IR课件2012(1).ppt

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1、波谱解析波谱解析 第 三 章 红外光谱解析o1.1.红外光谱的基础知识红外光谱的基础知识o2.2.特征基团频率及其解析程序特征基团频率及其解析程序o3.3.烷基的特征基团频率烷基的特征基团频率o4.4.烯烃的特征基团频率烯烃的特征基团频率o5.5.三键和累积双键三键和累积双键o6.6.芳香族的特征基团频率芳香族的特征基团频率o7.7.其他的其他的 X-H 的特征基团频率的特征基团频率(醇、酚、羧酸和胺醇、酚、羧酸和胺)o8.8.羰基的特征基团频率羰基的特征基团频率(醛、酮、羧酸、酯、酸酐、醛、酮、羧酸、酯、酸酐、o 酰胺、酰卤酰胺、酰卤)o9.9.醚及其他醚及其他1.红外光谱的基础知识 1.1

2、 红外光谱的基本概念 1.2 分子振动和能量的关系 1.3 分子振动方式和红外吸收 1.4 基频振动和非基频振动 1.5 红外光谱仪及其测定红外光谱的产生红外光谱的产生：用波长用波长2.525 m,的光波照射样品，引起分子内振动的光波照射样品，引起分子内振动 和转动能级跃迁所产生的吸收光谱和转动能级跃迁所产生的吸收光谱,也称也称振振-转光谱转光谱UV-VIS-0.8 -2.5 -50 -1mm红外光区分三个区段：红外光区分三个区段：近红外区近红外区：0.82.5 m，133334000/cm-1,(用于研究 O-H,N-H等单键的倍频、组频吸收）中红外区：中红外区：2.525 m，400040

3、0/cm-1,基频振动区 (各种基团基频振动吸收）远红外区远红外区：25 m以上，转动区 (价键转动、晶格转动如氢键的伸缩振动，弯曲振动，一些配合物的振动光谱）2.5 -红外光谱的表示：红外光谱的表示：o图表法：图表法：T%,v cm-1o可以用峰数，峰位，峰形，峰强来描述。用用波数波数cm-1来表示分子中相邻原子间的振动频率来表示分子中相邻原子间的振动频率影响红外吸收频率的因素：原子质量原子质量;键力常数键力常数;原子原子所处的外部环境所处的外部环境 分子振动和能量的关系分子振动和能量的关系 任意两个相邻的能级间的能量差为：任意两个相邻的能级间的能量差为：K化学键的力常数，与键能和键长有关，

4、化学键的力常数，与键能和键长有关，为双原子的为双原子的折合质量折合质量 =m1m2/（m1+m2）发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的折合质量和键的力常数，即取决于分子的结构特征。折合质量和键的力常数，即取决于分子的结构特征。表表 某些键的伸缩力常数（毫达因某些键的伸缩力常数（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 5.6峰位峰位 4.5 m 6.0 m 7.0 m 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）原子折合质量越大）原子折合质量越小，化学键

5、的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区。越小，化学键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区。例题例题:由表中查知由表中查知C=C键的键的K=9.5 9.9,令其为令其为9.6,计算波数值。计算波数值。正己烯中C=C键伸缩振动频率实测值为1652 cm-1分子振动方式和红外吸收分子振动方式和红外吸收 分子振动有双原子 和多原子之分，在实际接触中多为多原子振动n分子振动的自由度分子振动的自由度 3n-6 3n-6 或或 3n-53n-5（线性分子）N个原子组成的分子，每个原子在空间的位置要有三个原子组成的分子，每个原子在空间的位置要有三个坐标，由个坐标，由N个原子组成的分子就需要个原子组成的分子就

