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红外光谱图解析

一、分析红外谱图
（1）首先依据谱图推出化合物碳架类型，根据分子式计算不饱和度。
公式：不饱和度＝F+1+(T-O)/2
其中：
F：化合价为4价的原子个数（主要是C原子）；
T：化合价为3价的原子个数（主要是N原子）；
O：化合价为1价的原子个数（主要是H原子）。
F、T、O分别是英文4,3 1的首字母，这样记起来就不会忘了
举个例子：例如苯（C6H6），不饱和度＝6+1+（0-6）/2＝4，3个双键加一个环，正好为4个不饱和度。
（2）分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收，以3000 cm^-1为界，高于3000cm^-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收，有可能为烯、炔、芳香化合物吗，而低于3000cm^-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收。
（3）若在稍高于3000cm^-1有吸收，则应在2250~1450cm^-1频区，分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰，其中：
炔 — 2200~2100 cm^-1
烯 — 1680~1640 cm^-1
芳环 — 1600、1580、1500、1450 cm^-1
若已确定为烯或芳香化合物，则应进一步解析指纹区，即1000~650cm^-1的频区，以确定取代基个数和位置（顺反，邻、间、对）。
（4）碳骨架类型确定后，再依据其他官能团，如 C=O，O-H，C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团。
（5）解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来，以准确判定官能团的存在，如2820、2720和1750~1700cm^-1的三个峰，说明醛基的存在。解析的过程基本就是这样吧，至于制样以及红外谱图软件的使用，一般的有机实验书上都有比较详细的介绍的。
二、记住常见常用的健值
1.烷烃
3000-2850 cm-1 C-H伸缩振动
1465-1340 cm-1 C-H弯曲振动
一般饱和烃C-H伸缩均在3000 cm-1 以下，接近3000 cm-1 的频率吸收。
2.烯烃
3100~3010 cm-1 烯烃C-H伸缩

1675~1640 cm-1 C=C伸缩
烯烃C-H面外弯曲振动（1000~675cm^1）。
3.炔烃
2250~2100 cm-1 C≡C伸缩振动
3300 cm-1 附近 炔烃C-H伸缩振动
4.芳烃
3100~3000 cm-1 芳环上C-H伸缩振动
1600~1450 cm-1 C=C 骨架振动
880~680 cm-1 C-H面外弯曲振动)
芳香化合物重要特征：一般在1600，1580，1500和1450 cm-1 可能出现强度不等的4个峰。
880~680 cm-1 ，C-H面外弯曲振动吸收，依苯环上取代基个数和位置不同而发生变化，在芳香化合物红外谱图分析中,常常用此频区的吸收判别异构体。
5.醇和酚
主要特征吸收是O-H和C-O的伸缩振动吸收。
3650~3600 cm-1 自由羟基O-H的伸缩振动，为尖锐的吸收峰
3500~3200 cm-1 分子间氢键O-H伸缩振动，为宽的吸收峰
1300~1000 cm-1 C-O 伸缩振动
769-659 cm-1 O-H 面外弯曲
6.醚
1300~1000 cm-1 伸缩振动（特征吸收）
1150~1060 cm-1 一个强的吸收峰——脂肪醚
1270~1230 cm-1 （为Ar-O伸缩）；
1050~1000 cm-1 （为R-O伸缩）——芳香醚的两个C-O伸缩振动吸收
7.醛和酮
1750~1700 cm-1 醛基C=O伸缩 (特征吸收) ——醛
2820，2720 cm-1 醛基C-H伸缩 ——醛
1715 cm-1 （强峰） 酮基C=O伸缩振动 ——脂肪酮，如果羰基与烯键或芳环共轭会使吸收频率降低
8.羧酸
3300~2500 cm-1 （宽&强） O-H伸缩吸收
1720~1706 cm-1 C=O 吸收
1320~1210 cm-1 C-O伸缩
920 cm-1 成键的O-H键的面外弯曲振动 ——羧酸二聚体
9.酯
1750~1735 cm-1 饱和脂肪族酯(除甲酸酯外)的C=O 吸收谱带
1210~1163 cm-1 饱和酯C-C(=O)-O谱带 （为强吸收）
10.胺：
3500~3100 cm-1 N-H 伸缩振动吸收
1350~1000 cm-1 C-N 伸缩振动吸收，N-H变形振动相当于CH2的剪式振动方式，其吸收带在
1640~1560 cm-1 面外弯曲振动在900~650 cm-1 。
11.腈；腈类的光谱特征
三键伸缩振动区域，有弱到中等的吸收。
2260-2240 cm-1 脂肪族腈
2240-2222 cm-1 芳香族腈
12.酰胺
3500-3100 cm-1 N-H伸缩振动
1680-1630 cm-1 C=O 伸缩振动
1655-1590 cm-1 N-H弯曲振动
1420-1400 cm-1 C-N伸缩
13.有机卤化物
C-X 伸缩，脂肪族
1400-730 cm-1 ：C-F；850-550 cm-1 ：C-Cl；690-515 cm-1 ：C-Br；600-500 cm-1 ：C-I

