表典型有机化合物的重要基团频率(/cm-1 )化合物基团X-H 伸缩振动区叁键区双键伸缩振动区烷烃-CH3asCH:2962±10(s)sCH:2872±10(s)-CH2-asCH:2926±10(s)sCH:2853±10(s)CH:2890 ± 10(s)烯烃CH:3040~3010(m)C=C:1695~1540(m)CH:3040 ~ 3010(m):1695 ~ 1540(w) C=C炔烃-C≡C-H:2270~ 2100(w)CH: ≈ 3300(m) C≡C芳烃泛频 :2000 ~ 1667(w)CH:3100~3000(变):1650 ~ 1430(m)C=C2~4 个峰醇类R-OHOH:3700~3200(变)部分单键振动和指纹区asCH:1450±10(m) sCH:1375±5(s) CH:1465±20(m)CH:~ 1340(w)CH:1310~1295(m) CH:770 ~ 665(s) CH:970 ~ 960(s)CH:1250~1000(w) CH:910~665单取代: 770 ~ 730(vs)≈700(s)邻双取代 :770 ~ 735(vs) 间双取代 :810 ~ 750(vs)725 ~ 680(m)900 ~ 860(m) ~对双取代 :860 ~ 790(vs)OH:1410~1260(w)CO:1250~1000(s) OH:750 ~ 650(s)酚类Ar-OHOH: 3705 ~ 3125(s)脂肪醚R-O-R'酮醛CH:≈2820, ≈2720(w)双峰羧酸OH: 3400 ~ 2500(m) 酸酐酯泛频C=O:≈3450(w)胺-NH2NH2:3500~3300(m)双峰-NHNH:3500~3300(m)酰胺asNH: ≈ 3350(s)sNH: ≈ 3180(s)NH:≈3270(s)酰卤:1650 ~ 1430(m)OH:1390 ~ 1315(m)C=CCO:1335~1165(s)CO:1230~1010(s)C=O:≈1715(vs)C=O:≈1725(vs)C=O:1740~1690(m) OH:1450~1410(w)CO:1266~1205(m)C=O:1850~1880(s) CO:1170~1050(s)C=O:1780~1740(s)C=O:1770~1720(s) COC:1300~1000(s) NH:1650~1590(s,m) CN(脂肪):1220 ~1020(m,w)CN(芳香 ):1340 ~ 1250(s) NH:1650~1550(vw) CN(脂肪):1220 ~1020(m,w)CN(芳香 ):1350 ~ 1280(s)C=O:1680~1650(s) :1420~ 1400(m)CNNH:1650 ~ 1250(s) NH2:750 ~ 600(m)C=O:1680~1630(s) + :1310~1200(m)CN NHNH+CN:1750~1515(m)C=O:1670~1630C=O:1810~1790(s)腈-C≡N:2260 ~ 2240(s)C≡N硝基R-N02NO2:1565 ~ 1543(s) NO2:1385~ 1360(s) 化合物CN:920~ 800(m)Ar-NO2NO2:1550~1510(s) NO2:1365~1335(s)CN:860~ 840(s)不明 : ≈750(s)吡啶类CH:≈3030(w) C=N: CH:1175~1000(w)C=C及1667 ~ 1430(m)CH:910 ~ 665(s) 嘧啶类CH:3060~3010(w) C=N: CH:1000~960(m)C=C及1580 ~ 1520(m)CH:825 ~ 775(m)* 表中 vs,s,m,w,vw 用于定性地表示吸收强度很强,强,中,弱,很弱。
中红外光谱区一般划分为官能团区和指纹区两个区域,而每个区域又可以分为若干个波段。
官能团区官能团区(或称基团频率区)波数范围为4000~ 1300cm -1,又可以分为四个波段。
★ 4000 ~ 2500cm -1 为含氢基团 x—H( x 为 O、 N、 C)的伸缩振动区,因为折合质量小,所以波数高,主要有以下五种基团吸收●醇、酚中 O—H:3700 ~ 3200cm -1,强度为s无缔合的 O—H 在高一侧,峰形尖锐,缔合的 O—H 在低一侧,峰形宽钝,强度为s● 羧基中O—H:3600 ~ 2500无缔合的 O—H 在高一侧,峰形尖锐,强度为scm-1,缔合可延伸至2500 cm -1,峰非常宽钝,强度为s● N—H:3500~ 3300 cm -1,伯胺有两个H,有对称和非对称两个峰,强度为s—m叔胺无 H,故无吸收峰●< 3000 cm -1为饱和 C:~ 2960 cm -1 ( ),~ 2870 cm-1 ( )强度为m -sC—H:强度为m-s~ 2925 cm -1 ( ),~2850 cm -1 ()~ 2890 cm -1 强度为w> 3000 cm-1 为不饱和( 及苯环上 C-H)3090 ~ 3030 强度为mC:cm-1~ 3300 cm -1 强度为m●醛基中 C—H:~ 2820 及~ 2720 强度为m-s两个峰★2500 ~ 2000 cm -1 为叁键和累积双键伸缩振动吸收峰,主要包括- C≡C-、-C≡N叁键的伸缩振动及、等累积双键的非对称伸缩振动,呈现中等强度的吸收。
在此波段区中,还有S—H、 Si—H、 P—H、 B—H 的伸缩振动。
★2000 ~ 1500 cm -1 为双键的伸缩振动吸收区,这个波段也是比较重要的区域,主要包括以下几种吸收峰带。
●C=O 伸缩振动,出现在 1960 ~ 1650 cm -1,是红外光谱中很特征的且往往是最强的吸收峰,以此很容易判断酮类、醛类、酸类、酯类、酸酐及酰胺、酰卤等含有C=O 的有机化合物。
● C=N、 C=C、 N=O 的伸缩振动,出现在1675~ 1500 cm -1。
在这波段区中,单核芳烃的C=C骨架振动(呼吸)呈现2~ 4 个峰(中等至弱的吸收)的特征吸收峰,通常分为两组,分别出现在 1600 cm-1和 1500 cm -1 左右,在确定有否芳核的存在时具有重要意义。
●苯的衍生物在 2000~ 1670 cm-1 波段出现 C—H 面外弯曲振动的倍频或组合数。
由于吸收强度太弱,应用价值不如指纹区中的面外变形振动吸收峰,如图所示。
如在分析中有必要,可加大样品浓度以提高其强度。
图苯环取代类型在2000~ 1667cm-1和900 ~ 600cm -1的谱形★ 1500 ~ 1300 cm -1 饱和C—H 变形振动吸收峰,—CH 出现在 1380 及 1450 cm -1 两个峰,3出现在1470 cm -1,出现在 1340 cm -1。
这些吸收带强度均为m 至 w 。
指纹区指纹区:波数范围为1300 ~ 600cm -1。
指纹区可以分为两个波段:★ 1300~ 900cm -1这个波段区的光谱信息很丰富,较为主要的有如下几种:● 几乎所有不含 H 的单键的伸缩振动,如C —O 、 C —N 、 C —S 、C —F 、 C —P 、 Si —O 、 P —O等,其中 C —O 的伸缩振动在 1300 ~ 1000cm -1,是该区吸收最强的峰,较易识别。
● 部分含 H 基团的弯曲振动,如2、 910cm -1的两个RCH=CH ,端烯基 C —H 弯曲振动为 990吸收峰; RCH=CHR 反式结构的 C —H 吸收峰为 970 cm -1 (顺式为 690 cm -1)等。
● 某些较重原子的双键伸缩振动,如C=S 、 S=O 、 P=O 等。
此外,某些分子的整体骨架振动也在此区产生吸收。
★ 900~ 600cm -1这波段中较为有价值的两种特征吸收:●长碳链饱和烃, ,n ≥4时,呈现 722cm -1 有一中至强的吸收峰, n 减小时,变大;● 苯环上 C —H 面外变形振动吸收峰的变化,可以判断取代情况, 此区域的吸收峰比泛频带2000 ~ 1670cm -1 灵敏,因此更具使用价值,见 图所示。
其吸收峰位置为:无取代的6 个 C —H , 670~ 680cm -1,单吸收带;苯:单取代苯: 5 个 C —H , 690~ 700cm -1, 740~ 750cm -1,两个吸收带;邻位双取代苯:间位双取代苯:对位双取代4 个 C —H , 740~ 750cm -1,单吸收带;3 个 C —H , 690~ 700cm -1, 780~ 800cm -1,两个吸收带;另一个 C —H ,~ 860cm -1 ,弱带,供参考;2 个 C —H , 800~ 850cm -1,单吸收带。
苯:这些吸收带的强度为中等(有时强)。