红外光谱讲座优秀PPT.ppt

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1、红外光谱讲座第一页，本课件共有77页什么是光谱：光谱是一系列有规律排布的光。如雨后什么是光谱：光谱是一系列有规律排布的光。如雨后什么是光谱：光谱是一系列有规律排布的光。如雨后什么是光谱：光谱是一系列有规律排布的光。如雨后的彩虹。的彩虹。的彩虹。的彩虹。第二页，本课件共有77页波长波长(cm)紫外紫外UV可见可见VIS近红近红外外NIR中红外中红外Mid-IR远红外远红外Far-IR微波微波Microwave能量能量10-510-510-410-310-210-10.782.5251000波长波长(m)波数波数(cm-1)12,80040004001010-1310-1210-1110-1010

2、-910-810-710-610-510-410-310-210-1110 110 210 310 4紫外线超短波短 波中 波长 波 超 声 波nm1mmkmgreenbluevioletyelloworengeredradiant波长()pmX射线 射线可见光红外线微 波(indigo)宇宙射线第三页，本课件共有77页红外光谱红外光谱一、基本原理一、基本原理二、红外光谱仪及样品制备技术二、红外光谱仪及样品制备技术三、影响振动频率的因素三、影响振动频率的因素四、各类有机化合物的红外特征吸收四、各类有机化合物的红外特征吸收五、红外谱图解析及应用五、红外谱图解析及应用第四页，本课件共有77页一、一

3、、基本原理基本原理1.1近红外、中红外和远红外近红外、中红外和远红外波段名称波段名称波长波长波数（波数（cm-1）近红外近红外0.752.5133004000中红外中红外2.5254000400远红外远红外251000400101.2红外光谱的产生：红外光谱的产生：用用频率频率4000400cm-1(波长波长2.525 m)的光波照射样品的光波照射样品,引起分子内振动和转动能级跃迁所产生的吸收光谱。引起分子内振动和转动能级跃迁所产生的吸收光谱。第五页，本课件共有77页1.3波长和波数波长和波数电磁波的波长（电磁波的波长（）、频率（）、频率（v）、能量（）、能量（E）之间的关系：）之间的关系：第

4、六页，本课件共有77页横坐标：横坐标：波数波数()4004000cm-1；表示吸收峰的位置。；表示吸收峰的位置。纵坐标：纵坐标：透过率（透过率（T%），表示吸收强度。），表示吸收强度。T越小，吸收越好，越小，吸收越好，曲线低谷曲线低谷表示是一个表示是一个好的吸收带。好的吸收带。1.4 1.4 红外光谱的表示方法红外光谱的表示方法I：透过光的强度：透过光的强度I0：入射光的强度：入射光的强度第七页，本课件共有77页1.5 1.5 分子振动与红外光谱分子振动与红外光谱1.5.1 1.5.1 分子的振动方式：伸缩振动，弯曲振动分子的振动方式：伸缩振动，弯曲振动(1)伸缩振动：伸缩振动：第八页，本课件

5、共有77页(2)弯曲振动：弯曲振动：同一键型：同一键型：反对称伸缩振动的频率大于对称伸缩振动的频率；反对称伸缩振动的频率大于对称伸缩振动的频率；伸缩振动频率远大于弯曲振动的频率；伸缩振动频率远大于弯曲振动的频率；面内弯曲振动的频率大于面外弯曲振动的频率。面内弯曲振动的频率大于面外弯曲振动的频率。v vas as vs s 面内面内面内面内面外面外面外面外第九页，本课件共有77页n n以上振动产生的吸收峰叫基频峰。以上振动产生的吸收峰叫基频峰。n n基频峰：基频峰：分子吸收光子后从一个能级跃迁到相邻的高分子吸收光子后从一个能级跃迁到相邻的高一能级产生的吸收。一能级产生的吸收。0 1 1n n倍频

6、峰：倍频峰：指指 00 2 2的振动吸收带，出现在强的基频峰的振动吸收带，出现在强的基频峰的振动吸收带，出现在强的基频峰的振动吸收带，出现在强的基频峰的大约的大约的大约的大约2 2倍处倍处倍处倍处(实际比两倍低实际比两倍低实际比两倍低实际比两倍低)。一般为弱吸收峰。一般为弱吸收峰。一般为弱吸收峰。一般为弱吸收峰。羰基伸缩振动频率在羰基伸缩振动频率在羰基伸缩振动频率在羰基伸缩振动频率在1715cm1715cm-1-1左右，在左右，在左右，在左右，在3400cm3400cm-1附近倍频附近倍频附近倍频附近倍频峰，通常与羟基的伸缩振动吸收峰重叠。峰，通常与羟基的伸缩振动吸收峰重叠。峰，通常与羟基的伸

