2024年8月5日发(作者:随俊郎)
2.3.8 羰基化合物
羰基化合物的伸缩振动频率范围在
υ
(C=O):
1870~1540
cm。
-1
特征是吸收带很强。虽然υ(C=C)、υ(C=N)的吸收峰也在这一范围,但吸收峰
强度都不如υ
(C=O)
。
从高波数向低波数排序
酸 酐
1810
1760
酯 类 醛 类 酮 类 羧 酸 酯 酰 胺
1735 1725 1715 1710 1690
2.3.8.1醛类
醛基有2组特征吸收带:
υ
醛基(
O
C
H
)
(O=C-H)
、υ
(C=O)
中的C-H伸缩振动与甲基1380~1390
cm
-1
的一级倍频
发生费米共振, 在2850 cm
-1
及2720 cm
-1
左右出现2个个窄的中等强度的吸收
带。
图IR-15 1-丁醛的IR谱
费 米 共 振:当一个振动的基频与另一个振动的倍频或组频接近时,
形成互相作用,使得基频附近出现2个吸收带,这种
现象称之为费米共振。
- 22 -
2.3.8.2酮 类
酮类的主要特征吸收带为υ
(C=O)
振动形式 结构特征 波 数(cm
-1
) 强 度
O
υ
(C=O)
R
1715附近 S
C
R
'
(
R
)
O
C
C
R
1680~1665 S
O
Ar
C
R
1700~1685 S
六元环酮 1725~1705 S
五元环酮 1750~1740 S
四元环酮 1790~1775 S
三元环酮 1815附近 S
υ
(
C
C
C
)
烷
O
酮 1250~1025 S
芳 酮 1325~1215 S
图IR-16 丁酮的IR谱
(Ⅰ)υ
- 23 -
(C=O)
:1720 cm
(Ⅱ)υ
(
C
C
C
)
-1
O
1174 cm
-1
2.3.9羧酸及羧酸盐
2.3.9.1羧 酸
羧酸有 υ
振动形式 基 团 波 数(cm
-1
) 强 度
υ
υ
(O-H)
(C=O)
(O-H)
、υ
(C=O)
、
δ
(O-H)
(面外)、
δ
(O-H)
(面内)与
υ
(C-O)
偶合带
OH 3300~2500 S(宽)
饱和脂肪酸 1725~1700 S
αβ不饱和脂肪酸 1715~1769 S
芳 酸 1700~1680 S
α卤代脂肪酸 1750~1720 S
分子内氢键羧酸 1670~1650 S
δ
δ
(O-H)
(面外)
OH 950~890 (宽)
(O-H)
(面内)与
υ
(C-O)
偶合带 1400~1395 m
1320~1210 S
图IR-17 软脂酸IR谱
(Ⅰ) υ
(Ⅲ) δ
羧酸有极强的缔合作用,在液态与固态时总是以缔合态的形式存在,所以
OH的伸缩振动峰总是宽强峰。
- 24 -
-1
O-H
:~3000 cm;
-1
O-H
:935 cm
(Ⅱ) υ
-1
C=O
:1695cm;
O
R
C
C
R
双分子环状缔合
H
O
R
O
O
H
O
H
O
R
R
O
C
C
C
多分子线性缔合
H
O
H
O
O
OH
O
分子内缔合(水杨酸)
O
H
C
2.3.9.2 羧 酸 盐
O
O
R
C
O
R
C
O
υ
as
(C=O)
:1610~1550 υ
s
(C=O)
:1420~1300
图IR-18 苯乙酸钠IR谱
υas
(C=O)
:1560 cm
-1
υs
(C=O)
:1395cm
-1
- 25 -
2.3.10酯和内酯
酯类化合物的特征吸收峰主要表现为υ(
C=O)
和υ
υ
(C=O) :
饱和脂肪酸酯(RCOOR)
(C-O-C)
的伸缩振动。
1750~1730 S
αβ不饱和脂肪酸酯或A
r
COOR 1730~1715 S
RCOOCH=CH
2
及RCOOA
r
1780~1774 S
R-CH-COO
R
'
(α吸电子基取代酸酯) 1770~1745 S
