结论
产生红外光谱的必要条件是：
1. 红外辐射光的频率与分子振动的频率相当， 才能满足分子振动能级跃迁所需的能量，进而 产生吸收光谱。 (能量要求)
2. 必须是能引起分子偶极矩变化的振动才能 产生红外吸收光谱。 （内因）
3.2 各类有机化合物的红外特征吸收
❖官能团区：4000-1500cm-1区域. 该区域出现的吸收峰较为稀疏，容易辨认.
－CH3：～2960（s）、～2870 cm-1（m） －CH2－：～2925（s）、～2850 cm-1（s） ＞CH－：～2890 cm-1
炔烃：～3300 cm-1，峰很尖锐
与OH 和NH有重叠；
烯烃、芳烃：3100～3000 cm-1
两种氢易于混淆
醛基：2850～2720 cm-1，两个峰, 强度相近, 中等 巯基：2600～2500 cm-1，谱带尖锐，容易识别
波长位移60～80 cm-1。
羧酸酯：脂肪酯－－～1735 cm-1
折合质量μ：两振动原子只要有一个的质量↓，μ↓，
(v)↑，红外吸收信号将出现在高波数区。
CH
NH
OH
2800-3000cm-1
3000-3600cm-1
分子振动频率,习惯以v (波数)表示： v 1 k c 2 c
由此可见：v(v）∝ k，v (v)与μ成反比。
吸收峰的峰位：化学键的力常数k越大,原子的折 合质量越小,振动频率越大,吸收峰将出现在高波数 区(短波长区）；反之,出现在低波数区(高波长区)
4.5
波数范围 （cm-1） 700～1200
C＝C
0.134
610.9
9.6
1620～1680
C≡C
0.116
836.8
15.6
2100～2600
一些常见化学键的力常数如下表所示：
键型 O H N H C H C H C H C N C C C O C C C O C C k /N.cm-1 7.7 6.4 5.9 5.1 4.8 17.7 15.6 12.1 9.6 5.4 4.5
纵坐标：透过率（T %）,表示吸收强度。T↓，吸收，
故曲线低谷表示是一个好的吸收带。
3.1.4 分子振动与红外光谱
3.1.4.1.分子的振动方式 (1)伸缩振动
沿轴振动，只改变键长，不改变键角
C
对称伸缩振动(νs) (2853 cm-1)
C
不对称伸缩振动 (vas) (2926 cm-1)
(2)弯曲振动
（1） O－H
醇与酚：游离态－－3640～3610cm-1，峰形尖锐。
缔合态－－3300cm-1附近，峰形宽而钝
羧酸：3300～2500cm-1，中心约3000cm-1,谱带宽
(2) . N－H
胺类： 游离——3500～3300cm-1
缔合——吸收位置降低约100cm-1 伯胺：3500，3400 cm-1（吸收强度比羟基弱） 仲胺：3400 cm-1（吸收峰比羟基要尖锐） 叔胺：无吸收
位移20～30cm-1。
3.2.3. 第三峰区（2000－1500cm-1）
双键的伸缩振动区。 包括C＝O、C＝C、C＝N、N＝O
1. C＝O
1900～1650cm-1，峰尖锐或稍宽，其强度都 较大。 羰基的吸收一般为最强峰或次强峰。
变化规律：
酰卤：吸收位于最高波数端，特征，无干扰。 酸酐：两个羰基振动偶合产生双峰，
❖指纹区：1500-400cm-1区域. 这一区域主要是C－C、C－N、C－O 等单 键的伸缩和各种弯曲振动的吸收峰，其特点 是谱带密集、难以辨认。
3.2.1. 第一峰区（4000－2500cm-1）
X－H 伸缩振动吸收范围。
X代表O、N、C、S， 对应醇、酚、羧酸、胺、 亚胺、炔烃、烯烃、芳烃及饱和烃类的 O－H、 N－H、C－H 伸缩振动。
+
+
+ +
C
C
C
C
剪式振动(δs)
面内摇摆振动 (ρ) 面外摇摆振动 (ω)
扭式振动 (τ)
面内
面外 弯曲振动只改变键角,不改变键长
值得注意的是：
不是所有的振动都能引起红外吸收，只有偶极矩(μ)发生 变化的，才有红外吸收。
H2、O2、N2 电荷分布均匀，振动不能引起红外吸收。 H―C≡C―H、R―C≡C―R，其C≡C（三键）振动 也不能引起红外吸收(或者IR很弱)。
第三章 红外光谱
3.1 基本原理
3.1.1 波长和波数
电磁波的波长( )）、频率( v)、能量(E)之间的关系：
3.1.2 近红外、中红外和远红外
波段名称 波长(μm) 波数（cm-1）
近红外 中红外 远红外
0.75—2.5 2.5－25 25－1000
13300－4000 4000－400
400－10
3.2.2. 第二峰区（2500－2000 cm-1）
• 叁键：－C≡C－、－C≡N •累积双键：
＞C＝C＝C＜、－N＝C＝O、－N＝C＝S
•特点： 谱带为中等强度吸收或弱吸收。 干扰少, 容易识别。
1. C≡C
2280～2100cm-1 乙炔及全对称双取代炔 无红外吸收。
2. C≡N
2250～2240cm-1，谱带较 C≡C 强。 C≡N 与苯环或双键共轭，谱带向低波数
3.1.4. 2. 振动方程式（Hooke定律）
振
1
2
k
m1.m2
m1 m2
式中：k — 化学键的力常数，单位为N.cm-1
μ — 折合质量，单位为 g
பைடு நூலகம்
力常数k：与键长、键能有关：键能↑, 键长↓，k↑。
化学 键
C―C
键长 （nm）
0.154
键能 （KJ mol-1）
347.3
力常数 k（N.cm-1）
酰胺：伯酰胺：3350，3150 cm-1 附近出现双峰
仲酰胺：3200 cm-1 附近出现一条谱带 叔酰胺：无吸收
(3). C－H
烃类：3300～2700 cm-1范围，3000 cm-1是分界线。
不饱和碳（三键、双键及苯环）＞3000 cm-1 饱和碳（除三元环外）＜3000 cm-1
饱和烃基：3000～2700 cm-1，四个峰
3.1.3 红外光谱的表示方法
红外光谱是研究波数在4000-400cm-1范围内不同 波长的红外光通过化合物后被吸收的谱图。
谱图以波长或波数为横坐标，以透光度为纵坐 标而形成。
透光度以下式表示：
I T % 100 %
I0
I：表示透过光的强度； I0：表示入射光的强度。
横坐标：波数(v ) 400～4000 cm-1；表示吸收峰的位置。