6、需要3N个坐标，也个坐标，也就是有就是有3N个运动自由度。个运动自由度。3N=平动自由度十转动自由度平动自由度十转动自由度十振动自由度十振动自由度(a)(b)(c)转动自由度是由原子围绕着一个通过其质心的轴转转动自由度是由原子围绕着一个通过其质心的轴转动引起的。动引起的。只有只有原子在空间的位置发生改变的转动才能形原子在空间的位置发生改变的转动才能形成一个自由度成一个自由度。振动自由度振动自由度=3N（转动自由度（转动自由度+平动自由度）平动自由度）yzx图图 线性分子转动形式线性分子转动形式基本振动类型（基本振动类型（Modes of vibration）（1）伸缩振动：）伸缩振动：k较大，

7、吸收峰频率高较大，吸收峰频率高 对称伸缩振动对称伸缩振动 symmetrical stretching（s）不对称伸缩振动不对称伸缩振动 asymmetrical（as）(2)变变形形振振动动 又又称称弯弯曲曲（变变角角）振振动动，它它是是指指基基团团键键角发生周期性变化而键长不变的振动。角发生周期性变化而键长不变的振动。面内变形振动面外变形振动剪式振动（s）：两原子在同一 平面彼此相向弯曲 平面摇摆振动（）：键角不变化，基团作为整体在平面内左右摇摆非平面（面外）摇摆（）：键角不变化，基团作为整体垂直于分子 平面前后摆动扭曲振动（）：基团垂直于分子平面方向上前后相反地来回扭动变形振动甲基的振动

8、形式甲基的振动形式伸缩振动伸缩振动 甲基：甲基：变形振动变形振动 甲基甲基对称对称s s(CH(CH3 3)1380)1380-1-1 不不对称对称asas(CH(CH3 3)1460)1460-1-1对称对称 不对称不对称s s(CH(CH3 3)asas(CH(CH3 3)2870 2870-1-1 2960 2960-1-1伸缩振动伸缩振动 亚甲基：亚甲基：变形振动变形振动 亚甲基亚甲基水分子的振动形式与IR光谱分子振动的自由度分子振动的自由度 3n-63n-6 或或 3n-53n-5（线性分子）O CO2的红外光谱（有一种振动无红外活性）（有一种振动无红外活性）o红外（红外（IR)选律

9、选律：在红外光的作用下，只有偶极距发生变化的振动，即：在红外光的作用下，只有偶极距发生变化的振动，即在振动过程中在振动过程中 00，才产生红外吸收，这样的振动称为红外，才产生红外吸收，这样的振动称为红外，才产生红外吸收，这样的振动称为红外，才产生红外吸收，这样的振动称为红外“活性活性活性活性”振动，在红外光谱中有吸收谱带，在振动过程中偶极距不发生改变的振动，在红外光谱中有吸收谱带，在振动过程中偶极距不发生改变的振动，在红外光谱中有吸收谱带，在振动过程中偶极距不发生改变的振动，在红外光谱中有吸收谱带，在振动过程中偶极距不发生改变的振动，称为振动，称为振动，称为振动，称为“非红外活性非红外活性非红

10、外活性非红外活性”振动，这种振动不产生红外谱带。振动，这种振动不产生红外谱带。振动，这种振动不产生红外谱带。振动，这种振动不产生红外谱带。理论上每个自由度在理论上每个自由度在 IR 谱中可产生谱中可产生1个吸收峰个吸收峰 实际上实际上IR光谱中的峰数少于基本振动自由度光谱中的峰数少于基本振动自由度 原因是：1 振动过程中，没有偶极矩变化的振动不能产生吸收峰 红外非活性 IR inactive(Selection Rules）、禁阻 2 频率完全相同的吸收峰，彼此发生简并（峰重叠）3 强、宽峰覆盖相近的弱、窄峰 4 有些峰落在中红外区之外 5 吸收峰太弱，检测不出来 因此：多原子分子可观察到的振

