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红外光谱官能团特征峰对照表与特征频率相关图
这份交互式红外光谱官能团特征峰对照表及特征频率相关图按官能团类别收录了傅里叶变换红外光谱(FTIR)中 80 余个特征吸收频率。您可以把它当作完整的红外光谱参考表使用:按基团名称、类别或波数搜索,即可即时筛选结果。点击图中任一色条或表中任一行,即可查看详细说明、峰形和示例谱图。
SpectralBench 的FTIR 峰识别英文工具使用同一套数据:它自动检测您上传光谱中的峰,并与这份红外特征峰对照表比对,归属官能团并给出置信度评分。如需按谱区逐步解析 FTIR 谱图的讲解,请参阅我们的FTIR 谱图解析指南英文。
上传光谱以识别峰 →如何使用本图表
- 在您的谱图中找到峰位(以 cm⁻¹ 为单位的波数)。
- 在搜索框中输入波数,即可在图和表中同时突出显示匹配的基团;也可以直接浏览图表。
- 结合峰形(宽、尖锐、双峰)和强度(强、中等、弱)缩小归属范围——这些特征常常与峰位同样具有鉴别意义。
- 查找其他相关峰。大多数官能团会产生多个谱带——确认来自同一官能团的两到三个谱带,远比只依赖单个峰可靠。
红外特征峰对照表:常见官能团吸收| 官能团 | 波数范围(cm⁻¹) | 强度 | 峰形 |
|---|
| O-H 伸缩振动(氢键缔合) | 3200–3550 | 强 | 宽 |
| O-H 伸缩振动(羧酸) | 2500–3300 | 强 | 宽 |
| N-H 伸缩振动(伯胺 1°) | 3250–3500 | 中等 | 双峰 |
| N-H 伸缩振动(酰胺) | 3180–3350 | 中等 | 宽 |
| C-H 伸缩振动(CH₃,CH₂) | 2845–2970 | 强 | 尖锐 |
| C-H 伸缩振动(芳环) | 3000–3100 | 中等 | 尖锐 |
| ≡C-H 伸缩振动(末端炔) | 3260–3330 | 强 | 尖锐 |
| C≡N 伸缩振动(腈) | 2210–2260 | 强 | 尖锐 |
| C=O 伸缩振动(酮) | 1705–1725 | 强 | 尖锐 |
| C=O 伸缩振动(醛) | 1720–1740 | 强 | 尖锐 |
| C=O 伸缩振动(酯) | 1735–1750 | 强 | 尖锐 |
| C=O 伸缩振动(羧酸) | 1700–1725 | 强 | 尖锐 |
| C=O 伸缩振动(酰胺 I 带) | 1630–1690 | 强 | 尖锐 |
| C=C 伸缩振动(芳环) | 1450–1615 | 可变 | 尖锐 |
| C=C 伸缩振动(烯烃) | 1620–1680 | 可变 | 尖锐 |
| NO₂ 伸缩振动(硝基) | 1310–1570 | 强 | 尖锐 |
| C-O 伸缩振动(酯 C-O-C) | 1150–1300 | 强 | 尖锐 |
| C-O 伸缩振动(醇) | 1000–1210 | 强 | 尖锐 |
| S=O 伸缩振动(砜) | 1120–1350 | 强 | 尖锐 |
| Si-O 伸缩振动 | 1000–1100 | 强 | 宽 |
搜索基团、类别或波数(例如“C=O”、“酮”、“1715”) 红外特征频率相关图
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波数(cm⁻¹)
O–H, N–HC–H三键区双键区指纹区
4000350030002500200015001000500
醇、酚
羧酸
胺
酰胺
烷烃
烯烃
芳香化合物
炔烃
醛
酯
酸酐
醇
砜
磺酸盐
卤代烷烃
官能团特征频率
醇、酚
3610–3670
强
尖锐
非氢键缔合 O-H 的尖锐吸收。通常见于稀溶液或气相中。
3200–3550
强
宽
氢键缔合 O-H 基团产生的宽吸收。谱带之所以宽,是因为样品中的氢键强度存在一定分布。
3610–3670 cm⁻¹强尖锐
非氢键缔合 O-H 的尖锐吸收。通常见于稀溶液或气相中。
3200–3550 cm⁻¹强宽
氢键缔合 O-H 基团产生的宽吸收。谱带之所以宽,是因为样品中的氢键强度存在一定分布。
羧酸
2500–3300
强
宽
羧酸 O-H 特有的很宽的吸收。常与 C-H 伸缩振动重叠,在谱图中形成独特的宽平台状吸收。
1700–1725
强
尖锐
羧酸的羰基伸缩振动。在固相和液相中,二聚体氢键缔合使频率降低。可通过 2500–3300 cm⁻¹ 附近的宽 O-H 伸缩振动来确认。
1395–1440
中等
尖锐
羧酸中 O-H 的面内弯曲振动,与 C-O 伸缩振动耦合。在鉴别羧酸时,该谱带的鉴别意义不如 C=O 伸缩振动和宽 O-H 伸缩振动。
