羰基红外吸收峰有哪些

羰基吸收峰是在1900-1600cm-1区域出现强的C=O伸缩吸收谱带，这个谱带由于其位置的相对恒、强度高、受干扰小，已成为红外光谱图中最容易辨别的谱带之一。此吸收峰最常出现在1755-1670cm-1，但不同类别的化合物 C=O 吸收峰也各不相同。

　　关于 C=O 化合物的红外吸收规律在前面已叙述过，一般吸电子的诱导效应使 C=O 的吸收向高波移，共轭效应使其向低波移，环张力增加向高波数移，氢键一般向低波数移。下面我们将分类对各类羰基化合物进行讨论。

　　1、 酮

　　 一般饱和脂肪酮 C=O 伸缩振动在1725-1705cm-1，α、β-不饱和酮和芳香酮，由于共轭作用使吸收向低波数移，使之低于1700cm-1，但是由于空间效应使之共轭减弱时，吸收频率下降不显著。

　　 中的甲酮基受邻位两个甲基的空间阻碍作用，使羰基与苯环不能共平面，共轭效应减弱，所以VC=O在1700cm-1。

　　羰基的α-碳上连有负性取代基时，由于-I 诱导效应的结果，吸收向高频率移动。例如α-氯化酮比一般的酮要高出20cm-1。 在环酮类中VC=O将随环中张力增大而波数增加。

　　2、醛

　　 醛的C=O比酮的力常数大，故吸收位置较高，一般在1740-1720cm-1（s），但不易区别。但是-CHO中的C-H键的伸缩振动在2720-2820区域出现两个强度相等的吸收峰，此峰比较特征，借以可用来区别是否有 -CHO存在。各种因素对醛中羰基吸收频率的影响同酮相同。

　　3、羧酸

　　 羧酸的最特征的吸收峰是： νO-H 和 VC=O

　　（1）νO-H

　　 羧酸的νO-H 只有在气相或极稀的非极性溶剂溶液中，才能看到游离的 O-H 伸缩振动吸收峰在 3550 cm-1 区域。但由于羧酸易形成氢键，所以一般液体及固体羧酸均以二缔和体存在，使νO-H 向低波数移动，常在 3200-2500cm-1 区出现一宽而散的峰。这个峰通常在 2700-2500cm-1 出现一系列连续的小峰，羧酸的这一谱带是它的特征峰，特别是与羧基的C=O伸缩振动吸收联合考虑，特征性更强. 缔合的醇, 酚在何处?

　　（2）nC=O

　　 C=O的伸缩振动由于受氢键的影响，羧基中的C=O吸收向低波移。

　　例如： 单体 二缔合体

　　 RCOOH 1750-1770cm-1 1725-1700cm-1

　　 CH2=CHCOOH 1720cm-1 1690cm-1

　　 ArCOOH 1720cm-1 1680-1700cm-1

　　 当羧基的α-氢为卤素或其它吸电子基团取代后，使νC=O向高波移。

　　 分子内氢键将羧基的νC=O波数降低程度比分子间氢键更甚.

　　（2）νC-O

　　 羧酸的 νC-O 伸缩振动带在 1250cm-1 附近，是一强峰，

　　（3） δO-H

　　 羧酸的δO-H 出现在1400cm-1和920cm-1区域有两个强而宽的吸收峰。

　　 （4）羧酸盐

　　 当羧酸的酸性质子被不同的阳离子取代，生成羧 酸盐时，就会产生羧酸的羧基消失的特征谱带。

　　 因为离子化产生的 R-COO -基团，使得羧酸基的 1710cm-1 附近的吸收带就消失，代之出现的是 1580cm-1 和 1400cm-1 之间的两个谱带，这两个带对应于结构的反对称和对称的伸缩振动。

　　4、酯（νC=O H 和 νC-O-C）

　　 酯和内酯有两个由νC=O和νC-O伸缩引起的很强的特征吸收带.