7、缩振动吸收峰重叠。峰，通常与羟基的伸缩振动吸收峰重叠。第十页，本课件共有77页振动偶合：振动偶合：当分子中两个或两个以上相同的基团与同一个原当分子中两个或两个以上相同的基团与同一个原子连接时，其振动吸收峰常发生裂分，形成双峰，这子连接时，其振动吸收峰常发生裂分，形成双峰，这种现象叫振动偶合。种现象叫振动偶合。伸缩振动偶合、弯曲振动偶合、伸缩与弯曲振动偶合伸缩振动偶合、弯曲振动偶合、伸缩与弯曲振动偶合伸缩振动偶合、弯曲振动偶合、伸缩与弯曲振动偶合伸缩振动偶合、弯曲振动偶合、伸缩与弯曲振动偶合C-H弯曲振动：弯曲振动：1380、1370cm-1第十一页，本课件共有77页丙酸酐丙酸酐C=O伸缩振动：

8、1845、1775cm-1两个羰基反对称振动的偶合谱带两个羰基反对称振动的偶合谱带两个羰基对称振动的偶合谱带两个羰基对称振动的偶合谱带第十二页，本课件共有77页IR选律：选律：只有偶极矩只有偶极矩()发生变化的振动，才能有发生变化的振动，才能有红外吸收。红外吸收。H2、O2、N2电荷分布均匀，振动不引起红外吸收。电荷分布均匀，振动不引起红外吸收。HCCH、RCCR，其，其CC（三键）振动（三键）振动也不能引起红外吸收。也不能引起红外吸收。频率完全相同的吸收峰，彼此峰重叠频率完全相同的吸收峰，彼此峰重叠强、宽峰覆盖相近的弱、窄峰强、宽峰覆盖相近的弱、窄峰有些峰落在中红外区之外有些峰落在中红外区之

9、外吸收峰太弱，检测不出来吸收峰太弱，检测不出来第十三页，本课件共有77页例：二氧化碳的例：二氧化碳的IR光谱光谱n n n nO=C=OO=C=OO=C=OO=C=OO=C=OO=C=OO=C=OO=C=O 对称伸缩振动对称伸缩振动对称伸缩振动对称伸缩振动反对称伸缩振动反对称伸缩振动反对称伸缩振动反对称伸缩振动面内弯曲振动面内弯曲振动面内弯曲振动面内弯曲振动 面外弯曲振动面外弯曲振动面外弯曲振动面外弯曲振动不产生吸收峰不产生吸收峰不产生吸收峰不产生吸收峰23496676672349667667因此因此因此因此O=C=OO=C=O的的的的IRIR光谱只有光谱只有光谱只有光谱只有23492349和

10、和和和667cm667cm-1-1 二个吸收峰二个吸收峰二个吸收峰二个吸收峰第十四页，本课件共有77页H2O有有3种振动形式，相应的呈现种振动形式，相应的呈现3个吸收谱带。个吸收谱带。第十五页，本课件共有77页结论结论：2.只有引起分子偶极矩发生变化的振动才能产生红外吸只有引起分子偶极矩发生变化的振动才能产生红外吸收光谱。收光谱。1.红外辐射光的频率与分子振动的频率相等，才能红外辐射光的频率与分子振动的频率相等，才能发生振动能级跃迁，产生吸收光谱。发生振动能级跃迁，产生吸收光谱。产生红外光谱的必要条件是：产生红外光谱的必要条件是：第十六页，本课件共有77页1.6 IR光谱得到的结构信息光谱得到

11、的结构信息1峰位：吸收峰的位置（吸收频率）峰位：吸收峰的位置（吸收频率）2峰强：峰强：吸收峰的强度吸收峰的强度vs(verystrong),s(strong),m(medium),w(weak),vw(veryweak),b(broad),sh(sharp)3峰形：吸收峰的形状峰形：吸收峰的形状(尖峰、宽峰、肩峰尖峰、宽峰、肩峰)第十七页，本课件共有77页1.1.峰位峰位分子内各种官能团的特征吸收峰只出现在红外光波谱的分子内各种官能团的特征吸收峰只出现在红外光波谱的一定范围，如：一定范围，如：C=O的伸缩振动一般在的伸缩振动一般在1700cm-1左右。左右。C=O 1650 cm-1C=O 1

