分子的对称性 ：CO2的对称伸缩O=C=O 其它
（2）能级跃迁的几率 基频几率最大 四、影响峰位的因素 （一）内部因素
1．电子效应
由于取代基具有不同的电负性，通过电子效应使分子中的电子云分布发生变化，从而改变化学键的键力常数，也就改变了基团的特征吸收频率。 （1）诱导效应（inductive effect)
取代基的电负性，引起电子云密度的变化，称为诱导效应。分为吸电子诱导效应（-I效应）和给电子诱导效应（+I效应） （2）共轭效应（简称＋C或＋M效应）
共轭效应使电子密度平均化，C=O的双键性降低，键力常数减少，故吸收峰移向低波数区。
当同时存在I效应和C效应时，吸收峰的位移方向由影响较大的那个效应决定。 2．空间效应
（1）场效应（简称F效应） （2）空间障碍（位阻） （3）跨环效应
是一种特殊的空间电子效应，由于两基团的空间位置相近而产生的跨环共轭效应，使红外吸收向低波数移动。
（4）环张力
环外双键和环上羰基，其频率随着环张力增加而增加。 环内双键的伸缩频率则随环张力的增加而降低。 3．氢键效应
氢键的形成使参与形成氢键的化学键力常数减少，可使伸缩频率向低波数方向移动，谱带变宽。
（1）分子内氢键（与浓度无关）
氢键的形成使参与形成氢键的化学键力常数减少，可使伸缩频率向低波数方向移动，谱带变宽。
（1）分子内氢键（与浓度无关）
可使谱带大幅度向低波数方向移动 (P54举例)
（2）分子间氢键（与浓度有关）
醇、酚、羧酸。其中羧酸的分子间氢键缔合不仅使羰基的吸收频率发生变化，而且也使羟基出现在3200～2500cm-1区间。 4．互变异构 5．振动偶合效应
当两个基团在分子中靠近，且振动频率相同或相近时，其相应的吸收峰强度增强或发生裂分，形成两个峰，这叫振动偶合。
费米共振：
当倍频峰（或组频）位于某强的基频吸收峰附近时，弱的倍频或组频峰的吸收强度被大大强化，间或发生峰带裂分，这种倍频与基频峰之间的振动偶合称为费米共振。 6．样品的物理状态的影响
同一样品在不同的状态测定（气、液、固），其红外吸收光谱有不同程度的差异。核对光谱
时要注意。
（二）外部因素 1．溶剂影响
极性基团的伸缩频率常随溶剂极性增大而降低。如羧酸的羰基在不同溶剂中伸缩频率如下： 气体 vC=O 1780cm-1 乙醚 vC=O 1760cm-1 乙醇 vC=O 1720cm-1 碱液 vC=O 1610～1550cm-1
第二节 红外光谱中的重要区段 一、特征谱带区、指纹区及相关峰的概念 1、特征谱带区
有机化合物的分子中一些主要官能团的特征吸收多发生在红外区域的4000～1333cm-1。该区域吸收峰比较稀疏，容易辨认，故通常把该区域叫特征谱带区，该区相应的吸收峰称做特征吸收或特征峰。
2、指纹区
1333～400cm-1的低频区称为指纹区。该区域对于各个化合物来说特异性较强，犹如每个人的指纹一样。 3、相关峰
一个基团常有数种振动形式，每种红外活性的振动通常都相应产生一个吸收峰。习惯上把这些相互依存而又相互可以佐证的吸收峰叫相关峰。 二．红外光谱中的八个重要区段
（一） 3750～3000cm-1 ，X-H伸缩振动区
（二） 3300～3000cm-1，不饱和烃和芳烃C-H伸缩振动区 （三） （四） （五） （六）
3000～2700cm-1, 饱和烃的C-H和醛基C-H伸缩振动区 2400～2100cm-1, 三键对称伸缩振动区 1900～1650cm-1, 羰基的伸缩振动区 1680～1500cm-1, 双键的伸缩振动区
（七） 1475～1050 cm-1, C-H弯曲振动（面内）及X-Y伸缩振动 （八） 1000～650cm-1,C-H弯曲振动（面外）