　　 (1) νC=O

　　 大多数饱和脂肪酸酯的强的νC=O伸缩振动发生在比酮的正常频率为高的1740cm-1处（甲酸甲酯除外，在1725-1720cm-1）。

　　 C=C-COOR或ArCOOR的νC=O吸收，由于共轭作用移向低波数，在1730-1715cm-1。

　　 注意：O=C-O-C=C-或RCOOAr结构的νC=O吸收，则移向高波区。α-卤代羧酸酯的νC=O吸收频率也升高，如：三氯乙酸酯在1770cm-1。六元环状内酯羰基吸收与正常酯的相同，当环变小时，其吸收位置将移向高波区。

　　(2) νC-O-C

　　 酯的νC-O-C 伸缩振动吸收带在1330-1030区域有两个吸收带，其一是νasC-O在1300-1000cm-1，此带有吸收强度大和较宽的特征，用处较大。另一个是νsC-O在1140-1030cm-1，此带吸收强度小，参考价值不大，但是内酯此带吸收强度较大。（其中1250-1230cm-1 处的宽而强的谱带是乙酸烷基酯的特征吸收带。）

　　5、 酸酐

　　（1）n C=O

　　 酸酐的C=O伸缩振动在1860-1800cm-1和1800-1750cm-1出现两个强的吸收峰，前者是反对称伸缩振动，后者是对称伸缩振动。这两个峰相距约60cm-1，开链酸酐高波数峰稍强于低波数峰，而环状酸酐则高波数峰弱于低波数峰，以此可区别这两类酸酐。

　　 共轭的酸酐则使羰基吸收向低波数移，在靠近1775cm-1和1720cm-1处出现吸收。

　　 环状酸酐中，随着环的张力变大，吸收峰向高波移动。例如：

　　 五元酸酐 VC=O 1871cm-1 1793cm-1

　　 六元酸酐 VC=O 1822cm-1 1780cm-1

　　 (2) n C-O-C

　　 酸酐的C-O伸缩振动产生强的吸收峰，开链的在1180-1045cm-1，而环状酸酐在1310-1200cm-1，利用此峰也可以区别这两种酸酐。

　　6、 酰胺: 兼有胺和羰基化合物的特点.

　　 酰胺的主要特征峰有三个，即νC=O伸缩振动（称为酰胺I带）；νN-H伸缩振动及δN-H弯曲振动（称为酰胺II带），酰胺还有C-N吸收带（酰胺III带），

　　(1)νN-H

　　 在稀溶液中，伯酰胺出现两个中等强度的峰，分别在3500cm-1和3400cm-1附近，相应于N-H的反对称伸缩振动。在浓溶液和固体中由于有氢键发生，将移向3350-3180cm-1低频区。随着二缔和和三缔和体的存在将在此区域出现多重峰。仲酰胺在很稀溶液中，在3460-3420cm-1处只出现一个谱带，浓溶液中或固体中缔和体出现在3330cm-1，在3110-3060出现一个弱吸收带，是δN-H（1550cm-1）的倍频峰。叔酰胺由于N上没有H而没此吸收带，因此利用此吸收带可以识别伯、仲、叔酰胺。

　　(3)δN-H弯曲振动(酰胺II带）

　　 伯酰胺在νC=O 吸收区较低一些的地方出现尖峰，其强度相当于νC=O 峰的1/3-1/2。游离态在1600cm-1处，缔合态在1650-1620处, 易被I带覆盖.仲酰胺游离态在1550-1510处；缔和体在1570-1515处, I带和II带能够分开. 利用此特点区分伯,仲酰胺. 叔酰胺和内酰胺没有此吸收带。注意：内酰胺含有N-H键也不含有δ N-H谱带。

　　（4）酰胺还有C-N吸收带（酰胺III带），它们的吸收位置如下：

　　 伯酰胺 1420-1400cm-1（中）；仲酰胺 1305-1200cm-1（中）

　　 叔酰胺 700-620cm-1（中）