IRスペクトル早見表(特性吸収帯表)
概要:インタラクティブなIRスペクトル早見表です。任意のピーク(cm⁻¹)を調べ、官能基でIR特性吸収帯表を絞り込み、C=O、O–H、N–H、C≡Nなどの強度と形状を確認できます。無料でWebブラウザ上で動作し、インストールは不要です。
有機官能基の赤外吸収を検索できる表です。ピーク位置を入力するとそこに吸収する官能基がわかり、分類で絞り込めばカルボニル、アミン、アルキンなどを比較できます。各吸収帯には波数範囲、強度、形状、そして確認に使う関連ピークが記載されています。
· バーは実際のスペクトルと同じく、4000 cm⁻¹(左)から400 cm⁻¹(右)まで描かれています。色の濃いバーほど強い吸収帯です。
| 分類 | 官能基 / 振動 | 波数 (cm⁻¹) | 強度 / 形状 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| アルカン | アルカン C–H C–H伸縮(sp³) | 2850–3000 | 強 鋭い | ほぼすべての有機化合物が3000 cm⁻¹のすぐ下にピークを示します。 |
| アルカン | CH₂変角 C–H変角(はさみ) | 1450–1470 | 中 鋭い | ≈1465 cm⁻¹。 |
| アルカン | CH₃変角 C–H変角(傘) | 1370–1380 | 中 鋭い | ≈1375 cm⁻¹。gem-ジメチル基やイソプロピル基があると二重線に分裂します。 |
| アルケン | アルケン =C–H =C–H伸縮(sp²) | 3000–3100 | 中 鋭い | 3000 cm⁻¹のすぐ上で、アルカンのC–Hと区別できます。 |
| アルケン | アルケン C=C C=C伸縮 | 1600–1680 | 弱〜中 鋭い | 対称なトランス体や四置換アルケンでは弱いか現れません。共役により低波数になります。 |
| アルケン | アルケン =C–H変角 =C–H面外変角 | 650–1000 | 強 鋭い | パターンから置換様式がわかります:一置換 ≈990と910、トランス ≈970、1,1-二置換 ≈890。 |
| アルキン | 末端アルキン ≡C–H ≡C–H伸縮(sp) | 3260–3330 | 強 鋭い | 3300 cm⁻¹付近に強く鋭いピーク。O–HやN–Hより幅が狭いです。 |
| アルキン | アルキン C≡C C≡C伸縮 | 2100–2260 | 弱〜中 鋭い | 弱い。対称な内部アルキンでは現れません。 |
| 芳香族 | 芳香族 C–H C–H伸縮(sp²) | 3000–3100 | 弱〜中 鋭い | 3000 cm⁻¹のすぐ上に小さなピークが複数見られることが多いです。 |
| 芳香族 | 芳香族 C=C C=C環伸縮 | 1585–1600 | 中 鋭い | 通常、1500–1450 cm⁻¹付近の吸収帯と対で現れます。 |
| 芳香族 | 芳香族 C=C C=C環伸縮 | 1450–1500 | 中 鋭い | 2本目の環伸縮の吸収帯。 |
| 芳香族 | 芳香族の倍音 倍音・結合音 | 1667–2000 | 弱 鋭い | 環の置換様式を示す弱い吸収帯のパターン。 |
| 芳香族 | 芳香族 C–H変角 C–H面外変角 | 690–900 | 強 鋭い | 一置換:≈750と≈690、オルト ≈750、パラ ≈830、メタ ≈780と≈690(さらに≈880)。 |
| アルコール・フェノール | アルコール O–H(水素結合) O–H伸縮 | 3200–3400 | 強 幅広い | 液体(ニート)や固体では幅広く丸い吸収帯になります。 |
| アルコール・フェノール | アルコール O–H(遊離) O–H伸縮 | 3600–3650 | 中 鋭い | 希薄溶液または気相でのみ見られます。 |
| アルコール・フェノール | アルコール C–O C–O伸縮 | 1000–1260 | 強 鋭い | 第一級 ≈1050、第二級 ≈1100、第三級 ≈1150、フェノール ≈1220 cm⁻¹。 |
