影响红外（IR）吸收的因素——用于理解记忆红外数据

影响红外伸缩振动吸收的主要因素有：键的强度（键的力常数）和组成化学键的原子质量。

而影响键强度的主要因素有：（1）键的形式；（2）诱导效应；（3）共轭效应；（4）氢键。因此主要是这些因素影响红外的伸缩振动吸收。

这些因素若使键的强度加大，则振动能级跃迁所需能量加大，红外吸收频率加大；反之吸收频率减小。

 

（1）键的形式

原因：由于碳原子的杂化影响到键的强度。烷、烯、炔的碳原子杂化分别为sp3、sp2、sp，一般s成分越大，表现出键的强度越大。

 

（2）诱导效应

——吸电子诱导效应使红外吸收频率增大。

注：酰卤的羰基由于卤素的吸电子作用，使羰基中偏向于氧的价电子转向羰氧之间，增大了键的强度，因此酰卤羰基吸收频率增大。

注：α-卤代酯由于卤素的吸电子的诱导效应传递，使羰基伸缩振动吸收增大。

 

（3）共轭效应

——共轭效应也能影响到键的强度，使官能团吸收频率发生变化。

如α,β-不饱和酮，由于羰基和碳碳双键的π-π共轭，削弱了碳氧双键的强度，如下式：

因此其羰基的伸缩振动吸收频率比饱和酮低（饱和酮C=O，1720~1715cm^-1）。

同样，酰胺中由于羰基与氮原子的p-π共轭，使C=O的伸缩振动吸收频率向低波数移动（1680~1630cm^-1）。

 

（4）氢键

——形成分子间氢键也可削弱键的强度，使红外吸收频率向低波数移动。

未缔合的醇O-H伸缩振动吸收频率为3650~3600cm^-1，而缔合的醇O-H伸缩振动吸收频率为3500~3200cm^-1。

 

（5）环张力大小

——一般随环张力的增大，吸收频率增大。特别是对环外双键的影响较大。

 

（6）成键原子的质量增加，红外吸收频率减小。

 

（7）弯曲振动比伸缩振动能级跃迁所需能量小得多，因此弯曲振动吸收频率比伸缩振动吸收频率低得多。

如C-H伸缩振动为~3000cm^-1，而弯曲振动为1340cm^-1。

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