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1、关于红外光谱(3)第1页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15一、概述一、概述 红外吸收光谱（红外吸收光谱（IR）是一种分子振动是一种分子振动-转动光谱（吸收光谱），转动光谱（吸收光谱），是由是由分子的振动分子的振动-转动能级间的跃迁转动能级间的跃迁而产生的。而产生的。峰位峰位峰强峰强峰形峰形IR判断可能存在的判断可能存在的官能团官能团推断未知物结构推断未知物结构 对于某一特定的官能团和相关的化学键，不管分子中其他部分的对于某一特定的官能团和相关的化学键，不管分子中其他部分的结构如何，它总是在相同或几乎相同的波数处产生特征的吸收谱带结构如何，它总是在相同或几乎相同的波数处产生特征的
2、吸收谱带，除光学异构体及长链烷烃同系物外，几乎没有两种化合物具有相同的除光学异构体及长链烷烃同系物外，几乎没有两种化合物具有相同的IR谱图。谱图。特征性强特征性强应用范围广应用范围广分析速度快分析速度快样品量少样品量少第2页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15 波长（波长（m）波数（波数（cm-1）近红外区：近红外区：0.78 2.5 12820 4000中红外区：中红外区：2.5 25 4000 400远红外区：远红外区：25 300 400 33 绝大多数有机化合物红外吸收波数范围：绝大多数有机化合物红外吸收波数范围：4000 400 cm-1 用波长用波长2.525 m，频
3、率，频率4000400 cm-1的光照射样品，引起分子的光照射样品，引起分子内振动和转动能级跃迁所产生的吸收光谱内振动和转动能级跃迁所产生的吸收光谱。w红外光谱的产生：红外光谱的产生：w红外区域的划分：红外区域的划分：第3页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15横坐标：横坐标：波长（波长（m）或）或波数（波数（cm-1）(cm-1)=104/(m)纵坐标：纵坐标：吸光度（吸光度（A）或透光率（）或透光率（T）多以百分透光率多以百分透光率T%来表示来表示 第4页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15T=I/I0（遵守（遵守Lambert-Beer定律）定律）A=lg(1/
4、T)IR中，中，“谷谷”越深（越深（T越小），吸光度越越小），吸光度越大，吸收强度越强。大，吸收强度越强。第5页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15二、红外光谱基本原理二、红外光谱基本原理满足两个条件：满足两个条件：(1)(1)辐射能满足物质产生振动能级跃迁所需的能量；辐射能满足物质产生振动能级跃迁所需的能量；(2)(2)伴随净的偶极矩的变化。伴随净的偶极矩的变化。对称分子：对称分子：没有偶极矩，辐射不能引起共振，无红外活性。如：没有偶极矩，辐射不能引起共振，无红外活性。如：N2、O2、Cl2等。等。非对称分子：非对称分子：有偶极矩，红外活性。有偶极矩，红外活性。第6页，讲稿共1
5、02张，创作于星期三2022/10/15分子振动方程分子振动方程双原子分子的简谐振动及其频率双原子分子的简谐振动及其频率化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧Hooke定律定律ABre平衡位置平衡位置平衡位置平衡位置伸伸伸伸缩缩振动频率振动频率（折合质量（折合质量）K化学键的力常数（毫达因化学键的力常数（毫达因/埃）埃）与键能和键长有关与键能和键长有关第7页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15表表 某些键的伸缩力常数某些键的伸缩力常数K（毫达因（毫达因/埃）埃）键类型键类型 C C C=C C-C 力常数力常数 15 17 9.5 9.9 4.5
6、 5.6峰位峰位 2060 cm-1 1690 cm-1 1190 cm-1 化学键键强越强（即键的力常数化学键键强越强（即键的力常数K越大），原子折合质量越小，化越大），原子折合质量越小，化学键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区。学键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区。第8页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15w伸缩振动伸缩振动化学键两端的原子沿键轴方向作来回周期运动化学键两端的原子沿键轴方向作来回周期运动对称伸缩振动对称伸缩振动 s、非对称伸缩振动非对称伸缩振动 as 键长有变化，键角无变化。键长有变化，键角无变化。w弯曲振动（变形振动）弯曲振动（变形振动）使化学键的
