羰基化合物的分析方法

在红外吸收光谱上，羰基吸收峰是最易识别的特征峰。羰基峰强度大，很少与其它峰重叠，几乎独占1 700cm-1左右区域，最易辨认。羰基峰的重要性在于含羰基的化合物较多，还因为在质子核磁共振中不呈现羰基峰，因此在综合光谱解析中，利用红外吸收光谱鉴别羰基有一定意义。

1.酮醛及酰氯类化合物（图4-13）

（1）酮类　特征峰νC＝O基准值：脂肪酮1715cm-1（s），共轭芳酮1685cm-1（s）。

共轭效应　共轭效应使羰基峰频率降低。

环张力影响　环增大使羰基峰频率增大。

（2）醛类　特征峰基础值：羰基νC＝O1725cm-1，共轭时羰基峰右移；醛基氢νCH(O)为双峰2820cm-1及2720cm-1（w），是醛基鉴别的特征峰。

醛基氢双峰是醛基中的碳氢伸缩振动与其面内弯曲振动的倍频峰（～2×1400cm-1），因发生费米共振而分裂成双峰。由于烷基中的碳氢伸缩振动一般不会出现在醛基双峰的右侧，因而很容易辨认，醛与酮的区别也在于此。

醛羰基伸缩振动频率，受共轭效应的影响与酮羰基相似。芳酮、芳醛与对应的脂肪酮、醛相比，主要区别在于前者的νC＝O比后者低，除此前者还具有芳环的特征峰。

图4-13　二乙基酮、丙醛与丙酰氯的红外吸收光谱

（3）酰氯　酰氯的特征峰基础值：νC＝O～1800cm-1（s），因氯的诱导效应，羰基的伸缩振动频率增大。

2.酸酯及酸酐类化合物（图4-14）

（1）羧酸类　主要特征峰：νOH(3400～2500)cm-1，νC＝O(1740～1650)cm-1，νC—O与βOH峰次要。(www.xing528.com)

νOH峰　液态或固态脂肪酸由于氢键缔合，羟基伸缩峰变宽。通常呈现以3000cm-1为中心的宽峰，烷基的碳氢伸缩峰常被它部分淹没。通常，烷基碳链越长，被羟基淹没得越少。芳酸与脂肪酸νOH峰的峰位类似，但峰顶更不规则，νφ—H峰几乎被νOH峰全淹没。

νC＝O峰　酸的羰基峰比酮、醛、酯的羰基峰钝，是较明显的特征。芳酸与α,β-不饱和酸比饱和酸的羰基峰频率低，可由共轭效应解释。

νC—O及βOH峰　νC—O峰较强，出现在1320～1200cm-1；βOH峰较弱，出现在1450～1410cm-1。也有认为这是νC—O与βOH偶合而形成的双峰，而不细分它们的归属。

图4-14　丙酸、丙酸乙酯及丙酸酐的红外吸收光谱

（2）酯类　主要特征峰：νC＝O～1735cm-1（s），νC—O（1280～1100）cm-1。

νC＝O峰　酯羰基与R基共轭时频率降低，峰位右移；若单键氧与R′发生p-π共轭，则频率增大，峰位左移。以乙酸乙酯为参照对象，情况如下：

乙酸乙烯酯的νC＝O为1762cm-1，因OR′中氧原子的n电子转移而使羰基的双键性增强，化学键力常数增大，频率增大。乙酸苯酯也是如此，而且作用更强。

νC—O峰　在1280～1100cm-1出现及峰，前者强度大，易看见，后者较弱，不易看见。

（3）酸酐类　主要特征峰：νC＝O双峰，1850～1800cm-1（s），1780～1740cm-1（s）；νC—O1178～1050cm-1（s）。

酸酐羰基峰分裂为双峰，是鉴定酸酐的主要特征峰，且它不含酸的羟基峰。