【正文】 異丙基，兩個(gè)等強(qiáng)度的峰 三級(jí)丁基，兩個(gè)不等強(qiáng)度的峰 振動(dòng) 吸收峰 化合物 CH拉伸（或伸縮） C=C， C?C， C=CC=C苯環(huán) (拉伸或伸縮 ) CH彎曲 烯烴 16801620 1000800 RCH=CH2 1645（中） R2C=CH2 1653（中） 順 RCH=CHR 1650（中） 反 RCH=CHR 1675（弱） 3000 （中） 31003010 三取代 1680（中 弱） 四取代 1670（弱 無） 四取代 無 共軛烯烴 與烯烴同 向低波數(shù)位移，變寬 與烯烴同 910905強(qiáng) 995985強(qiáng) 890強(qiáng) 690弱且寬 970強(qiáng) 840790強(qiáng) 無 強(qiáng) 吸收峰 化合物 振動(dòng) CH拉伸（或伸縮） C=C， C?C， C=CC=C 苯環(huán) CH彎析 炔烴 33103300 一取代 21402100弱 非對(duì)稱二取代 22602190弱 700600 31103010中 1600中 670弱 倍頻 20221650 鄰 770735強(qiáng) 間 810750強(qiáng) 710690中 對(duì) 833810強(qiáng) 泛頻 20221660 取代芳烴 較強(qiáng) 對(duì)稱 無 強(qiáng) 同芳烴 同芳烴 1580弱 1500強(qiáng) 1450弱 無 一取代 770730， 710690強(qiáng) 二取代 芳烴 類 別 拉 伸 說 明 RX CF CCl CBr CI 13501100強(qiáng)750700 中 700500 中 610685 中 游離 36503500締合 34003200寬峰 不明顯 醇、酚、醚 OH CO 12001000 不特征 胺 RNH2 R2NH 35003400（游離）締合降低 100 35003300（游離）締合降低 100 鍵和官能團(tuán) 類別 拉 伸 (cm1) 說 明 17701750（締合時(shí)在 1710） 醛、酮 C=O RCHO 17501680 2720 羧酸 C=O OH 酸酐 酰鹵 酰胺 腈 氣相在 3550，液固締合時(shí)在30002500（寬峰） C=O C=O C=O C=O 酯 1800 18601800 18001750 1735 NH2 16901650 3520， 3380（游離）締合降低 100 C?N 22602210 鍵和官能團(tuán) 第三節(jié)紅外光譜的應(yīng)用 ? 鑒定是否為已知成分 ? 鑒定未知結(jié)構(gòu)的官能團(tuán) ? 其他方面的應(yīng)用 ? ? ? 一、定性鑒別 ? 紅外光譜特征性強(qiáng)，每個(gè)化合物都有其特征的紅外光譜圖，是定性鑒別的有力手段。 ? 1．官能團(tuán)鑒別 根據(jù)化合物紅外光譜的特征吸收峰，確定該化合物含有哪些官能團(tuán)。如～ 1700cm1有強(qiáng)吸收峰 ,示羰基存在。 2．未知化合物鑒別 ? （ 1）與已知物對(duì)照 將試樣與已知標(biāo)準(zhǔn)品在相同條件下分別測(cè)定其紅外光譜，核對(duì)其光譜的一致性。光譜圖完全一致，才可認(rèn)定是同一物質(zhì)。 ? （ 2）核對(duì)標(biāo)準(zhǔn)光譜 若化合物的標(biāo)準(zhǔn)光譜已被收載，如 SADTLER光譜圖（或藥典），則可按名稱或分子式查對(duì)標(biāo)準(zhǔn)光譜對(duì)照判斷。判斷時(shí)，要求峰數(shù)、峰位和峰的相對(duì)強(qiáng)度均一致 1 紅外譜圖解析的 基本步驟 ： ( 1330 cm1) （ 1330～ 600 cm1） １．求出或查出化學(xué)式，計(jì)算不飽和度。 ? 不飽和度是表示有機(jī)分子中碳原子的不飽和程度 ： 1. 2853～ 2962cm1 C— H 伸縮振動(dòng)； 2. 1460cm 1380cm1 C— H（ — CH — CH2）面內(nèi)彎曲振動(dòng) 3. 723cm1 C— H[— (CH2)n— , n ≥ 4] 平面搖擺振動(dòng)；若 n＜ 4 吸 收峰將出現(xiàn)在 734～ 743cm1處。 1. 3030cm1 =C— H伸縮振動(dòng)； 2. C— H 伸縮振動(dòng)； 3. 1625cm1 C＝ C伸縮振動(dòng)； 4. C— H（ — CH — CH2） 面內(nèi)彎曲振動(dòng)； 二者的明顯差異： ＝ C雙鍵的伸縮振動(dòng)吸收峰： 順式 — 1650cm1。 