7、键角发生周期性变化的振动使化学键的键角发生周期性变化的振动面内弯曲振动面内弯曲振动（剪式振动（剪式振动、面内摇摆、面内摇摆）面外弯曲振动面外弯曲振动（面外摇摆（面外摇摆、扭曲振动、扭曲振动）分子中基团的基本振动形式分子中基团的基本振动形式第9页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15 1.由于由于 ，故红外振动波数：故红外振动波数：2.与与C原子成键的其他原子随着原子质量的增加，原子成键的其他原子随着原子质量的增加，m增加，相应的增加，相应的红外振动波数减小：红外振动波数减小：3.与与H原子相连的化学键的红外振动波数，由于原子相连的化学键的红外振动波数，由于m小，均出小，均出现在高波
8、数区，如：现在高波数区，如：第10页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15面外摇摆面外摇摆 面内摇摆面内摇摆 对称伸缩振动对称伸缩振动 s s非对称伸缩振动非对称伸缩振动 asas 扭曲振动扭曲振动 剪式振动剪式振动 第11页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15w非线性分子：非线性分子：3N-6（平动（平动3、转动、转动3）w线性分子：线性分子：3N-5 （平动（平动3、转动、转动2）分子振动自由度分子振动自由度分子总的自由度分子总的自由度3N=平动自由度平动自由度+转动自由度转动自由度+振动自由度振动自由度原子在三维空间的位置可用原子在三维空间的位置可用x，y，z表
9、示，即表示，即3个自由度。个自由度。含含N个原子的分子，分子自由度的总数为个原子的分子，分子自由度的总数为3N个。个。研究多原子分子时，常把复杂振动分解为许多简单的基本振动，这些基本振动研究多原子分子时，常把复杂振动分解为许多简单的基本振动，这些基本振动数目称为分子的振动自由度，简称数目称为分子的振动自由度，简称分子自由度分子自由度。第12页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15（1）峰位峰位 化学键的力常数化学键的力常数K越大，原子折合质量越小，键的振动频率越越大，原子折合质量越小，键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区（短波长区）；反之，出现在低波数区（高波长大，吸收峰将出现
10、在高波数区（短波长区）；反之，出现在低波数区（高波长区）。区）。（2）峰数峰数 峰数与分子自由度有关。无瞬间偶极距变化时，无红外吸收。峰数与分子自由度有关。无瞬间偶极距变化时，无红外吸收。（3）瞬间偶基距变化大，吸收峰强；键两端原子电负性相差越大（极性越）瞬间偶基距变化大，吸收峰强；键两端原子电负性相差越大（极性越大），吸收峰越强。大），吸收峰越强。（4）由基态跃迁到第一激发态，产生一个强吸收峰，）由基态跃迁到第一激发态，产生一个强吸收峰，基频峰基频峰。（5）由基态跃迁到第二激发态或更高激发态，产生的弱的吸收峰，）由基态跃迁到第二激发态或更高激发态，产生的弱的吸收峰，倍频峰倍频峰。峰位、峰数与
11、峰强峰位、峰数与峰强第13页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15 电负性不同的取代基，通过静电诱导效应，引起分子中电子电负性不同的取代基，通过静电诱导效应，引起分子中电子分布的变化，改变了键的力常数，使基团频率发生位移。分布的变化，改变了键的力常数，使基团频率发生位移。1.诱导效应（诱导效应（I效应）效应）影响吸收谱带位置的主要因素（内部因素）影响吸收谱带位置的主要因素（内部因素）I效应效应推电子诱导效应（推电子诱导效应（+I效应）效应）吸电子诱导效应（吸电子诱导效应（-I效应）效应）+I效应：效应：如如 C=O：随着取代基供电子性增大，随着取代基供电子性增大，+I效应增加，使羰
12、基效应增加，使羰基双键性降低，双键性降低，C=O向低波数移动。向低波数移动。HCOOH CH3COOH CH3(CH3)16COOH C=O 1739 cm-1 1722 cm-1 1703 cm-1红移红移第14页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15-I效应效应 如如 C=O：随着取代基电负性增大，随着取代基电负性增大，-I效应增加，使羰基双键性增加效应增加，使羰基双键性增加（化学键力常数增加），（化学键力常数增加），C=O向高波数移动。向高波数移动。C=O 1715 cm-1 1800 cm-1 1828 cm-1 1928 cm-1 C=O 1715 cm-1 1735 c
13、m-1 1800 cm-1 1870 cm-1取代基电负性取代基电负性电子分布改变电子分布改变k蓝移蓝移第15页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15RCORPhCORPhCOPhC=O(cm-1)1715168016652.共轭效应（共轭效应（C效应）效应）共轭体系中的电子云密度平均化，使双键略有伸长（键强降低，共轭体系中的电子云密度平均化，使双键略有伸长（键强降低，电子云密度降低），单键略有缩短。因此，双键的电子云密度降低），单键略有缩短。因此，双键的吸收频率向低吸收频率向低波数方向位移波数方向位移。苯环上：推电子共轭（苯环上：推电子共轭（+C），），降低；降低；吸电子共轭（吸