11、动谱带要远少于3n-63n-6影响吸收峰减少的因素红外吸收的产生条件红外吸收的产生条件 必要条件必要条件:光波的频率必须与振动频率恒等光波的频率必须与振动频率恒等 充分条件充分条件:振动必须产生偶极矩的变化振动必须产生偶极矩的变化(产生红外活性振动产生红外活性振动）O=C=O O=C=O O=C=O O=C=O 对称伸缩振动对称伸缩振动 不对称伸缩振动不对称伸缩振动 面内弯曲振动面内弯曲振动 面外弯曲振动面外弯曲振动 不产生吸收峰 2349 667 667 因此O=C=O的 IR光谱只有2349 和 667/cm-1二个吸收峰规律规律:分子对称性高者，其分子对称性高者，其IR谱图简单；分子对称

12、性谱图简单；分子对称性低者，其低者，其IR谱图复杂谱图复杂.红外光谱中常用的术语红外光谱中常用的术语o基频基频峰和泛频峰峰和泛频峰o基频峰：基频峰：分子吸收一定频率红外光，振动能级从基态跃迁至分子吸收一定频率红外光，振动能级从基态跃迁至第一振动激发态产生的吸收峰，即第一振动激发态产生的吸收峰，即V0 V1跃迁（本征跃迁）跃迁（本征跃迁）产生的峰。产生的峰。基频峰强度大基频峰强度大基频峰强度大基频峰强度大红外主要吸收峰红外主要吸收峰红外主要吸收峰红外主要吸收峰 o泛频峰：泛频峰：倍倍频频峰峰：分分子子吸吸收收了了红红外外辐辐射射能能，振振动动能能级级从从基基态态跃跃迁迁至至第第二二振振动动激激发

13、发态态、第第三三振振动动激激发发态态等等高高能能态态时时所所产产生生的的吸吸收收峰峰即即V0V2或或V0 V3-产产生生的的峰峰,在在红红外外光光谱谱中中可可观观察察到到波波数数为为基基频频峰峰的的二二倍倍或或三三倍倍（不不严严格格为为基基频频峰峰的的整整数数倍倍）。一一般般为为弱吸收带弱吸收带合合频频峰峰：基基频频峰峰之之间间相相互互作作用用，形形成成频频率率出出现现在在两两个个基基频频峰峰之之和和或之差附近的吸收带，一般为弱或之差附近的吸收带，一般为弱吸收带吸收带(吸收峰增多？！吸收峰增多？！）如如：基基频频峰峰分分别别出出现现在在 1、2的的两两个个吸吸收收带带，相相互互作作用用其其合合

14、频频峰峰可能出现在（可能出现在（1+2）或（）或（1-2）振动偶合振动偶合振动偶合是指当两个化学键振动的频率相等或相近并具有一公振动偶合是指当两个化学键振动的频率相等或相近并具有一公共原子时共原子时,由于一个键的振动通过公共原子使另一个键的长度发由于一个键的振动通过公共原子使另一个键的长度发生改变生改变,产生一个产生一个“微扰微扰”,从而形成了强烈的振动相互作用。从而形成了强烈的振动相互作用。这种相互作用的结果这种相互作用的结果,使振动频率发生变化使振动频率发生变化,一个向高频移动一个向高频移动,一一个向低频移动个向低频移动。振动偶合振动偶合伸缩振动耦合伸缩振动耦合弯曲振动耦合弯曲振动耦合伸缩

15、与弯曲振动偶合伸缩与弯曲振动偶合CH3CH3C在在IRIR光谱中由于光谱中由于-CH-CH3 3的弯曲振动发生裂分的弯曲振动发生裂分在在1385cm-1385cm-和和1375cm-1375cm-出现两个峰出现两个峰异丙基异丙基例如例如酸酐酸酐OCCOO羰基羰基C=OC=O的伸缩振动发生裂分，的伸缩振动发生裂分，在在1820cm-1820cm-，1760cm-1760cm-出现两个峰出现两个峰费米共振费米共振 当弱的倍频当弱的倍频(或组合频或组合频)峰位于某强的基频吸收峰附近时峰位于某强的基频吸收峰附近时,它它们的吸收峰强度常常随之增加或发生谱峰分裂。这种倍频（或们的吸收峰强度常常随之增加或发