| エーテル | エーテル C–O C–O–C伸縮 | 1000–1300 | 強 鋭い | ジアルキル ≈1120。アリールアルキルエーテルは≈1250と≈1040の2本を示します。O–HやC=Oはありません。 |
| カルボニル | ケトン C=O C=O伸縮 | 1705–1725 | 強 鋭い | 飽和ケトン ≈1715 cm⁻¹。共役により1685–1666に下がります。環のひずみで上がります(シクロペンタノン ≈1745、シクロブタノン ≈1780)。 |
| カルボニル | アルデヒド C=O C=O伸縮 | 1720–1740 | 強 鋭い | 飽和アルデヒド ≈1725。共役系 1710–1685。 |
| カルボニル | アルデヒド C–H C–H伸縮(フェルミ二重線) | 2700–2860 | 弱〜中 鋭い | 2820と2720 cm⁻¹付近の2本のピーク。2720の吸収帯はアルデヒドの決め手になります。 |
| カルボニル | カルボン酸 O–H O–H伸縮 | 2400–3400 | 強 非常に幅広い | C–H伸縮と重なる非常に幅広い吸収帯(水素結合二量体)。 |
| カルボニル | カルボン酸 C=O C=O伸縮 | 1700–1730 | 強 鋭い | 二量体 ≈1710。共役系 1710–1680。 |
| カルボニル | カルボン酸 C–O C–O伸縮 | 1210–1320 | 強 鋭い | 幅広いO–HとC=Oとあわせて、カルボン酸であることを確認できます。 |
| カルボニル | エステル C=O C=O伸縮 | 1735–1750 | 強 鋭い | 飽和エステル ≈1735。共役エステルやアリールエステル 1730–1715。δ-ラクトン ≈1735、γ-ラクトン ≈1770。 |
| カルボニル | エステル C–O C–O伸縮 | 1000–1300 | 強 鋭い | 2本以上の強い吸収帯。C=Oとあわせて「3本の法則」。 |
| カルボニル | 酸塩化物 C=O C=O伸縮 | 1775–1810 | 強 鋭い | ≈1800 cm⁻¹:一般的な単一カルボニルの中で最も高い。 |
| カルボニル | 酸無水物 C=O C=O伸縮(逆対称) | 1800–1830 | 強 鋭い | 酸無水物は約60 cm⁻¹離れた2本のC=O吸収帯を示します。 |
| カルボニル | 酸無水物 C=O C=O伸縮(対称) | 1740–1775 | 強 鋭い | 酸無水物の2本目のカルボニル吸収帯。 |
| カルボニル | アミド C=O(アミドI) C=O伸縮 | 1630–1680 | 強 鋭い | Nの非共有電子対の共鳴でC=Oが弱まるため、一般的なカルボニルの中で最も低い。 |
| アミン・アミド | 第一級アミン・アミド N–H N–H伸縮(2本) | 3300–3500 | 中 中程度 | 2本の鋭いピーク(逆対称 + 対称)。O–Hより鋭く弱い。 |
| アミン・アミド | 第二級アミン・アミド N–H N–H伸縮(1本) | 3300–3350 | 中 中程度 | 1本。第三級アミンでは現れません。 |
| アミン・アミド | アミン N–H変角 N–H変角(はさみ) | 1560–1640 | 中 中程度 | 第一級アミン。アミドでは1640–1550にアミドII吸収帯が現れます。 |
| アミン・アミド | アミン C–N C–N伸縮 | 1000–1350 | 中 鋭い | 脂肪族 1250–1000。芳香族アミン 1350–1250。 |
| 窒素を含む基 | ニトリル C≡N C≡N伸縮 | 2210–2260 | 中 鋭い | 脂肪族 ≈2250。共役系やアリール 2240–2220。鋭く中程度。 |
| 窒素を含む基 | イソシアネート N=C=O N=C=O逆対称伸縮 | 2240–2275 | 強 幅広い | 2270 cm⁻¹付近に非常に強く幅広い吸収。 |
| 窒素を含む基 | アジド N=N=N N₃逆対称伸縮 | 2120–2160 | 強 鋭い | 約2100–2160 cm⁻¹に強い吸収帯。 |