1、 3750～3000cm-1 X-H (X= N, O, S) 伸缩振动区
基团类型 波数cm-1 峰强 备注 vO-H
游离O-H 3700~3500 较强，尖锐 稀溶液或气态 缔合O-H 3450~3200 强，宽
羧酸 3400~2500 强而散（很特征） vN-H
游离N-H 3500~3300 弱，稍尖 伯胺 双峰 缔合N-H 3500~3100 弱而尖 仲胺是单峰 叔胺无吸收峰
酰胺 3500~3300 可变
2、 3300～3000cm-1 不饱和烃和芳烃C-H伸缩振动区 基团类型 波数cm-1 峰强 备注 C≡C-H 3300 强 很特征
Ar-H 3030 弱－中 C=C-H 3040~3010 弱－中强
此区域是区别饱和及不饱和烃的重要区域，不饱和烃和芳烃C-H伸缩振动均在3000 cm-1
以上，饱和烷烃均在3000 cm-1以下。
3、 3000～2700cm-1
饱和烃的C-H和醛基C-H伸缩振动区
C-H键类型 波数cm-1 峰强 备注 －CH3 2960,2780 高强 双峰
－CH2 2930,2850 强 双峰 不特征 －C-H 2890 中强
－OCH3 2830~2810 中强
2820,2720 中强，尖 双峰 2720低，特征 －O-CH2-O 2780~2765 弱－ 相关峰930 （四）三键C-C对称伸缩振动区（2400～2100cm-1）
三键类型 波数cm-1 峰强 H-C≡C-R 2140~2100 强 R’-C≡ C-R 2260~2190 可变 R-C≡ C-R 无吸收
RC≡ N 2260~2240 强 R’-C≡ C-C≡ C-R 2400~2100 弱－中强 （五）羰基的伸缩振动区（1900～1650cm-1） 羰基吸收最常出现的区域为1755~1670cm-1， 表现为一特征的强峰。
羰基峰位的计算方法：p74
（六）双键的对称伸缩振动区（1680～1500cm-1）
双键类型 波数cm-1 峰强 >C=C< 1680~1620 不定
>C=N－ 1690~1640 不定
－N=N－ 1630~1575 不定 说明：1、分子比较对称时，C=C 峰很弱。
2、芳香化合物在1600～1500cm-1处有一个 或一个以上强峰。
3、C＝C 吸收高频区与 C=O 区别。
（七）C-H弯曲振动（面内） （1475～1300 cm-1）及X-Y伸缩振动(1300 ～1050 cm-1) 基团类型 波数cm-1 峰强 δas CH3 1470~1430 中 δs CH3 1396~1365 中－弱 δas CH2 1470~1430 中 说明：1、羧酸盐(COO-) vs 1450~1300强峰， 硝基 (NO2) vs 1385~1290强峰, 砜类 (SO2) vas 1440~1290强峰 2、偕二甲基，双峰；
偕三甲基，双峰，一强一弱 p78
X-Y伸缩振动（强） ：对鉴定醇、醚、酯有帮助 （八）C-H弯曲振动（面外）（1000～650cm-1）
基团类型 波数cm-1 峰强
RCH=CH2 990, 910 强
RCH=CHR（顺） 690 中－强 RCH=CHR（反） 970 中－强
R2C=CH2 890 中－强 R2C=CHR 840~790 中－强
脂肪族化合物CH面外弯曲振动区
说明：1、分子中有－（CH2)n－基团，且n > 4时，在720～750cm-1也会出现CH平面摇摆振动吸收峰，随着n的减少，吸收峰向高波数移动。
2、亚甲二氧基（-O-CH2-O-）与苯环相连时，在925～935cm-1有很强的特征吸收峰。
3、甙键为β构型时，在890cm-1处会出现糖的端基原子的δCH吸收，可作为鉴定甙键构型的辅助手段。