反式 — 與 CH CH2的彎曲 振動(dòng)接近。 2.＝ C－ H的平面彎曲振動(dòng)吸收峰位置： 順式 — 700cm1； 反式 — 965cm1。 紅外譜解析要點(diǎn)及注意事項(xiàng) 通常采用四先、四后、相關(guān)法。即按先特征區(qū)，后指紋區(qū)；先最強(qiáng)峰，后次強(qiáng)峰；先粗查（查紅外光譜的八個(gè)重要區(qū)段或基頻峰分布略圖），后細(xì)找（查附錄一主要基團(tuán)的紅外特征吸收頻率）；先否定，后肯定的順序及由一組相關(guān)峰確認(rèn)一個(gè)官能團(tuán)存在的原則。峰的不存在對(duì)否定官能團(tuán)的存在，比峰的存在而肯定官能團(tuán)的存在確鑿有力。 例 ? 1． C H 3C H 2 C H 2 C H 2 C H OC H 3 C O C H 2 C H 3答 ? 中兩個(gè)化合物的區(qū)別主要在于前者為飽和醛，后者為飽和酮。在 IR圖上前者在 2720有峰，較弱；后者則無。此外，前者的νC=O應(yīng)在～ 1725cm1，而后者在～1715cm1。 ? 例 2 某化合物 C9H10O，其 IR光譜主要吸收峰位為 3080， 3040， 2980， 2920，1690（ s）， 1600， 1580， 1500， 1370，1230， 750， 690cm1，試推斷分子結(jié)構(gòu)。 答 ? 1690cm1，強(qiáng)吸收，為 νC=O； 1600，1580， 1500cm1三處可能為苯環(huán)的 νC=C；750， 690cm1（雙峰），可能為苯環(huán)的γφH（單取代）； 2980cm1可能為；2920cm1可能為； 1370cm1可能為；所以可能的結(jié)構(gòu)為 C6H5－ CO－ C2H5。 例 3：未知物分子式為 C8H16， 其紅外圖譜如下圖所示，試推其結(jié)構(gòu)。 解：由其分子式可計(jì)算出該化合物不飽和度為 1，即該化合物具有一個(gè)烯基或一個(gè)環(huán)。 3079cm1處有吸收峰，說明存在與不飽和碳相連的氫，因此該化合物肯定為烯，在 1642cm1處還有 C=C伸縮振動(dòng)吸收，更進(jìn)一步證實(shí)了烯基的存在。 9 993cm1處的 CH彎曲振動(dòng)吸收說明該化合物有端乙烯基， 1823cm1的吸收是 910吸收的倍頻。 從 292 1462cm1的較強(qiáng)吸收及 295 1379cm 1的較弱吸收知未知物 CH2多， CH3少。 綜上可知，未知物（主體）為正構(gòu)端取代乙烯，即 1辛稀。 例 4：未知物分子式為 C3H6O，其紅外圖如下圖所示，試推其結(jié)構(gòu)。 1。 308 301 164 99 919cm1等處的吸收峰，可判斷出該化合物具有端取代乙烯。 ，在 3338cm1處又有吸收強(qiáng)、峰形圓而鈍的譜帶。因此該未知化合物必為－－醇類化合物。再結(jié)合 1028cm1的吸收，知其為伯醇。 綜合上述信息，未知物結(jié)構(gòu)為： CH2=CHCH2OH。 例 5：未知物分子式為 C12H24O2，其紅外圖如下圖所示，試推其結(jié)構(gòu)。 ＝ 1 ，與一個(gè)不飽和度相符。 、 2851cm1處的吸收很強(qiáng)而 295 2866cm1處的吸收很弱，這說明 CH2的數(shù)目遠(yuǎn)多于 CH3的數(shù)目， 723cm1的顯著吸收所證實(shí)，說明未知物很可能具有一個(gè)正構(gòu)的長(zhǎng)碳鏈。 、 2851cm1的吸收是疊加在另一個(gè)寬峰之上的，從其底部加寬可明顯地看到這點(diǎn)。從分子式含兩個(gè)氧知此寬峰來自－ OH,很強(qiáng)的波數(shù)位移說明有很強(qiáng)的氫鍵締合作用。結(jié)合1703cm1的羰基吸收，可推測(cè)未知物含羧酸官能團(tuán)。 9130 1412cm1等處的吸收進(jìn)一步說明羧酸官能團(tuán)的存在。 綜上所述，未知物結(jié)構(gòu)為： CH3－（ CH2） 10－ COOH 例 6：未知物分子式為 C6H8N2，其紅外圖如下圖所示，試推其結(jié)構(gòu)。 ＝ 4 ，此推測(cè)由 303 159 1502的吸收峰所證實(shí)，由 750cm1的吸收知該化合物含鄰位取代苯環(huán)。 、 3193 cm1的吸收是很特征的伯胺吸收。