| 窒素を含む基 | イミン C=N C=N伸縮 | 1640–1690 | さまざま 鋭い | 強度はさまざま。 |
| 窒素を含む基 | ニトロ N=O N–O逆対称伸縮 | 1515–1560 | 強 鋭い | ≈1550。1380の吸収帯と強い対をなします。 |
| 窒素を含む基 | ニトロ N=O N–O対称伸縮 | 1345–1385 | 強 鋭い | ≈1380 cm⁻¹。 |
| 硫黄・リン | チオール S–H S–H伸縮 | 2550–2600 | 弱 鋭い | 弱いが、わかりやすい領域に現れます。 |
| 硫黄・リン | スルホキシド S=O S=O伸縮 | 1030–1070 | 強 鋭い | ≈1050 cm⁻¹。 |
| 硫黄・リン | スルホン・スルホニル S=O S=O逆対称伸縮 | 1300–1350 | 強 鋭い | 1160–1120の対称伸縮の吸収帯と対で現れます。 |
| 硫黄・リン | スルホン・スルホニル S=O S=O対称伸縮 | 1120–1160 | 強 鋭い | スルホンアミドやスルホン酸エステルでも見られます。 |
| 硫黄・リン | ホスフィン P–H P–H伸縮 | 2350–2440 | 中 鋭い | 鋭く中程度。 |
| 硫黄・リン | ホスホリル P=O P=O伸縮 | 1140–1300 | 強 鋭い | リン酸エステルやホスフィンオキシド。 |
| ハロゲン化物 | C–F C–F伸縮 | 1000–1400 | 強 鋭い | 非常に強い。CF₃は複数の強い吸収帯を示します。 |
| ハロゲン化物 | C–Cl C–Cl伸縮 | 540–785 | 強 鋭い | 指紋領域に隠れていることが多い。 |
| ハロゲン化物 | C–Br C–Br伸縮 | 510–650 | 強 鋭い | ほとんどの中赤外測定範囲より低い。 |
| ハロゲン化物 | C–I C–I伸縮 | 485–600 | 強 鋭い | ほとんどの中赤外測定範囲より低い。 |
| クムレンほか | アレン C=C=C C=C=C逆対称伸縮 | 1900–1950 | 中 鋭い | ≈1950 cm⁻¹。 |
| クムレンほか | 二酸化炭素(アーティファクト) O=C=O逆対称伸縮 | 2330–2360 | 中 鋭い | 2350 cm⁻¹付近の大気中のCO₂:通常は試料ではなくバックグラウンド由来のアーティファクトです。 |
| クムレンほか | 金属カルボニル C≡O C≡O伸縮 | 1800–2100 | 強 鋭い | 末端M–CO 2100–1850、架橋 1850–1750。 |
IRスペクトルの4つの領域
| 領域 (cm⁻¹) | 吸収するもの | 注目点 |
|---|---|---|
| 4000–2500 | 水素との単結合:O–H、N–H、C–H | 幅広いO–H(3400、酸では3300–2500)、N–Hの鋭いピーク、3000のすぐ上または下のC–H |
| 2500–2000 | 三重結合と集積二重結合 | C≡N ≈2250、C≡C ≈2150、N=C=O ≈2270(および2350のCO₂アーティファクト) |
| 2000–1500 | 二重結合 | C=O 1820–1630(ほとんどのスペクトルで最も強いピーク)、C=C 1680–1600、芳香族 1600/1500 |
| 1500–400 | 指紋領域:C–O、C–N、C–Xの伸縮と変角振動 | 強いC–O 1300–1000。全体のパターンは化合物ごとに固有です。 |
IRスペクトルを読む5つのステップ
- C=O(1820–1630 cm⁻¹)を確認します。ここに強い吸収帯があればカルボニルです。位置で種類がわかります:酸塩化物 ≈1800 > 酸無水物(2本)> エステル ≈1735 > アルデヒド ≈1725 > ケトン ≈1715 ≈ カルボン酸 ≈1710 > アミド ≈1650。
