MolDraw › Công cụ hóa học › Bảng phổ IR
Bảng phổ IR (bảng tương quan)
Tóm tắt: Bảng phổ hồng ngoại IR tương tác: tra mọi pic (cm⁻¹), lọc bảng tương quan IR theo nhóm chức, xem cường độ và hình dạng pic của C=O, O–H, N–H, C≡N và nhiều nhóm khác. Miễn phí, chạy trên trình duyệt web và không cần tải xuống.
Bảng hấp thụ hồng ngoại có thể tìm kiếm cho các nhóm chức hữu cơ. Nhập vị trí pic để xem nhóm nào hấp thụ ở đó, hoặc lọc theo loại để so sánh carbonyl, amine, alkyne và các nhóm khác. Mỗi dải đều ghi khoảng số sóng, cường độ, hình dạng và các pic đi kèm để xác nhận.
· Các thanh chạy từ 4000 cm⁻¹ (trái) đến 400 cm⁻¹ (phải), như trên phổ thật. Thanh càng đậm là dải càng mạnh.
| Loại | Nhóm chức / dao động | Số sóng (cm⁻¹) | Cường độ / hình dạng | Ghi chú |
|---|---|---|---|---|
| Alkane | C–H alkane Dao động hóa trị C–H (sp³) | 2850–3000 | Mạnh nhọn | Hầu hết mọi hợp chất hữu cơ đều có peak ngay dưới 3000 cm⁻¹. |
| Alkane | Biến dạng CH₂ Dao động biến dạng C–H (kiểu kéo) | 1450–1470 | Trung bình nhọn | ≈1465 cm⁻¹. |
| Alkane | Biến dạng CH₃ Dao động biến dạng C–H (kiểu dù) | 1370–1380 | Trung bình nhọn | ≈1375 cm⁻¹. Nhóm gem-dimethyl hoặc isopropyl làm nó tách thành vạch đôi. |
| Alkene | =C–H alkene Dao động hóa trị =C–H (sp²) | 3000–3100 | Trung bình nhọn | Ngay trên 3000 cm⁻¹, giúp phân biệt với C–H của alkane. |
| Alkene | C=C alkene Dao động hóa trị C=C | 1600–1680 | Yếu–trung bình nhọn | Yếu hoặc không có ở alkene trans đối xứng hoặc thế bốn lần. Liên hợp làm giảm số sóng. |
| Alkene | Biến dạng =C–H alkene Dao động biến dạng =C–H ngoài mặt phẳng | 650–1000 | Mạnh nhọn | Kiểu vạch cho biết mức độ thế: thế một lần ≈990 và 910; trans ≈970; thế 1,1 ≈890. |
| Alkyne | ≡C–H alkyne đầu mạch Dao động hóa trị ≡C–H (sp) | 3260–3330 | Mạnh nhọn | Mạnh và hẹp gần 3300 cm⁻¹. Hẹp hơn O–H hoặc N–H. |
| Alkyne | C≡C alkyne Dao động hóa trị C≡C | 2100–2260 | Yếu–trung bình nhọn | Yếu. Không có ở alkyne nội mạch đối xứng. |
| Hợp chất thơm | C–H thơm Dao động hóa trị C–H (sp²) | 3000–3100 | Yếu–trung bình nhọn | Thường là vài peak nhỏ ngay trên 3000 cm⁻¹. |
| Hợp chất thơm | C=C thơm Dao động hóa trị C=C của vòng | 1585–1600 | Trung bình nhọn | Thường đi kèm một dải gần 1500–1450 cm⁻¹. |
| Hợp chất thơm | C=C thơm Dao động hóa trị C=C của vòng | 1450–1500 | Trung bình nhọn | Dải dao động hóa trị vòng thứ hai. |
| Hợp chất thơm | Họa âm của vòng thơm Dải họa âm / dải tổ hợp | 1667–2000 | Yếu nhọn | Nhóm dải yếu cho biết kiểu thế trên vòng. |
| Hợp chất thơm | Biến dạng C–H thơm Dao động biến dạng C–H ngoài mặt phẳng | 690–900 | Mạnh nhọn | Thế một lần: ≈750 và ≈690; ortho ≈750; para ≈830; meta ≈780 và ≈690 (thêm ≈880). |
| Alcohol & phenol | O–H alcohol (liên kết hydrogen) Dao động hóa trị O–H | 3200–3400 | Mạnh rộng | Dải rộng, tròn ở chất lỏng nguyên chất và chất rắn. |
| Alcohol & phenol | O–H alcohol (tự do) Dao động hóa trị O–H | 3600–3650 | Trung bình nhọn | Chỉ thấy trong dung dịch loãng hoặc pha khí. |