2500–3300 cm⁻¹强宽
羧酸 O-H 特有的很宽的吸收。常与 C-H 伸缩振动重叠,在谱图中形成独特的宽平台状吸收。
1700–1725 cm⁻¹强尖锐
羧酸的羰基伸缩振动。在固相和液相中,二聚体氢键缔合使频率降低。可通过 2500–3300 cm⁻¹ 附近的宽 O-H 伸缩振动来确认。
1395–1440 cm⁻¹中等尖锐
羧酸中 O-H 的面内弯曲振动,与 C-O 伸缩振动耦合。在鉴别羧酸时,该谱带的鉴别意义不如 C=O 伸缩振动和宽 O-H 伸缩振动。
胺
3350–3500
中等
双峰
伯胺双峰中频率较高的峰,源于 N-H 反对称伸缩振动。与对称伸缩振动峰配对,可确认伯胺。
3250–3400
中等
双峰
伯胺双峰中频率较低的峰,源于 N-H 对称伸缩振动。这种双峰特征可将伯胺与仲胺及醇区分开。
3310–3500
弱
尖锐
仲胺只有一个较弱的 N-H 伸缩振动谱带。由于只存在一个 N-H 键,出现的是单峰,而不是伯胺中所见的双峰。
1580–1650
中等
尖锐
伯胺中 NH₂ 基团的剪式变形振动。若同时观察到 3300–3500 cm⁻¹ 附近的 N-H 伸缩振动双峰,该谱带有助于确认伯胺。
1020–1100
中等
尖锐
脂肪胺中的 C-N 伸缩振动。该谱带位于指纹区,那里还有许多其他单键伸缩振动吸收,因此往往难以确切识别。
1250–1360
强
尖锐
芳胺中的 C-N 伸缩振动。由于与芳环共振而具有部分双键性质,该谱带比脂肪族 C-N 伸缩振动更强,频率也更高。
650–900
可变
宽
伯胺中 NH₂ 基团的宽面外摇摆振动。该谱带常常很宽且位置多变,因此用于鉴定时不如 N-H 伸缩振动可靠。
700–750
弱
宽
仲胺中 N-H 键的宽而弱的面外摇摆振动。该谱带常被指纹区的其他吸收掩盖。
3350–3500 cm⁻¹中等双峰
伯胺双峰中频率较高的峰,源于 N-H 反对称伸缩振动。与对称伸缩振动峰配对,可确认伯胺。
3250–3400 cm⁻¹中等双峰
伯胺双峰中频率较低的峰,源于 N-H 对称伸缩振动。这种双峰特征可将伯胺与仲胺及醇区分开。
3310–3500 cm⁻¹弱尖锐
仲胺只有一个较弱的 N-H 伸缩振动谱带。由于只存在一个 N-H 键,出现的是单峰,而不是伯胺中所见的双峰。
1580–1650 cm⁻¹中等尖锐
伯胺中 NH₂ 基团的剪式变形振动。若同时观察到 3300–3500 cm⁻¹ 附近的 N-H 伸缩振动双峰,该谱带有助于确认伯胺。
1020–1100 cm⁻¹中等尖锐
脂肪胺中的 C-N 伸缩振动。该谱带位于指纹区,那里还有许多其他单键伸缩振动吸收,因此往往难以确切识别。
1250–1360 cm⁻¹强尖锐
芳胺中的 C-N 伸缩振动。由于与芳环共振而具有部分双键性质,该谱带比脂肪族 C-N 伸缩振动更强,频率也更高。
650–900 cm⁻¹可变宽
伯胺中 NH₂ 基团的宽面外摇摆振动。该谱带常常很宽且位置多变,因此用于鉴定时不如 N-H 伸缩振动可靠。
700–750 cm⁻¹弱宽
仲胺中 N-H 键的宽而弱的面外摇摆振动。该谱带常被指纹区的其他吸收掩盖。
酰胺
3180–3350
中等
宽
酰胺中的宽 N-H 伸缩振动,由于与羰基共振,其频率比胺更低。伯酰胺有两个谱带;仲酰胺只有一个。
1630–1690
强
尖锐
酰胺 I 带,以 C=O 伸缩振动为主,混有部分 C-N 伸缩振动和 N-H 弯曲振动的成分。其频率低,反映了氮原子上的孤对电子向羰基的共振离域。
1510–1570
强
尖锐
酰胺 II 带,以 N-H 面内弯曲振动为主,混有 C-N 伸缩振动的成分。在蛋白质中,该谱带与酰胺 I 带一起用于确定二级结构。
3180–3350 cm⁻¹中等宽
酰胺中的宽 N-H 伸缩振动,由于与羰基共振,其频率比胺更低。伯酰胺有两个谱带;仲酰胺只有一个。
1630–1690 cm⁻¹强尖锐
酰胺 I 带,以 C=O 伸缩振动为主,混有部分 C-N 伸缩振动和 N-H 弯曲振动的成分。其频率低,反映了氮原子上的孤对电子向羰基的共振离域。
1510–1570 cm⁻¹强尖锐
酰胺 II 带,以 N-H 面内弯曲振动为主,混有 C-N 伸缩振动的成分。在蛋白质中,该谱带与酰胺 I 带一起用于确定二级结构。
烷烃
2950–2970
强
尖锐
甲基中三个 C-H 键的反对称伸缩振动。位于 ~2960 cm⁻¹ 的这一谱带是有机化合物谱图中最常见的吸收之一。
2860–2885
强
尖锐
甲基的对称伸缩振动,三个 C-H 键同相地同时伸长和缩短。其位置在 2870 cm⁻¹ 附近,有助于区分 CH₃ 与 CH₂。
2915–2940
强
尖锐
