表１5.1 典型有机化合物得重要基团频率(/cm-1)
化合物 基团 烷烃 －CH３ —CH2－ 烯烃 炔烃 －C≡C-Ｈ 芳烃 醇类 R－OH Ｘ-H伸缩振动区 aｓCH:2９62±1０(s) sCＨ:2872±10(s) asCＨ:292６±10(s) sCH:28５3±10(ｓ) CＨ:２８90±1０(s) CH:3０４0～３0１0(m) ＣH:30４０～３０10(ｍ) CH:≈330０(m) CH:310０~3０0０(变) ＯＨ:3７0０～3200(变) 叁键区 双键伸缩振动区 部分单键振动与指纹区 asCH:14５0±１0(m) sCＨ:1３７5±5(s) ＣＨ:14６5±20(m) CＨ:～1340(w) C=Ｃ:1695~1５4０(m) CH:１３10～12９5(m) CＨ:770～６65(ｓ) C=Ｃ:16９５～１5４0(w) CH:970~960(s) C≡C:227０～210０(w) 泛频:２００0~166７(w)?ＣCＨ:1２50～1000(w) ＝C:1６50~１430(ｍ)2?～4CH:910～６65 个峰 单取代:770～7３０(vs)? ≈７0０(ｓ) 邻双取代:77０～7３5(vs) 间双取代:８10~750(vｓ) ７25～680(m) 9０0～8６0(ｍ) ~对双取代:860~７90(vs) ＯH:１410~12６0(w) CO:12５0~10０0(s)?OH:750～6５０(ｓ)
酚类 Ａr－OH 脂肪醚 R-O—R’ 酮 醛 羧酸 酸酐 酯 胺 —ＮH2 -ＮＨ 酰胺 OH:３705～3125(ｓ) CH:≈2820,≈2７20(w)? 双峰 OH:340０~2500(m) 泛频C=O:≈345０(ｗ) NH2:35００~330０(m) 双峰 ＮH:350０~330０(ｍ) asNH:≈３35０(s) sNH:≈3１80(s) NH:≈3270(ｓ) C=Ｃ:16５0～１43０(ｍ) C=O:≈１715(ｖs) C=O:≈1725(vs) C=Ｏ:１7４0~１6９0(m) C＝O:１850～１88０(s) C=Ｏ:１780～1740(ｓ) Ｃ=O:1７７0～1720(s) NH:16５０～１５90(ｓ,ｍ) NH:１６50~15５0(vw) C＝O:16８0~１65０(ｓ) NH:1650～1250(s) C=O:１680～１6３0(s) NH+CN:１750~151５(m) C=O:１670～1６3０ OH:1390~1315(m) ＣＯ:１335~1165(s) CO:１2３０～１010(s) OH:1450～１４10(w) CO:1２６6～１20５(ｍ) CO:11７０～1０50(s) ＣOC:1３00～1000(s) CN(脂肪):１220～1020(m,ｗ)?CN(芳香):1３40~125０(s) CN(脂肪):12２０～10２0(ｍ,w)?CＮ(芳香):13５0~1２80(s) CN:1４２０~1400(m) ＮH２:750～60０(ｍ) CＮ+NH:131０～1２００(m) 酰卤 腈 －C≡N C=O:1810～１79０(s) NO2:1３8５~１36０(s) CN:92０~80０(m) C≡N:2260～２２40(s) ＮO2:156５~1５４3(s) 硝基 R-N０2 化合物 Ａr－ＮO２ NO２:1550～1510(ｓ) NO2:１36５～１3３5(ｓ) ＣN:860～８40(s) 不明:≈7５0(s) 吡啶类 CH:≈3030(w) C=C及C=N:? CＨ:1１７5～1000(ｗ) ＣＨ:910～665(s) 1667~143０(m) C＝C及C=Ｎ:?嘧啶类 CH:3060~3０10(ｗ) 158 CH:１0０0～９６０(m) CH:825~７75(m) ０～1520(ｍ)
* 表中vs,ｓ,m,w,vw用于定性地表示吸收强度很强,强,中,弱,很弱。
? 中红外光谱区一般划分为官能团区与指纹区两个区域,而每个区域又可以分为若干个波段。
官能团区 ? 官能团区(或称基团频率区)波数范围为4００0～１30０cm—１, 又可以分为
四个波段、
?★ ?４0０0～2500cｍ－1 为含氢基团x—H(x为O、N、C)得伸缩振动区,因为折合质量小,
所以波数高,主要有以下五种基团吸收
● 醇、酚中Ｏ—Ｈ:3700～3200cm无缔合得O—H在高 一侧,峰形尖锐, 强度为ｓ
－1
,
缔合得O-H在低 一侧, 峰形宽钝,
强度为s
● 羧基中O—Ｈ: 3600～２500 无缔合得O—Ｈ在高 一侧,峰形尖锐, 强度为s ｃm—1,
缔合可延伸至２５00 cm－１,峰非常宽钝,
强度为ｓ
● Ｎ—H: 3500~３300 ｃｍ-1, 伯胺有两个H,有对称与非对称两个峰, 强度为ｓ—ｍ
● C—H: ＜3０00 ｃm－1为饱与C:
叔胺无H,故无吸收峰 ～2960 cm－1 (),~2８70 cm-1 () ～2９２5 ｃm-1 (),~2８50 cm-1 () ～２890 cm—1
强度为ｍ—s 强度为m—ｓ 强度为w 强度为ｍ 强度为m 强度为ｍ－ｓ
＞300０ cm－1为不饱(及苯环上Ｃ—Ｈ)３０9０～303０ ｃ与C:
ｍ
-1
～3300 cm－1
● 醛基中C-Ｈ:~2820及~2720两
个峰
25０0~2000 cm-1 为叁键与累积双键伸缩振动吸收峰,主要包括－C≡C—、—C≡Ｎ?
