强度度 C=C 1680-1620 不定不定 苯苯环骨架骨架 1620-1450 C=N 1690-1640 不定不定 N=N 1630-1575 不定不定 硝基硝基 1590-1510 强 1390-1350 强（稍弱）（稍弱）2024/7/21-讨论： （1）

21、分子比）分子比较对称称时，C=C峰很弱，当个相峰很弱，当个相邻基基团相差比相差比较大大时，则峰增峰增强，相差越大，峰愈，相差越大，峰愈强。顺式异构体独有式异构体独有较强的的C=C峰，而反式异构体的峰，而反式异构体的C=C峰峰较弱或无吸收。弱或无吸收。 （2）C=C吸收的吸收的频率区段率区段虽与与C=O吸收重叠，但因吸收重叠，但因C=O偶偶极矩大，吸收峰特极矩大，吸收峰特强，可以与之区，可以与之区别。但当双。但当双键与氧与氧联接成接成烯醚-C=C-OR、烯醇醇-C=C-OH或或烯醇醇酯-C=C-OCOR等等结构构时，则 CC的吸收的吸收强度大大加度大大加强。 （3）共）共轭多多烯可以可以发生生C

22、=C键的振的振动偶合，如异戊二偶合，如异戊二烯的的IR光光谱在在1640cm-1出出现一个很弱的一个很弱的谱带为对称振称振动偶合，在偶合，在1598cm-1出出现一个一个强的的谱带为不不对称的振称的振动偶合，后者偶合，后者为鉴定定共共轭二二烯的特征峰。的特征峰。 2024/7/21- （4）如）如为芳香化合物，芳香化合物，则在在1600-1500cm-1处尚有一个或尚有一个或一个以上一个以上强峰（芳峰（芳环骨架振骨架振动）。）。 （5）硝基）硝基N=O的不的不对称伸称伸缩振振动也位于也位于该区，共区，共轭使吸使吸收右移。收右移。 （6）氨基的剪式）氨基的剪式变形振形振动 N-H也在也在该区。区

23、。7、 C-H面内弯曲振面内弯曲振动（14751300cm-1)及及X-Y伸伸缩振振动区区（1300 1050 cm-1 ） 官能官能团类型型 波数（波数（cmcm-1-1) ) 峰峰强度度 asas(CH3) 1470-1430 (CH3) 1470-1430 中中 s s (CH3) 1396-1365 (CH3) 1396-1365 中中强 （中心位置（中心位置为13801380） asas（-CH2-CH2-） 1470-1430 1470-1430 中中2024/7/21- 讨论： （1）大多数有机化合物都含有甲基和）大多数有机化合物都含有甲基和亚甲基。他甲基。他们在在1470143

24、0cm-1有特征吸收，有特征吸收，这是由甲基及是由甲基及亚甲基的甲基的 as （C-H）引起的。除此之外，甲基）引起的。除此之外，甲基还在在1380cm-1处出出现 s （C-H）的特征吸收。它可作）的特征吸收。它可作为判断分子中有无甲基存在的依据。判断分子中有无甲基存在的依据。 孤立甲基孤立甲基 1380cm-1附近附近 单峰峰 偕二甲基偕二甲基 1380cm-1附近附近 双峰（特征：双峰（特征：强度相似，度相似，裂距裂距1530cm-1） 偕三甲基（特丁基）偕三甲基（特丁基） 1380cm-1附近附近 双峰（特征，双峰（特征，强度一度一强一弱，裂距一弱，裂距30cm-1）2024/7/21

25、-2024/7/21- （2）羧酸酸盐的的对称伸称伸缩振振动 s在在14501300cm-1出出现强峰；硝基峰；硝基 s 在在13851290cm-1出出现强峰；峰；砜类 as（SO2）在）在14401300cm-1出出现强峰峰 。2024/7/21-X-Y伸伸缩振振动（1300 1050 cm-1 ） 伸伸缩振振动类型型 波数（波数（cmcm-1-1) ) 峰峰强度度 醇醇C-O 12001000 s 伯醇伯醇 10751015 s 仲醇仲醇 11251090 s 叔醇叔醇 12101100 s 酚酚C-O 13901330 ms 12601180 S 醚C-O 12751060 s 脂肪脂