亚甲基 C-H 键的反对称伸缩振动,出现在 2925 cm⁻¹ 附近。在长链烃中,由于 CH₂ 基团数量多,该谱带尤其强。
2845–2870
中等
尖锐
亚甲基 C-H 键的对称伸缩振动,位于 2855 cm⁻¹ 附近。其频率略低于 CH₃ 对称伸缩振动。
1440–1465
中等
尖锐
甲基在 1450 cm⁻¹ 附近的反对称弯曲振动(变形振动)。该谱带与 CH₂ 剪式振动重叠,几乎所有含 CH₃ 的有机分子中都会出现。
1370–1390
中等
尖锐
CH₃ 在 1375 cm⁻¹ 附近的对称弯曲振动(伞式振动)。偕二甲基(异丙基、叔丁基)会使该谱带特征性地裂分为双峰。
1440–1475
中等
尖锐
亚甲基在 1465 cm⁻¹ 附近的剪式变形振动。在结晶的长链烷烃中,由于晶体场效应,该谱带可能发生裂分。
715–725
中等
尖锐
含有四个或更多连续 CH₂ 基团的亚甲基链的面内摇摆振动。720 cm⁻¹ 附近的这一谱带对长链烷基具有鉴别意义。
2950–2970 cm⁻¹强尖锐
甲基中三个 C-H 键的反对称伸缩振动。位于 ~2960 cm⁻¹ 的这一谱带是有机化合物谱图中最常见的吸收之一。
2860–2885 cm⁻¹强尖锐
甲基的对称伸缩振动,三个 C-H 键同相地同时伸长和缩短。其位置在 2870 cm⁻¹ 附近,有助于区分 CH₃ 与 CH₂。
2915–2940 cm⁻¹强尖锐
亚甲基 C-H 键的反对称伸缩振动,出现在 2925 cm⁻¹ 附近。在长链烃中,由于 CH₂ 基团数量多,该谱带尤其强。
2845–2870 cm⁻¹中等尖锐
亚甲基 C-H 键的对称伸缩振动,位于 2855 cm⁻¹ 附近。其频率略低于 CH₃ 对称伸缩振动。
1440–1465 cm⁻¹中等尖锐
甲基在 1450 cm⁻¹ 附近的反对称弯曲振动(变形振动)。该谱带与 CH₂ 剪式振动重叠,几乎所有含 CH₃ 的有机分子中都会出现。
1370–1390 cm⁻¹中等尖锐
CH₃ 在 1375 cm⁻¹ 附近的对称弯曲振动(伞式振动)。偕二甲基(异丙基、叔丁基)会使该谱带特征性地裂分为双峰。
1440–1475 cm⁻¹中等尖锐
亚甲基在 1465 cm⁻¹ 附近的剪式变形振动。在结晶的长链烷烃中,由于晶体场效应,该谱带可能发生裂分。
715–725 cm⁻¹中等尖锐
含有四个或更多连续 CH₂ 基团的亚甲基链的面内摇摆振动。720 cm⁻¹ 附近的这一谱带对长链烷基具有鉴别意义。
烯烃
3020–3100
中等
尖锐
烯烃中 sp² 杂化碳上 C-H 键的伸缩振动。与 sp³ C-H 相比频率较高,反映了该键中更大的 s 成分。
1620–1680
可变
尖锐
C=C 双键的伸缩振动。在对称取代的烯烃中,该谱带常常很弱;若该键为中心对称,谱带可能不出现。共轭使频率降低。
960–975
强
尖锐
反式二取代烯烃在 970 cm⁻¹ 附近的强 C-H 面外弯曲振动。该谱带是判断反式烯烃构型最可靠的谱带之一。
650–730
中等
尖锐
顺式二取代烯烃的 C-H 面外弯曲振动。与反式烯烃的对应谱带相比,该谱带更弱,位置也更多变,因此仅凭红外光谱判断顺式构型的把握较小。
905–920
强
尖锐
单取代(乙烯基)烯烃在 910 cm⁻¹ 附近的强 C-H 面外弯曲振动。990 cm⁻¹ 附近的第二个面外弯曲振动谱带可进一步确认乙烯基。
880–900
强
尖锐
亚乙烯基(1,1-二取代)烯烃在 890 cm⁻¹ 附近的 C-H 面外弯曲振动。这一单一强谱带是偕二取代烯烃中 =CH₂ 基团的特征。
3020–3100 cm⁻¹中等尖锐
烯烃中 sp² 杂化碳上 C-H 键的伸缩振动。与 sp³ C-H 相比频率较高,反映了该键中更大的 s 成分。
1620–1680 cm⁻¹可变尖锐
C=C 双键的伸缩振动。在对称取代的烯烃中,该谱带常常很弱;若该键为中心对称,谱带可能不出现。共轭使频率降低。
960–975 cm⁻¹强尖锐
反式二取代烯烃在 970 cm⁻¹ 附近的强 C-H 面外弯曲振动。该谱带是判断反式烯烃构型最可靠的谱带之一。
650–730 cm⁻¹中等尖锐
顺式二取代烯烃的 C-H 面外弯曲振动。与反式烯烃的对应谱带相比,该谱带更弱,位置也更多变,因此仅凭红外光谱判断顺式构型的把握较小。
905–920 cm⁻¹强尖锐
单取代(乙烯基)烯烃在 910 cm⁻¹ 附近的强 C-H 面外弯曲振动。990 cm⁻¹ 附近的第二个面外弯曲振动谱带可进一步确认乙烯基。
880–900 cm⁻¹强尖锐
亚乙烯基(1,1-二取代)烯烃在 890 cm⁻¹ 附近的 C-H 面外弯曲振动。这一单一强谱带是偕二取代烯烃中 =CH₂ 基团的特征。
芳香化合物