12、715 cm-1C=O 1780 cm-1吸电子效应：高波数移动；推电子效应：低波数移动吸电子效应：高波数移动；推电子效应：低波数移动第十八页，本课件共有77页2.2.峰强峰强峰的强度取决于分子振动时偶极矩的变化。峰的强度取决于分子振动时偶极矩的变化。偶极矩的变化越小，谱带强度越弱。偶极矩的变化越小，谱带强度越弱。极性大的基团，吸收强度大。极性大的基团，吸收强度大。极性大的基团，吸收强度大。极性大的基团，吸收强度大。C=OC=O比比比比C=CC=C强，强，强，强，CC NN比比比比CC CC强强强强 使基团极性降低的诱导效应，吸收强度减小，使基团极性降低的诱导效应，吸收强度减小，使基团极性降低

13、的诱导效应，吸收强度减小，使基团极性降低的诱导效应，吸收强度减小，使基团极性增大的诱导效应，吸收强度增加。使基团极性增大的诱导效应，吸收强度增加。使基团极性增大的诱导效应，吸收强度增加。使基团极性增大的诱导效应，吸收强度增加。共轭效应使共轭效应使共轭效应使共轭效应使 电子离域程度增大，极化度增大，吸收强度增加电子离域程度增大，极化度增大，吸收强度增加电子离域程度增大，极化度增大，吸收强度增加电子离域程度增大，极化度增大，吸收强度增加.形成氢键使振动吸收峰变强变宽。形成氢键使振动吸收峰变强变宽。形成氢键使振动吸收峰变强变宽。形成氢键使振动吸收峰变强变宽。振动耦合使吸收增大。振动耦合使吸收增大。振

14、动耦合使吸收增大。振动耦合使吸收增大。费米振动使倍频或组频的吸收强度显著增加。费米振动使倍频或组频的吸收强度显著增加。费米振动使倍频或组频的吸收强度显著增加。费米振动使倍频或组频的吸收强度显著增加。第十九页，本课件共有77页3.3.峰形峰形不同基团可能在同一频率范围内都有红外吸收，如不同基团可能在同一频率范围内都有红外吸收，如-OH、-NH的伸缩振动峰都在的伸缩振动峰都在3400 3200cm-1，但二者峰形但二者峰形状有显著不同。状有显著不同。峰形的不同有助于官能团的鉴别。峰形的不同有助于官能团的鉴别。第二十页，本课件共有77页二、红外光谱仪及样品制备技术二、红外光谱仪及样品制备技术n n傅

15、立叶变换红外光谱仪（FT-IR）n n 红外样品的制备 第二十一页，本课件共有77页2.1 Fourier2.1 Fourier变换红外光谱仪变换红外光谱仪(FT-IR(FT-IR仪仪)仪器组成及工作原理仪器组成及工作原理由光源由光源(硅碳棒、高压汞灯硅碳棒、高压汞灯)、Michellson干涉仪、检测器、干涉仪、检测器、计算机和记录仪组成。计算机和记录仪组成。第二十二页，本课件共有77页FTIR光谱仪的优点光谱仪的优点n n信号累加，信噪比提高（可达信号累加，信噪比提高（可达60：1）。）。n n检测灵敏度高，样品量减少。检测灵敏度高，样品量减少。n n波数精度高，分辨率可达波数精度高，分辨

16、率可达0.05cm-1。n n测量频率范围宽，可达到测量频率范围宽，可达到测量频率范围宽，可达到测量频率范围宽，可达到45006cm45006cm-1n n扫扫扫扫描描描描速速速速度度度度快快快快（几几几几十十十十次次次次/秒秒秒秒），可可可可跟跟跟跟踪踪踪踪反反反反应应应应历历历历程程程程，作作作作反反反反应应应应动力学研究，并可与动力学研究，并可与动力学研究，并可与动力学研究，并可与GCGC、LCLC联用。联用。联用。联用。n n对温度、湿度要求不高。对温度、湿度要求不高。对温度、湿度要求不高。对温度、湿度要求不高。n n光学部件简单，只有一个动镜在运动，不易磨损。光学部件简单，只有一个动

17、镜在运动，不易磨损。光学部件简单，只有一个动镜在运动，不易磨损。光学部件简单，只有一个动镜在运动，不易磨损。第二十三页，本课件共有77页2.3 2.3 红外光谱的测定方法红外光谱的测定方法1.1.对样品的要求对样品的要求对样品的要求对样品的要求(1)(1)单一组分的纯物质，纯度应98%，便于与纯化合物的标准进行对照。(2)(2)试样要干燥无水。水本身有红外吸收，不仅严重干扰样品谱，还会侵蚀吸收池的盐窗。(3)样品的浓度和测试厚度应选择适当，以使光谱图中的大多数吸收峰的透射比处于10%80%范围内。第二十四页，本课件共有77页(1)(1)固体样品的制备固体样品的制备 a.a.压片法压片法:将将1