Characteristic Infrared Absorption Frequencies（特征红外吸收频率）

Bond
Compound Type
Frequency range / cm-1
C-H
Alkanes
2960-2850(s) stretch
1470-1350(v) scissoring and bending
CH3 Umbrella Deformation
1380(m-w) - Doublet - isopropyl, t-butyl
C-H
Alkenes
3080-3020(m) stretch
1000-675(s) bend
C-H
Aromatic Rings
3100-3000(m) stretch
Phenyl Ring Substitution Bands
870-675(s) bend
Phenyl Ring Substitution Overtones
2000-1600(w) - fingerprint region
C-H
Alkynes
3333-3267(s) stretch
700-610(b) bend
C=C
Alkenes
1680-1640(m,w) stretch
C≡C
Alkynes
2260-2100(w,sh) stretch
C=C
Aromatic Rings
1600, 1500(w) stretch
C-O
Alcohols, Ethers, Carboxylic acids, Esters
1260-1000(s) stretch
C=O
Aldehydes, Ketones, Carboxylic acids, Esters
1760-1670(s) stretch
O-H
Monomeric -- Alcohols, Phenols
3640-3160(s,br) stretch
Hydrogen-bonded -- Alcohols, Phenols
3600-3200(b) stretch
Carboxylic acids
3000-2500(b) stretch
N-H
Amines
3500-3300(m) stretch
1650-1580 (m) bend
C-N
Amines
1340-1020(m) stretch
C≡N
Nitriles
2260-2220(v) stretch
NO2
Nitro Compounds
1660-1500(s) asymmetrical stretch
1390-1260(s) symmetrical stretch

如何解析红外光谱图
一、预备知识
（1）根据分子式计算不饱和度公式：
不饱和度 Ω＝n4+1+(n3-n1)/2 其中：
n4：化合价为4价的原子个数（主要是C原子），
n3：化合价为3价的原子个数（主要是N原子），
n1：化合价为1价的原子个数（主要是H,X原子）
（2）分析3300~2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收；以3000 cm-1为界：高于3000cm-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收，有可能为烯，炔，芳香化合物；而低于3000cm-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收；
（3）若在稍高于3000cm-1有吸收,则应在 2250~1450cm-1频区，分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰，其中炔 2200~2100 cm-1， 烯 1680~1640 cm-1 芳环 1600,1580,1500,1450 cm-1若已确定为烯或芳香化合物，则应进一步解析指纹区，即1000~650cm-1的频区，以确定取代基个数和位置（顺、反，邻、间、对）；
（4）碳骨架类型确定后,再依据官能团特征吸收，判定化合物的官能团；
（5）解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来，以准确判定官能团的存在,如2820，2720和1750~1700cm-1的三个峰，说明醛基的存在。
二、熟记健值
1.烷烃：C-H伸缩振动（3000-2850cm-1）C-H弯曲振动1465-1340cm-1）
一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm-1以下，接近3000cm-1的频率吸收。
2.烯烃：烯烃C-H伸缩（3100~3010cm-1），C=C伸缩(1675~1640 cm-1)，烯烃C-H面外弯曲振动（1000~675cm-1）。
3.炔烃：炔烃C-H伸缩振动（3300cm-1附近），三键伸缩振动（2250~2100cm-1）。
4.芳烃：芳环上C-H伸缩振动3100~3000cm-1, C=C 骨架振动1600~1450cm-1, C-H面外弯曲振动880~680cm-1。
芳烃重要特征：在1600，1580，1500和1450cm-1可能出现强度不等的4个峰。
C-H面外弯曲振动吸收880~680cm-1，依苯环上取代基个数和位置不同而发生变化，在芳香化合物红外谱图分析中，常用判别异构体。
5.醇和酚：主要特征吸收是O-H和C-O的伸缩振动吸收，
自由羟基O-H的伸缩振动：3650~3600cm-1,为尖锐的吸收峰，
分子间氢键O-H伸缩振动：3500~3200cm-1，为宽的吸收峰；
C-O 伸缩振动：1300~1000cm-1,O-H 面外弯曲：769-659cm-1
6. 醚特征吸收：1300~1000cm-1 的伸缩振动，
脂肪醚：1150~1060cm-1 一个强的吸收峰
芳香醚：1270~1230cm-1为Ar-O伸缩），1050~1000cm-1（为R-O伸缩）
7.醛和酮：
醛的特征吸收：1750~1700cm-1（C=O伸缩），2820，2720cm-1（醛基C-H伸缩）
脂肪酮：1715cm-1，强的C=O伸缩振动吸收，如果羰基与烯键或芳环共轭会使吸收频率降低
8.羧酸：羧酸二聚体：3300~2500cm-1 宽而强的O-H伸缩吸收
1720~1706cm-1 C=O伸缩吸收
1320~1210cm-1 C-O伸缩吸收 ，
920cm-1 成键的O-H键的面外弯曲振动
9.酯：饱和脂肪酸酯(除甲酸酯外)的C=O 吸收谱带：1750~1735cm-1区域
饱和酯C-O谱带：1210~1163cm-1 区域为强吸收
10.胺：N-H 伸缩振动吸收3500~3100 cm-1；C-N 伸缩振动吸收1350~1000 cm-1；
N-H变形振动相当于CH2的剪式振动吸收：1640~1560cm-1；面外弯曲振动吸收900~650cm-1.
11.腈：三键伸缩振动区域，有弱到中等的吸收
脂肪族腈 2260-2240cm-1 芳香族腈 2240-2222cm-1
12.酰胺：3500-3100cm-1 N-H伸缩振动 1680-1630cm-1 C=O 伸缩振动
1655-1590cm-1 N-H弯曲振动 1420-1400cm-1 C-N伸缩
13.有机卤化物：脂肪族C-X 伸缩:
C-F 1400-730 cm-1，C-Cl 850-550 cm-1 ，C-Br 690-515 cm-1,C-I 600-500 cm-1
三、红外识谱歌
红外可分远中近，中红特征指纹区，1300来分界，注意横轴划分异。
看图要知红外仪，弄清物态固液气。样品来源制样法，物化性能多联系。