内 酯
O
~1820 S
O
X
O
~1770 S
O
O
~1745 S
O
υ
(C-O-C) :
(双带)
甲 酸 酯 ~1180 ~1100 S
乙 酸 酯 ~1240 ~1050 S
丙酸及更高级酸酯 1200~1150 1150~1050 S
图IR-19 乙酸甲酯IR谱
(Ⅰ) υ
- 26 -
(C=O)
:1770 cm
-1
(Ⅱ) υ
(C-O-C) :
1250 cm
-1
; 1060 cm
-1
2.3.11酰卤:由于卤原子的诱导效应,使得酰卤C=O伸缩振动上升
到1800
cm
-1
。
图IR-20 丁酰卤的IR谱
2.3.12酸酐(双带):
特 征:υas
(C=O)
υs
(C=O)
:
~
1820 cm
-1
~1750 cm
-1
υ
图IR-21 丁酸酐的IR谱
(Ⅰ)υas
(C=O):
1839 cm
-1
,υs
(C=O)
:
1750 cm
-1
(Ⅱ) υ
(C-O-C)
:1050 cm
-1
-1
(C-O-C)
:~1050 cm
- 27 -
2.3.13酰胺(RCONH
2
)
υ
(N-H)
(
Ⅰ带
)
伯酰胺(双带) 3540~3480 3420~3380 ms
仲酰胺 3460~3420 ms
υ
δ
(C=O)
( Ⅱ带)
伯 仲 叔 胺 1690~1650
S
面内) 伯酰胺 1650~1590 S
(O-H)
(Ⅲ带
仲酰胺 1570~1510 S
注意:
Ⅱ带与Ⅲ带经常重迭为一个峰。
图IR-22 丙酰胺IR谱
图IR-23 N—甲基丙酰胺
(
Ⅰ带
)
υ
(Ⅲ带) δ
(N-H)
:3300 cm
(N-H)
:1530 cm
-1
( Ⅱ带) υ
(C=O)
:1650 cm
-1
-1
- 28 -
2.3.14胺
υ
(N-H)
伯胺(双带) ~3500 ~3400 m
仲 胺 3250~3400 m
δ
υ
(N-H)
(面内) 1640~1550 W
(面外) 900~650 VS
(C-N)
芳香族胺 1350~1310 S
脂肪族胺 1230~1030 W
脂肪族C-N的伸缩振动吸收峰不强,而且C-N与C-C的伸缩振动发生振动
偶合,导致谱带多变,又无特征性,分析时无实际意义。
图IR-24 丙胺的IR谱
- 29 -
2.3.15胺盐与氨基酸
υ
δ
(N-H)
3100~3030
NH
3
+
+
中强
2800~2000
(N-H)
NH
1660
~
1650 弱 尖
3
1550~1480 中强
υ
(C=O)
[氨基酸内盐] 不对称 1600~1560 强
对 称 ~1410 强
υ
(C=O)
[氨基酸的盐酸盐] 1760~1700 强
图IR-25甘氨酸IR谱
(Ⅰ) υ
(Ⅱ) υ
- 30 -
(N
+
-H)
:3100~2100
as(C=O)
:1590 cm
(Ⅲ) δ
υ
(N
+
-H)
:1522 cm
-1
-1
(面内)
-1
as(C=O)
:1410 cm
2.3.16 其他化合物
2.3.16.1 硝基与亚硝基化合物
NO
2
的不对称与对称伸缩振动是硝基存在的主要特征
R—NO
2
υas(NO
2
) 1590~1530 强
υs(NO
2
) 1390~1350 强
Ar—NO
2
υas(NO
2
) 1530~1510 强
υs(NO
2
) 1350~1330 强
R—NO υ(NO) 1600~1500 强
—N-NO υ(NO) 1500~1430 强
图IR-26 邻硝基甲苯IR谱
2.3.16.2有机磷化合物
υ(P=O) 磷酸酯、亚磷酸酯 1315~1150 (通常为双峰) 中强峰
图IR-28 二苯基磷酸酯IR谱
- 31 -
2.3.16.3 有机硫化合物
基 团 吸收峰(cm