18、2mg12mg固固体体试试样样与与200mg200mg纯纯KBrKBr研研细细混混合合，研研磨磨到到粒粒度度小小于于2 2mm，在在油油压压机机上上压压成成透透明明薄薄片片，即即可可用于测定。用于测定。b.b.糊状法糊状法:研研细细的的固固体体粉粉末末和和石石蜡蜡油油调调成成糊糊状状，涂涂在在两两盐盐窗窗上上，进行测试，此法可消除水峰的干扰。进行测试，此法可消除水峰的干扰。液液体体石石蜡蜡本本身身有有红红外外吸吸收收，此此法法不不能能用用来来研研究究饱和烷烃的红外吸收。饱和烷烃的红外吸收。2.2.2.2.制样方法制样方法第二十五页，本课件共有77页(2)(2)液体样品的制备液体样品的制备a.a

19、.液膜法液膜法对沸点较高的液体，直接滴在两块盐片之间，形成没有气泡的毛细厚度液膜，然后用夹具固定，放入仪器光路中进行测试。b.b.液体吸收池法液体吸收池法对于低沸点液体样品和定量分析，要用固定密封液体池。制样时液体池倾斜放置，样品从下口注入，直至液体被充满为止，用聚四氟乙烯塞子依次堵塞池的入口和出口，进行测试。第二十六页，本课件共有77页(3)(3)气态样品的制备气态样品的制备气态样品一般都灌注于气体吸收池内进行测试。气态样品一般都灌注于气体吸收池内进行测试。第二十七页，本课件共有77页三、影响振动频率的因素三、影响振动频率的因素1、键力常数、键力常数k和原子质量的影响和原子质量的影响2、电子

20、效应、电子效应3.成键碳原子的杂化状态成键碳原子的杂化状态4 4、空间效应：环张力和空间位阻、空间效应：环张力和空间位阻、空间效应：环张力和空间位阻、空间效应：环张力和空间位阻5 5、氢键效应（醇、酚、胺、羧酸类）、氢键效应（醇、酚、胺、羧酸类）、氢键效应（醇、酚、胺、羧酸类）、氢键效应（醇、酚、胺、羧酸类）6.物态变化的影响物态变化的影响第二十八页，本课件共有77页1、键力常数、键力常数k和原子质量的影响和原子质量的影响对于对于A-H(A=C、N、O)键的伸缩振动键的伸缩振动:单一粒子的简谐振动振动方程式（振动方程式（Hooke定律）定律）k化学键的力常数，单位为化学键的力常数，单位为N.c

21、m-1第二十九页，本课件共有77页振动方程式（振动方程式（Hooke定律）定律）k化学键的力常数，单位为化学键的力常数，单位为N.cm-1 折合质量，单位为折合质量，单位为g一般成键双原子的伸缩振动一般成键双原子的伸缩振动:第三十页，本课件共有77页结论结论:化学键的力常数化学键的力常数k k越大，原子的折合质量越小，振越大，原子的折合质量越小，振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区；反之，出动频率越大，吸收峰将出现在高波数区；反之，出现在低波数区。现在低波数区。第三十一页，本课件共有77页化学化学键键键长键长（nm）键能键能（KJmol-1）力常数力常数 k（N.cm-1）波数范围波数范围（c

22、m-1）CC0.154347.34.57001200CC0.134610.99.616201680CC0.116836.815.621002600一些常见化学键的力常数如下表所示：一些常见化学键的力常数如下表所示：力常数力常数k：与键长、键能有关与键长、键能有关 键能键能（大），键长（大），键长(短短)，k k。第三十二页，本课件共有77页k值对单键而言，k一般为5105 dyn/cm对双键而言，k一般为10105 dyn/cm对三键而言，k一般为15105 dyn/cm第三十三页，本课件共有77页X-H键伸缩振动频率（键伸缩振动频率（cm-1）C-H2900N-H3400O-H3600F-H