| Alcohol & phenol | C–O alcohol Dao động hóa trị C–O | 1000–1260 | Mạnh nhọn | Bậc 1 ≈1050, bậc 2 ≈1100, bậc 3 ≈1150; phenol ≈1220 cm⁻¹. |
| Ether | C–O ether Dao động hóa trị C–O–C | 1000–1300 | Mạnh nhọn | Dialkyl ≈1120. Ether aryl alkyl có hai dải, ≈1250 và ≈1040. Không có O–H hay C=O. |
| Hợp chất carbonyl | C=O ketone Dao động hóa trị C=O | 1705–1725 | Mạnh nhọn | Ketone no ≈1715 cm⁻¹. Liên hợp làm giảm xuống 1685–1666. Sức căng vòng làm tăng (cyclopentanone ≈1745, cyclobutanone ≈1780). |
| Hợp chất carbonyl | C=O aldehyde Dao động hóa trị C=O | 1720–1740 | Mạnh nhọn | Aldehyde no ≈1725. Liên hợp 1710–1685. |
| Hợp chất carbonyl | C–H aldehyde Dao động hóa trị C–H (vạch đôi Fermi) | 2700–2860 | Yếu–trung bình nhọn | Hai peak gần 2820 và 2720 cm⁻¹. Dải 2720 là dấu hiệu đặc trưng của aldehyde. |
| Hợp chất carbonyl | O–H carboxylic acid Dao động hóa trị O–H | 2400–3400 | Mạnh rất rộng | Dải cực rộng (dimer liên kết hydrogen) chồng lên các dao động hóa trị C–H. |
| Hợp chất carbonyl | C=O carboxylic acid Dao động hóa trị C=O | 1700–1730 | Mạnh nhọn | Dimer ≈1710. Liên hợp 1710–1680. |
| Hợp chất carbonyl | C–O carboxylic acid Dao động hóa trị C–O | 1210–1320 | Mạnh nhọn | Cùng với O–H rộng và C=O, nó xác nhận có carboxylic acid. |
| Hợp chất carbonyl | C=O ester Dao động hóa trị C=O | 1735–1750 | Mạnh nhọn | Ester no ≈1735. Ester liên hợp hoặc ester aryl 1730–1715. δ-lactone ≈1735, γ-lactone ≈1770. |
| Hợp chất carbonyl | C–O ester Dao động hóa trị C–O | 1000–1300 | Mạnh nhọn | Hai hoặc nhiều dải mạnh, "quy tắc ba dải" cùng với C=O. |
| Hợp chất carbonyl | C=O acid chloride Dao động hóa trị C=O | 1775–1810 | Mạnh nhọn | ≈1800 cm⁻¹: carbonyl đơn phổ biến có số sóng cao nhất. |
| Hợp chất carbonyl | C=O anhydride Dao động hóa trị C=O (bất đối xứng) | 1800–1830 | Mạnh nhọn | Anhydride có hai dải C=O cách nhau khoảng 60 cm⁻¹. |
| Hợp chất carbonyl | C=O anhydride Dao động hóa trị C=O (đối xứng) | 1740–1775 | Mạnh nhọn | Dải carbonyl thứ hai của anhydride. |
| Hợp chất carbonyl | C=O amide (amide I) Dao động hóa trị C=O | 1630–1680 | Mạnh nhọn | Carbonyl phổ biến có số sóng thấp nhất, vì cộng hưởng cặp electron tự do của N làm yếu C=O. |
| Amine & amide | N–H amine / amide bậc một Dao động hóa trị N–H (hai dải) | 3300–3500 | Trung bình trung bình | Hai đỉnh nhọn (bất đối xứng + đối xứng). Nhọn hơn và yếu hơn O–H. |
| Amine & amide | N–H amine / amide bậc hai Dao động hóa trị N–H (một dải) | 3300–3350 | Trung bình trung bình | Một dải. Amine bậc ba không có. |
| Amine & amide | Biến dạng N–H amine Dao động biến dạng N–H (kiểu kéo) | 1560–1640 | Trung bình trung bình | Amine bậc một. Amide có dải amide II ở 1640–1550. |
| Amine & amide | C–N amine Dao động hóa trị C–N | 1000–1350 | Trung bình nhọn | Mạch hở 1250–1000. Amine thơm 1350–1250. |
| Nhóm chứa nitrogen | C≡N nitrile Dao động hóa trị C≡N | 2210–2260 | Trung bình nhọn | Mạch hở ≈2250. Liên hợp hoặc aryl 2240–2220. Nhọn và trung bình. |
| Nhóm chứa nitrogen | N=C=O isocyanate Dao động hóa trị bất đối xứng N=C=O | 2240–2275 | Mạnh rộng | Rất mạnh và rộng gần 2270 cm⁻¹. |
