红外光谱教材课件.ppt

1、分子振动能级跃迁红外光谱官能团分子结构()0.1 红外光谱 10-4微波 远红外 中红外 近红外 可见 E（ev）10-3 1.24 近红外光区：0.76-2.5m红外光区 中红外光区：中红外光区：2.5-25mm（4000-4004000-400-1-1）远红外光区：25-1000mO3.1 概述概述1 1）分子振动）分子振动分子振动能级分子振动能级官能团吸收官能团吸收结构信息结构信息经典力学，简正振动经典力学，简正振动峰位置峰位置.谐振子 恢复力 f=-kr E=1/2k(r)2 T=1/2(d(r)/dt)2 A B=(1/m1+1/m2)=m1 m2/(m1+m2)BBClHClHr0

2、r化学键O-HC-HC=OC=CC-OC-Ck105dyn/7.85.111.8-13.49.5-9.95.0-5.84.5-5.5=C=1/2k(d(r)/dt)2+k(r)2=0谐振子谐振子Ev=h(v+1/2)v=0 基态E0=h/2，v0 激发态跃迁V=1 v=0v=1 基频吸收=1-0=h双原子分子的振动 3.2 分子振动和吸收带类型分子振动和吸收带类型例如：HCl单键伸缩振动=135.5/(1+35.5)/6.021023 =1.6210-24g=1/2C(5.15105/1.6210-24)1/2=2992。7-1（2886）非谐振子非谐振子E=1/2k(r)E=1/2k(r)2

3、 2+k+k(r)(r)3 3+k+k(r)(r)4 4+Ev=h(v+1/2)-xEv=h(v+1/2)-xe e(v+1/2)(v+1/2)2 2+y+ye e(v+1/2)(v+1/2)3 3+非谐性修正系数：非谐性修正系数：1 1 x xe e y ye e 例如例如HCl xHCl xe e=0.0174=0.0174v=0v=1 基频吸收=2992.7(1-2 xe)=2888.-1V=v=0v=1基頻吸收 E=E1-E0=h跃迁时机=光v=0v=2倍頻吸收（泛频）x xe e ，y ye e小时小时02=201多原子分子振动自由度原子间相对位置或夹角发生变化的振动形式的总和。直角

4、坐标系中，原子数N个总运动自由度数3N个。运动形式非线性分子线性分子平动33转动32振动3N-63N-5 伸缩N-1N-1 变角2N-52N-4oocoocoocooc1315cm-12396cm-1672cm-1672cm-1(a)(b)(c)(d)例如例如COCO2 2分子：分子：振动能级13N-6个独立振动形式 能级，基频总振动能量 E=h1(v1+1/2)+h2(v2+1/2)+h3N-6(v3N-6+1/2)基态分子：v1=v2=v3N-6基态能量 E0=1/2 h1+1/2 h2+1/2 h3N-6 Vi=0 Vi=1 E=1-E0=hi(i=1,2,33N-6)简正振动 由N个原

5、子构成的多质点系统运动方程式组的解可用久期方程表示。极端情况只考虑原子本身的恢复力，任一解例如第3i为：3i=1/2mik3i3i振动偶合原子本身的恢复力（a aiiii）a aiiii,a,ajjjjaaijij,a,ajiji简正振动久期方程的解：i i=a=aiiii-ijij a aijij,a,aji/ji/a ajj-jj-a aiiii由于由于a aiiii,a,ajjjj近似等于近似等于i i，j j。（。（=4=42 22 2）则：则：ijjiijjiiiaaa/(a)a)分母项：分母项：i i和和j j相差较大时，相差较大时，i i（i i）基本不变，产生基本不变，产生特征

6、吸收峰。键型：特征吸收峰。键型：O-HO-H，C-HC-H，C=CC=C，C=OC=O等等.(b)b)分子项：分子项：相距较远的两种振动，相距较远的两种振动，a aijij0 0 忽略偶合。同一部忽略偶合。同一部位或邻近部位的两种振动，在频率相近时都会产生偶合。位或邻近部位的两种振动，在频率相近时都会产生偶合。基基团团吸吸收收带带数数据据r，（反反）r r活活泼泼氢氢不不饱饱和和氢氢饱饱和和氢氢三三键键双双键键伸伸缩缩振振动动变变形形振振动动含含氢氢化化学学键键特特征征吸吸收收带带（伸伸缩缩振振动动）指指纹纹吸吸收收带带伸伸缩缩振振动动变变形形振振动动2 2）红外活性和拉曼活性振动）红外活性和

7、拉曼活性振动Eeer红外活性振动偶极矩偶极矩=er=er永久偶极矩瞬间偶极矩红外活性振动-伴有偶极矩变化的振动可以产生红外吸收谱带.CC0CO086C=C0CO24CC0CN045CH03C=N09CCl156CC36CBr148OH153CI129NH131键的偶极矩拉曼活性振动诱导偶极矩 =极化率拉曼活性振动伴随有极化率变化的振动。对称分子：对称振动拉曼活性。不对称振动红外活性3 3）振动形式）振动形式伸缩振动原子沿键轴方向振动，键长周期性变化而键角不变（用表示）。对称 不对称 对称 不对称 s(CH2)as(CH2)s(CH3)as(CH3)2850-1 2930-1 2870-1 29

8、60-1变形（角）振动原子与键轴成垂直方向振动，键 长不变而键角周期性变化的振动（用表示）。对称对称s s(CH(CH3 3)1380)1380-1-1 不不对称对称asas(CH(CH3 3)1460)1460-1-1剪式剪式s s(CH(CH2 2)水平摇摆水平摇摆r r 垂直摇摆垂直摇摆 卷曲卷曲或或t t14651465-1-1 720 720-1-1 13001300-1-1 12501250-1-14 4）常见基团的红外吸收带特征）常见基团的红外吸收带特征500100015002000250030003500特征区特征区指纹区指纹区C-H，N-H，O-HN-HC NC=NS-HP-

9、HN-O N-NC-FC-XO-HO-H（氢键）氢键）C=OC-C，C-N，C-O=C-HC-HC CC=CC2H4OOHHHHCC1730cm-11165cm-12720cm-1 （CH3）1460 cm-1，1375 cm-1。（CH3）2930 cm-1，2850cm-1。CH3COHn分子结构与吸收带之间的关系分子结构与吸收带之间的关系n1 1 特征区特征区 分子中化学键和基团的特征振动频率区分子中化学键和基团的特征振动频率区400040001300cm1300cm-1-1。此区域峰稀疏，易于辨认，该区域。此区域峰稀疏，易于辨认，该区域n的吸收峰能用于鉴定官能团的存在的吸收峰能用于鉴定

10、官能团的存在。n2 2 指纹区指纹区 红外光谱在红外光谱在13001300400cm400cm-1-1的低频区。此区的低频区。此区域峰密集，它反映了化合物结构的微小差异域峰密集，它反映了化合物结构的微小差异。n3 3 相关峰相关峰 一个基团有数种振动形式，每一种红外活性一个基团有数种振动形式，每一种红外活性的振动通常给出一个相应的吸收峰，这些相互依存、相的振动通常给出一个相应的吸收峰，这些相互依存、相互佐证的一组峰称为相关峰互佐证的一组峰称为相关峰。红外光谱的分区n4000-2500cm-1:这是X-H单键的伸缩振动区。n2500-2000cm-1:此处为叁键和累积双键伸缩振动区n2000-1

11、500cm-1:此处为双键伸缩振动区n1500-600cm-1:此区域主要提供C-H弯曲振动的信息 1）饱和烃及其衍生物）饱和烃及其衍生物直链烷烃（直链烷烃（CH3，CH2，CH）(CC,CH)-（CH2）n-n 3000cm-1 asas14601460 cm-1 s s13801380 cm-1CH3 CH2 s s14651465 cm-1CH2 r720 cmr720 cm-1-1（水平摇摆）重重叠叠 CH2 对称伸缩2853cm-110CH3 对称伸缩2872cm-110 CH2不对称伸缩2926cm-110 CH3不对称伸缩2962cm-110CH伸缩振动2890cm-110（弱）

12、3.3 常见化合物的红外光谱常见化合物的红外光谱 波数cmcm-1-1 CH3CH2CH35支链烷烃支链烷烃HC1385-1380cm-11372-1368cm-1CCH3CH3CH3CH3CCH3CH3CH31391-1381cm-11368-1366cm-11405-1385cm-11372-1365cm-1CH3 s s C CC C骨架振动骨架振动 1:1 1:14:5 4:5 1:21:211551155cmcm-1-1 11701170cmcm-1-11195 1195 cmcm-1-1 1250 1250 cmcm-1-1a)由于支链的引入，使CH3的对称变形振动发生变化。的对称

