13.2红外分光光度法基团频率和红外特征吸收峰.ppt

分析化学基团频率和红外特征吸收峰山东中医药高等专科学校高荧

基团频率和红外特征吸收峰基团频率、特征吸收峰和相关吸收峰1.组成分子的各种基团，在一定的波数范围内呈现吸收带，这种吸收谱带是基团特有的，称为基团特征吸收频率，也叫基团频率。2.用于鉴定原子基团或化学键存在且具有较高强度的吸收峰，称为特征峰，其对应的频率称为基团频率。3.某个官能团的存在而产生的一组相互依存又能相互佐证的特征峰简称相关吸收峰。用一组相关峰来确定一个基团的存在，是红外光谱解析的一条重要原则。

基团频率和红外特征吸收峰（一）特征区（基团频率区）4000cm-1～1250cm-1（2.5μm～8.0μm）特点：吸收峰稀疏、较强，易辨认注：特征峰常出现在特征区红外光区可分为特征区和指纹区

基团频率和红外特征吸收峰1.X-H伸缩振动区4000cm-1～2500cm-1X代表O、N、C、S等原子。（1）C-H伸缩振动：饱和烃νCH＜3000cm-1，-CH3、-CH2-、-CH不饱和烃νCH＞3000cm-1,烯烃（CH2）、炔烃（-CH）、芳烃（Ar-H）

基团频率和红外特征吸收峰（2）O-H伸缩振动游离羟基在3700cm-1～3500cm-1处有尖峰，基本无干扰，易识别。氢键效应使νOH降低在3400cm-1～3200cm-1，并且谱峰变宽。有机酸形成二聚体，νOH移向更低的波数3000cm-1～2500cm-1。（3）N-H伸缩振动νNH位于3500cm-1～3300cm-1，与羟基吸收谱带重叠，但峰形尖锐。伯胺呈双峰，仲、亚胺显单峰，叔胺不出峰。

基团频率和红外特征吸收峰2．叁键和累积双键伸缩振动区2500cm-1～2000cm-1吸收峰很少，易判断主要有叁键伸缩振动累积双键的反对称伸缩振动。

基团频率和红外特征吸收峰3.双键伸缩振动区1900cm-1～1250cm-1红外光谱中一个重要区域。C＝C伸缩振动1680cm-1～1620cm-1C＝O伸缩振动1900cm-1～1600cm-1芳环骨架振动1600cm-1及1500cm-1附近有2～4个吸收峰

基团频率和红外特征吸收峰4.X-H区1650cm-1～1350cm-1C-H弯曲振动N-H弯曲振动例如甲基-CH3弯曲振动1380cm-1～1370cm-1

基团频率和红外特征吸收峰（二）指纹区1250cm-1～400cm-1的低频区包含C-X（X：O，H，N）单键的伸缩振动及各种面内弯曲振动特点：吸收峰密集、难辨认→指纹作用：①旁证化合物中存在哪些基团②区别结构类似的化合物

基团频率和红外特征吸收峰1.1300cm?1～900cm?1这一区域包括C-O，C-N，C-F，C-P，C-S，P-O，Si-O等单键的伸缩振动C=S，S=O，P=O等双键的伸缩振动吸收。2.900cm?1～600cm?1此区域的某些吸收峰可用来确认化合物的顺反异构体。

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基团频率和红外特征吸收峰影响峰位的因素1．内部因素（1）取代基的诱导效应（吸电效应）：使振动频率移向高波数区νC=O1715cm-11800cm-11920cm-1吸电性↑，K↑向高波数位移

基团频率和红外特征吸收峰（2）共轭效应使振动频率移向低波数区共轭效应使π电子离域，K↓向低波数位移νC=O1715cm-11675cm-1

基团频率和红外特征吸收峰（3）氢键效应：

基团频率和红外特征吸收峰（4）振动偶合当两个化学键振动频率相同或相近的基团连接在一起时会发生偶合作用，分裂成两个峰，一个向高频移动，一个向低频移动。

基团频率和红外特征吸收峰（5）费米共振当弱的泛频峰位于某强的基频峰附近，它们的吸收峰强度常常随之增加或发生谱峰分裂，这种振动偶合叫做费米共振除上述因素外，空间位阻、杂化效应、互变异构等也是影响吸收峰移动的内部因素。

基团频率和红外特征吸收峰2．外部因素（1）溶剂的影响溶剂的种类、溶液的浓度和测定时的温度不同，同一物质所测得的光谱也不相同。通常极性基团的伸缩振动频率常随溶剂的极性增大而降低，并且强度增大。

基团频率和红外特征吸收峰（2）物质的聚集状态物质处于不同的聚集状态，由于分子间相互作用力不同，所得的光谱也往往不同。例如丙酮气态时νC=O