3000–3100
中等
尖锐
芳环 sp² 碳上 C-H 键的伸缩振动。出现在略高于 3000 cm⁻¹ 处,有助于区分芳香族 C-H 与脂肪族 C-H(低于 3000 cm⁻¹)。
1585–1615
可变
尖锐
1600 cm⁻¹ 附近的芳环 C=C 特征伸缩振动之一。强度取决于环的对称性和取代基;极性较大的取代基会使强度增大。
1450–1510
可变
尖锐
位于 1475–1500 cm⁻¹ 附近的第二个主要芳环 C=C 伸缩振动。与 ~1600 cm⁻¹ 谱带一起,可确认芳环体系。
730–770
强
尖锐
单取代苯中五个相邻芳环氢的 C-H 面外弯曲振动。该谱带与 690 cm⁻¹ 附近的环面外弯曲振动一起,可确认单取代类型。
690–710
强
尖锐
单取代苯在 690 cm⁻¹ 附近的环面外弯曲振动。该谱带与 750 cm⁻¹ 附近的 C-H 面外弯曲振动配对,是最可靠的芳环取代类型判据之一。
735–770
强
尖锐
邻位二取代苯中四个相邻芳环氢的 C-H 面外弯曲振动。690 cm⁻¹ 附近没有强的环弯曲振动谱带,可据此将邻位取代与单取代区分开。
800–860
强
尖锐
对位二取代苯中两个相邻氢在 830 cm⁻¹ 附近的 C-H 面外弯曲振动。这一单一强谱带对于对位取代鉴别意义很强。
1000–1100
中等
尖锐
芳环 C-H 键的面内弯曲振动。该区域的多个谱带反映了环上氢原子的不同振动模式。
990–1010
可变
尖锐
芳环在 1000 cm⁻¹ 附近的对称环扩张/收缩振动(呼吸振动模式)。该振动中所有环原子沿径向同相运动。
3000–3100 cm⁻¹中等尖锐
芳环 sp² 碳上 C-H 键的伸缩振动。出现在略高于 3000 cm⁻¹ 处,有助于区分芳香族 C-H 与脂肪族 C-H(低于 3000 cm⁻¹)。
1585–1615 cm⁻¹可变尖锐
1600 cm⁻¹ 附近的芳环 C=C 特征伸缩振动之一。强度取决于环的对称性和取代基;极性较大的取代基会使强度增大。
1450–1510 cm⁻¹可变尖锐
位于 1475–1500 cm⁻¹ 附近的第二个主要芳环 C=C 伸缩振动。与 ~1600 cm⁻¹ 谱带一起,可确认芳环体系。
730–770 cm⁻¹强尖锐
单取代苯中五个相邻芳环氢的 C-H 面外弯曲振动。该谱带与 690 cm⁻¹ 附近的环面外弯曲振动一起,可确认单取代类型。
690–710 cm⁻¹强尖锐
单取代苯在 690 cm⁻¹ 附近的环面外弯曲振动。该谱带与 750 cm⁻¹ 附近的 C-H 面外弯曲振动配对,是最可靠的芳环取代类型判据之一。
735–770 cm⁻¹强尖锐
邻位二取代苯中四个相邻芳环氢的 C-H 面外弯曲振动。690 cm⁻¹ 附近没有强的环弯曲振动谱带,可据此将邻位取代与单取代区分开。
800–860 cm⁻¹强尖锐
对位二取代苯中两个相邻氢在 830 cm⁻¹ 附近的 C-H 面外弯曲振动。这一单一强谱带对于对位取代鉴别意义很强。
1000–1100 cm⁻¹中等尖锐
芳环 C-H 键的面内弯曲振动。该区域的多个谱带反映了环上氢原子的不同振动模式。
990–1010 cm⁻¹可变尖锐
芳环在 1000 cm⁻¹ 附近的对称环扩张/收缩振动(呼吸振动模式)。该振动中所有环原子沿径向同相运动。
炔烃
3260–3330
强
尖锐
末端炔烃中 sp 杂化碳上 C-H 键的伸缩振动。频率高反映了该键具有 50% 的 s 成分,且该谱带特征性地尖锐而强。
2100–2140
弱
尖锐
末端炔烃中碳碳三键的伸缩振动。由于振动过程中偶极矩变化小,该谱带相对偏弱。
2190–2260
弱
尖锐
内炔中碳碳三键的伸缩振动。对称取代的内炔由于偶极矩变化为零,可能不出现吸收。
3260–3330 cm⁻¹强尖锐
末端炔烃中 sp 杂化碳上 C-H 键的伸缩振动。频率高反映了该键具有 50% 的 s 成分,且该谱带特征性地尖锐而强。
2100–2140 cm⁻¹弱尖锐
末端炔烃中碳碳三键的伸缩振动。由于振动过程中偶极矩变化小,该谱带相对偏弱。
2190–2260 cm⁻¹弱尖锐
内炔中碳碳三键的伸缩振动。对称取代的内炔由于偶极矩变化为零,可能不出现吸收。
醛
2700–2760
中等
双峰
醛 C-H 费米共振双峰中频率较低的峰。这一位于 2720 cm⁻¹ 附近的独特谱带对醛鉴别意义很强,因为很少有其他基团在该区域吸收。
2820–2860
中等
双峰
醛 C-H 费米共振双峰中频率较高的峰,源于 C-H 伸缩振动基频与 C-H 弯曲振动第一倍频之间的费米共振。
1720–1740
强
尖锐
醛的羰基伸缩振动,由于诱导给电子效应更小,频率略高于酮。可通过查找 2820 和 2720 cm⁻¹ 附近的特征费米共振双峰来确认。