26、肪醚 11501060 s 芳香芳香醚 12751210 s 乙乙烯醚 12251200 s 酯C-O 13001050 s 胺胺C-N 13601020 s2024/7/21- 讨论： （1）C-O键的伸的伸缩振振动在此范在此范围内表内表现为强而而宽的的谱带。因此，因此，对醇、醇、醚和和酯类化合物的化合物的鉴定很有价定很有价值。 （2）对于于醚、酯等等类化合物，常出化合物，常出现 as（C-O-C）及）及 s（C-O-C）吸收，因）吸收，因为偶极矩偶极矩较大常是大常是强吸收。吸收。2024/7/21-8 8、 C-HC-H面外弯曲振面外弯曲振动区（区（1000-650cm1000-650cm

27、-1-1) ) C-HC-H面外弯曲振面外弯曲振动区提供了区提供了鉴别烯烃取代特征及芳香核上取代特征及芳香核上取代基位置等有用情取代基位置等有用情报。 脂肪族化合物脂肪族化合物C-HC-H面外弯曲振面外弯曲振动区区 烯烃类型型 波数（波数（cmcm-1-1) ) 峰峰强度度 RCH=CH RCH=CH2 2 990 990和和910 910 强 RCH=CHR RCH=CHR（顺） 690 690 中至中至强 RCH=CHR RCH=CHR（反）（反） 970 970 中至中至强 R R2 2C=CH2 890 C=CH2 890 中至中至强 R R2 2C=CHR 840-790 C=CHR

28、 840-790 中至中至强 2024/7/21- 讨论： （1）除了）除了R1R2C=CR3R4类型的型的烯烃化合物，所有其他化合物，所有其他类型的型的烯烃都可用都可用C-H面外弯曲振面外弯曲振动作作为鉴定的重要依据，其定的重要依据，其中中=CH2基基团除了基除了基频谱带外，在外，在1800cm-1附近可附近可观察到察到C-H面外弯曲振面外弯曲振动的倍的倍频谱带。2024/7/21-2024/7/21-2024/7/21- （2）分子中）分子中-（CH2）n-基基团，且，且n4时，在，在720725m-1也会出也会出现面外弯曲振面外弯曲振动吸收（中至吸收（中至强）。如）。如1-辛辛烯的的IR

29、。2024/7/21- （3）苷）苷键为构型构型时，在，在890cm-1附近会出附近会出现糖的端基原糖的端基原子的弯曲振子的弯曲振动吸收（弱至中），而吸收（弱至中），而构型有构型有840cm-1的吸收可作的吸收可作为鉴定苷定苷键构型的构型的辅助手段。助手段。 （4）亚甲基二氧基与苯甲基二氧基与苯环相相连时（ ），），则有有925935cm-1很很强的（的（-O-CH2-O-）弯曲振）弯曲振动特征吸收峰。特征吸收峰。芳香族化合物芳香族化合物C-HC-H面外弯曲振面外弯曲振动区区 芳香族化合物芳香族化合物C-HC-H面外弯曲振面外弯曲振动区位于区位于910-690cm910-690cm-1-1区域

30、，和区域，和2000-1600cm2000-1600cm-1-1区域的泛区域的泛频峰峰对识别芳芳环的存在具有的存在具有辅助意助意义。但他但他们的主要用途的主要用途还是用于判定芳是用于判定芳环的取代的取代类型。型。2024/7/21-取代苯的取代苯的C-H面外弯曲振面外弯曲振动吸收峰位置吸收峰位置取代取代类型型C-HC-H面外弯曲振面外弯曲振动吸收峰位置（吸收峰位置（cmcm-1-1）苯苯670670单取代取代770-730(5770-730(5连氢），），710-690710-690（环弯曲）弯曲）二取代二取代1 1，2-2-770-730(4770-730(4连氢），），730-690730

31、-690（环弯曲）弯曲）1 1，3-3-900-860900-860（孤立（孤立氢），），810-750810-750（3 3连氢），），710-690 710-690 （环弯曲）弯曲）1 1，4-4-860-800 (2860-800 (2连氢），），730-690730-690（环弯曲）弯曲）三取代三取代1 1，2 2，3-3-810-750810-750（3 3连氢），），725-680725-680（环弯曲）弯曲）1 1，2 2，4-4-885-860885-860（孤立（孤立氢），），860-800 (2860-800 (2连氢）1 1，3 3，5-5-874-835874-835（

32、孤立（孤立氢），），730-675730-675（环弯）弯）四取代四取代1 1，2 2，3 3，4-4-860-800 (2860-800 (2连氢），），1 1，2 2，3 3，5-5-865-810 865-810 （孤立（孤立氢），），730-675730-675（环弯）弯）1 1，2 2，4 4，5-5-860-800 860-800 （孤立（孤立氢），），五取代五取代870870，710-695 (710-695 (弱弱) )2024/7/21- 以上规律也适用于稠环化合物（萘、蒽等）及芳香杂环化合物，但并接的芳核及杂原子应作为环上的取代基看待。如:C-H 面外弯曲振动 722cm-