23、4000Si-H2150P-H2350S-H2570Cl-H2890Ge-H2070As-H2150Se-H2300Br-H2650Sn-H1850Sb-H1890I-H2310从左到右，从左到右，X电负性增大，电负性增大，K增大，波数增高；增大，波数增高；从上到下，从上到下，X电负性减小，电负性减小，K减小，波数减小。减小，波数减小。第三十四页，本课件共有77页折合质量折合质量：，(v)，红外吸收红外吸收信号信号将出现将出现在高波数区。在高波数区。两振动原子只要有一个原子的质量减小，两振动原子只要有一个原子的质量减小，值减小。：12/13=0.92 14/15=0.93 16/17=0.94

24、第三十五页，本课件共有77页2、电子效应、电子效应a.诱导效应诱导效应诱导效应使基团电荷分布发生变化，从而改变了键诱导效应使基团电荷分布发生变化，从而改变了键的力常数，使振动频率发生变化的力常数，使振动频率发生变化.ROC X例：例：X=R/H OR/Cl F 1715 1730 1740 1800 1850 第三十六页，本课件共有77页ROC XX=R/H OR/Cl F 1715 1730 1740 1800 1850 推电子基推电子基，C=O电荷中心向电荷中心向O移动，移动，C=O极性增强，双键极性增强，双键性降低，性降低，低频移动低频移动；吸电子基吸电子基，C=O电荷中心向几何中心靠近

25、，电荷中心向几何中心靠近，C=O极性极性降低，双键性增强，降低，双键性增强，高频移动高频移动。第三十七页，本课件共有77页b.共轭效应共轭效应c.共轭效应常引起双键性降低，共轭效应常引起双键性降低，向低频移动向低频移动。173016901663CH3CN(CH3)2C=CH-CN22552221第三十八页，本课件共有77页17151680第三十九页，本课件共有77页n n在许多情况下，诱导效应和在许多情况下，诱导效应和在许多情况下，诱导效应和在许多情况下，诱导效应和共轭效应会同时存在共轭效应会同时存在共轭效应会同时存在共轭效应会同时存在:n n RCOOR RCOOR R R1 1 1 1CO

26、-NRCO-NR2 2 2 2 R R1 1CORCOR2 2 2 2 C=O C=O C=O C=O 1735 1690 17151735 1690 17151735 1690 17151735 1690 1715 (-I +C)(+C -I)(-I +C)(+C -I)吸电子诱导占优势吸电子诱导占优势p-共轭占优势共轭占优势第四十页，本课件共有77页3.成键碳原子的杂化状态成键碳原子的杂化状态第四十一页，本课件共有77页4 4、空间效应：环张力和空间位阻、空间效应：环张力和空间位阻、空间效应：环张力和空间位阻、空间效应：环张力和空间位阻a.a.环张力环张力环张力环张力环张力大：环外双键加强

27、，吸收频率增大；环张力大：环外双键加强，吸收频率增大；环内双键减弱，吸收频率减小。环内双键减弱，吸收频率减小。第四十二页，本课件共有77页第四十三页，本课件共有77页b.空间位阻（降低共轭程度，向高频移动）空间位阻（降低共轭程度，向高频移动）第四十四页，本课件共有77页172517301742-卤代酮规律（甾体类化合物中常见）卤代酮规律（甾体类化合物中常见）第四十五页，本课件共有77页5、氢键效应（醇、酚、胺、羧酸类）、氢键效应（醇、酚、胺、羧酸类）n n吸收峰向低波数移动；峰型变宽；吸收强度加强。吸收峰向低波数移动；峰型变宽；吸收强度加强。醇羟基：醇羟基：游离态游离态二聚体二聚体多聚体多聚体

28、36003640cm-135003600cm-132003400cm-1(a)1.4%(b)3.4%(c)7.1%(d)14.3%正正丁丁醇醇羟羟基基的的伸伸缩缩振振动动吸吸收收位位置置（氯氯苯苯中中）第四十六页，本课件共有77页第四十七页，本课件共有77页固体或液体羧酸，一般以二聚体形式存在。固体或液体羧酸，一般以二聚体形式存在。RCO2 2HH游离态游离态二聚体二聚体vC=Ocm1176017501720vOHcm1352033002500第四十八页，本课件共有77页6.物态变化的影响物态变化的影响一般，同种物质：一般，同种物质：气态的特征频率较高，液态和固态较低。气态的特征频率较高，液态

29、和固态较低。丙酮：丙酮：vC=O(气气)1738cm-1，vC=O(液液)1715cm-1。溶剂也会影响吸收频率。溶剂也会影响吸收频率。第四十九页，本课件共有77页四、各类有机化合物的红外特征吸收四、各类有机化合物的红外特征吸收红外光谱的分区红外光谱的分区两个区两个区4000-1500cm-1：官能团区：官能团区官能团的特征吸收峰，官能团的特征吸收峰，吸收峰较少，吸收峰较少，容易辨认。容易辨认。1500-400cm-1：指纹区：指纹区CC、CN、CO等单键伸缩振动和各种弯曲等单键伸缩振动和各种弯曲振动的吸收峰。振动的吸收峰。特点是谱带密集、难以辨认。特点是谱带密集、难以辨认。第五十页，本课件共