识图先学饱和烃，三千以下看峰形。2960、2870是甲基，2930、2850亚甲峰。
1470碳氢弯，1380甲基显。 二个甲基同一碳，1380分二半。
面内摇摆720，长链亚甲亦可辨。

烯氢伸展过三千，排除倍频和卤烃。末端烯烃此峰强，只有一氢不明显。
化合物，又键偏，～1650会出现。 烯氢面外易变形，1000以下有强峰。
910端基氢，再有一氢990。 顺式二氢690，反式移至970；
单氢出峰820，干扰顺式难确定。

炔氢伸展三千三，峰强峰形大而尖。三键伸展2200，炔氢摇摆680。

芳烃呼吸很特别，1600～1430，1650～2000，取代方式区分明。
900～650，面外弯曲定芳氢。 五氢吸收有两峰，700和750；
四氢只有750，二氢相邻830；间二取代出三峰，700、780，880处孤立氢

醇酚羟基易缔合，三千三处有强峰。C－O伸展吸收大，伯仲叔基易区别。
1050伯醇显，1100乃是仲， 1150叔醇在，1230才是酚。

1110醚链伸，注意排除酯酸醇。若与π键紧相连，二个吸收要看准，
1050对称峰，1250反对称。苯环若有甲氧基，碳氢伸展2820。
次甲基二氧连苯环，930处有强峰，环氧乙烷有三峰，1260环振动，
九百上下反对称，八百左右最特征。缩醛酮，特殊醚，1110非缩酮。
酸酐也有C－O键，开链环酐有区别，开链峰宽一千一，环酐移至1250。

羰基伸展一千七，2720定醛基。吸电效应波数高，共轭则向低频移。

张力促使振动快，环外双键可类比。

2500到3300，羧酸氢键峰形宽，920，钝峰显，羧基可定二聚酸，
酸酐千八来偶合，双峰60严相隔，链状酸酐高频强，环状酸酐高频弱。
羧酸盐，偶合生，羰基伸缩出双峰，1600反对称，1400对称峰。
1740酯羰基，何酸可看碳氧展。1180甲酸酯，1190是丙酸，
1220乙酸酯，1250芳香酸。1600兔耳峰，常为邻苯二甲酸。
氮氢伸展3400，每氢一峰很分明。羰基伸展酰胺I，1660有强峰；
N－H变形酰胺II，1600分伯仲。伯胺频高易重叠，仲酰固态1550；
碳氮伸展酰胺III，1400强峰显。胺尖常有干扰见，N－H伸展三千三，
叔胺无峰仲胺单，伯胺双峰小而尖。1600碳氢弯，芳香仲胺千五偏。
八百左右面内摇，确定最好变成盐。伸展弯曲互靠近，伯胺盐三千强峰宽，
仲胺盐、叔胺盐，2700上下可分辨，亚胺盐，更可怜，2000左右才可见。

硝基伸缩吸收大，相连基团可弄清。1350、1500，分为对称反对称。

氨基酸，成内盐，3100～2100峰形宽。1600、1400酸根展，1630、1510碳氢弯。
盐酸盐，羧基显，钠盐蛋白三千三。

矿物组成杂而乱，振动光谱远红端。铵盐类，较简单，吸收峰，少而宽。
注意羟基水和铵，先记几种普通盐：1100是硫酸根，1380硝酸盐，
1450碳酸根，一千左右看磷酸。硅酸盐，一宽峰，1000真壮观。
勤学苦练多实践，红外识谱不算难