16、生谱峰分裂。这种倍频（或组合频）与基频之间的振动偶合组合频）与基频之间的振动偶合,称为费米共振。称为费米共振。例如例如HCO醛类化合物，在醛类化合物，在2820cm2820cm-和和2720cm2720cm-有两个中等强度有两个中等强度的吸收峰，是由于醛基上的的吸收峰，是由于醛基上的 C-HC-H伸缩振动的基频吸伸缩振动的基频吸收峰和它的弯曲振动的倍频吸收峰发生费米共振产收峰和它的弯曲振动的倍频吸收峰发生费米共振产生的生的水分子水分子（非对称分子）（非对称分子）峰位、峰数峰位、峰数、峰强与峰形峰强与峰形（1）峰位）峰位 化学键的力常数K越大，原子折合质量越小，键的振动频率越大，吸收峰将出现在高

17、波数区（短波长区）；反之，出现在低波数区（高波长区）。（2）峰数）峰数 峰数与分子自由度有关。无瞬间偶基距变化时，无红外吸收。（3）峰强峰强：瞬间偶基距变化大，吸收峰强；键两端原子电：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；负性相差越大（极性越大），吸收峰越强；红外光谱的吸收强度红外光谱的吸收强度的衡量的衡量（能级跃迁概率及偶极矩的变化能级跃迁概率及偶极矩的变化）透过率透过率T强度强度符号符号 5 很强很强VS 5-15强强S15-60中等中等M60-75弱弱W75-90很弱很弱VW宽峰宽峰尖峰尖峰肩峰肩峰双峰双峰红外光谱基本峰形示意图红外光谱基本峰形示意

18、图峰形峰形傅里叶变换红外光谱仪结构框图傅里叶变换红外光谱仪结构框图干涉仪干涉仪光源光源样品室样品室检测器检测器显示器显示器绘图仪绘图仪计算机计算机干涉图干涉图光谱图光谱图FTS红外光谱仪及其测定傅立叶变换红外光谱仪的原理与特点傅立叶变换红外光谱仪的原理与特点 光源发出的辐射经干涉仪转变为干涉光，通过试样后，包含的光信息需要经过数学上的傅立叶变换解析成普通的谱图。特点：特点：(1)扫描速度极快(1s)；适合仪器联用；(2)不需要分光，信号强，灵敏度很高；(3)仪器小巧。制样方法制样方法 sampling methods1）气体）气体气体池气体池2）液体：）液体：液膜法液膜法难挥发液体难挥发液体（

19、BP80 C）溶液法溶液法液体池液体池溶剂：溶剂：CCl4，CS2常用。常用。3)固体固体:研糊法（液体石腊法）研糊法（液体石腊法）KBR压片法压片法薄膜法薄膜法不挥发液体样品的测量KBrKBr压片的操作压片的操作-压片装置压片装置联用技术联用技术 hyphenated technologyGC/FTIR（气相色谱红外光谱联用）气相色谱红外光谱联用）LC/FTIR（液相色谱红外光谱联用）液相色谱红外光谱联用）PAS/FTIR（光声红外光谱）光声红外光谱）MIC/FTIR（显微红外光谱）显微红外光谱）微量及微区分析微量及微区分析特征基团频率和指纹频率特征基团频率和指纹频率o特征基团频率特征基团频

20、率 特定原子团的特征吸收,例如：-OH -CN -C6H5 -NO2 -CH3 等其振动频率可明 确归属于上述某一原子团，不同化合物上只要基团相同这一部份频率是相似的。（判断化合物的类型）。（判断化合物的类型）o指纹频率指纹频率 来自整个分子的振动不局限于某一原子团 不针对某一特定原子团，解析比较困难，振动频率的数 量也往往难以预测。但对特定的分子确有高度的特征性。几乎所有的分子在这一部份都难以找到完全相同的吸收 就像人的“指纹”一样。2.特征基团频率及其解析程序特征基团频率及其解析程序特征基团频率和指纹频率的分界线特征基团频率和指纹频率的分界线o4000-2500cm-1:这是X-H单键的伸