30、有77页四个区四个区四个区四个区n n4000-2500cm4000-2500cm-1-1:X-H:X-H单键的伸缩振动区单键的伸缩振动区单键的伸缩振动区单键的伸缩振动区n n2500-2000cm2500-2000cm-1-1:叁键和累积双键伸缩振动区叁键和累积双键伸缩振动区叁键和累积双键伸缩振动区叁键和累积双键伸缩振动区n n2000-1500cm2000-1500cm-1-1:双键伸缩振动区双键伸缩振动区双键伸缩振动区双键伸缩振动区n n1500-600cm1500-600cm-1-1:弯曲振动，弯曲振动，弯曲振动，弯曲振动，C-CC-C、C-OC-O、C-NC-N等伸缩振动。等伸缩振动

31、。等伸缩振动。等伸缩振动。第五十一页，本课件共有77页第一峰区（第一峰区（40002500cm-1）XH伸缩振动吸收范围。伸缩振动吸收范围。X代表代表O、N、C、S，对应醇、酚、羧酸、胺、亚胺、炔烃、烯烃、芳烃对应醇、酚、羧酸、胺、亚胺、炔烃、烯烃、芳烃及饱和烃类的及饱和烃类的OH、NH、CH伸缩振动。伸缩振动。1.OH 醇与酚：游离态：醇与酚：游离态：36403610cm-1，峰形尖锐。，峰形尖锐。缔合态：缔合态：3300cm-1附近，峰形宽而钝附近，峰形宽而钝 羧酸：羧酸：33002500cm-1，中心约，中心约3000cm-1,谱带宽谱带宽第五十二页，本课件共有77页 2.NH胺类：胺类

32、：游离游离35003300cm-1缔合缔合吸收位置降低约吸收位置降低约100cm-1伯胺：伯胺：3500，3400cm-1，（，（吸收强度比羟基弱吸收强度比羟基弱）仲胺：仲胺：3400cm-1（吸收峰比羟基要尖锐吸收峰比羟基要尖锐）叔胺：无吸收叔胺：无吸收酰胺：伯酰胺：酰胺：伯酰胺：3350，3150cm-1附近出现双峰附近出现双峰仲酰胺：仲酰胺：3200cm-1附近出现一条谱带附近出现一条谱带叔酰胺：无吸收叔酰胺：无吸收第五十三页，本课件共有77页3.CH烃类：烃类：33002700cm-1范围，范围，3000cm-1是分界线是分界线。不饱和碳（三键、双键及苯环）不饱和碳（三键、双键及苯环）

33、3000cm-1饱和碳（除三元环外）饱和碳（除三元环外）3000cm-1炔烃：炔烃：3300cm-1，峰很尖锐，峰很尖锐烯烃、芳烃：烯烃、芳烃：31003000cm-1第五十四页，本课件共有77页饱和烃基饱和烃基：30002700cm-1，两个峰，两个峰CH3：vas 2960（s）、）、vs 2870cm-1（m）CH2：vas2925（s）、）、vs2850cm-1（s）CH：2890cm-1醛基：醛基：28502720cm-1，两个吸收峰，两个吸收峰C-H伸缩振动与伸缩振动与C-H弯曲振动（约弯曲振动（约1390cm-1）倍频）倍频产生产生Fermi共振。共振。巯基：巯基：2600250

34、0cm-1，谱带尖锐，容易识别，谱带尖锐，容易识别第五十五页，本课件共有77页第二峰区（第二峰区（25002000cm-1）叁键（叁键（CC、CN）累积双键（累积双键（CCC、NCO等）等）谱带为中等强度吸收或弱吸收。谱带为中等强度吸收或弱吸收。干扰少，容易识别。干扰少，容易识别。CC：22802100cm-1乙炔及全对称双取代炔在红外光谱中观测不到。乙炔及全对称双取代炔在红外光谱中观测不到。CN：22502240cm-1，谱带较，谱带较CC强。强。CN与苯环或双键共轭，向低波数移动与苯环或双键共轭，向低波数移动2030cm-1第五十六页，本课件共有77页第三峰区（第三峰区（20001500c