2700–2760 cm⁻¹中等双峰
醛 C-H 费米共振双峰中频率较低的峰。这一位于 2720 cm⁻¹ 附近的独特谱带对醛鉴别意义很强,因为很少有其他基团在该区域吸收。
2820–2860 cm⁻¹中等双峰
醛 C-H 费米共振双峰中频率较高的峰,源于 C-H 伸缩振动基频与 C-H 弯曲振动第一倍频之间的费米共振。
1720–1740 cm⁻¹强尖锐
醛的羰基伸缩振动,由于诱导给电子效应更小,频率略高于酮。可通过查找 2820 和 2720 cm⁻¹ 附近的特征费米共振双峰来确认。
腈
2210–2260
强
尖锐
C≡N 三键的强伸缩振动吸收。共轭使频率降低,而吸电子取代基使频率升高。由于偶极矩变化大,该谱带远比 C≡C 更强。
2210–2260 cm⁻¹强尖锐
C≡N 三键的强伸缩振动吸收。共轭使频率降低,而吸电子取代基使频率升高。由于偶极矩变化大,该谱带远比 C≡C 更强。
叠氮化合物
2090–2160
强
尖锐
叠氮基(-N₃)的强反对称伸缩振动。这一强谱带出现在原本吸收较少的谱区,对有机叠氮化合物鉴别意义很强。
2090–2160 cm⁻¹强尖锐
叠氮基(-N₃)的强反对称伸缩振动。这一强谱带出现在原本吸收较少的谱区,对有机叠氮化合物鉴别意义很强。
异氰酸酯
2250–2275
强
尖锐
累积双键 N=C=O 体系的强反对称伸缩振动。该谱带很强、尖锐,且位于吸收相对较少的谱区,因此异氰酸酯很容易识别。
2250–2275 cm⁻¹强尖锐
累积双键 N=C=O 体系的强反对称伸缩振动。该谱带很强、尖锐,且位于吸收相对较少的谱区,因此异氰酸酯很容易识别。
异硫氰酸酯
2050–2110
强
尖锐
累积双键 N=C=S 体系的强反对称伸缩振动。由于硫原子较重,其吸收频率比异氰酸酯更低。
2050–2110 cm⁻¹强尖锐
累积双键 N=C=S 体系的强反对称伸缩振动。由于硫原子较重,其吸收频率比异氰酸酯更低。
酮
1705–1725
强
尖锐
简单脂肪酮在 1715 cm⁻¹ 附近的强羰基伸缩振动。C=O 伸缩振动通常是谱图中最强的谱带,并且对电子效应和结构效应高度敏感。
1665–1700
强
尖锐
因与 C=C 双键或芳环共轭而降低的羰基伸缩振动。离域范围扩大使 C=O 键级减小,伸缩振动频率也随之减小。
1705–1725 cm⁻¹强尖锐
简单脂肪酮在 1715 cm⁻¹ 附近的强羰基伸缩振动。C=O 伸缩振动通常是谱图中最强的谱带,并且对电子效应和结构效应高度敏感。
1665–1700 cm⁻¹强尖锐
因与 C=C 双键或芳环共轭而降低的羰基伸缩振动。离域范围扩大使 C=O 键级减小,伸缩振动频率也随之减小。
酯
1735–1750
强
尖锐
简单酯的羰基伸缩振动。其频率高于酮,这是因为电负性较大的酯氧原子通过诱导效应吸引电子云密度,这一作用超过其共轭给电子效应,使 C=O 键增强。
1715–1735
强
尖锐
与双键共轭的酯的羰基伸缩振动。共轭使羰基上的电子云密度发生离域,因此与饱和酯相比频率降低。
1150–1300
强
尖锐
酯键的 C-O 伸缩振动。这一强谱带与 1740 cm⁻¹ 附近的 C=O 伸缩振动一起,构成对酯具有鉴别意义的双峰特征。
1735–1750 cm⁻¹强尖锐
简单酯的羰基伸缩振动。其频率高于酮,这是因为电负性较大的酯氧原子通过诱导效应吸引电子云密度,这一作用超过其共轭给电子效应,使 C=O 键增强。
1715–1735 cm⁻¹强尖锐
与双键共轭的酯的羰基伸缩振动。共轭使羰基上的电子云密度发生离域,因此与饱和酯相比频率降低。
1150–1300 cm⁻¹强尖锐
酯键的 C-O 伸缩振动。这一强谱带与 1740 cm⁻¹ 附近的 C=O 伸缩振动一起,构成对酯具有鉴别意义的双峰特征。
酸酐
1800–1850
强
尖锐
酸酐中频率较高的 C=O 对称伸缩振动。间隔约 60 cm⁻¹ 的特征羰基双峰对酸酐具有鉴别意义。
1720–1775
强
尖锐
酸酐中频率较低的 C=O 反对称伸缩振动。链状酸酐的高频谱带较强,而环状酸酐的低频谱带较强。
1800–1850 cm⁻¹强尖锐
酸酐中频率较高的 C=O 对称伸缩振动。间隔约 60 cm⁻¹ 的特征羰基双峰对酸酐具有鉴别意义。
1720–1775 cm⁻¹强尖锐
酸酐中频率较低的 C=O 反对称伸缩振动。链状酸酐的高频谱带较强,而环状酸酐的低频谱带较强。
酰卤
1770–1815
强
尖锐
酰卤的羰基伸缩振动,频率高,这是因为卤素具有强吸电子诱导效应,使 C=O 力常数增大。
1770–1815 cm⁻¹强尖锐
酰卤的羰基伸缩振动,频率高,这是因为卤素具有强吸电子诱导效应,使 C=O 力常数增大。
内酯
1735–1770
强
尖锐
环状酯(内酯)的羰基伸缩振动。较小内酯中的环张力使频率向高波数移动;五元环内酯在 1770 cm⁻¹ 附近吸收,六元环内酯在 1740 cm⁻¹ 附近吸收。
1735–1770 cm⁻¹强尖锐
环状酯(内酯)的羰基伸缩振动。较小内酯中的环张力使频率向高波数移动;五元环内酯在 1770 cm⁻¹ 附近吸收,六元环内酯在 1740 cm⁻¹ 附近吸收。
碳酸酯
1720–1780
强
尖锐
有机碳酸酯的羰基伸缩振动。频率取决于碳酸酯是环状还是链状;由于环张力,环状碳酸酯在较高频率处吸收。
1720–1780 cm⁻¹强尖锐
有机碳酸酯的羰基伸缩振动。频率取决于碳酸酯是环状还是链状;由于环张力,环状碳酸酯在较高频率处吸收。
脲
1640–1690
强
尖锐
脲类衍生物的羰基伸缩振动,由于两侧两个氮原子的共轭给电子效应,频率显著降低。该谱带与酰胺 I 带区域重叠。
1640–1690 cm⁻¹强尖锐
脲类衍生物的羰基伸缩振动,由于两侧两个氮原子的共轭给电子效应,频率显著降低。该谱带与酰胺 I 带区域重叠。
硝基化合物
1500–1570
强
尖锐
硝基的强反对称伸缩振动。该谱带与 1340 cm⁻¹ 附近的对称伸缩振动一起,构成硝基化合物的特征峰对。
1310–1370
强
尖锐
硝基在 1340 cm⁻¹ 附近的对称伸缩振动。务必查找 1530 cm⁻¹ 附近对应的反对称伸缩振动,以确认硝基。
1500–1570 cm⁻¹强尖锐
硝基的强反对称伸缩振动。该谱带与 1340 cm⁻¹ 附近的对称伸缩振动一起,构成硝基化合物的特征峰对。
1310–1370 cm⁻¹强尖锐
硝基在 1340 cm⁻¹ 附近的对称伸缩振动。务必查找 1530 cm⁻¹ 附近对应的反对称伸缩振动,以确认硝基。
亚胺
1620–1690
可变
尖锐
亚胺和肟中 C=N 双键的伸缩振动。其频率与 C=C 伸缩振动及酰胺 I 带重叠,但可结合上下文以及与 N-H 或 O-H 谱带的相关性加以区分。
1620–1690 cm⁻¹可变尖锐
亚胺和肟中 C=N 双键的伸缩振动。其频率与 C=C 伸缩振动及酰胺 I 带重叠,但可结合上下文以及与 N-H 或 O-H 谱带的相关性加以区分。
醇
1000–1075
强
尖锐
伯醇的 C-O 伸缩振动。其位置在 1050 cm⁻¹ 附近,有助于将伯醇与仲醇、叔醇区分开,后两者的吸收频率依次更高。
1075–1150
强
尖锐
仲醇在 1100 cm⁻¹ 附近的 C-O 伸缩振动。其位置相对于伯醇的移动,反映了与羟基相连的碳原子上支化程度增大。环己醇(约 1065 cm⁻¹)和薄荷醇(约 1045 cm⁻¹)等脂环醇的吸收落在伯醇范围内:与羟基相连的碳原子本身是成环原子,或与该碳原子相邻处有双键,都会使谱带降低约一个类别。
1100–1210
强
尖锐
叔醇的 C-O 伸缩振动,位于 1100–1210 cm⁻¹(叔丁醇在 1200 cm⁻¹ 附近)。其频率在三类醇中最高,但在 1100 与 1150 cm⁻¹ 之间与仲醇的范围重叠,因此仅凭该区间内的一个谱带无法区分二者。
1300–1420
中等
宽
醇中 O-H 键的面内弯曲振动(变形振动)。该谱带较宽,比其周围的峰更宽;它主要与 C-H 弯曲振动耦合,并与 1375 cm⁻¹ 附近的 CH₃ 对称弯曲振动重叠。
800–900
中等
尖锐
醇中的 C-C-O 骨架变形振动。该振动模式涉及 C-C-O 骨架的耦合弯曲振动,常见于伯醇和仲醇。
1000–1075 cm⁻¹强尖锐
伯醇的 C-O 伸缩振动。其位置在 1050 cm⁻¹ 附近,有助于将伯醇与仲醇、叔醇区分开,后两者的吸收频率依次更高。
1075–1150 cm⁻¹强尖锐
仲醇在 1100 cm⁻¹ 附近的 C-O 伸缩振动。其位置相对于伯醇的移动,反映了与羟基相连的碳原子上支化程度增大。环己醇(约 1065 cm⁻¹)和薄荷醇(约 1045 cm⁻¹)等脂环醇的吸收落在伯醇范围内:与羟基相连的碳原子本身是成环原子,或与该碳原子相邻处有双键,都会使谱带降低约一个类别。
1100–1210 cm⁻¹强尖锐
叔醇的 C-O 伸缩振动,位于 1100–1210 cm⁻¹(叔丁醇在 1200 cm⁻¹ 附近)。其频率在三类醇中最高,但在 1100 与 1150 cm⁻¹ 之间与仲醇的范围重叠,因此仅凭该区间内的一个谱带无法区分二者。
1300–1420 cm⁻¹中等宽
醇中 O-H 键的面内弯曲振动(变形振动)。该谱带较宽,比其周围的峰更宽;它主要与 C-H 弯曲振动耦合,并与 1375 cm⁻¹ 附近的 CH₃ 对称弯曲振动重叠。
800–900 cm⁻¹中等尖锐