14、电子共轭（-C），），升高。升高。分子中形成大分子中形成大键键红移红移第16页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15若诱导效应（若诱导效应（-I）与共轭效应（）与共轭效应（+C）同时存在，按照影响大的效）同时存在，按照影响大的效应来考虑。应来考虑。1735 cm-1(-I +C)1690 cm-1(-I +C)1710 cm-1(-I C，吸，吸电电子子诱导诱导（-I）使）使C=O蓝蓝移移（移向高波数移向高波数）。）。(+C -I)C=O红移到红移到1689cm-1左右左右第17页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/153.空间效应空间效应 主要指分子内空间的相互作用，如
15、场效应、空间位阻、环主要指分子内空间的相互作用，如场效应、空间位阻、环张力、氢键效应等。张力、氢键效应等。(1)场场效效应应 是是由由分分子子空空间间挨挨的的很很近近所所致致，它它是是沿沿着着分分子子空空间间，而而不不是是沿沿着着化化学学键键产产生生的的。通通过过空空间间作作用用使使电电子子云云密密度发生变化。度发生变化。1755 cm11742 cm11728 cm1第18页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15(2)空间位阻空间位阻 使共轭受限制，基团频率向高频移动。使共轭受限制，基团频率向高频移动。1680 cm1 1700 cm1 1663 cm1 1715 cm1第19页
16、，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15(3)环环张张力力 当当环环变变小小，环环的的张张力力增增大大时时，环环内内双双键键的的伸伸缩振动向低频移动，而环外双键的伸缩振动向高频移动。缩振动向低频移动，而环外双键的伸缩振动向高频移动。1611 cm1 1646 cm1 1567 cm1 1541 cm1 3017 cm1 3045 cm13060 cm13076 cm11651 cm1 1657 cm1 1678 cm1 1781 cm1 第20页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15(4)氢氢键键效效应应 通通常常情情况况下下，无无论论是是形形成成分分子子内内还还是是分分
17、子子间间氢氢键键，都都会会使使吸吸收收峰峰向向低低波波数数移移动动，峰峰变变宽宽。如如羟羟基基的的吸吸收收:当当形形成成分分子子内内或或分分子子间间氢氢键键时时，羟羟基基的的吸吸收收峰峰移移向向低低波波数数，且且峰峰形形变宽，强度大。变宽，强度大。(5)互互变变异异构构 分分子子发发生生互互变变异异构构，吸吸收收峰峰将将发发生生位位移移，如如：乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酯酯的的酮酮式式和和烯烯醇醇式式的的互互变变异异构构，酮酮式式C=O分分别别出出现现在在1738cm-1和和1717cm-1，烯醇式，烯醇式C=O：1650cm-1，OH：3000cm-1。第21页，讲稿共102张，创作于星期三202
18、2/10/15极性基团的伸缩振动频率常随溶剂极性的增加而降低。极性基团的伸缩振动频率常随溶剂极性的增加而降低。1.溶剂效应溶剂效应影响吸收谱带位置的主要因素（外部因素）影响吸收谱带位置的主要因素（外部因素）2.制样方法制样方法同一样品用不同的制样方法测试，光谱可能不同。同一样品用不同的制样方法测试，光谱可能不同。（化合物的红外谱图应注明其测试方法）（化合物的红外谱图应注明其测试方法）3.仪器的色散元件仪器的色散元件棱镜与光栅的分辨率不同，区别很大。棱镜与光栅的分辨率不同，区别很大。第22页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15三、特征基团与吸收频率三、特征基团与吸收频率几个常用术语
19、几个常用术语 特征峰：特征峰：用于鉴定官能团的存在并具有较高强度的吸收峰。如用于鉴定官能团的存在并具有较高强度的吸收峰。如:相关峰：相关峰：一个基团除了有特征峰外，还有一些其他振动形式的吸收峰，一个基团除了有特征峰外，还有一些其他振动形式的吸收峰，这些相互依存而又相互可以左证的吸收峰称为相关峰。这些相互依存而又相互可以左证的吸收峰称为相关峰。特征区：特征区：4000-1300 cm-1 指纹区：指纹区：1300-400 cm-1吸收峰的强度：吸收峰的强度：vs(very strong)，s(strong)，m(medium)，w(weak)，vw(very weak)第23页，讲稿共102张，
20、创作于星期三2022/10/15(1)4000-2500 cm-1 区域区域 氢键伸缩振动区：氢键伸缩振动区：O-H、N-H、C-H 和和 S-H 等。等。(2)2500-1600 cm-1 区域区域 叁键和双键伸缩振动区：叁键和双键伸缩振动区：CC、CN、C=C、C=O等。等。(3)1600-1450 cm-1 区域区域 苯环骨架振动苯环骨架振动(4)1600-1300 cm-1 区域区域 面内弯曲振动区：面内弯曲振动区：-CH3、-CH2、-CH、-OH等。等。基团频率和红外光谱的分区基团频率和红外光谱的分区 红外光谱可大致分为两个区域：特征区（官能团区）红外光谱可大致分为两个区域：特征区