（對(duì)稱伸縮振動(dòng)和反對(duì)稱伸縮振動(dòng)） 綜合上述信息及分子式，可知該化合物為： 鄰苯二胺 例 7 某化合物的分子式 C6H14，紅外譜圖如下，試推測(cè)該化合物的結(jié)構(gòu)。 圖 343 某化合物的分子式 C6H14的紅外譜圖 從譜圖看 ， 譜峰少 ， 峰形尖銳 ， 譜圖相對(duì)簡(jiǎn)單 ， 可能化合物為對(duì)稱結(jié)構(gòu) 。 從分子式可看出該化合物為烴類 ， 不飽和度的計(jì)算： U=（ 6 2+214） /2=0 表明該化合物為飽和烴類 。 由于 1380cm1的吸收峰為一單峰 ， 表明無偕二甲基存在 。 775cm1的峰表明亞甲基基團(tuán)是獨(dú)立存在的 。 因此結(jié)構(gòu)式應(yīng)為： 由于化合物分子量較小 ， 精細(xì)結(jié)構(gòu)較為明顯 ， 當(dāng)化合物的分子量較高時(shí) ， 由于吸收帶的相互重疊 ， 其紅外吸收帶較寬 。 C H 3 C H 2 C HC H 3C H 2 C H 3解答： 譜峰歸屬 ： 30002800cm1：飽和 C— H的反對(duì)稱和對(duì)稱伸縮振動(dòng) （ 甲基： 2960和 2872cm1， 亞甲基：2926和 2853cm1） 。 1461cm1：亞甲基和甲基彎曲振動(dòng) （ 分別為1470和 1460cm1） 。 1380cm1：甲基彎曲振動(dòng) (1380cm1)。 775cm1：乙基 — CH2— 的平面搖擺振動(dòng) （780cm1） 。 例 8 試推斷化合物 C4H5N的結(jié)構(gòu) 圖 344 某化合物 C4H5N的紅外譜圖 解答： 不飽和度計(jì)算： U=（ 4 2+22+1） /2=3 由不飽和度分析 ， 分子中可能存在一個(gè)雙鍵和一個(gè)叁鍵 。 由于分子中含 N， 可能分子中存在 — CN基團(tuán) 。 由紅外譜圖看：從譜圖的高頻區(qū)可看到 :2260cm1， 氰基的伸縮振動(dòng)吸收； 1647cm1 ， 乙烯基的 — C=C— 伸縮振動(dòng)吸收 。 可推測(cè)分子結(jié)構(gòu)為： 由 1865， 990， 935cm1：表明為末端乙烯基 。 1418cm1：亞甲基的彎曲振動(dòng) （ 1470cm1， 受到兩側(cè)不飽和基團(tuán)的影響 ， 向低波數(shù)位移 ） 和末端乙烯基彎曲振動(dòng) （ 1400cm1） 。 驗(yàn)證推測(cè)正確 。 C H 2 C H C H 2 C N例 9 試推斷化合物 C7H9N的結(jié)構(gòu)： 圖 344 某化合物 C7H9N的紅外譜圖 解答： 不飽和度的計(jì)算： U=（ 7 2+29+1） /2=4 不飽和度為 4， 可能分子中有多個(gè)雙鍵 ， 或者含有一個(gè)苯環(huán) 。 3520和 3430cm1：兩個(gè)中等強(qiáng)度的吸收峰表明為 NH2的反對(duì)稱和對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收 （ 3500和 3400cm1） 。 1622， 1588， 1494， 1471cm1：苯環(huán)的骨架振動(dòng) （ 1600、 158 1500及 1450cm1） 。 證明苯環(huán)的存在 。 825cm1：苯環(huán)取代為對(duì)位 （ cm1） 。 1442和 1380cm1：甲基的彎曲振動(dòng) （ 1460和 1380cm1） 。 1268cm1：伯芳胺的 C— N伸縮振動(dòng) （ 13401250cm1） 。 由以上信息可知該化合物為對(duì) 甲苯胺。 試推測(cè)化合物 C8H8O的分子結(jié)構(gòu)。 解答 不飽和度的計(jì)算 U=（ 8 2+28） /2=5 不飽和度大于 4， 分子中可能由苯環(huán)存在 ， 由于僅含 8個(gè)碳 ， 因此分子應(yīng)為含一個(gè)苯環(huán)一個(gè)雙鍵 。 1610， 1580， 1520， 1430cm1：苯環(huán)的骨架振動(dòng) （ 1600、 158 1500及1450cm1） 。 證明苯環(huán)的存在 。 825cm1：對(duì)位取代苯 （ 833810cm1） 。 1690cm1：醛基 — C=O伸縮振動(dòng)吸收 （ 17351715cm1， 由于與苯環(huán)發(fā)生共軛向低波數(shù)方向位移 ） 。 2820和 2730cm1：醛基的 C— H伸縮振動(dòng) （ 2820