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红 外 光 谱 Infrared Spectroscopy 红外光谱的分区 红外谱图按频率可分为六个区域 4000~2500 cm-1 ; 2500~2000 cm-1 ; 2000~1500 cm-1 ; 1500~1300 cm-1 ; 1300~910 cm-1 ; 910 cm-1 以下 1. 4000~2500 cm-1 X―H的伸缩振动区域。X = C，N，S，O等。P、Si、B等低于2500 cm-1 应注意水的吸收峰 2. 2500~2000 cm-1 三键和累积双键（─C≡C─、─C≡N─、─C═C═C─、─N═C═O、─N═C═S等）的伸缩振动区域。 应注意空气中二氧化碳的吸收 （~2365、2335 cm-1） 水的红外光谱（气相） 二氧化碳的红外光谱（气相） 3. 2000~1500 cm-1 双键的伸缩振动区域。红外谱图中很重要的区域。 羰基化合物在~1650 ─ 1900 cm-1；烯基氢面外弯曲振动的倍频~1600 ─ 2000 cm-1；苯环的骨架振动在~1500、~1580、~1600 cm-1 C═C的伸缩振动~1620 ─ 1680 cm-1；C═N的伸缩振动~1640 ─ 1690 cm-1；N═O的伸缩振动~1500 ─ 1600 cm-1；─NO2有对称、不对称两种伸缩振动，不对称伸缩振动在此区域。 4. 1500~1300 cm-1 主要提供了C─H的弯曲振动的信息。甲基在~1380、1460 cm-1同时有吸收，发生分叉时表示有偕二（三）甲基的存在。 ─NO2的对称伸缩振动在此区域。 5. 1300~910 cm-1 所有单键的伸缩振动频率、分子骨架振动频率都在这个区域。部分含氢基团的一些弯曲振动和一些含重原子的双键（P═O，P═S等）的伸缩振动频率也在这个区域。这个区域的红外吸收频率信息十分丰富，但特征性不强。 6. 910 cm-1以下 苯环由于取代而产生的吸收（910~650 cm-1）是这个区域的重要内容。是判断苯环取代位置的主要依据。另外烯的碳氢弯曲振动频率处于本区及前一区，可用于判断双键的类型。 Summary of IR Absorptions 指纹区和官能团（特征）区 1 ~ 4区（4000 ~ 1300 cm-1）称为官能团（特征）区。 特点：每一个红外吸收峰都和一定的官能团相对应。 5和6区称为指纹区。虽然在这个区域内的一些吸收也对应着某些官能团，但大量的吸收峰仅表明了化合物的红外特征，犹如人的指纹。 指纹区和官能团（特征）区 作用： 官能团（特征）区可找出该化合物存在的官能团； 指纹区的吸收则宜于用来与标准谱图（或已知物谱图）进行比较，得出未知物与已知物相同或不同的结论。 有机化合物的红外光谱 饱和烃 烯烃 炔烃 芳香烃 醇、酚和醚 含氮化合物 含羰基化合物 其他含杂原子有机化合物 饱和烃 C-H伸缩振动：对称伸缩振动（νs）和反对称伸缩振动（νas） ，在3000-2800cm-1之间，νas较νs在较高频率。 C-H弯曲振动?：1475-1300 cm-1 ，甲基的对称变形振动出现在1375 cm-1处 ，对于异丙基和叔丁基，吸收峰发生分裂。 C-C平面摇摆：800-720cm-1对判断-(CH2)n-的碳链长度有用， n4 725, n=3 729-726, n=2 743-734, n=1 785-770 C-C伸缩振动：1253-800cm-1， 对结构分析作用不大。 烷烃吸收峰 烷烃特征吸收位置 正己烷红外光谱图 烯烃 =C-H的面外弯曲振动 ——判断双键的取代类型 1-己烯红外光谱图 丙二烯类 两个双键共用中间碳原子，耦合强烈，1600厘米-1无吸收，在2000-1915 cm-1和1100-1000 cm-1附近有不对称和对称伸缩振动，两峰相距900 cm-1，前者为中强峰，后者为弱峰。 炔烃 炔键C-H伸缩振动：3340-3300厘米-1，波数高于烯烃和芳香烃，峰形尖锐。 CC叁键伸缩振动：2100厘米-1 ，峰形尖锐，强度中到弱。干扰少，位置特征。末端炔基该吸收强。分子对称性强时，该吸收较弱。 芳香烃 苯环取代类型与取代苯的C-H面外弯曲振动吸收峰位置 各类取代苯的倍频吸收和面外弯曲振动吸收 甲苯的红外光谱图 苯乙烯的红外光谱图 α-甲基萘的红