21、（官能团区）（40001300 cm-1）和指纹区（）和指纹区（1300400 cm-1）。）。判断和识别烷基判断和识别烷基第24页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15有机化合物各种官能团的特征吸收有机化合物各种官能团的特征吸收C-H 伸缩振动（伸缩振动（CH）和弯曲振动（）和弯曲振动（CH）吸收峰。）吸收峰。烷烃的红外吸收光谱烷烃的红外吸收光谱第25页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15C-H 的对称面内弯曲振动，由于引入支链，会发生裂分：的对称面内弯曲振动，由于引入支链，会发生裂分：1:11385 cm-11365 cm-11390 cm-11365 cm-11
22、:2振动偶合效应振动偶合效应第26页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15正己烷的红外光谱图（液膜法）正己烷的红外光谱图（液膜法）295929282875286214661379726C-H第27页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15正戊烷的红外光谱图（液膜法）正戊烷的红外光谱图（液膜法）2961 2928287514621380732C-H第28页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/152,4-二甲基戊烷的红外光谱图（液膜法）二甲基戊烷的红外光谱图（液膜法）1386136814682958293728712840第29页，讲稿共102张，创作于星期三202
23、2/10/15异戊烷的红外光谱图（液膜法）异戊烷的红外光谱图（液膜法）138013681464296429332878第30页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15C=C、C=C-H伸伸缩缩振振动动（=CH、C=C）和）和C=C-H面外弯曲振面外弯曲振动（动（=CH）吸收峰）吸收峰(1)=CH 3100 3010 cm-1，强强度度较较弱，易与弱，易与饱饱和和烷烃烷烃的的C-H分开。分开。烯烃的红外吸收光谱烯烃的红外吸收光谱第31页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15(2)C=C 1690 1620 cm-1，强强度度较较弱。弱。(3)=CH 1000 690 cm-
24、1，判断双键的取代类型。，判断双键的取代类型。第32页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15顺式顺式-2-戊烯的红外光谱图（液膜法）戊烯的红外光谱图（液膜法）16696983016(顺顺)第33页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15反式反式-2-戊烯的红外光谱图（液膜法）戊烯的红外光谱图（液膜法）16749663025(反反)第34页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/151-戊烯的红外光谱图戊烯的红外光谱图第35页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15反式甲基丙基乙烯的红外光谱图反式甲基丙基乙烯的红外光谱图第36页，讲稿共102张，创作于星期三
25、2022/10/15 炔烃主要有三种特征吸收炔烃主要有三种特征吸收：33603300 cm-1，m 22602100 cm-1，较较 w 700610 cm-1炔烃的红外吸收光谱炔烃的红外吸收光谱RCCH：CC 在在21402100 cm-1之之间间。RCCR：CC 在在22602190 cm-1（w）之）之间间。第37页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/151-戊炔的红外光谱图（液膜法）戊炔的红外光谱图（液膜法）33072120第38页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/151-己炔的红外光谱图己炔的红外光谱图第39页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15
26、芳芳烃烃主主要要包包括括苯苯环环上上的的 C-H 及及环环骨骨架架的的 C=C伸伸缩缩振振动和动和 C-H 面外弯曲振动三种特征吸收峰。面外弯曲振动三种特征吸收峰。芳烃的红外吸收光谱芳烃的红外吸收光谱（1）苯环上的苯环上的 ArH，30303070 cm-1，m（2）苯环骨架的苯环骨架的 C=C，1600、(1580)、1500、1450 cm-1（3）ArH，900690 cm-1，较较 s 第40页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15甲苯的红外光谱图甲苯的红外光谱图第41页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15邻二甲苯的红外光谱图邻二甲苯的红外光谱图第42页，讲稿
27、共102张，创作于星期三2022/10/15间二甲苯的红外光谱图间二甲苯的红外光谱图第43页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15对二甲苯的红外光谱图对二甲苯的红外光谱图第44页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15醇和酚的红外吸收光谱醇和酚的红外吸收光谱化合物化合物振动形式及峰位（振动形式及峰位（cm1）特征特征伯醇伯醇OH3640（游离游离）尖尖CO1050强强仲醇仲醇OH3630（游离游离）尖尖CO1100强强叔醇叔醇OH3620（游离游离）尖尖CO1150强强酚类酚类OH3610（游离游离）尖尖CO1220强强醇和酚的特征吸收是醇和酚的特征吸收是 O-H 和和
28、C-O 的伸缩振动峰的伸缩振动峰。OH 35003200 cm-1（缔和缔和）；）；OH 14001200 cm-1第45页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/150.01 mol/L0.1 mol/L0.25 mol/L1.0 mol/L不同浓度的乙醇不同浓度的乙醇-四氯化碳溶液羟基伸缩振动的变化四氯化碳溶液羟基伸缩振动的变化2895cm-13640cm-13350cm-12950cm-13515cm-1分子间氢键随浓度而变，分子间氢键随浓度而变，分子内氢键不随浓度而变。分子内氢键不随浓度而变。第46页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15正丁醇的红外光谱图（液膜法）正
29、丁醇的红外光谱图（液膜法）3333296029342875146613791073第47页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15正丙醇的红外光谱图正丙醇的红外光谱图第48页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15苯酚的红外光谱图苯酚的红外光谱图第49页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15醚的红外吸收光谱醚的红外吸收光谱醚与醇最明显的区别是醚在醚与醇最明显的区别是醚在36003200 cm-1无特征吸收峰。无特征吸收峰。醚类主要是醚类主要是CO 形式。形式。第50页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15乙醚的红外光谱图（液膜法）乙醚的红外光谱图（液
30、膜法）29892868138913511126第51页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15甲基叔丁基醚的红外光谱图甲基叔丁基醚的红外光谱图第52页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15苯甲醚的红外光谱图苯甲醚的红外光谱图第53页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15羰基化合物的红外吸收光谱羰基化合物的红外吸收光谱化合物化合物振动形式振动形式峰位（峰位（cm1）特征特征醛醛C=OC-H17252820和和2720两个峰两个峰sw酮酮C=O1715（脂肪族酮）（脂肪族酮）17001680（芳香族酮）（芳香族酮）ss羧酸羧酸O-HC=OC-OO-H3550（游离
31、）；（游离）；30002500（缔合）（缔合）1760（游离）；（游离）；17251705（缔合）（缔合）13201200（多重峰）（多重峰）950900msmsb第54页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15苯甲醛的红外光谱图（液膜法）苯甲醛的红外光谱图（液膜法）282027361703第55页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15异戊醛的红外光谱图异戊醛的红外光谱图第56页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15薄荷酮的红外光谱图（液膜法）薄荷酮的红外光谱图（液膜法）第57页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15正丁酸的红外光谱图（液膜法）正丁
32、酸的红外光谱图（液膜法）29711712141512851222937第58页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/153-甲基丁酸的红外光谱图甲基丁酸的红外光谱图第59页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15苯甲酸的红外光谱图苯甲酸的红外光谱图第60页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15化合物化合物振动形式振动形式峰位（峰位（cm1）特征特征酯酯C=OC-O1745172513001050ss羧酸酐羧酸酐C=OC-Oas：18601800s：177517401300900（其中：（其中：11751045开链；开链；13101210环状环状）sssb酰卤酰卤C
33、=OC-X1800（C=O与不饱和键共轭：与不饱和键共轭：18501765）1250910ssb第61页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15乙酸乙酯的红外光谱图（液膜法）乙酸乙酯的红外光谱图（液膜法）29831743137412431048第62页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15丙酸乙酯的红外光谱图丙酸乙酯的红外光谱图第63页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15丙酰氯的红外光谱图丙酰氯的红外光谱图第64页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15乙酸酐的红外光谱图乙酸酐的红外光谱图第65页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15含
34、氮化合物的红外吸收光谱含氮化合物的红外吸收光谱化合物化合物振动形式振动形式峰位（峰位（cm1）特征特征胺胺N-H伯胺伯胺双峰：双峰：3490和和3400仲胺仲胺单峰：单峰：35003400w-mw-mN-H伯胺伯胺：16501570仲胺仲胺：1500m-svwN-H伯胺：伯胺：900770仲胺：仲胺：750700sbsbC-N脂肪胺：脂肪胺：12501020芳香胺：芳香胺：13801250msb第66页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15二乙胺的红外光谱图（液膜法）二乙胺的红外光谱图（液膜法）32811138第67页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15苯胺的红外光谱
35、图苯胺的红外光谱图第68页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/153-甲基甲基-丁胺的红外光谱图丁胺的红外光谱图1136第69页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15仲胺的红外光谱图仲胺的红外光谱图C-N第70页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15化合物化合物振动形式振动形式峰位（峰位（cm1）特征特征酰胺酰胺N-H伯伯酰胺双峰：酰胺双峰：3500和和3400（游离）（游离）3300和和3180（缔合）（缔合）仲仲酰胺单峰：酰胺单峰：35003400（游离）（游离）33303060（缔合）（缔合）mmmmC=O（I峰）峰）伯伯酰胺：酰胺：1690（游离）（游
36、离）1650（缔合）（缔合）仲仲酰胺：酰胺：1680（游离）（游离）1640（缔合）（缔合）叔酰胺：叔酰胺：1650（不缔合）（不缔合）sssss第71页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15化合物化合物振动形式振动形式峰位（峰位（cm1）特征特征酰胺酰胺N-H（II峰）峰）伯伯酰胺：酰胺：16401600仲仲酰胺：酰胺：15701510ssC-N（III峰）峰）伯酰胺：伯酰胺：1400仲酰胺：仲酰胺：1300ssN-H（IV峰）峰）750600宽吸收宽吸收硝基硝基N=Oas：16001500s：13901300ssC-N920800s氰类氰类CN22602215m第72页，讲稿共
37、102张，创作于星期三2022/10/15丙酰胺的红外光谱图（石蜡糊片）丙酰胺的红外光谱图（石蜡糊片）3363319216501420第73页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15丁酰胺的红外光谱图丁酰胺的红外光谱图第74页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15硝基苯的红外光谱图（液膜法）硝基苯的红外光谱图（液膜法）15231347852第75页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15苯甲腈的红外光谱图（液膜法）苯甲腈的红外光谱图（液膜法）3066223014921448768688648第76页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15样品制备样品制
38、备1）气体）气体气体吸收池气体吸收池2）液体）液体液膜法：难挥发液体液膜法：难挥发液体（BP 80 C）溶液法：液体池溶液法：液体池溶剂：溶剂：CCl4，CS2常用。常用。3）固体）固体 KBr压片法压片法研糊法（液体石腊法）研糊法（液体石腊法）溶液法溶液法薄膜法薄膜法四、红外光谱的解析应用四、红外光谱的解析应用第77页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15红外光谱的九大区域红外光谱的九大区域（一）（一）O-H、N-H伸缩振动区（伸缩振动区（37503000cm-1）（二）不饱和烃和芳烃（二）不饱和烃和芳烃C-H伸缩振动区（伸缩振动区（33003000cm-1）（三）饱和烃（三）饱
39、和烃C-H和醛基和醛基C-H伸缩振动区（伸缩振动区（30002700cm-1）（四）叁键的对称伸缩振动区（四）叁键的对称伸缩振动区（24002100cm-1）（五）羰基的伸缩振动区（五）羰基的伸缩振动区（19001650cm-1）（六）双键的对称伸缩振动区（六）双键的对称伸缩振动区（16801500cm-1）（七）（七）C-H面内弯曲振动区（面内弯曲振动区（14751300cm-1）（八）单键（八）单键（C-O、C-X）伸缩振动区（）伸缩振动区（13001000cm-1）（九）不饱和（九）不饱和C-H面外弯曲振动区（面外弯曲振动区（1000650cm-1）第78页，讲稿共102张，创作于星期三
40、2022/10/15红外吸收光谱的应用红外吸收光谱的应用1、鉴定是否为某一已知化合物、鉴定是否为某一已知化合物（1）标准品；（）标准品；（2）标准谱图）标准谱图2、研究化合物构型与立体构象、研究化合物构型与立体构象（1）顺式）顺式=CH：690 cm-1（s）；（2）反式）反式=CH：970 cm-1（vs）；3、检验反应是否进行、检验反应是否进行 基团的引入或消去基团的引入或消去4、未知结构化合物的确定、未知结构化合物的确定第79页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/151、不饱和度、不饱和度的计算的计算 =n4+1+(n3-n1)/22、谱图的解析、谱图的解析 四先四后一抓法，即
41、：四先四后一抓法，即：先特征，后指纹；先特征，后指纹；先最强峰后次强峰；先最强峰后次强峰；先粗查，后细找；先粗查，后细找；先否定，后肯定；先否定，后肯定；一抓，即抓一组相关峰。一抓，即抓一组相关峰。红外光谱解析的一般程序红外光谱解析的一般程序第80页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15 40003200 cm-1 无无峰峰，肯肯定定不不是是醇醇类类、伯伯胺胺、仲仲胺胺、酰胺、酚类化合物。酰胺、酚类化合物。33103300 cm-1-1 无峰无峰，肯定无炔类化合物。，肯定无炔类化合物。31003000 cm-1-1 无峰无峰，肯定没有芳环或烯烃。，肯定没有芳环或烯烃。3000270
42、0 cm-1-1 无无峰峰，肯肯定定没没有有甲甲基基、亚亚甲甲基基和和次甲基。次甲基。24002100 cm-1-1 无无峰峰，肯肯定定没没有有炔炔类类、氰氰酸酸盐盐和和累累积积双键化合物等。双键化合物等。第一步：第一步：把整个光谱区分成把整个光谱区分成9个区域，即：个区域，即：第81页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/1519001650 cm-1-1无无峰峰，肯肯定定没没有有酸酸、醛醛、酮酮、酰酰胺胺、酯酯、酸酐等。酸酐等。16751500 cm-1 无峰无峰，肯定没有苯环，肯定没有苯环、烯烃。、烯烃。14751000 cm1 有峰有峰，为：，为：若若 1380cm-1 无峰，
43、肯定没有甲基。无峰，肯定没有甲基。1000 650 cm-1 有峰有峰，为：，为：=C-H、C-H。第二步：第二步：结合相关峰，初步推测化合物的结构。结合相关峰，初步推测化合物的结构。第三步：第三步：与与Sadtler 红外标准谱图对照（红外标准谱图对照（SDBS）。）。第82页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15实例3095176216491372121711389778771、推测、推测C4H6O2的结构的结构第83页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/152、推测、推测C8H8的结构（无色或淡黄色有机液体，具有刺激的结构（无色或淡黄色有机液体，具有刺激性臭味，沸点
44、：性臭味，沸点：145.5）30823060302716301601149614491576992909777698第84页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/153、试判断是下述化合物中的哪一个、试判断是下述化合物中的哪一个?第85页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/154、推测、推测C7H9N的结构的结构35203430303029251622158814941471144213031268748第86页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/152800-3000第87页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15波数波数cm-1归归属属结结构信息构信息
45、3030芳芳环环碳碳氢氢伸伸缩缩振振动动（Ar-H）AR-H2800-3000甲基伸甲基伸缩缩振振动动as（CH3）CH31718羰羰基伸基伸缩缩振振动动（C=O）酮酮C=O1680羰羰基伸基伸缩缩振振动动（C=O）酮酮Ar-C=O1600；1580芳芳环环骨架骨架C=C伸伸缩缩振振动动（C=C）芳芳环环1360甲基甲基对对称称变变形振形振动动s（CH3）O=C-CH3750芳芳环环碳碳氢变氢变形伸形伸缩缩振振动动（=C-H）芳环单取代特征芳环单取代特征700环变环变形振形振动动s（环环）第88页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15推测推测C8H8O2的结构的结构 第89页，讲稿
46、共102张，创作于星期三2022/10/15不不饱饱和度和度U=8+1+1/2（0-8）=5可能含有苯可能含有苯环环和含有和含有CO、C=C或或环环。谱谱峰峰归归属属（1）3068cm-13044cm-1苯苯环环上上=C-H伸伸缩缩振振动动，说说明可能是芳香族化合物明可能是芳香族化合物（2）2943cm-1饱饱和碳和碳氢氢C-H伸伸缩缩振振动动。（3）1765cm-1C=O伸伸缩缩振振动动吸收峰，波数吸收峰，波数较较高，可能高，可能为为苯苯酯酯（=C-O-COR，1760cm-1）。）。（4）1594cm-11493cm-1芳芳环环C=C骨架伸骨架伸缩缩振振动动。没有裂分，。没有裂分，说说明没
47、有共明没有共轭轭基基团团与苯与苯环环直接相直接相连连。（5）1371cm-1CH3的的对对称称变变形振形振动动，波数低移，可能与，波数低移，可能与羰羰基相基相连连（6）1194cm-1C-O-C不不对对称伸称伸缩缩振振动动，酯酯的特征。的特征。（7）1027cm-1C-O-C对对称伸称伸缩缩振振动动。（8）750cm-1692cm-1苯苯环环上相上相邻邻5个个H原子原子=C-H的面外的面外变变形振形振动动和和环环骨骨架架变变形振形振动动，苯，苯环单环单取代的特征。取代的特征。推推测结测结构构结结构构验证验证其不其不饱饱和度与和度与计计算算结结果相符；并与果相符；并与标标准准谱图对谱图对照照证证
48、明明结结构正确。构正确。第90页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15推测推测C4H8O的结构的结构1450第91页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15w解：解：w1）不饱和度）不饱和度w=1-8/2+4=1w2）峰归属）峰归属波数（波数（cm-1）归归属属结结构信息构信息3336羟羟基伸基伸缩缩振振动动，（O-H）OH3078不不饱饱和碳和碳氢氢(=C-H)伸伸缩缩振振动动，（=C-H）=C-H2919,2866不不饱饱和碳和碳氢氢(C-H)伸伸缩缩振振动动，（C-H)C-H1622CC伸伸缩缩振振动动峰峰,（C=C）C=C1450甲基不甲基不对对称称变变形振形振动
49、动峰和峰和CH2剪式振剪式振动动的迭合的迭合CH2,CH31036C-O伸伸缩缩振振动动峰峰,（C-O）C-O896不不饱饱和碳和碳氢变氢变形振形振动动（=C-H）C=CH2第92页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15w3）官能团）官能团wC=CH2 OH CH2 CH3w4）确定结构）确定结构1450第93页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15推测推测C4H8O的结构的结构第94页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15w解：解：w1）不饱和度）不饱和度w=1-8/2+4=1w2）峰归属）峰归属波数波数cm-1归归属属结结构信息构信息2981,29402
50、883饱饱和碳和碳氢氢(C-H)伸伸缩缩振振动动，（C-H)CH2,CH31716CO伸伸缩缩振振动动峰峰,（C=O）C=O1365甲基甲基对对称称变变形振形振动动峰峰（CH3）O=C-CH31170C-C伸伸缩缩振振动动峰峰,（C-C）第95页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15w3）官能团）官能团w4）确定结构）确定结构第96页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15推测推测C8H7N的结构（熔点的结构（熔点29.5）306829262229160915091178817646第97页，讲稿共102张，创作于星期三2022/10/15w解：解：w1）不饱和度）不饱和