醇中的 C-C-O 骨架变形振动。该振动模式涉及 C-C-O 骨架的耦合弯曲振动,常见于伯醇和仲醇。
醚
1060–1150
强
尖锐
醚中 C-O-C 键的反对称伸缩振动。脂肪醚在 1120 cm⁻¹ 附近吸收,而芳基醚在 1250 cm⁻¹ 附近还有第二个谱带,来自芳基-O 伸缩振动。
1060–1150 cm⁻¹强尖锐
醚中 C-O-C 键的反对称伸缩振动。脂肪醚在 1120 cm⁻¹ 附近吸收,而芳基醚在 1250 cm⁻¹ 附近还有第二个谱带,来自芳基-O 伸缩振动。
亚砜
1030–1070
强
尖锐
亚砜中 S=O 键在 1050 cm⁻¹ 附近的强伸缩振动。单一的 S=O 谱带可将亚砜与砜区分开,后者有两个 S=O 谱带。
1030–1070 cm⁻¹强尖锐
亚砜中 S=O 键在 1050 cm⁻¹ 附近的强伸缩振动。单一的 S=O 谱带可将亚砜与砜区分开,后者有两个 S=O 谱带。
砜
1290–1350
强
尖锐
砜中两个 S=O 键的反对称伸缩振动。该谱带与 1150 cm⁻¹ 附近的对称伸缩振动配对,对 SO₂ 基团具有鉴别意义。
1120–1170
强
尖锐
砜中两个 S=O 键在 1150 cm⁻¹ 附近的对称伸缩振动。务必查找 1310 cm⁻¹ 附近的反对称伸缩振动加以确认。
1290–1350 cm⁻¹强尖锐
砜中两个 S=O 键的反对称伸缩振动。该谱带与 1150 cm⁻¹ 附近的对称伸缩振动配对,对 SO₂ 基团具有鉴别意义。
1120–1170 cm⁻¹强尖锐
砜中两个 S=O 键在 1150 cm⁻¹ 附近的对称伸缩振动。务必查找 1310 cm⁻¹ 附近的反对称伸缩振动加以确认。
磺酸盐
1140–1200
强
尖锐
磺酸盐和磺酸中 SO₃ 基团的反对称伸缩振动。与 1040 cm⁻¹ 附近的对称伸缩振动配对,可确认该官能团。
1140–1200 cm⁻¹强尖锐
磺酸盐和磺酸中 SO₃ 基团的反对称伸缩振动。与 1040 cm⁻¹ 附近的对称伸缩振动配对,可确认该官能团。
1030–1060 cm⁻¹强尖锐
磺酸盐和磺酸中 SO₃ 基团的对称伸缩振动。
卤代烷烃
1000–1400
强
尖锐
C-F 键的伸缩振动。氟的电负性很高,产生很强的吸收。多个氟原子(如 CF₂、CF₃)会在该区域产生宽而强的谱带。
550–800
强
尖锐
C-Cl 键的伸缩振动。多个 C-Cl 键(如 CHCl₃ 中)会在该区域产生多个谱带。氯原子较重,因此其频率比 C-F 更低。
500–680
强
尖锐
C-Br 键的伸缩振动,由于溴原子更重,其频率比 C-Cl 更低。该谱带常位于常规 FTIR 仪器的低波数测量下限附近。
1000–1400 cm⁻¹强尖锐
C-F 键的伸缩振动。氟的电负性很高,产生很强的吸收。多个氟原子(如 CF₂、CF₃)会在该区域产生宽而强的谱带。
550–800 cm⁻¹强尖锐
C-Cl 键的伸缩振动。多个 C-Cl 键(如 CHCl₃ 中)会在该区域产生多个谱带。氯原子较重,因此其频率比 C-F 更低。
500–680 cm⁻¹强尖锐
C-Br 键的伸缩振动,由于溴原子更重,其频率比 C-Cl 更低。该谱带常位于常规 FTIR 仪器的低波数测量下限附近。
含磷化合物
1150–1300
强
尖锐
磷酸酯、膦酸酯和氧化膦中 P=O 键的强伸缩振动。其位置对与磷相连的基团很敏感。
1150–1300 cm⁻¹强尖锐
磷酸酯、膦酸酯和氧化膦中 P=O 键的强伸缩振动。其位置对与磷相连的基团很敏感。
有机硅化合物
1000–1100
强
宽
强而宽的 Si-O 伸缩振动吸收。常见于有机硅、硅酸盐和玻璃中。在聚硅氧烷中,由于 Si-O-Si 的化学环境多种多样,该谱带可能很宽。
1000–1100 cm⁻¹强宽
强而宽的 Si-O 伸缩振动吸收。常见于有机硅、硅酸盐和玻璃中。在聚硅氧烷中,由于 Si-O-Si 的化学环境多种多样,该谱带可能很宽。
环氧化合物
1230–1280
强
尖锐
三元环氧环的对称环呼吸振动。950–810 cm⁻¹ 附近(C-O-C 反对称伸缩振动)和 880–750 cm⁻¹ 附近(C-O-C 对称伸缩振动)的谱带可确认环氧化合物。
1230–1280 cm⁻¹强尖锐
三元环氧环的对称环呼吸振动。950–810 cm⁻¹ 附近(C-O-C 反对称伸缩振动)和 880–750 cm⁻¹ 附近(C-O-C 对称伸缩振动)的谱带可确认环氧化合物。
酚
1200–1260
强
尖锐
酚羟基所连 C-O 键的伸缩振动,因与芳环共轭而具有部分双键性质。可结合宽 O-H 伸缩振动和芳环 C-H 谱带加以确认。
1200–1260 cm⁻¹强尖锐