21、缩振动区。o2500-2000cm-1:此处为叁键和累积双键伸缩振动区o2000-1500cm-1:此处为双键伸缩振动区o1500-400cm-1:此区域主要提供C-H弯曲振动的信息 常见基团的振动吸收频率范围常见基团的振动吸收频率范围红外光谱的分区红外光谱的分区41 XH伸缩振伸缩振动区（动区（4000 2500 cm-1）（1）O(N)H 3650 3200 cm-1 确定确定 醇、酚、酸醇、酚、酸 在非极性溶剂中，浓度较小（稀溶液）时，峰形尖锐，强吸收；当浓度较大时，发生缔合作用，峰形较宽。3300 cm-1羧酸中羧酸中OHOH伸缩振动伸缩振动游离游离 OHOH缔合缔合 OHOH3500

22、-3600 cm3500-3600 cm-1-13200-2500 cm3200-2500 cm-1-1(强强,宽宽)峰峰 形形NHNH伸缩振动伸缩振动NHNH2 2 NHNH3300-35003300-3500（中）双峰（中）双峰33003300（中）（中）（2）不饱和碳原子上的）不饱和碳原子上的=CH（CH）CH 3300 cm-1 苯环上的苯环上的CH 3030 cm-1 =CH 3100 3000 cm-1 （3）饱和碳原子上的）饱和碳原子上的CH CH3 2960 cm-1 反对称伸缩振动反对称伸缩振动 2870 cm-1 对称伸缩振动对称伸缩振动 CH2 2925 cm-1 反对称

23、伸缩振动反对称伸缩振动 2850 cm-1 对称伸缩振动对称伸缩振动 CH 2890 cm-1 弱吸收弱吸收 CHO 28202720中等强度双峰中等强度双峰 巯醇巯醇-SH 2550-2600 中等强度吸收中等强度吸收2 叁键（叁键（C C）伸缩振动区伸缩振动区（2500 2000 cm-1）在该区域出现的峰较少；在该区域出现的峰较少；（1）RC CH （2100 2140 cm-1）RC CR （2190 2260 cm-1）R=R 时，无红外活性时，无红外活性（2）RC N （2200 2300cm-1）非共轭非共轭 2240 2260 cm-1 共轭共轭 2220 2230 cm-1

24、仅含仅含C、H、N时：峰较强、尖锐；时：峰较强、尖锐；有有O原子存在时；原子存在时；O越靠近越靠近C N，峰越弱；峰越弱；（）累积双键不常用（）累积双键不常用3.双键伸缩振动区（双键伸缩振动区（1900 1500 cm-1）（1）RC=CR 1620 1680 cm-1 强度弱，强度弱，R=R（对称）时，对称）时，无红外活性。无红外活性。（2）单核芳烃）单核芳烃 的的C=C键伸缩振动（键伸缩振动（1626 1650 cm-1）（3）C=O（1900 1600 cm-1）碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。*双键伸缩振动双键伸缩振动羰基羰基芳环芳环C=CC=C 双

25、键双键1900-16501900-1650（强）（强）1600-15851600-1585（中）（中）1500-1500-14001400（中）（中）1667-16401667-1640（强）（强）1500（中）（中）4.XY，XH 变形振动区变形振动区 C=O 1715C=C 1630苯环苯环1600158015001460-NO21550 1370 1460 1380-CH31470-CH2-C-O-C13001020C-OH伯伯仲仲叔叔酚酚苯苯烯烯炔炔氢氢指指纹纹区区COOH3000良好基团频率的要求1.可靠性:有此频率则一定有某一个基团 例:2100 -CC-3050 -C=C-H2.

26、强峰:可明显识别的峰 1715 -C=O 3.孤立的:此位置一搬没有其他的吸收4.峰狭窄:约在100 cm-1之内5.有可识别的波数漂移6.有一些特定的形状利于识别7.可通过一组峰来识别 例:羧酸 3000-2500;1700 1420;922基团频解析的一般程序1.首先了解样品是如何制备的2.从高频开始逐个的去查看吸收峰 首先辨认1500以上的峰(确认的;可能的)3.根据这些确认的或可能的峰到低频去找旁证4.不要试图去辨认出全部的吸收,这是徒劳的5.更可去依靠一些反证,如某基团不存在6.更多的了解一些其他信息7.找标准光谱对照 红外光谱解析示例红外光谱解析示例1 从高频率开始分析：从高频率开

27、始分析：3400cm-1 3080 cm-1、3040 cm-1 两个弱峰极为重要，是烯氢或苯氢的拉两个弱峰极为重要，是烯氢或苯氢的拉 伸振动。伸振动。鸟鸟 瞰瞰 指纹区大量尖峰，很可能是芳烃。指纹区大量尖峰，很可能是芳烃。2900-3000 cm-1 无强峰说明无无强峰说明无 C-H 拉伸振动。拉伸振动。2850 cm-1、2740 cm-1 醛的特徴吸收。醛的特徴吸收。2200 cm-1 有可能是有可能是 CC（正常（正常2100）或或 C N（正常（正常2250）1705 cm-1 羰基羰基 C=O（正常（正常1725）1600-1570 cm-1 苯环的骨架振动苯环的骨架振动（正常（正

28、常1570小于小于1600）900-700 cm-1 苯环氢苯环氢 的变形振动的变形振动 820 cm-1 对位取代苯对位取代苯（1900-1600泛频区的图形与泛频区的图形与 对对位取代苯相符）对对位取代苯相符）红外光谱解析示例红外光谱解析示例3.烷基的特征基团频率 3.1 概述 3.2 正烷烃的红外光谱 A C-H 的拉伸振动 B C-H 的变形振动 3.3 环烷烃的红外光谱 3.4 杂原子对 C-H 拉伸的影响 3.5 烷烃的特征基团频率3.1 概述概述oBo正己烷（C6H14）有20个原子，应有64个简正振动模式。由于大量简并仅有4个主要吸收频率。3000-2800cm3000-280

29、0cm-1-1、1500cm1500cm-1-1、1400cm1400cm-1-1 、720cm720cm-1-1 饱和烷烃oC-HC-H伸缩振动伸缩振动：对称伸缩振动（s）和反对称伸缩振动（as），在3000-2800cm-1之间，as较s在较高频率。oC-HC-H弯曲振动弯曲振动：1475-1300 cm-1，甲基的对称变形振动出现在1380 cm-1处。oC-HC-H平面摇摆平面摇摆：800-720cm-1对判断-(CH2)n-的碳链长度有用，n4 720,n=3 729-726,n=2 743-734,n=1 785-770oC-CC-C伸缩振动：伸缩振动：1253-800cm-1，对

30、结构分析作用不大。正烷烃的正烷烃的 拉伸振动拉伸振动o烷烃的sp3杂化C-H拉伸有对称和不对称之分 拉伸振动频率总是在3000cm-1-2800-1之间2960,2870,2920,2850cm-1正烷烃的正烷烃的 变形振动变形振动甲基变形振动：不对称145010cm-1、对称在对称在137510cm-1（特特徴徴频率频率）亚甲基变形振动：面内剪式振动1465cm-1;面内摇摆面内摇摆720 cm-1（特特徴徴频率频率）四个亚甲基相联720 cm-1丙基743-434 cm-1乙基790-770 cm-1正己烷的红外光谱图 C-HC-H弯曲振弯曲振动动：1475-1300 cm-1C-HC-H

