2分子振动与红外光谱 振动方程式: k m1+ 振2zym1m2 k力常数,与化学键的强度有关(键长越短,键能 越小,k越大) m和m2分别为化学键所连的两个原子的质量, 单位为克 即:化学键的振动频率(红外吸收峰的频 率)与键强度成正比,与成键原子质量成
2.分子振动与红外光谱 振动方程式: 1 2 1 2 2 1 m m m m v k + = 振 k:力常数,与化学键的强度有关(键长越短,键能 越小,k越大) m1和m2分别为化学键所连的两个原子的质量, 单位为克 即:化学键的振动频率(红外吸收峰的频 率)与键强度成正比,与成键原子质量成 反比
亚甲基的振动模式 H H 对称伸缩振动(v 不对称伸缩振动(y (2853cm1) (2926cm1) 伸缩振动(y) HH H H.H H 剪式振动(6,) 面内摇摆振动(o) 面外摇摆振动() 卷曲振动(x) (1456±20cm- (720cm-1) (-1300cm1) 1250cm 面内弯曲 面外弯曲 弯曲振动(♂)
亚甲基的振动模式:
3有机化合物基团的特征频率 区段波数范围/cm振动类型「相关有机化合物中基团的特征频率/em 说明 (I) 0B伸翁醇酚单体36503590(5;:缔合340090()无论单体 N-H和 酸单体3560-350(m);缔合3002500,1)还是缔 0+H伸3750~00 胺1;350(m)和340(m):2·3500330(m)合, 缩振动 NH伸缩 亚胺3400-390(m) 吸收都比 酰胺350(m)和3160(m);一取代酰胺320-yc吸收 区 3060(m) 尖而弱 (Ⅱ) CH|炔30(6 醛基的 不饱和 特C-H伸|33003010 伸缩 cn吸收 于2820cm 缩振动 和2720cm 频 =CH伸信烯3090-30(m) 区 芳烃-3030 处 率 3000cm处 区 为区分饱 合与不饱 饱和 CH伸300280c伸缩烷烃0:296210(5和287210(s) 合vc的 分界线 缩振动 CH2:2926+10(s)和285310(s (?-H的 区 吸收 在3050cm1 处
3.有机化合物基团的特征频率 区段 波数范围/cm-1 振动类型 相关有机化合物中基团的特征频率/cm-1 说明 O-H 伸缩 醇酚单体3650-3590(s);缔合3400-3200(s,b) 酸 单体 3560-3500(m) ;缔合 3000-2500(s,b) (Ⅰ) N-H 和 O-H 伸 缩振动 区 3750~3000 N-H 伸缩 胺 1。;3500(m)和 3400(m);2。3500-3300(m) 亚胺 3400-3300(m) 酰 胺 3350(m)和 3160(m);一取代酰胺 3320- 3060(m) 无 论 单 体 还 是 缔 合 , ν N-H 吸 收 都 比 ν O-H 吸 收 尖而弱 ≡C-H 伸缩 炔 3300 (s) (Ⅱ) 不饱和 C-H 伸 缩振动 区 3300~3010 = C-H 伸缩 烯 3090-3010(m) 芳烃 -3030 醛基的 ν=C-H 吸 收 于 2820cm-1 和 2720cm-1 处 特 征 频 率 区 (Ⅲ) 饱和 C-H 伸 缩振动 区 3000~2800 C-H 伸缩 烷烃 CH3:2962+10(s)和 2872+10(s) CH2:2926+10(s)和 2853+10(s) 3000cm-1 处 为 区 分 饱 合 与 不 饱 合 ν C-H 的 分界线 (? -H 的 ν C-H 吸 收 在 3050cm-1 处