| Nhóm chứa nitrogen | N=N=N azide Dao động hóa trị bất đối xứng N₃ | 2120–2160 | Mạnh nhọn | Dải mạnh khoảng 2100–2160 cm⁻¹. |
| Nhóm chứa nitrogen | C=N imine Dao động hóa trị C=N | 1640–1690 | Thay đổi nhọn | Cường độ thay đổi. |
| Nhóm chứa nitrogen | N=O nitro Dao động hóa trị bất đối xứng N–O | 1515–1560 | Mạnh nhọn | ≈1550. Một cặp mạnh cùng với dải 1380. |
| Nhóm chứa nitrogen | N=O nitro Dao động hóa trị đối xứng N–O | 1345–1385 | Mạnh nhọn | ≈1380 cm⁻¹. |
| Sulfur & phosphorus | S–H thiol Dao động hóa trị S–H | 2550–2600 | Yếu nhọn | Yếu nhưng nằm trong vùng rõ ràng. |
| Sulfur & phosphorus | S=O sulfoxide Dao động hóa trị S=O | 1030–1070 | Mạnh nhọn | ≈1050 cm⁻¹. |
| Sulfur & phosphorus | S=O sulfone / sulfonyl Dao động hóa trị bất đối xứng S=O | 1300–1350 | Mạnh nhọn | Đi kèm dải đối xứng ở 1160–1120. |
| Sulfur & phosphorus | S=O sulfone / sulfonyl Dao động hóa trị đối xứng S=O | 1120–1160 | Mạnh nhọn | Cũng thấy ở sulfonamide và ester sulfonate. |
| Sulfur & phosphorus | P–H phosphine Dao động hóa trị P–H | 2350–2440 | Trung bình nhọn | Nhọn, trung bình. |
| Sulfur & phosphorus | P=O phosphoryl Dao động hóa trị P=O | 1140–1300 | Mạnh nhọn | Phosphate và phosphine oxide. |
| Halide | C–F Dao động hóa trị C–F | 1000–1400 | Mạnh nhọn | Rất mạnh. CF₃ cho vài dải mạnh. |
| Halide | C–Cl Dao động hóa trị C–Cl | 540–785 | Mạnh nhọn | Thường bị che trong vùng vân tay. |
| Halide | C–Br Dao động hóa trị C–Br | 510–650 | Mạnh nhọn | Thấp hơn giới hạn của hầu hết phép đo IR trung. |
| Halide | C–I Dao động hóa trị C–I | 485–600 | Mạnh nhọn | Thấp hơn giới hạn của hầu hết phép đo IR trung. |
| Cumulene & nhóm khác | C=C=C allene Dao động hóa trị bất đối xứng C=C=C | 1900–1950 | Trung bình nhọn | ≈1950 cm⁻¹. |
| Cumulene & nhóm khác | Carbon dioxide (nhiễu nền) Dao động hóa trị bất đối xứng O=C=O | 2330–2360 | Trung bình nhọn | CO₂ khí quyển gần 2350 cm⁻¹: thường là nhiễu nền, không phải từ mẫu của bạn. |
| Cumulene & nhóm khác | C≡O carbonyl kim loại Dao động hóa trị C≡O | 1800–2100 | Mạnh nhọn | M–CO đầu mạch 2100–1850; cầu nối 1850–1750. |
Bốn vùng của phổ IR
| Vùng (cm⁻¹) | Liên kết hấp thụ ở đó | Cần tìm |
|---|---|---|
| 4000–2500 | Liên kết đơn với hydrogen: O–H, N–H, C–H | O–H rộng (3400, hoặc 3300–2500 với acid), mũi nhọn N–H, C–H ngay trên hoặc dưới 3000 |
| 2500–2000 | Liên kết ba và liên kết đôi liền kề | C≡N ≈2250, C≡C ≈2150, N=C=O ≈2270 (và nhiễu CO₂ ở 2350) |
| 2000–1500 | Liên kết đôi | C=O 1820–1630 (pic mạnh nhất trong hầu hết các phổ), C=C 1680–1600, vòng thơm 1600/1500 |
| 1500–400 | Vùng vân tay: dao động hóa trị C–O, C–N, C–X và các kiểu biến dạng | C–O mạnh 1300–1000. Toàn bộ hình dạng là duy nhất cho mỗi hợp chất. |
Cách đọc phổ IR trong năm bước
- Kiểm tra C=O (1820–1630 cm⁻¹). Dải mạnh ở đây nghĩa là có carbonyl. Vị trí giúp phân loại: acyl chloride ≈1800 > anhydride (hai dải) > ester ≈1735 > aldehyde ≈1725 > ketone ≈1715 ≈ acid ≈1710 > amide ≈1650.