★叁键得伸缩振动及、等累积双键得非对称伸缩振动 ,呈现中等强度得吸收。在此波段区中,还有S—Ｈ、Si—H、P-H、B-H得伸缩振动、
★２０ 00~15００ cm—１ 为双键得伸缩振动吸收区,这个波段也就是比较重要得区域,主要包括以下几种吸收峰带。
● C=O伸缩振动,出现在196０～16５０ cｍ—1,就是红外光谱中很特征得且往往就是
最强得吸收峰,以此很容易判断酮类、醛类、酸类、酯类、酸酐及酰胺、酰卤等含有C=O得有机化合物。
● C＝Ｎ、C=C、N=O得伸缩振动,出现在1675～１500 cm-１。在这波段区中,单核芳烃
得C=C骨架振动(呼吸)呈现2~4个峰(中等至弱得吸收)得特征吸收峰,通常分为两组,分别出现在1600 cm-１与１５０0 cｍ—1左右,在确定有否芳核得存在时具有重要意义。
● 苯得衍生物在２００0～1670 ｃｍ－1波段出现Ｃ-H面外弯曲振动得倍频或组合数。
由于吸收强度太弱,应用价值不如指纹区中得面外变形振动吸收峰,如图1５.9所示。如在分析中有必要,可加大样品浓度以提高其强度、
?图１5、9 苯环取代类型
在２000~１6６7ｃｍ—1与900?~６０0ｃm－１得谱形
?★ ?15００～１3０0 ｃm-1 饱与C—H变形振动吸收峰,—CH３出现在13８０及1450 c
ｍ—1两个峰,出现在１470 cm—1,出现在1340 cm－1。这些吸收带强度均为ｍ至ｗ 。
指纹区
指纹区:波数范围为1300～６00ｃm－1。 指纹区可以分为两个波段:
?13０0~90０cm－1 这个波段区得光谱信息很丰富,较为主要得有如下几种: ★
● 几乎所有不含H得单键得伸缩振动,如C-O、C-N、C-S、C-F、C-Ｐ、Ｓi-O、P-O等,其中C—Ｏ得伸缩振动在1300～1000cm－1,就是该区吸收最强得峰,较易识别。 ● 部分含Ｈ基团得弯曲振动,如RCＨ=CH２,端烯基C-H弯曲振动为９90、91０ｃm—1得
两个吸收峰;RCH=CＨＲ反式结构得Ｃ—Ｈ吸收峰为970 cm-1(顺式为6９0 ｃm—1)等。
★ 9００~600cm—1 这波段中较为有价值得两种特征吸收:
● 长碳链饱与烃,,n≥4时,呈现722cm－1有一中至强得吸收峰,ｎ减小时, 变大;
● 苯环上C—H面外变形振动吸收峰得变化,可以判断取代情况,此区域得吸收峰比泛频带2000~1670cm－1灵敏,因此更具使用价值,见图１5。9所示。其吸收峰位置为: 无取代得苯: 6个Ｃ—H,6７0~68０ｃm—1,单吸收带;
● 某些较重原子得双键伸缩振动,如C=S、S=O、P=O等。此外,某些分子得整体骨架振动也在此区产生吸收。
红外吸收光谱特征峰特别整理版