区段波数范围/cm振动类型相关有机化合物中基团的特征频率/cm说明 C=C伸缩C三02420 Ⅳ) RC≡CR2260-2190(v,w) 三键和 C≡N伸缩腈226~2240(m) 累积双|2400~2100-N=C=0 键伸缩 伸缩 异氰酸酯2275~2240(s) 振动区 C=C=0 伸缩 烯酮~2150 酸酐1850~1800(s);1790~1740(s) 酰卤1815~1770(s) 征基伸1901610伸缩81125 酸酐两峰相距 60cm 频 酮1725~1705(s) 率 区 酸1725~1700(s) 区 酰胺1690~1630(s) 两键伸 C=C伸缩 烯1680~1620(V) 芳环1600(V)1580m,150(1450(V) 缩振动1675-130[缩哑胶、形1691400 NN伸缩偶氮1630-1575() (Ⅶ)|1475-1300CH面内烷烃 有>CCH3)2 饱合 弯曲 CH1470~1430(m),1380~1370(s) 和C(CH3)基 C-H面 CH2:1485~1445(m) 团时,1380 内弯曲 CH:1340(w) 1370cm1处峰 振动区 裂分为两峰
区段 波数范围/cm-1 振动类型 相关有机化合物中基团的特征频率/cm-1 说明 C≡C 伸缩 炔 RC≡CH 2140-2100(S) RC≡CR’2260-2190(v,w) C≡N 伸缩 腈 2260~2240(m) -N=C=O 伸缩 异氰酸酯 2275~2240(s) (Ⅳ) 三键和 累积双 键伸缩 振动区 2400~2100 -C=C=O 伸缩 烯酮 ~2150 (Ⅴ) 羰基伸 缩振动 区 1900~1630 C=O 伸缩 酸酐 1850~1800(s);1790~1740(s) 酰卤 1815~1770(s) 酯 1750~1735(s) 醛 1740~1720(s) 酮 1725~1705(s) 酸 1725~1700(s) 酰胺 1690~1630(s) 酸酐两峰相距 60cm-1 C=C 伸缩 烯 1680~1620(v) 芳环 1600(v);1580(m);1500(v);1450(v) C=N 伸缩 亚胺、肟 1690~1640(v) (Ⅵ) 两键伸 缩振动 区 1675~1500 N=N 伸缩 偶氮 1630~1575(v) 特 征 频 率 区 (Ⅶ) 饱合 C-H 面 内弯曲 振动区 1475~1300 C-H 面 内 弯曲 烷烃 CH3 : 1470~1430(m);1380~1370(s) CH2 : 1485~1445(m) CH: 1340(w) 有 >C(CH3 )2 和-C(CH3)3 基 团 时 , 1380- 1370cm-1 处 峰 裂分为两峰
4红外谱图解析 A红外谱图解析基础知识 (1)特征频率区:红外光谱中40001~300cm1的高 频区称为特征频率区。主要是X-H、三键(N)及双 键(C=CC=0C=C)的伸缩振动。 (2)指纹区:红外光谱的1000cm1~650cm1的 低频区称为指纹区。主要是各种单键(CN,C oc-C的伸缩振动及各种弯曲振动的吸收峰。 (3)相关峰:习惯上把同一官能团的不同振动方式 而产生的红外吸收峰称为相关峰。如甲基(-CH3) 2960cm1(v),2870cm1(y),1470cm1、 1380cm1(8cH剪式及面内摇摆)
(1) 特征频率区:红外光谱中4000-1~300cm-1的高 频区称为特征频率区。主要是X-H、三键( ) 及双 键(C=C,C=O,C=C)的伸缩振动。 (2) 指纹区:红外光谱的1000cm-1 ~ 650cm-1的 低频区称为指纹区。主要是各种单键(C-N,CO,C-C)的伸缩振动及各种弯曲振动的吸收峰。 C N (3) 相关峰:习惯上把同一官能团的不同振动方式 而产生的红外吸收峰称为相关峰。如甲 基(-CH3 ) 2960cm-1(as),2870cm-1(s ), 1470cm-1 、 1380cm-1 ( C-H剪式及面内摇摆)。 A.红外谱图解析基础知识 4.红外谱图解析