31、伸缩伸缩振动振动：3000-2800cm-1之间，双峰，双峰o异丙基、偕二甲基和叔丁基中的甲基异丙基、偕二甲基和叔丁基中的甲基傘傘形振动吸收带（形振动吸收带（1380cm1380cm-1-1)由于相互影响会产生谱带分裂，形成双峰。由于相互影响会产生谱带分裂，形成双峰。支链烷烃化合物支链烷烃化合物2，2，4-三甲基戊烷的红外光谱图 C-HC-H弯曲振弯曲振动动：1475-1300 cm-1C-HC-H伸缩伸缩振动振动：3000-2800cm-1之间HC1385-1380cm-11372-1368cm-1CH3CH3CH3 s s CCCC骨架振动骨架振动 1:11:111551155cmcm-1

32、-111701170cmcm-1-1CCH3CH31391-1381cm-11368-1366cm-14:5 4:5 1195 1195 cmcm-1-1 CCH3CH3CH31405-1385cm-11372-1365cm-11:21:21250 1250 cmcm-1-1 a)由于支链的引入，使由于支链的引入，使CH3的对称变形振动发生变化。的对称变形振动发生变化。b)b)C CCC骨架振动骨架振动明显明显 环烷烃的红外光谱oC-H 拉伸振动：与正烷烃相似，但随着环张力增加吸收带向高频率漂移oC-H 变形振动：环化会降低剪式振动频率，并随着环张力增加吸收带向 低频率漂移杂原子对 C-H 拉

33、伸的影响o负电性杂原子对 C-H 拉伸的影响有较大影响总结一烷烃的特征基团频率4.烯烃的特征基团频率o 4.1 4.1 烯烃的烯烃的 C-H C-H 拉伸拉伸o 4.2 4.2 烯烃的烯烃的 C=C C=C 拉伸及吸收强度的变化拉伸及吸收强度的变化o 4.3 4.3 影响影响 C=C C=C 拉伸的因素拉伸的因素 A A 共轭的影响共轭的影响 B B 键角的影响键角的影响 C C 其他取代基的影响其他取代基的影响o 4.5 4.5 烯烃的烯烃的 C-H C-H 弯曲振动弯曲振动o A A 烷基取代弯曲振动烷基取代弯曲振动o 乙烯基乙烯基 乙烯叉乙烯叉 反式取代反式取代 o 顺式取代顺式取代 三

34、取代三取代o B B 极性取代对弯曲振动的影响极性取代对弯曲振动的影响o 4.6 4.6 烯烃的解析程序烯烃的解析程序烯烃的 C-H 拉伸o烯烃的烯烃的 C-H C-H 拉伸频率总是大于拉伸频率总是大于30003000在在3100-30003100-3000之间。之间。=C H2 基团上的 C-H 拉伸频率 308010cm-1 =C H 基团上的 C-H 拉伸频率 302010cm-1 R R-CH=CH2 基团上的 C-H 拉伸频率 308010 cm-1及302010 cm-1均会出现3000烯烃的烯烃的 C=C C=C 拉伸拉伸 及吸收强度的变化及吸收强度的变化1.频率不是强吸收，特别

35、是在较对称的分子中，常常吸收很弱乃至找不到吸收峰；端烯则可观察到明显的吸收。2.1680-1665cm-1出现弱峰时说明存在反式或三取代、四取代结构;1660-160cm-1有中强尖峰说明存在顺式或乙烯基、亚乙烯基。影响 C=C 拉伸的因素 A 共轭的影响o共轭效应降低了烯烃的双键特性从而下降了共轭效应降低了烯烃的双键特性从而下降了力常数，力常数，造成造成C=CC=C拉伸频率向低波数漂移拉伸频率向低波数漂移20-30cm20-30cm-1-1影响 C=C 拉伸的因素 B 键角的影响o夹角越小 越向高波数漂移C 其他取代基的影响o负电性取代会造成烯烃的负电性取代会造成烯烃的 C=C C=C 拉伸