35、m-1）双键的伸缩振动区双键的伸缩振动区(CO、CC、CN、NO)NH弯曲振动弯曲振动1.CO19001650cm-1，峰尖锐，强吸收峰。，峰尖锐，强吸收峰。变化规律：变化规律：第五十七页，本课件共有77页 酰卤酰卤：吸收位于最高波数端，特征，无干扰。吸收位于最高波数端，特征，无干扰。酸酐酸酐：两个羰基振动偶合产生双峰，波长位移两个羰基振动偶合产生双峰，波长位移6080cm-1。酯酯：脂肪酯：脂肪酯：1735cm-1不饱和酸酯或苯甲酸酯低波数位移约不饱和酸酯或苯甲酸酯低波数位移约20cm-1羧酸羧酸：1720cm-1若在若在3000cm-1出现强、宽吸收，可确认羧基存在。出现强、宽吸收，可确认

36、羧基存在。第五十八页，本课件共有77页醛醛：在在28502720cm-1有有m或或w吸收，出现吸收，出现12条谱带，结条谱带，结合此峰，可判断醛基存在。合此峰，可判断醛基存在。酮酮：唯一的特征吸收带：唯一的特征吸收带酰胺酰胺：16901630cm-1，缔合态约，缔合态约1650cm-1 常出现常出现3 3个特征带：酰胺个特征带：酰胺、带带伯酰胺：伯酰胺：1690cm-1(),1640cm-1(氢键缔合氢键缔合)仲酰胺：仲酰胺：1680cm-1(),1530cm-1(，N-H弯曲弯曲)，1260cm-1（，C-N伸缩）伸缩）叔酰胺：叔酰胺：1650cm-1第五十九页，本课件共有77页 2.CC1

37、6701600cm-1，强度中等或较低，强度中等或较低 烯烃烯烃：16801610cm-1芳环骨架振动芳环骨架振动：苯环、吡啶环及其它芳环苯环、吡啶环及其它芳环16501450cm-1范围范围苯：苯：1600，1580，1500，1450cm-1吡啶：吡啶：1600，1570，1500，1435cm-1呋喃：呋喃：1600，1500，1400cm-1喹啉：喹啉：1620，1596，1571，1470cm-1第六十页，本课件共有77页硝基、亚硝基化合物硝基、亚硝基化合物：强吸收：强吸收脂肪族：脂肪族：vas15801540cm-1，vs13801340cm-1芳香族：芳香族：vas 155015

38、00cm-1，vs 13601290cm-1亚硝基：亚硝基：16001500cm-1胺类化合物胺类化合物：NH2位于位于16401560cm-1，s或或m吸收带（弯曲振动）吸收带（弯曲振动）。第六十一页，本课件共有77页第四峰区第四峰区:指纹区（指纹区（1500600cm-1）XC（XH）键的伸缩振动及各类弯曲振动）键的伸缩振动及各类弯曲振动1.CH弯曲振动弯曲振动烷烃：烷烃：CH3as约约1450cm-1、s1380cm-1CH(CH3)21380cm-1、1370cm-1（振动偶合）（振动偶合）C(CH3)31390cm-1、1370cm-1（振动偶合）（振动偶合）CH1340cm-1（不

39、特征）（不特征）第六十二页，本课件共有77页 烯烃：烯烃：面内：面内：14201300cm-1，不特征，不特征面外：面外：1000670cm-1，容易识别，可用于判断，容易识别，可用于判断取代情况。（取代情况。（P229）第六十三页，本课件共有77页第六十四页，本课件共有77页苯：苯：910670cm-1一取代：一取代：770730cm-1，710690cm-1二取代：二取代：邻：邻：770735cm-1对：对：860800cm-1间：间：900800cm-1，810750cm-1，725680cm-1 芳环：芳环：面内：面内：1250950cm-1范围，应用价值小范围，应用价值小面外：面外：

40、910650cm-1，可判断取代基的相对位置，可判断取代基的相对位置（P230）第六十五页，本课件共有77页Ar-H弯曲振动的倍频和合频区弯曲振动的倍频和合频区第六十六页，本课件共有77页 醇、酚：醇、酚：12501000cm-1，强吸收带，强吸收带 酚：酚：1200cm-1伯醇：伯醇：1050cm-1仲醇：仲醇：1100cm-1叔醇：叔醇：1150cm-1 醚：醚：COC伸缩振动位于伸缩振动位于12501050cm-1，确定醚类存在的唯一谱带确定醚类存在的唯一谱带2.CO伸缩振动伸缩振动13001000cm-1第六十七页，本课件共有77页 酯：酯：COC伸缩振动，伸缩振动，13001050c