13、变形振动发生变化。b)b)C CC C骨架振动骨架振动明显明显c)CH2面外变形振动面外变形振动（CH2）n n，证明长碳链的存在。n=1 770785 cmcm-1-1 （中）n=2 740 750 cmcm-1-1 （中）n=3 730 740 cmcm-1-1（中）n 722 cmcm-1-1 （中强）d)CH2和和CH3的相对含量也可以由的相对含量也可以由1460 cmcm-1-1和和1380 1380 cmcm-1-1的峰的峰 强度估算强度估算强度强度150014001300cmcm-1-1150014001300cmcm-1-1150014001300cmcm-1-1正庚烷正庚烷正

14、十二烷正十二烷正二十八烷正二十八烷e)电负性基团取代COH3CCOH2C3000cmcm-1-12930cmcm-1-11360cmcm-1-11420cmcm-1-1(C-H)(C-H)(C-H)(C-H)CH3-Clas as 3042cmcm-1-1s s 2966cmcm-1-1(CH3)1355cmcm-1-1醇（醇（OH）OH，COa)-OH 伸缩振动伸缩振动(3600 cmcm-1-1)游离醇，酚伯-OH 3640cmcm-1-1仲-OH 3630cmcm-1-1叔-OH 3620cmcm-1-1酚-OH 3610cmcm-1-1（OH）b)碳氧伸缩振动碳氧伸缩振动(1100 c

15、mcm-1-1)（C-OC-O）1050 cmcm-1-11100 cmcm-1-11150 cmcm-1-11200 cmcm-1-1双分子缔合（二聚体）3550-3450 cmcm-1-1多分子缔合（多聚体）3400-3200 cmcm-1-1分子内氢键：分子间氢键：多元醇（如1，2-二醇）3600-3500 cmcm-1-1螯合键（和C=O，NO2等）3200-3500 cmcm-1-1 分子间氢键随浓度而变，而分子内氢键不随浓度而变。CCCCCOHCC支化：-15 cmcm-1-1不饱和：-30 cmcm-1-1水（溶液中）水（溶液中）3710 cmcm-1-1水（固体中）水（固体中）

16、33003300cm-1cm-1结晶水结晶水 3600-3450 3600-3450 cmcm-1-1 3515cm-10 00101M M01M025M10M3640cm-13350cm-1 乙醇在四氯化碳中不同浓度的乙醇在四氯化碳中不同浓度的IR图图2950cm-12895 cm-1脂族和环的C-O-C asas 1150-1070cmcm-1-1 芳族和乙烯基的=C-O-Casas 1275-1200cmcm-1-1（1250cmcm-1-1）s s 1075-1020cmcm-1-1醚（醚（COC）脂族 R-OCH3 s s(CH3)2830-2815cmcm-1-1 芳族 Ar-OC

17、H3 s s(CH3)2850cmcm-1-1 脂肪胺（脂肪胺（NHNH2 2)N NH H，C CN Na)N-H 伸缩振动伸缩振动游离伯胺asass sR NH2NH23400cmcm-1-1，3500cmcm-1-1，3300cmcm-1-13400cmcm-1-1N-H：弱，尖O-H：强，宽游离仲胺RHNHNRR3350-3310cmcm-1-13450cmcm-1-1形成氢键波数低移形成氢键波数低移100cmcm-1-1以此区域以此区域单峰单峰和和双峰双峰来区别伯胺和仲胺来区别伯胺和仲胺b)N-H 变形振动变形振动N-H 面内弯曲振动面内弯曲振动N-H 面外弯曲振动面外弯曲振动164

18、01560 cmcm-1-1900650 cmcm-1-1（宽）宽）NHHCHH14601460 cm-1C=N-H 3400-3300 cmcm-1-1 （C=NC=N）1690-1640 1690-1640 cm-1 NH2-NH-1580-1490 cmcm-1-1（难以检出）难以检出）c)C-N 伸缩振动伸缩振动R NNH(R)RH(R)H(R)1230-1030 cmcm-1-1（1100 cmcm-1-1）C芳芳-N 1230-1030 cmcm-1-1（1280 cmcm-1-1）C脂脂-N 1280-1180 cmcm-1-1 d)胺的盐类胺的盐类N-H 伸缩振动伸缩振动N-H

19、 变形振动变形振动-NH4-NH3-NH2-NH3300-3030cmcm-1-1（宽）宽）1430-1390cmcm-1-1 3000cmcm-1-1（宽）宽）2500cmcm-1-1（倍频，合频）（倍频，合频）1600-1575 cmcm-1-1 1500 cmcm-1-1 2700-2250 cmcm-1-1（宽或一组）宽或一组）1600-1575 cmcm-1-1 2700-2250 cmcm-1-1（宽或一组尖谱带）宽或一组尖谱带）酰胺酰胺谱谱带带类类型型谱谱带带名名称称游游离离缔缔合合（N N-H H）3 35 50 00 0 cm-13 34 40 00 0 cm-13 33 3

20、5 50 0-3 31 10 00 0 几几个个峰峰（C C=O O）酰酰胺胺谱谱带带1 16 69 90 0 cm-11 16 65 50 0 cm-1（N N-H H）（面面内内）酰酰胺胺谱谱带带1 16 60 00 0 cm-11 16 64 40 0 cm-1（）酰酰胺胺谱谱带带1 14 40 00 0 cm-1伯伯酰酰胺胺（N N-H H）（面面外外）酰酰胺胺谱谱带带 7 70 00 0 cm-1（N N-H H）3 34 44 40 0 cm-13 33 33 30 0 cm-13070 cm-1（N N-H H）（面面内内）倍倍频频（C C=O O）酰酰胺胺谱谱带带1 16 68

21、 80 0 cm-1 16 65 55 5 cm-（N N-H H）（面面内内）酰酰胺胺谱谱带带1 15 53 30 0 cm-1 15 55 50 0 cm-（）酰酰胺胺谱谱带带1 12 26 60 0 cm-1 12 29 90 0 cm-（N N-H H）（面面外外）酰酰胺胺谱谱带带 7 70 00 0 cm-1仲仲酰酰胺胺(O OC CN N)酰酰胺胺谱谱带带 6 65 50 0 cm-1（C C=O O）1 16 65 50 0 cm-11 16 65 50 0 cm-1叔叔酰酰胺胺（）1 11 18 80 0-1 10 06 60 0 cm-1卤代烃和其它化合物卤代烃和其它化合物（

22、C-FC-F）1000-11001000-1100 cmcm-1-1（C-ClC-Cl）630-700cm630-700cm-1-1（C-BrC-Br）500-600500-600 cmcm-1-1（C-IC-I）500500 cmcm-1-1 同碳有多个卤素时波数增加：（C-F2C-F2）1360-10501360-1050 cmcm-1-1（通常在这个范围内有二个强谱带）（通常在这个范围内有二个强谱带）（C-F3C-F3）1360-13001360-1300 cmcm-1-1（Ar-CF3Ar-CF3）1330-13001330-1300 cmcm-1-1 聚氯乙烯：（C-ClC-Cl）6

23、00-800cm600-800cm-1-1（强宽峰）（强宽峰）（B-HB-H）2640-23502640-2350 cmcm-1 -1 （B-OB-O）1350-13101350-1310 cmcm-1-1 ssss(CH3)（B-CHB-CH3 3）1435 1435 cmcm-1-1 s s(CH3)（B-CHB-CH3 3）1322 1322 cmcm-1-1（Si-HSi-H）2360-21002360-2100 cmcm-1 -1 （Si-OSi-O）1100-10001100-1000 cmcm-1-1 (CH3)（Si-CHSi-CH3 3）1255 cm1255 cm-1-1（

24、P-HP-H）2450-22802450-2280 cmcm-1 -1 （P=OP=O）1300-11001300-1100 cmcm-1-1（P-O-CP-O-C脂）脂）10501050 cmcm-1 -1 （P-O-CP-O-C芳）芳）950-875950-875 cmcm-1-1（S-HS-H）2600-25502600-2550 cmcm-1-1 （S-OS-O）900-700900-700 cmcm-1-1 (CH3)（S-CHS-CH3 3）1325 cm1325 cm-1-1 （S=OS=O）1200-10401200-1040 cmcm-1-12）不饱合化合物）不饱合化合物烯烃

25、，炔烃烯烃，炔烃HCC HC CCC伸缩伸缩振动振动C H变形变形振动振动a)C-H 伸缩振动伸缩振动(3000 cmcm-1-1)HCC HHCHC CH2H3080 cmcm-1-1 3030 cmcm-1-1 3080 cmcm-1-1 3030 cmcm-1-1 3300 cmcm-1-1 3080-3030 cmcm-1-1 2900-2800 cmcm-1-1（C-HC-H）3000 cmcm-1-1 b)C=C 伸缩振动伸缩振动(1680-1630 cmcm-1-1 )C CR1HHR2C CR1R2R3HC CR1R2R3R4C CR1HHR2C CR1HHHC CR1R2HH