36、频率上升拉伸频率上升 及吸收强度增大。及吸收强度增大。如如 -O-CH=CH2 1680cm-1 -F-CH=CH2 1685cm-1烯烃的烯烃的 C-H 弯曲振动弯曲振动 A 烷基取代的烯烃烷基取代的烯烃o烯烃的烯烃的C-HC-H面内弯曲振动强面内弯曲振动强度及位置均不固定，用处不度及位置均不固定，用处不大。大。o烯烃的烯烃的C-HC-H面外弯曲振动面外弯曲振动 是是一个极为优良的基团频率。一个极为优良的基团频率。它和其他的振动不产生偶合也它和其他的振动不产生偶合也不受共轭的影响。不受共轭的影响。烯烃顺反异构体烯烃顺反异构体对比对比烯烃的烯烃的 C-H 弯曲振动弯曲振动 B 极性取代的影响极

37、性取代的影响烯烃的解析程序烯烃的解析程序o1 先观察有无双键先观察有无双键 在在1680-1620cm1680-1620cm-1-1 间去找，要注意分子的对称性。间去找，要注意分子的对称性。o2 到到 3100-3000cm3100-3000cm-1-1间去找烯烃的间去找烯烃的 C-H C-H 拉伸振动频拉伸振动频 率。率。o3 3 再到再到 1000-650 cm1000-650 cm-1-1指纹区范围去找强吸收带，指纹区范围去找强吸收带，根据烯烃面外弯曲的特根据烯烃面外弯曲的特徴徴频率来确定取代类型。频率来确定取代类型。总结二 烯烃的特征基团频率5.5.三键和累积双键三键和累积双键 5.1

38、 炔烃 5.2 腈 炔烃的吸收频率炔烃的吸收频率炔烃炔烃 CC 拉伸拉伸 2200cm2200cm-1-1 (R-(R-CC-H 2120cm2120cm-1-1 R-R-CC-R 2125cm125cm-1-1)峰形尖锐，共轭对拉伸频率无影响，但峰强度增大峰形尖锐，共轭对拉伸频率无影响，但峰强度增大,二取代炔对称性大，往往不出峰二取代炔对称性大，往往不出峰。炔烃炔烃 CH拉伸拉伸 3300cm3300cm-1-1 尖而强的一个很好的特征频率，峰形尖锐很易辩认。尖而强的一个很好的特征频率，峰形尖锐很易辩认。CH面外弯曲面外弯曲 650cmcm-1 -1 中等强度，是炔氢中等强度，是炔氢 存在的

39、佐证，常伴有存在的佐证，常伴有1250cm1250cm-1-1倍频峰。倍频峰。由于苯的平面性，苯炔此峰会裂分为由于苯的平面性，苯炔此峰会裂分为648cm648cm-1-1 和和611cm611cm-1-1两个峰。两个峰。3340cm-1：叁键：叁键CH伸缩振动，伸缩振动，3020cm-1:苯环苯环=CH伸缩振伸缩振 动动2115cm-1:C=C三键三键伸缩振动伸缩振动 苯基乙炔苯基乙炔腈的吸收频率o-CN 的拉伸频率在 2250cm-1 是一个尖而强的峰,这是一个很可靠的吸收峰，一般都是较强的峰，只有-CN接在叔碳原子上则峰形较弱。共轭会导致-CN 拉伸频率向低波数漂移，下降约25cm-1三键和累积双键的红外吸收三键和累积双键的红外吸收总结三 炔和腈的吸收例分子式例分子式C4H5N，IR谱如下，谱如下，推导其可能结构。推导其可能结构。3080-3020 cm-1；2950，2850 cm-1；2200 cm-1；1647 cm-1；1418 cm-1；990，935 cm-1