41、m-1，2条谱带，强吸收条谱带，强吸收酸酐：酸酐：COC伸缩振动，伸缩振动，13001050cm-1，强而宽强而宽3.其它键的振动其它键的振动NO2：对称伸缩振动，：对称伸缩振动，14001300cm-1脂肪族：脂肪族：13801340cm-1芳香族：芳香族：13601284cm-1第六十八页，本课件共有77页COOH，COO：羧酸二聚体：羧酸二聚体在约在约1420cm-1，13001200cm-1处出现处出现两条强吸收带。两条强吸收带。（O-H面外弯曲振动与面外弯曲振动与C-O伸缩振动偶合产生）伸缩振动偶合产生）NH2：面内弯曲：面内弯曲：16501500cm-1面外弯曲：面外弯曲：9006

42、50cm-1【CH2】n:800700cm-1，平面摇摆，弱吸收带，平面摇摆，弱吸收带n:1234785-770743-734729-726725-722第六十九页，本课件共有77页五、红外谱图解析五、红外谱图解析及应用及应用 化合物的鉴定：化合物的鉴定：鉴定已知化合物鉴定已知化合物：1.观察特征频率区：观察特征频率区：判断官能团，以确定所属化合判断官能团，以确定所属化合物的类型。物的类型。2.观察指纹区：观察指纹区：进一步确定基团的结合方式。进一步确定基团的结合方式。3.对照标准谱图对照标准谱图验证。验证。第七十页，本课件共有77页1.计算不饱和度计算不饱和度2.官能团的确定官能团的确定(1

43、500cm-1)3.指纹区确定细节（指纹区确定细节（1500600cm-1）4.综合以上分析提出化合物的可能结构综合以上分析提出化合物的可能结构红外谱图解析的红外谱图解析的基本步骤基本步骤：红外谱解析要点及注意事项红外谱解析要点及注意事项1.红外吸收谱的三要素（位置、强度、峰形）红外吸收谱的三要素（位置、强度、峰形）2.同一基团的几种振动的相关峰是否同时存在同一基团的几种振动的相关峰是否同时存在第七十一页，本课件共有77页 1.1.烷烃：烷烃：1.28532962cm-1CH伸缩振动；伸缩振动；2.1460cm-1、1380cm-1CH（CH3、CH2）面内弯曲振动）面内弯曲振动3.723cm

44、-1CH(CH2)n,n 4 4平面摇摆振动；平面摇摆振动；若若n4吸收峰将出现在吸收峰将出现在734734743cm743cm-1-1处。处。第七十二页，本课件共有77页2.烯烃烯烃 1.3030cm-1=CH伸缩振动；伸缩振动；2.1625cm-1CC伸缩振动；伸缩振动；3.CH（CH3、CH2）面内弯曲振动；）面内弯曲振动；第七十三页，本课件共有77页CH的平面弯曲振动吸收峰位置：的平面弯曲振动吸收峰位置：顺式顺式：700cm-1；第七十四页，本课件共有77页CH的平面弯曲振动吸收峰位置：的平面弯曲振动吸收峰位置：反式反式：965cm-1。第七十五页，本课件共有77页例：未知物分子式为例

45、：未知物分子式为C8H16，其红外图谱如下图所示，其红外图谱如下图所示，试推其结构。试推其结构。烯氢烯氢C=C伸缩振动伸缩振动C-H弯曲振动弯曲振动910的倍频的倍频CH2多于多于CH3CH2CH3CH3CH21-辛稀。辛稀。第七十六页，本课件共有77页解：不饱和度为解：不饱和度为1，具有一个烯基或一个环。，具有一个烯基或一个环。3079cm-1处有吸收峰，存在与不饱和碳相连的氢，该化处有吸收峰，存在与不饱和碳相连的氢，该化合物为烯；合物为烯；在在1642cm-1处有处有C=C伸缩振动吸收，证实烯基存在。伸缩振动吸收，证实烯基存在。910、993cm-1处处C-H弯曲振动吸收说明该化合物有端乙烯弯曲振动吸收说明该化合物有端乙烯基；基；1823cm-1的吸收是的吸收是910吸收的倍频；吸收的倍频；2928、1462cm-1的较强吸收和的较强吸收和2951、1379cm-1的较的较弱吸收知未知物弱吸收知未知物CH2多，多，CH3少；少；未知物为正构端取代乙烯，即未知物为正构端取代乙烯，即1-辛稀。辛稀。第七十七页，本课件共有77页