26、（C=CC=C）反式烯反式烯三取代烯三取代烯四取代烯四取代烯顺式烯顺式烯乙烯基烯乙烯基烯亚乙烯基烯亚乙烯基烯1680-1665 cmcm-1-1 1660-1630cmcm-1-1 1660cmcm-1-1 分界线分界线弱，尖弱，尖中强，尖中强，尖分界线1660cmcm-1-1 顺强，反弱四取代（不与O，N等相连）无（C=CC=C）峰端烯强度强 共轭使（C=CC=C）下降20-30 cmcm-1-1 CCRHCCR2R1C CC C 2140-2100cmcm-1-1 （弱弱）2260-2190 cmcm-1-1 （弱弱）共轭双键（C=CC=C）双烯 1650 cmcm-1-1和和1600 c

27、mcm-1-1 三烯 1650 cmcm-1-1和和1600 cmcm-1-1（有时只有一个谱带）有时只有一个谱带）多烯 1650-1580 cmcm-1-1 （宽谱带）宽谱带）c)C-H 变形振动变形振动(1000-700 cmcm-1-1 )C CCCR1HHR2C CR1R2R3HC CR1R2R3R4RHC CR1HHR2C CR1HHHC CR1R2HHCCR2R1面内变形（=C-H）1400-1420 cmcm-1-1 （弱）弱）面外变形（=C-H）1000-700 cmcm-1-1 （有价值）有价值）（=C-H）（=C-H）970 cmcm-1-1（强）强）790-840 cmc

28、m-1-1 （820 cmcm-1-1）610-700 cmcm-1-1（强）强）2：1375-1225 cmcm-1-1（弱）弱）800-650 cmcm-1-1（690 690 cm-cm-1 1）990 cmcm-1-1910910 cmcm-1-1 （强）强）2：1850-1780 cmcm-1-1 890 cmcm-1-1（强）强）2：1800-1780 cmcm-1-1 芳烃芳烃（C-HC-H）3030-30703030-3070 cmcm-1-1 (C-H)(C-H)900-650900-650 cmcm-1-1 （C=CC=C）16001600 cmcm-1-1，1500150

29、0 cmcm-1-1 a)C-H 伸缩振动伸缩振动(3000 cmcm-1-1)b)C=C 伸缩振动伸缩振动 16001600 cmcm-1-1，15001500 cmcm-1-1 双峰双峰强度：通常15001600当苯环与C=O，CN，C=C，NO2或Cl，S，P等共轭时：16001600 cmcm-1-115001500 cmcm-1-1裂裂分分16001600 cmcm-1-115801580 cmcm-1-115001500 cmcm-1-114501450 cmcm-1-1强度增加（特别是1580 cmcm-1-1）共轭使15001500 cmcm-1-1峰减弱峰减弱与CH2和CH3

30、变形振动重叠YXX=Y 16001600 cmcm-1-1，15801580 cmcm-1-1 不出现不出现X与与Y相似相似 16001600 cmcm-1-1很弱很弱 X Y 16001600 cmcm-1-1，15801580 cmcm-1-1很强很强 15001500 cmcm-1-1消失消失c)C-H 变形振动变形振动(900-650 cmcm-1-1 )表征苯环取代基位置和数目面外变形面外变形（CAr-H）5个氢相邻 770-730 cmcm-1-14个氢相邻 770-735 cmcm-1-13个氢相邻 810-750 cmcm-1-12个氢相邻 860-800 cmcm-1-1孤立

31、氢 900-860 cmcm-1-1环变形环变形环环690-700cmcm-1-1单取代苯单取代苯1，3-取代苯取代苯1，3，5-取代苯取代苯1，2，3-取代苯取代苯取取代代类类型型相相邻邻氢氢数数（CAr-H）环环变变形形环环谱谱图图峰峰数数单单取取代代苯苯5 5H H7 77 70 0-7 73 30 0c cm m-1 17 71 10 0-6 69 90 0c cm m-1 12 21 1,2 2-取取代代苯苯4 4H H7 77 70 0-7 73 35 5c cm m-1 11 13 3H H8 81 10 0-7 75 50 0c cm m-1 11 1,3 3-取取代代苯苯1