33、1 880cm-1(4个相邻H） （孤立芳氢） 748cm-1(5个相邻H）2024/7/21-2024/7/21-20001600 苯衍生物在苯衍生物在 1650 2000 cm-1 出出现 C-H和和C=C键的面的面内内变形振形振动的泛的泛频吸收（吸收（强度弱），可用来判断取代基度弱），可用来判断取代基位置。位置。2024/7/21-2024/7/21-基基团吸收吸收带数据数据2024/7/21-常常见基基团的的红外吸收外吸收带特征区特征区指指纹区区500100015002000250030003500C-H，N-H，O-HN-HC NC=NS-HP-HN-O N-NC-FC-XO-HO-

34、H（氢键）C=OC-C，C-N，C-O=C-HC-HC CC=C2024/7/21-1 1内部因素内部因素 （1）电子效子效应 a诱导效效应：当有当有电负性性强的基的基团相相连时，由于吸，由于吸电子子效效应，化学，化学键力常数增加，力常数增加，跃迁能迁能级差增大，峰向高波数移差增大，峰向高波数移动。如下例所示：。如下例所示：三、影响峰位、峰三、影响峰位、峰强变化的因素化的因素 molecular structure and absorption peaks化学键的振动频率不仅与其性质有关，还受分子的内部结构和外部因素影响。相同基团的特征吸收并不总在一个固定频率上。2024/7/21- 共共轭效

35、效应：由于共：由于共轭效效应是是电子密度平均化，使子密度平均化，使C=O双双键性性质降低，即力常数减小，吸收峰移向低波数区。降低，即力常数减小，吸收峰移向低波数区。如下例的如下例的p-共共轭的影响。的影响。cm -1cm -1cm -1cm -12024/7/21- 在同一化合物中，同在同一化合物中，同在同一化合物中，同在同一化合物中，同时时存在两种效存在两种效存在两种效存在两种效应应的例子是很多的，的例子是很多的，的例子是很多的，的例子是很多的，吸收峰的影响由吸收峰的影响由吸收峰的影响由吸收峰的影响由较较大的一方来决定。大的一方来决定。大的一方来决定。大的一方来决定。（2 2）空）空间效效应

36、： a. a. 场效效应：可以使：可以使电子云密度子云密度发生生变化，但方式与上述化，但方式与上述不同，前两者是通不同，前两者是通过化学化学键的作用，后者的作用，后者则需通需通过空空间起作起作用，立体用，立体结构上相近的基构上相近的基团才能起作用。如下才能起作用。如下图：2024/7/21- b. b. 空空间障碍（空障碍（空间位阻）：位阻）： 两个甲基的位阻使两个甲基的位阻使羰基与双基与双键的共的共轭受到一定限制，所受到一定限制，所以吸收峰向高波数移以吸收峰向高波数移动。 c. c. 跨跨环效效应：2024/7/21- d. d. 环张力（力（键角角张力的作用）：力的作用）： 对于于环外双外

37、双键和和环上上羰基，随着基，随着环张力的增加，其力的增加，其频率率也相也相应增加。如下增加。如下图：1650cm1650cm-1 -1 1657cm1657cm-1-1 1678cm 1678cm-1-1 1681cm 1681cm-1-12024/7/21- 对于于环内双内双键的伸的伸缩频率率则随着随着环张力的增加而降低力的增加而降低,C-H,C-H键的伸的伸缩振振动吸收峰移向高波数。如下吸收峰移向高波数。如下图： C=C=C-H 3017cm-1 3045cm-1 3060cm-1 3066cm-1（3 3）氢键效效应： a. a. 分子内分子内氢键 氢键形成可使形成可使频率向低波数移率向

38、低波数移动，谱带变宽。由于。由于氢键形形成使偶极距和成使偶极距和键的的长度都度都发生了改生了改变所致。所致。2024/7/21- b. b. 分子分子间氢键 醇与酚的醇与酚的羟基在极稀的溶液中呈游离状基在极稀的溶液中呈游离状态，在，在3650-3600 3650-3600 cmcm-1-1出出现吸收峰，吸收峰，浓度上升，分子度上升，分子间形成形成氢键，羟基峰基峰为35153515（二聚体）和（二聚体）和 3350 3350（多聚体）。（多聚体）。2024/7/21- 在极稀的溶液中呈游离状在极稀的溶液中呈游离状态，羰基在基在1760 1760 cmcm-1-1出出现吸收吸收峰，峰，浓度上升，分

