总结红外光谱频率与官能团特征吸收峰剖析.pdf

红外波谱

分子被激发后，分子中各个原子或基团（化学键）都会产生特征的振动，从而在特点的位

置会出现吸收。相同类型的化学键的振动都是非常接近的，总是在某一范围内出现。

常见官能团的红外吸收频率

键型化合物类型吸收峰位置/cm-1吸收强度

C-H烷烃2960~2850强

=C-H烯烃及芳烃3100~3010中等

≡C-H炔烃3300强

-C-C-烷烃1200~700弱

-C=C-烯烃1680~1620不定

C≡C炔烃2200~2100不定

C=O醛1740~1720强

酮1725~1705强

酸及酯1770~1710强

酰胺1690~1650强

-OH醇及酚3650~3610不定，尖锐

氢键结合的醇及酚3400~3200强，宽

-NH2胺3500~3300中等，双峰

C-X氯化物750~700中等

溴化物700~500中等

整个红外谱图可以分为两个区，4000~1350区是由伸缩振动所产生的吸收带，光谱比较简单

但具有强烈的特征性，1350~650处指纹区。
通常，4000~2500处高波数端，有与折合质量小的氢原子相结合的官能团O-H,N-H,C-H,

S-H键的伸缩振动吸收带，在2500-1900波数范围内常常出现力常数大的三件、累积双键如：

-C≡C-，-C≡N,-C=C=C-,-C=C=O,-N=C=O等的伸缩振动吸收带。在1900以下的波数端

有-C=C-,-C=O,-C=N-,-C=O等的伸缩振动以及芳环的骨架振动。

1350~650指纹区处，有C-O,C-X的伸缩振动以及C-C的骨架振动，还有力常数较小的弯
曲振动产生的吸收峰，因此光谱非常复杂。该区域各峰的吸收位置受整体分子结构的影响
较大，分子结构稍有不同，吸收也会有细微的差别，所以指纹区对于用已知物来鉴别未知
物十分重要。
有机化学有机化合物红外吸收光谱

σ伸缩振动，δ面内弯曲振动，γ面外弯曲振动
一、烷烃

饱和烷烃IR光谱主要由C-H键的骨架振动所引起，而其中以C-H键的伸
缩振动最为有用。在确定分子结构时，也常借助于C-H键的变形振动和C-C键
骨架振动吸收。烷烃有下列四种振动吸收。

-1
1、σC-H在2975—2845cm范围，包括甲基、亚甲基和次甲基的对称与不对称
伸缩振动

-1-1
2、δC-H在1460cm和1380cm处有特征吸收，前者归因于甲基及亚甲基C-
H的σas，后者归因于甲基C-H的σs。1380cm-1峰对结构敏感，对于识别甲
基很有用。共存基团的电负性对1380cm-1峰位置有影响，相邻基团电负性愈强，

-1
愈移向高波数区，例如，在CH3F中此峰移至1475cm。
异丙基1380cm-1裂分为两个强度几乎相等的两个峰1385cm-1、1375cm-1
叔丁基1380cm-1裂分1395cm-1、1370cm-1两个峰，后者强度差不多是前者
的两倍，在1250cm-1、1200cm-1附近出现两个中等强度的骨架振动。

-1
3、σC-C在1250—800cm范围内，因特征性不强，用处不大。

-1
4、γC-H分子中具有—（CH2）n—链节，n大于或等于4时，在722cm有一

个弱吸收峰，随着CH2个数的减少，吸收峰向高波数方向位移，由此可推断分
子链的长短。
二、烯烃

烯烃中的特征峰由C=C-H键的伸缩振动以及C=C-H键的变形振动所引起。
烯烃分子主要有三种特征吸收。

-1
1、σC=C-H烯烃双键上的C-H键伸缩振动波数在3000cm以上，末端双键氢

C䌽H䌽在3075—3090cm-1有强峰最易识别。

-1
2、σC=C吸收峰的位置在1670—1620cm。随着取代基的不同，σC=C吸收峰
的位置有所不同，强度也发生变化。

-1
3、δC=C-H烯烃双键上的C-H键面内弯曲振动在1500—1000cm，对结构不敏
感，用途较少；而面外摇摆振动吸收最有用，在1000—700cm-1范围内，该振
动对结构敏感，其吸收峰特征性明显，强度也较大，易于识别，可借以判断双
键取代情况和构型。

-1-1
RHC=CH2995~985cm（=CH，S）915~905cm（=CH2，S）

12-1
RRC=CH2895~885cm（S）
（顺）-R1CH=CHR2~690cm-1（反）-R1CH=CHR2980~965cm-1（S）
R1R2C=CHR3840~790cm-1（m）
三、炔烃

在IR光谱中，炔烃基团很容易识别，它主要有三种特征吸收。

1、σC䌽䌽该振动吸收非常特征，吸收峰位置在3300—3310cm-1，中等强度。

σN-H值与σC-H值相同，但前者为宽峰、后者为尖峰，易于识别。

2、σ䌽䌽一般䌽䌽键的伸缩振动吸收都较弱。一元取代炔