二取代
邻- 770-735强 间- 810-750强
不同分子的结构不同，化学键的力常数不同，成键原 子的质量不同，导致振动频率不同。
用红外光照射有机分子，样品将选择性地吸收那些与 其振动频率相匹配的波段，从而产生红外光谱。
红外光谱和紫外光谱的区别
①键能↑，k↑，则ν或 ↑。例如：
键的类型 K/1010N•cm-1
σ/ cm-1
C≡C 12～18 2100～2260
❖红外吸收峰产生的条件 必要条件：辐射光的频率与分子振动的频率相当；
充分条件：必须是能引起分子偶极矩变化的振动。
Hale Waihona Puke OCOHCCH无红外吸收
无红外吸收
红外光谱和紫外光谱的区别
(2) 红外光谱仪
红外光谱和紫外光谱的区别
２ 红外光谱的表示方法
1500cm－1
特征谱带区 (官能团区)
指纹区
苯乙酮的红外光谱
电磁波谱
红外光谱和紫外光谱的区别
２ 分子运动与电磁辐射
❖用电磁波照射有机分子时，分子便会吸收那些与分子 内的能级差相当的电磁波，引起分子振动、转动或电子 运动能级跃迁。 ①转动光谱：彼此分开的谱线，在远红外-微波区域内。 ②振动光谱：谱带，在中红外区域内。 ③电子光谱：互相重叠的谱带，在可见-紫外区域内。
❖横坐标：以波数σ表示频率，一般为4000~400cm-1； ❖纵坐标：用透射百分率表示吸收的强度。
红外光谱和紫外光谱的区别
❖红外光谱图，以1500cm-1为界分成两个区域：
①特征谱带区：波数在3800~1500cm-1间的高频区，吸收 峰大多由成键原子之间键的伸缩振动产生，与整个分子 的关系不大，不同化合物中的相同官能团的出峰位置相 对固定，可用于确定分子中含有哪些官能团。
C=C 8～12 1620～1680
C―C 4～6 700～1200
②成键原子的质量m1或m2↓，则 ↑。例如：
化学键
C―H
C―N
C―O
σ/ cm-1
2853～2960
1180～1360
1080～1300
红外光谱和紫外光谱的区别
影响峰位置变化的因素
分子内基团的红外吸收会受到邻近基团及整个分子其他部
3310-3300
较强
一取代 2140-2100弱 非对称二取代2260-2190弱
对称 无
C-H弯析
700-600 强
芳烃 取代芳烃
3110-3010中
同芳烃
1600中 1500强
1580弱 1450弱-无
同芳烃
红外光谱和紫外光谱的区别
670弱 倍频 2000-1650
一取代770-730， 710-690强
红外与紫外光谱
１ 电磁波
❖电磁波是电磁场的一种运动形态，这种运动以光速C 在空间行进。具有波粒二象性。
❖波动性：可用波长λ、频率ν或波数σ来描述。
ν=
C λ
= Cσ
❖微粒性：可用光量子的能量来描述。
E = hν
普朗克常数h = 6.62红外6光×谱1和紫0外－光3谱4的区J别·s。
❖波长不同的电磁波性质不同，根据电磁波的波长划分 为几个不同的区域。
红外光谱和紫外光谱的区别
吸收 振 峰动
化合物
C-H拉伸 （或伸缩）
C=C，CC，C=C-C=C
苯环(拉伸或伸缩)
C-H弯曲
1680-1620 强
1000-800
烯烃
>3000 （中） 3100-3010
RCH=CH2
R2C=CH2 顺RCH=CHR 反RCH=CHR
1645（中） 910-905强 995-985强
红外光谱和紫外光谱的区别
红外光谱
❖红外光谱的作用：确定化合物中官能团的存在，确定 两个化合物是否相同。红外光谱和紫外光谱的区别
１ 分子的振动与红外吸收
(1) 分子的振动 ❖近似的用弹簧连接小球的机械模型来表示；
❖用Hooke定律来近似的描述。
1 2
k( 1 m1
+
1 m2)
❖键能增大，键长缩短，力常数k增大。
例如:
O
O
RCR
1715 cm-1 红外光谱和紫外光谱的区别
R C Cl
1780 cm-1
3. 共轭效应
由于邻近原子或基团的共轭效应使原来基团中双键性质减弱,从 而使力常数减小,使吸收频率降低.
例如:
O R C R 1715cm-1
O C C C R 1665-1685
4. 键张力的影响
主要是环状化合物环的大小不同影响键的力常数,使环内或环上 基团的振动频率发生变化.具体变化在不同体系也有不同. 例如:
②指纹区：波数在1500~650cm-1间的低频区，吸收峰主 要是C—C、C—N、C—O单键的伸缩振动和各种键的弯 曲振动产生的。指纹区吸收峰大多与整个分子的结构密 切相关。
红外光谱和紫外光谱的区别
若将频率采用波数表示，Hooke’s rule则可表示为：
(2)
式中： k— 化学键的力常数； m —成键原子的质量。
分的影响,也会因测定条件及样品的物理状态而改变.所以同一基
团的特征吸收会在一定范围内波动. 1. 成键轨道类型
例如:
CCH 2 8 5 0 -3 0 0 0
CCH 3 1 0 0 -3 0 0 0
CCH ~ 3 3 0 0
2. 诱导效应: 由于邻近原子或基团的诱导效应的影响使基团中电
荷分布发生变化,从而改变了键的力常数,使振动频率发生变化.
*环丙烷的C-H伸缩频率在3030 cm-1，而开链烷烃的C-H伸缩频 率在3000 cm-1以下。
红外光谱和紫外光谱的区别
重要官能团的红外特征吸收
吸收 振 峰动
化合物
C-H拉伸（或伸缩）
烷烃
2960-2850cm-1
C-H弯曲
-CH2-, 1460cm-1 -CH3 , 1380cm-1
异丙基，两个等强度的峰 三级丁基，两个不等强度的峰
红外光谱和紫外光谱的区别
❖分子的振动方式 ①伸缩振动：
对称伸缩
红外光谱和紫外光谱的区别
不对称伸缩
②弯曲振动： 面内弯曲
面外弯曲
剪式振动
平面摇摆
非平面摇摆 红外光谱和紫外光谱的区别
扭曲振动
❖每一种振动方式，都有固定的吸收频率。 ❖当E2-E1 = hν时，红外线才能被吸收，因此同一基团 总是在一个特定的范围内产生吸收峰。
1653（中） 1650（中） 1675（弱）
895-885强 730-650弱且宽 980-965强
三取代
1680（中-弱）
840-790强
四取代 无 四取代
1670（弱-无）
无
共轭烯烃 与烯烃同
向低波数位移，变宽
与烯烃同
红外光谱和紫外光谱的区别
吸收峰
振 动
化合物
炔烃
C-H拉伸 C=C，CC，C=C-C=C （或伸缩） 苯环