-1
) 强度 备 注
S-H
2580~2550 弱 υ(S-H)
硫亚甲基(S-CH
2
)
1440~1410 强 δ:CH
2
剪式振动
1270~1220 强 δ
(C-H)
:CH面外摇摆
(C-H)
硫甲基(S-CH
3
) 1330~1230 中 δ
(C-H)
亚 砜(R-SO-R) 1110~1000 强 υ
(S=O)
亚磺酸(R-SO-OH) ~1090 强
870~810 强
亚磺酸酯(R-SO-OR') 1135~1125 强
亚硫酸酯(R-O-SO-OR') ~1200 强
砜(R-SO
2
-R) 1350~1300 强 υas
(S=O)
1190~1120 强 υs
(S=O)
磺酸(R-SO
2
-OH) 1345±5 强 υas
(S=O)
1155±5 强 υs
(S=O)
磺酸酯(R-SO
2
-OR') 1370~1335 强 υas
(S=O)
1200~1170 中 υs
(S=O)
磺酸酯(R-O-SO
2
-OR') 1415~1380 强 υas
(S=O)
1200~1165 中 υs
(S=O)
图IR-27 对甲基苯磺酸甲酯IR谱
- 32 -
2.3.16.4有机硅化合物
基 团 振动形式 吸收峰(cm
-1
) 强度 备 注
S
i
—H υ
(S
i
-H)
2157~2095 VS 尖峰
δ
(Si-H
2
)
947~800 VS
S
i
—C υ
(S
i
-C)
840~670 S
Si(CH
3
)
3
υ(S
i
-C) 840,755 S
S
i
—O υ(S
i
-O) 1090~920 S
S
i
—F υ(S
i
-F) 1000~800 S
S
i
—Cl υ(S
i
-Cl) 650~500 S
图IR-29 六甲基二硅醚IR谱
- 33 -
2024年8月5日发(作者:随俊郎)
2.3.8 羰基化合物
羰基化合物的伸缩振动频率范围在
υ
(C=O):
1870~1540
cm。
-1
特征是吸收带很强。虽然υ(C=C)、υ(C=N)的吸收峰也在这一范围,但吸收峰
强度都不如υ
(C=O)
。
从高波数向低波数排序
酸 酐
1810
1760
酯 类 醛 类 酮 类 羧 酸 酯 酰 胺
1735 1725 1715 1710 1690
2.3.8.1醛类
醛基有2组特征吸收带:
υ
醛基(
O
C
H
)
(O=C-H)
、υ
(C=O)
中的C-H伸缩振动与甲基1380~1390
cm
-1
的一级倍频
发生费米共振, 在2850 cm
-1
及2720 cm
-1
左右出现2个个窄的中等强度的吸收
带。
图IR-15 1-丁醛的IR谱
费 米 共 振:当一个振动的基频与另一个振动的倍频或组频接近时,
形成互相作用,使得基频附近出现2个吸收带,这种
现象称之为费米共振。
- 22 -
2.3.8.2酮 类
酮类的主要特征吸收带为υ
(C=O)
振动形式 结构特征 波 数(cm
-1
) 强 度
O
υ
(C=O)
R
1715附近 S
C
R
'
(
R
)
O
C
C
R
1680~1665 S
O
Ar
C
R
1700~1685 S
六元环酮 1725~1705 S
五元环酮 1750~1740 S
四元环酮 1790~1775 S
三元环酮 1815附近 S
υ
(
C
C
C
)
烷
O
酮 1250~1025 S
芳 酮 1325~1215 S
图IR-16 丁酮的IR谱
(Ⅰ)υ
- 23 -
(C=O)
:1720 cm
(Ⅱ)υ
(
C
C
C
)
-1
O
1174 cm
-1
2.3.9羧酸及羧酸盐
2.3.9.1羧 酸
羧酸有 υ
振动形式 基 团 波 数(cm
-1
) 强 度
υ
υ
(O-H)
(C=O)
(O-H)
、υ
(C=O)
、
δ
(O-H)
(面外)、
δ
(O-H)
(面内)与
υ
(C-O)
偶合带
OH 3300~2500 S(宽)
饱和脂肪酸 1725~1700 S
αβ不饱和脂肪酸 1715~1769 S
芳 酸 1700~1680 S
α卤代脂肪酸 1750~1720 S
分子内氢键羧酸 1670~1650 S
δ
δ
(O-H)
(面外)
OH 950~890 (宽)
(O-H)
(面内)与
υ
(C-O)
偶合带 1400~1395 m
1320~1210 S
图IR-17 软脂酸IR谱
(Ⅰ) υ
(Ⅲ) δ
羧酸有极强的缔合作用,在液态与固态时总是以缔合态的形式存在,所以
OH的伸缩振动峰总是宽强峰。
- 24 -
-1
O-H
:~3000 cm;
-1
O-H
:935 cm
(Ⅱ) υ
-1
C=O
:1695cm;
O
R
C
C
R
双分子环状缔合
H
O
R
O
O
H
O
H
O
R
R
O
C
C
C
多分子线性缔合
H
O
H
O
O
OH
O
分子内缔合(水杨酸)
O
H
C
2.3.9.2 羧 酸 盐
O
O
R
C
O
R
C
O
υ
as
(C=O)
:1610~1550 υ
s
(C=O)
:1420~1300
图IR-18 苯乙酸钠IR谱
υas
(C=O)
:1560 cm
-1
υs
(C=O)
:1395cm
-1
- 25 -
2.3.10酯和内酯
酯类化合物的特征吸收峰主要表现为υ(
C=O)
和υ
υ
(C=O) :
饱和脂肪酸酯(RCOOR)
(C-O-C)
的伸缩振动。
1750~1730 S
αβ不饱和脂肪酸酯或A
r
COOR 1730~1715 S
RCOOCH=CH
2
及RCOOA
r
1780~1774 S
R-CH-COO
R
'
(α吸电子基取代酸酯) 1770~1745 S
内 酯
O
~1820 S
O
X
O
~1770 S
O
O
~1745 S
O
υ
(C-O-C) :
(双带)
甲 酸 酯 ~1180 ~1100 S
乙 酸 酯 ~1240 ~1050 S
丙酸及更高级酸酯 1200~1150 1150~1050 S
图IR-19 乙酸甲酯IR谱
(Ⅰ) υ
- 26 -
(C=O)
:1770 cm
-1
(Ⅱ) υ
(C-O-C) :
1250 cm
-1
; 1060 cm
-1
2.3.11酰卤:由于卤原子的诱导效应,使得酰卤C=O伸缩振动上升
到1800
cm
-1
。
图IR-20 丁酰卤的IR谱
2.3.12酸酐(双带):
特 征:υas
(C=O)
υs
(C=O)
:
~
1820 cm
-1
~1750 cm
-1
υ
图IR-21 丁酸酐的IR谱
(Ⅰ)υas
(C=O):
1839 cm
-1
,υs
(C=O)
:
1750 cm
-1
(Ⅱ) υ
(C-O-C)
:1050 cm
-1
-1
(C-O-C)
:~1050 cm
- 27 -
2.3.13酰胺(RCONH
2
)
υ
(N-H)
(
Ⅰ带
)
伯酰胺(双带) 3540~3480 3420~3380 ms
仲酰胺 3460~3420 ms
υ
δ
(C=O)
( Ⅱ带)
伯 仲 叔 胺 1690~1650
S
面内) 伯酰胺 1650~1590 S
(O-H)
(Ⅲ带
仲酰胺 1570~1510 S
注意:
Ⅱ带与Ⅲ带经常重迭为一个峰。
图IR-22 丙酰胺IR谱
图IR-23 N—甲基丙酰胺
(
Ⅰ带
)
υ
(Ⅲ带) δ
(N-H)
:3300 cm
(N-H)
:1530 cm
-1
( Ⅱ带) υ
(C=O)
:1650 cm
-1
-1
- 28 -
2.3.14胺
υ
(N-H)
伯胺(双带) ~3500 ~3400 m
仲 胺 3250~3400 m
δ
υ
(N-H)
(面内) 1640~1550 W
(面外) 900~650 VS
(C-N)
芳香族胺 1350~1310 S
脂肪族胺 1230~1030 W
脂肪族C-N的伸缩振动吸收峰不强,而且C-N与C-C的伸缩振动发生振动
偶合,导致谱带多变,又无特征性,分析时无实际意义。
图IR-24 丙胺的IR谱
- 29 -
2.3.15胺盐与氨基酸
υ
δ
(N-H)
3100~3030
NH
3
+
+
中强
2800~2000
(N-H)
NH
1660
~
1650 弱 尖
3
1550~1480 中强
υ
(C=O)
[氨基酸内盐] 不对称 1600~1560 强
对 称 ~1410 强
υ
(C=O)
[氨基酸的盐酸盐] 1760~1700 强
图IR-25甘氨酸IR谱
(Ⅰ) υ
(Ⅱ) υ
- 30 -
(N
+
-H)
:3100~2100
as(C=O)
:1590 cm
(Ⅲ) δ
υ
(N
+
-H)
:1522 cm
-1
-1
(面内)
-1
as(C=O)
:1410 cm
2.3.16 其他化合物
2.3.16.1 硝基与亚硝基化合物
NO
2
的不对称与对称伸缩振动是硝基存在的主要特征
R—NO
2
υas(NO
2
) 1590~1530 强
υs(NO
2
) 1390~1350 强
Ar—NO
2
υas(NO
2
) 1530~1510 强
υs(NO
2
) 1350~1330 强
R—NO υ(NO) 1600~1500 强
—N-NO υ(NO) 1500~1430 强
图IR-26 邻硝基甲苯IR谱
2.3.16.2有机磷化合物
υ(P=O) 磷酸酯、亚磷酸酯 1315~1150 (通常为双峰) 中强峰
图IR-28 二苯基磷酸酯IR谱
- 31 -
2.3.16.3 有机硫化合物
基 团 吸收峰(cm
-1
) 强度 备 注
S-H
2580~2550 弱 υ(S-H)
硫亚甲基(S-CH
2
)
1440~1410 强 δ:CH
2
剪式振动
1270~1220 强 δ
(C-H)
:CH面外摇摆
(C-H)
硫甲基(S-CH
3
) 1330~1230 中 δ
(C-H)
亚 砜(R-SO-R) 1110~1000 强 υ
(S=O)
亚磺酸(R-SO-OH) ~1090 强
870~810 强
亚磺酸酯(R-SO-OR') 1135~1125 强
亚硫酸酯(R-O-SO-OR') ~1200 强
砜(R-SO
2
-R) 1350~1300 强 υas
(S=O)
1190~1120 强 υs
(S=O)
磺酸(R-SO
2
-OH) 1345±5 强 υas
(S=O)
1155±5 强 υs
(S=O)
磺酸酯(R-SO
2
-OR') 1370~1335 强 υas
(S=O)
1200~1170 中 υs
(S=O)
磺酸酯(R-O-SO
2
-OR') 1415~1380 强 υas
(S=O)
1200~1165 中 υs
(S=O)
图IR-27 对甲基苯磺酸甲酯IR谱
- 32 -
2.3.16.4有机硅化合物
基 团 振动形式 吸收峰(cm
-1
) 强度 备 注
S
i
—H υ
(S
i
-H)
2157~2095 VS 尖峰
δ
(Si-H
2
)
947~800 VS
S
i
—C υ
(S
i
-C)
840~670 S
Si(CH
3
)
3
υ(S
i
-C) 840,755 S
S
i
—O υ(S
i
-O) 1090~920 S
S
i
—F υ(S
i
-F) 1000~800 S
S
i
—Cl υ(S
i
-Cl) 650~500 S
图IR-29 六甲基二硅醚IR谱
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