- C=Oがあれば、関連する吸収を探します。3300–2500の非常に幅広いO–Hならカルボン酸、2820/2720の弱い2本ならアルデヒド、1300–1000の強いC–Oならエステル、3500–3300のN–Hならアミドです。
- C=Oがない?3600–3200を確認します。幅広く丸い吸収帯ならアルコールかフェノール、1本か2本の鋭いピークならアミン(N–H)、3300の強く鋭い吸収帯なら末端アルキンです。
- 3000 cm⁻¹を確認します。3000のすぐ上のピークはsp²またはspのC–H(アルケンまたは芳香族)、すぐ下はsp³のC–Hです。芳香族は1600/1500の対と900–690の強い面外変角で確認します。
- ニトリルとアルキンについて2300–2100を確認し、不飽和度で環とπ結合の数が合うか確かめます。
カルボニルの位置が異なる理由
C=Oの振動数は結合の強さに従います。Clや酸無水物のもう1つのC=Oのような電子求引性基は二重結合を強め、振動数を上げます。N(アミド)からの共鳴による電子供与や、C=Cや芳香環との共役は結合の単結合性を高め、振動数を約25–40 cm⁻¹下げます。環のひずみは振動数を上げます:シクロヘキサノン ≈1715、シクロペンタノン ≈1745、シクロブタノン ≈1780。
出典:典型的な範囲は、D. L. Pavia, G. M. Lampman, G. S. Kriz & J. R. Vyvyan, Introduction to Spectroscopy, 5th ed. (Cengage, 2015)、およびR. M. Silverstein, F. X. Webster, D. J. Kiemle & D. L. Bryce, Spectrometric Identification of Organic Compounds, 8th ed. (Wiley, 2014)からまとめました。正確な位置は相、溶媒、水素結合、共役によって変わるため、必ず関連する吸収帯で確認してください。
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MolDrawエディターを開くよくある質問
IRでC=Oのピークはどこに現れますか?
約1820〜1630 cm⁻¹の間で、通常はスペクトル中で最も強いピークです。飽和ケトンは≈1715、エステルは≈1735、アルデヒドは≈1725、酸塩化物は≈1800、アミドは≈1650 cm⁻¹に吸収します。
アルコールのO–Hとカルボン酸のO–Hはどう見分けますか?
アルコールのO–Hは3400–3200 cm⁻¹の幅広く丸い吸収帯です。カルボン酸のO–Hははるかに幅広く、約3300から2500 cm⁻¹までC–Hピークに重なって広がり、1710 cm⁻¹付近のC=Oを伴います。
3300 cm⁻¹のピークは何を意味しますか?
O–H(幅広い)、N–H(中程度、1本または2本の鋭いピーク)、末端アルキンの≡C–H(強く非常に鋭い)の可能性があります。形状で区別できます。ピーク検索に3300と入力すると、すべての候補が表示されます。
指紋領域とは何ですか?
約1500 cm⁻¹より下の領域で、多くの変角振動や骨格振動が重なり合っています。ピークを1本ずつ帰属するのは難しいですが、全体のパターンは化合物ごとに固有なので、標準スペクトルとの照合に使われます。
スペクトルに2350 cm⁻¹のピークがあるのはなぜですか?
ほとんどの場合、バックグラウンド測定で完全に差し引かれなかった大気中の二酸化炭素によるもので、試料由来の吸収帯ではありません。
IRで第一級アミンと第二級アミンはどう見分けますか?
第一級アミン(R–NH₂)は3400と3300 cm⁻¹付近に2本のN–H伸縮の吸収帯を示します。第二級アミンは1本、第三級アミンは示しません。
波数とはどういう意味ですか?
波数(cm⁻¹)は波長の逆数で、エネルギーや振動数に比例します。結合が強いほど、また原子が軽いほど、高い波数で振動します。
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