32、1H H9 90 00 0-8 86 60 0c cm m-1 17 71 10 0-6 69 90 0c cm m-1 13 31 1,4 4-取取代代苯苯2 2H H8 86 60 0-8 80 00 0c cm m-1 11 11 1,2 2,3 3-取取代代苯苯3 3H H8 80 00 0-7 72 20 0c cm m-1 17 72 20 0-6 68 85 5c cm m-1 12 22 2H H8 86 60 0-8 80 00 0c cm m-1 11 1,2 2,4 4-取取代代苯苯1 1H H9 90 00 0-8 86 60 0c cm m-1 12 21 1H H9

33、 90 00 0-8 86 60 0c cm m-1 11 1,3 3,5 5-取取代代苯苯1 1H H8 86 65 5-8 81 10 0c cm m-1 17 73 35 5-6 67 75 5c cm m-1 13 31 1,2 2,3 3,4 4-取取代代苯苯2 2H H8 86 60 0-8 80 00 0c cm m-1 11 11 1,2 2,3 3,5 5-取取代代苯苯1 1H H9 90 00 0-8 86 60 0c cm m-1 11 11 1,2 2,4 4,5 5-取取代代苯苯1 1H H9 90 00 0-8 86 60 0c cm m-1 11 11 1,2 2

34、,3 3,4 4,5 5-取取代代苯苯1 1H H9 90 00 0-8 86 60 0c cm m-1 11 1六六取取代代苯苯0 00 0190018001700800700600二甲苯三个异构体的红外光谱图CH3CH3CH3CH3CH3CH31618，15931494，14611380774，6941630，1519145413828001608，15851498，146813887451）3000-3100 cmcm-1-1(Ar-H,=C-H)(Ar-H,=C-H)2 2)1630 cm)1630 cm-1-1(C=C)(C=C)3 3)1600 cm)1600 cm-1,-1,15

35、801580 cmcm-1-1 1500 cm 1500 cm-1-1,1450 cm,1450 cm-1-14 4)1420 cm)1420 cm-1-1(C-H)(C-H)5 5)991)991 cmcm-1-1,909 cm,909 cm-1-1 （=C-H）6 6)776 cm)776 cm-1-1 （CAr-H）697 cm697 cm-1-1 环环羰基化合物羰基化合物C=OC=O=1928=19281580cm1580cm-1-1（185018501650 cm1650 cm-1-1）酰胺酰胺酮酮醛醛酯酯酸酸酸酐酸酐酰卤酰卤1680cm-11715cm-11725cm-11735c

36、m-11760cm-11710cm-11810cm-11750cm-11780cm-1CORNH2CORRCORHCORORCOROHCOROCORXCOR醛醛C=OC=O=1725cm=1725cm-1-128202820cmcm-1-12720cm2720cm-1-1C-HC-H和和C-HC-H倍频合峰倍频合峰COArCOR1415-1160cm-11440-1325cm-1醛，酮醛，酮CC酮酮酯酯：C=OC=O=1735cm=1735cm-1-1，C-O-C C-O-C=1300-1030cm=1300-1030cm-1-1 酯酯 C=OC=O（cmcm-1-1）C-O-C C-O-C（

37、cmcm-1-1）CROCOCOCOORHORH3CORROCH31735cm-11735cm-11735cm-11735cm-11180cm-11240cm-11190cm-11165cm-1酸酸C=OC=O=1760cm=1760cm-1-1(单单)C=OC=O=1710cm=1710cm-1-1(二缔合二缔合)（OH）3300-2500cmcm-1-1羧酸盐羧酸盐COOAS(CO2)AS(CO2)=1616-1540cm=1616-1540cm-1-1S(CO2)S(CO2)=1450-1400cm=1450-1400cm-1-1氰基化合物氰基化合物CNCN=2275-2220cm=22

38、75-2220cm-1-1硝基化合物硝基化合物AS AS（N=ON=O）=1565-1545cm=1565-1545cm-1-1S S（N=ON=O）=1385-1350cm=1385-1350cm-1-1脂肪族脂肪族芳香族芳香族S S（N=ON=O）=1365-1290cm=1365-1290cm-1-1AS AS（N=ON=O）=1550-1500cm=1550-1500cm-1-1SOORRSORRSOORNSOORClSOOROHSOORORSOOROOR硫硫氧氧化化合合物物砜砜亚砜亚砜磺酰胺磺酰胺磺酰氯磺酰氯磺酸磺酸磺酸酯磺酸酯硫酸酯硫酸酯AS AS（S=OS=O）S S（S=OS=

39、O）1350-13101350-1310cmcm-1-11060-10401060-1040cmcm-1-11370-13301370-1330cmcm-1-11370-13651370-1365cmcm-1-11200-11851200-1185cmcm-1-1 1345 1345cmcm-1-1（1200cm1200cm-1-1）1370-13351370-1335cmcm-1-11450-13801450-1380cmcm-1-11160-11201160-1120cmcm-1-11180-11601180-1160cmcm-1-11190-11701190-1170cmcm-1-1 1

40、150 1150cmcm-1-1（1050cm1050cm-1-1）1200-11701200-1170cmcm-1-1CORNH2COROR173516803)氢键氢键RHNORNHOHHC=ON-HN-H伸缩伸缩变形游离氢键16903500165034001620-15901650-1620OCH3OCOH3CHHO3705-31252835O-H伸 缩3.4 影响基团频率的变动的几个因素：影响基团频率的变动的几个因素：影响基团频率的外部因素影响基团频率的外部因素 a 物态变化的影响物态变化的影响图图4-12 气态有时能出现转动结构，而液态谱中的频率会发气态有时能出现转动结构，而液态谱中的

41、频率会发生位移，且常会有缔合及氢键。生位移，且常会有缔合及氢键。图图4-13 固态光谱由于有晶体力场的作用，会出现新谱带，固态光谱由于有晶体力场的作用，会出现新谱带，吸收带比液态时的尖锐而且多。吸收带比液态时的尖锐而且多。c 氢键的影响氢键的影响 所谓氢键是分子中的质子给出基所谓氢键是分子中的质子给出基X-H常与质子接受基常与质子接受基Y形成形成XHY，X，Y可以相同，也可以不同；可以相同，也可以不同；X，Y通常通常是是N，O或或F，形成氢键之后，基团的键力常数变小，频，形成氢键之后，基团的键力常数变小，频率向低频位移，而强度增加，峰变宽，峰移动的幅度以率向低频位移，而强度增加，峰变宽，峰移动

42、的幅度以-OH最大，最大，N-H次之，次之，S-H和和P-H最小。最小。b 溶剂的影响溶剂的影响 在极性溶剂中，振动频率随溶剂极性的增加而降低，在极性溶剂中，振动频率随溶剂极性的增加而降低，但强度增加了。但强度增加了。1)诱导效应诱导效应 2)共轭效应共轭效应 COH3CCH3COCH3COCH3CO1715168516851660内部因素内部因素CORRCORORCORClCOClClCOFF17351780182719281715影响基团频率的分子内部因素影响基团频率的分子内部因素：a 共轭效应共轭效应 由于分子中形成大由于分子中形成大键所引起的效应，叫做共轭效应。键所引起的效应，叫做共轭

43、效应。例如，酮的例如，酮的c=o因与苯环共轭而使因与苯环共轭而使C=O力常数减小，频率降低。力常数减小，频率降低。b 张力效应张力效应 如果分子是环状化合物，由于环的大小不同，环的张如果分子是环状化合物，由于环的大小不同，环的张力也不同，它会影响基团的振动频率发生变化。力也不同，它会影响基团的振动频率发生变化。可见环愈小，其张力愈大，环外双键的振动频率就可见环愈小，其张力愈大，环外双键的振动频率就愈高，且强度增加；环愈大，其张力减弱，环外双键的愈高，且强度增加；环愈大，其张力减弱，环外双键的振动频率就下降，大于六元环的环系统可以通过环内部振动频率就下降，大于六元环的环系统可以通过环内部调整而减

44、小张力，基团的振动频率趋向正常，变化不再调整而减小张力，基团的振动频率趋向正常，变化不再明显。明显。c=c=1566cm-1c=c=1610cm-1c=c=1644cm-1 而环中有张力时，环内双键削弱，伸缩振动频率降低。而环中有张力时，环内双键削弱，伸缩振动频率降低。c 诱导效应诱导效应 由于取代基具有不同的电负性，通过静电诱导作用，由于取代基具有不同的电负性，通过静电诱导作用，引起分子中电子分布的变化及健力常数的变化，从而改变引起分子中电子分布的变化及健力常数的变化，从而改变了键或功能团的特征频率，通常称作诱导效应。了键或功能团的特征频率，通常称作诱导效应。吸电子亲电诱导效应吸电子亲电诱导

45、效应-I，斥电子供电诱导效应，斥电子供电诱导效应+1。例如：分子例如：分子 中中P=O的振动频率如下表：的振动频率如下表：YP=OXZ在表中在表中xi愈大，愈大，p=o就愈高，就愈高，。YP=OXZ d 振动耦合效应振动耦合效应 当相邻的两个基团的振动频率相等或相近时，这两个当相邻的两个基团的振动频率相等或相近时，这两个基团的振动就发生共振，使一个频率变得更高，另一个频基团的振动就发生共振，使一个频率变得更高，另一个频率变得更低，这种效应称为振动耦合效应。率变得更低，这种效应称为振动耦合效应。例如例如O=C=O中，两个中，两个c=o一个为一个为2350cm-1，另一个为，另一个为1340cm-

46、1,但下图中两个但下图中两个CO不直接联结时，耦合作用就不直接联结时，耦合作用就不太大。一个为不太大。一个为1800cm-1，另一个为，另一个为1740cm-1。e 耦极场效应耦极场效应位阻效应位阻效应 频率的位移是通过分子内的空间作用而引起的一种频率的位移是通过分子内的空间作用而引起的一种效应。效应。例如：例如：1，3二氯丙酮，有三种异构形式存在，其液二氯丙酮，有三种异构形式存在，其液态光谱中出现了三个对应的态光谱中出现了三个对应的c=o。(3)综上所述，判断吸收峰的位置时应注意下面三点：综上所述，判断吸收峰的位置时应注意下面三点：1)虽然基团的振动频率有一定的特征性，但是影响频虽然基团的振

47、动频率有一定的特征性，但是影响频率变动的因素是很多的，这些因素的作用各不相同。对于率变动的因素是很多的，这些因素的作用各不相同。对于某些化合物，可能只是某一种因素起主要作用，而其他因某些化合物，可能只是某一种因素起主要作用，而其他因素可以忽略不计。而对于另一些化合物，则可能有两种或素可以忽略不计。而对于另一些化合物，则可能有两种或两种以上的因素同时都起主要作用，也可能还有我们尚未两种以上的因素同时都起主要作用，也可能还有我们尚未发现，至今还不清楚的因素在起作用。发现，至今还不清楚的因素在起作用。2)应用红外光谱来做基团分析或进行谱带归属时，不应用红外光谱来做基团分析或进行谱带归属时，不能简单地

48、依据通常的频率与基团相关图就冒失地作出判断，能简单地依据通常的频率与基团相关图就冒失地作出判断，要细心分析和考虑其他邻近基团是否可能发生影响而频率要细心分析和考虑其他邻近基团是否可能发生影响而频率发生变动。发生变动。3)反过来，能抓住频率变动这个现象，搞清楚其变化反过来，能抓住频率变动这个现象，搞清楚其变化的规律，找出其变化的原因，就可以利用红外光谱来研的规律，找出其变化的原因，就可以利用红外光谱来研究分子内部各个原子之间的相互作用效应和化学键的性究分子内部各个原子之间的相互作用效应和化学键的性质，就能充分利用红外光谱的数据，充分发挥红外光谱质，就能充分利用红外光谱的数据，充分发挥红外光谱的优

49、势，使红外光谱法的研究更加深入和提高。的优势，使红外光谱法的研究更加深入和提高。4)空空间间效效应应3060-3030cm-12900-2800cm-1C H伸缩CH2CH2CH2CH21576cm-11611cm-11644cm-11781cm-11678cm-11657cm-11651cm-1OOO1715cm-11745cm-11784cm-1OHOHOHCCCCCCH3CH3CH3CH3CH3H3CCH3CH3CH3CH3CH3H3CCH3CH3CH3O-H伸缩3380cm-13510cm-13530cm-1COOOCH3CH3CH3CH3CH3CH3H3C1663cm-11668cm

50、-11693cm-1Fermi共振COCl1773cm-1,1736cm-1CHO2820cm-1,1720cm-1振动偶合ClONH2COHNCOHN1570-1515cm-1,1335-1200cm-1C-N伸缩和C-H变形偶合1530cm-1II吸收带1270cm-1III吸收带1530cm-1II吸收带1263cm-1III吸收带OOORR1820cm-11750cm-1oOO1772cm-11743cm-1H2CCOOHCOOHH2CH2CCOOHCOOH(CH2)nCOOHCOOHn31774cm-11710cm-11780cm-11700cm-11760cm-1NCCOOHHH3