酚羟基所连 C-O 键的伸缩振动,因与芳环共轭而具有部分双键性质。可结合宽 O-H 伸缩振动和芳环 C-H 谱带加以确认。
硫醚
570–710
弱
尖锐
C-S 键的伸缩振动。由于振动时偶极矩变化小,红外吸收强度低,因此该谱带很弱。
570–710 cm⁻¹弱尖锐
C-S 键的伸缩振动。由于振动时偶极矩变化小,红外吸收强度低,因此该谱带很弱。
有机硼酸
1310–1380
强
尖锐
有机硼酸和硼酸酯中 B-O 键的强伸缩振动。谱带位置对硼的配位状态(平面三角形或四面体)很敏感。在含硼化合物以外很少见——请结合其他含硼特征加以确认。
1310–1380 cm⁻¹强尖锐
有机硼酸和硼酸酯中 B-O 键的强伸缩振动。谱带位置对硼的配位状态(平面三角形或四面体)很敏感。在含硼化合物以外很少见——请结合其他含硼特征加以确认。
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识别您光谱中的峰 → 红外光谱图:如何识读 FTIR 吸收谱带
红外光谱图以波数(cm⁻¹)为横坐标、透过率或吸光度为纵坐标,图中每个谷或峰都对应一种特定的化学键振动。上表所列的红外光谱官能团按其吸收所在的谱区排列:从高波数处的 O-H 和 N-H 伸缩振动,一直到低于 1500 cm⁻¹ 的指纹区。理解这一布局后,用任何红外吸收峰位置表进行系统的峰归属都会更加容易。
使用红外光谱表的注意事项
- 波数范围只是近似值——确切峰位取决于化学环境、取代基效应以及样品的物态。
- 氢键作用使 O-H 和 N-H 伸缩振动向低波数移动,并使谱带显著变宽。在羧酸二聚体等强氢键缔合体系中,位于 3650 cm⁻¹ 的“游离”O-H 可能移至低于 3000 cm⁻¹ 处。
- 与双键或芳环共轭会使 C=O 伸缩振动频率降低 20–40 cm⁻¹。α,β-不饱和酮在 1680 cm⁻¹ 附近吸收,而不是 1715 cm⁻¹。
- 用 KBr 压片或衰减全反射(ATR)测得的固态谱图与溶液谱图相比,峰位和强度可能不同。ATR 校正可以部分补偿这种差异,但比较谱图时务必注明所用的测试技术。
- 切勿仅凭单个峰归属官能团。应使多个具有鉴别意义的谱带互相印证——例如,确认酯时,应同时找到 1740 cm⁻¹ 附近的 C=O 伸缩振动和 1240 cm⁻¹ 附近的强 C-O 伸缩振动。
相关资源
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常见问题
什么是红外光谱官能团特征峰对照表?
红外光谱官能团特征峰对照表(也称红外特征频率表)是一种参考图表,列出常见官能团的特征红外吸收频率。每一条目给出波数范围(单位 cm⁻¹)、预期强度(强、中等或弱)、峰形(宽、尖锐、双峰)以及对应的官能团。光谱分析人员借助这类表格,将观测到的峰与已知吸收范围相匹配,从而鉴定未知化合物。
如何识读红外光谱图?
从高波数端(4000 cm⁻¹)开始,逐步向指纹区(低于 1500 cm⁻¹)推进。查找 3200–3600 cm⁻¹ 左右的宽 O-H 或 N-H 伸缩振动、2800–3100 cm⁻¹ 附近的尖锐 C-H 伸缩振动、1630–1850 cm⁻¹ 之间的强羰基(C=O)谱带,以及低于 1500 cm⁻¹ 的复杂指纹区。将每个观测谱带的位置、强度和峰形与参考表对照,即可归属官能团。
如何在红外光谱中识别官能团?
将观测到的吸收谱带与已知波数范围相匹配,即可识别官能团:O-H 伸缩振动在 3200–3550 cm⁻¹ 附近产生宽谱带,C=O 伸缩振动在 1630–1850 cm⁻¹ 之间给出强而尖锐的峰,C-H 伸缩振动则在 2800–3100 cm⁻¹ 附近表现为尖锐谱带。务必在考虑峰位的同时兼顾强度和峰形——3300 cm⁻¹ 处的宽谱带提示 O-H(醇),而同一位置的中等强度双峰则提示 N-H(伯胺)。再查找来自同一官能团的相关峰,以确认归属。
在 FTIR 谱图中,哪个波数范围表明存在 O-H 基团?
游离(非氢键缔合)O-H 伸缩振动在 3610–3670 cm⁻¹ 附近表现为尖锐峰。醇和酚中氢键缔合的 O-H 在 3200–3550 cm⁻¹ 产生宽谱带。羧酸的 O-H 谱带更宽,跨越 2500–3300 cm⁻¹,并常与 C-H 伸缩振动重叠。O-H 谱带的宽度直接反映样品中氢键作用的强度及其多样性。
FTIR 与红外光谱有什么区别?
红外光谱(红外光谱法)是测量分子如何吸收红外光的通用技术。傅里叶变换红外光谱(FTIR)是这一技术的现代实现方式:它利用干涉仪和傅里叶变换数学方法同时采集整张谱图,而不是逐个波长扫描。与较早的色散型红外光谱仪相比,FTIR 速度更快、更灵敏,波长准确度也更好。如今,几乎所有红外光谱仪都采用 FTIR 技术。