三．芳香族化合物的特征吸收 (表2-13）
相关峰 波数cm-1 峰强 备注 vCH 3040~3030 中
vC=C 1600~1430 不定 芳核骨架振动 1600, 1500
δCH 910～690 强 判断取代类型 芳香化合物的判断：
考察 3040~3030 vCH和1600~1430芳核骨架振动同时存在，确定有无芳香环。
与烯烃的区别：
烯烃在1600附近只有一个峰，一般以1640为中心；芳香环在1600~1430至少两个以上的峰（一般有1600和1500附近两个主峰） 与烷烃的区别：
烷烃vCH在2900，芳香环在3030。（以3000为界）
烷烃在1450和1390 附近的δCH ，与芳香环在1600~1430至少两个以上的峰
最主要能与同时含烷基和烯基的化合物分开：
芳香环在1600~1430至少两个以上的峰（一般有1600和1500附近两个主峰，特别是1600的峰）
红外谱图解析的一般步骤
根据分子式，计算不饱和度。 通过不饱和度可估计分子结构中是否有双键、三键或芳香环等。
可先从4000～1333cm-1的特征区入手，找出 存在的官能团，并兼顾指纹区的谱带，估计 分子类型。
通过标准谱图验证解析结果的正确性。对于新化合物，还需配合UV, NMR, MS 等数据进行综合解析。
不饱和度 (Degree of unsaturation)
定义： 又称缺氢指数。是指分子与同碳数的饱和 开链烃比较，每缺少2个氢为1个不饱和度。
如：乙烯变成饱和烷烃需要两个氢原子，不饱和度为1。
作用： 由分子的不饱和度可以推断分子中含有双键，三键，环，芳环的总数目。
注意多环：剪开而不剪短
计算： ? =1+1/2n3+n4+3/2n5+2n6-1/2n1
n1, n3, n4, n5, n6分别为分子中一价，三价，四价，五价，六价元素数目 理解：骨架，串糖葫芦
若分子中仅含一，二，三，四价元素（H，O，N，C），则可按下式进行不饱和度的计算： ? = 1+1/2N数+C数-1/2H数
注意： 与O无关
化合价不分正负，按提供的成键电子数计算 注意变价元素（S，P）DMSO
谱图解析的注意事项：
1、如果在4000～400cm-1区间只显示少数几个
宽吸收峰的谱图，这很可能是无机化合物。（特别是3000附近） 2、解析谱图时，辨认吸收峰位置无疑是重要的，
但吸收峰的强度和峰形也是红外吸收的重要
特点，对确定结构很有用。如羟 基，氨基。 （三要素） 3、同一基团的几种振动吸收峰的相互印证， 如苯环、醛类。（相关峰） 4、判断化合物是饱和还是不饱和。
（以3000cm-1为界）
5、注意区别和排除非样品的谱带的干扰。如
大气中的CO2在2350和667cm-1有吸收；因
KBr吸水，在3410～3300cm-1有吸收(1630附近也有弱峰）。 6、在一张谱图上，并不是所有的吸收峰都能 指出其归属，有许多谱峰，特别是指纹区 的谱峰很难找到它们的归属的。 第三节 红外光谱在结构分析中的应用 一．鉴定未知结构的官能团
1、对于结构简单的化合物，有时仅需知 道其分子式和其他少量信息，即可利 用IR谱完全确定其结构式。
2、一般来说，完整的确定一个未知化合物的 结构，需要测定一些物理常数和UV, NMR, MS等波谱数据的配合才能完成。但红外光 谱在确定化合物中存在的官能团上，有独到 之处。
二．鉴定是否为某已知成分
1．有标准品时，样品和标准品在同一条件下测得的红外光谱比较，完全相同时（包括指纹区）可以判定为同一化合物。（有极个别例外） 2．无标准品，但有标准图谱时， 与谱图核对。
注意所用仪器是否一致，样品的物理状态及所用溶剂是否一致等。 标准谱图集：P92