39、子度上升，分子间形成形成氢键，羰基峰基峰为17101710（二聚体）（二聚体）同同时，羟基峰基峰3200-25003200-2500宽而散的峰。而散的峰。 （4 4）互）互变异构异构 分子分子发生互生互变异构，吸收峰也将异构，吸收峰也将发生位移，在生位移，在红外光外光谱上能上能够出出现各异构体的峰各异构体的峰带。 （5 5）振）振动偶和效偶和效应2024/7/21- 当两个相同基当两个相同基团在分子中靠得很近在分子中靠得很近时，其相，其相应的特征吸收的特征吸收峰常峰常发生分裂，形成两个峰，叫振生分裂，形成两个峰，叫振动偶合。偶合。峰数峰数峰数峰数 羰羰基数基数基数基数（6 6）费米共振米共振

40、当倍当倍频峰（或峰（或组频峰）位于某峰）位于某强的基的基频峰附近峰附近时，弱的倍弱的倍频（或（或组频）峰的吸收）峰的吸收强度常被大大度常被大大强化（有化（有时发生峰生峰带的裂分），的裂分），这种倍种倍频（或（或组频）与基）与基频之之间的的振振动偶合称偶合称为费米共振。米共振。2024/7/21- （6 6）样品的物理状品的物理状态的影响的影响 样品可以在气品可以在气态、液、液态和固和固态下下测定。在气定。在气态下可以提供下可以提供游离分子的情况，液游离分子的情况，液态和固和固态样品由于分子品由于分子间缔合和合和氢键的的产生，峰位会生，峰位会发生生变化。化。环戊戊酮、苯甲、苯甲酰氯等化合物就是典

41、型的例子。等化合物就是典型的例子。 苯甲苯甲酰氯： C-ClC-Cl875cm875cm-1-1强伸伸缩振振动吸收，其倍吸收，其倍频位于位于1730cm1730cm-1-1左右，左右，正好落在正好落在 C=OC=O附近，使两者的附近，使两者的强度都有所加度都有所加强，像是，像是羰基吸收基吸收呈呈现双峰双峰。 环戊戊酮中中C-HC-H的面外弯曲振的面外弯曲振动位于位于862cm862cm-1-1，因，因费米共振米共振羰基伸基伸缩振振动出出现双峰。双峰。氘代后代后羰基伸基伸缩振振动呈呈现正常正常单峰。峰。2024/7/21- 同一同一样品在品在测定定时由于物理状由于物理状态不同，吸收峰也会不同，吸

42、收峰也会发生不生不同程度的差异。固体同程度的差异。固体样品由于晶形不同，吸收峰也会品由于晶形不同，吸收峰也会发生不同生不同程度的差异。程度的差异。（核（核对光光谱时应注意）注意）（1 1）溶）溶剂的影响的影响 极性基极性基团的伸的伸缩频率随溶率随溶剂极性的增大而降低。极性的增大而降低。（2 2）仪器的色散元件器的色散元件 棱棱镜和光和光栅的分辨率不同，前者分辨率低，后者分辨率的分辨率不同，前者分辨率低，后者分辨率高。特高。特别在在40004000-2500cm-2500cm-1-1波段内尤波段内尤为明明显。核。核对文献文献时要注意要注意仪器型号。器型号。2外部因素外部因素2024/7/21-四

43、、不四、不饱和度和度 degree of unsaturation 定定义： 不不饱和度是指分子和度是指分子结构中达到构中达到饱和所缺一价元素和所缺一价元素的的“对”数。如：乙数。如：乙烯变成成饱和和烷烃需要两个需要两个氢原子，不原子，不饱和度和度为1。 计算：算： 若分子中若分子中仅含一，二，三，四价元素（含一，二，三，四价元素（H，O，N，C），），则可按下式可按下式进行不行不饱和度的和度的计算：算： = （2 + 2n4 + n3 n1 ）/ 2 n4 ， n3 ， n1 分分别为分子中四价，三价，一价元素数目。分子中四价，三价，一价元素数目。 2024/7/21-作用：作用： 由分子的不由分子的不饱和度可以推断分子中含有双和度可以推断分子中含有双键，三三键，环，芳，芳环的数目，的数目，验证谱图解析的正确性。解析的正确性。例：例： C9H8O2 = （2 +2 9 8 ）/ 2 = 62024/7/21-