- Nếu có C=O, hãy tìm pic đi kèm. O–H rất rộng từ 3300–2500 là carboxylic acid. Hai dải yếu ở 2820/2720 là aldehyde. C–O mạnh ở 1300–1000 là ester. N–H ở 3500–3300 là amide.
- Không có C=O? Kiểm tra 3600–3200. Dải rộng, tròn là alcohol hoặc phenol. Một hoặc hai mũi nhọn hơn là amine (N–H). Dải mạnh, hẹp ở 3300 là alkyne đầu mạch.
- Kiểm tra 3000 cm⁻¹. Pic ngay trên 3000 là C–H sp² hoặc sp (alkene hoặc thơm). Pic ngay dưới là C–H sp³. Với hợp chất thơm, xác nhận bằng cặp 1600/1500 và các dải biến dạng ngoài mặt phẳng mạnh ở 900–690.
- Kiểm tra 2300–2100 để tìm nitrile và alkyne, rồi dùng độ bất bão hòa để chắc chắn tổng số vòng và liên kết π khớp.
Vì sao vị trí carbonyl khác nhau
Tần số C=O phụ thuộc độ bền liên kết. Các nhóm hút electron như Cl và C=O thứ hai của anhydride làm liên kết đôi bền hơn và đẩy số sóng lên cao. Hiệu ứng cộng hưởng cho electron từ N (amide) hoặc liên hợp với C=C hay vòng thơm làm liên kết mang nhiều tính chất liên kết đơn hơn, giảm tần số khoảng 25–40 cm⁻¹. Sức căng vòng làm tăng tần số: cyclohexanone ≈1715, cyclopentanone ≈1745, cyclobutanone ≈1780.
Nguồn: các khoảng điển hình tổng hợp từ D. L. Pavia, G. M. Lampman, G. S. Kriz & J. R. Vyvyan, Introduction to Spectroscopy, xuất bản lần 5 (Cengage, 2015), và R. M. Silverstein, F. X. Webster, D. J. Kiemle & D. L. Bryce, Spectrometric Identification of Organic Compounds, xuất bản lần 8 (Wiley, 2014). Vị trí chính xác thay đổi theo pha, dung môi, liên kết hydrogen và liên hợp, nên luôn xác nhận bằng các dải đi kèm.
Cần vẽ cấu trúc cho bài ghi? MolDraw là trình soạn thảo cấu trúc hóa học online miễn phí cho phân tử, phản ứng và sơ đồ thí nghiệm.
Mở trình soạn thảo MolDrawCâu hỏi thường gặp
Pic C=O nằm ở đâu trong phổ IR?
Trong khoảng 1820 đến 1630 cm⁻¹, thường là pic mạnh nhất của phổ. Ketone no hấp thụ ở ≈1715, ester ở ≈1735, aldehyde ở ≈1725, acyl chloride ở ≈1800 và amide ở ≈1650 cm⁻¹.
Làm sao phân biệt O–H của alcohol với O–H của carboxylic acid?
O–H của alcohol là dải rộng, tròn ở 3400–3200 cm⁻¹. O–H của carboxylic acid rộng hơn nhiều, trải từ khoảng 3300 đến 2500 cm⁻¹ đè lên các pic C–H, và đi kèm C=O gần 1710 cm⁻¹.
Pic ở 3300 cm⁻¹ có ý nghĩa gì?
Có thể là O–H (rộng), N–H (trung bình, một hoặc hai mũi nhọn) hoặc ≡C–H của alkyne đầu mạch (mạnh và rất hẹp). Hình dạng pic giúp phân biệt. Nhập 3300 vào ô tìm pic để xem mọi khả năng.
Vùng vân tay là gì?
Là vùng dưới khoảng 1500 cm⁻¹, nơi nhiều dao động biến dạng và dao động khung chồng lên nhau. Khó gán từng pic, nhưng hình dạng tổng thể là duy nhất cho mỗi hợp chất, nên được dùng để so với phổ chuẩn.
Vì sao phổ của tôi có pic ở 2350 cm⁻¹?
Hầu như luôn là carbon dioxide trong không khí chưa được trừ hết khi quét nền, không phải dải hấp thụ của mẫu.
Làm sao phân biệt amine bậc một và bậc hai bằng IR?
Amine bậc một (R–NH₂) có hai dải dao động hóa trị N–H gần 3400 và 3300 cm⁻¹. Amine bậc hai có một dải. Amine bậc ba không có.
Số sóng nghĩa là gì?
Số sóng (cm⁻¹) là 1/bước sóng, tỉ lệ thuận với năng lượng và tần số. Liên kết càng bền và nguyên tử càng nhẹ thì dao động ở số sóng càng cao.
Công cụ hóa học liên quan
Cập nhật lần cuối: