含氮化合物在仪器分析中的应用

以苯胺、苯酰胺及硝基苯为例，对比含氮化合物的红外吸收光谱特征，见图4-15。

1.胺类化合物

特征峰：νNH峰与βNH峰是主要吸收峰；νC—N及γNH峰次要。νC—N峰1360～1020cm-1（m）及γNH峰900～650cm-1（s）。

νNH峰　出现在3500～3300cm-1（脂肪胺较弱，芳香胺较强），伯胺双峰，仲胺单峰，叔胺无此峰。由芳胺与脂肪胺对比，前者峰位左移，且有νφ—H、νC＝C及γφ—H等苯环特征性。

图4-15　苯胺、苯酰胺及硝基苯的红外吸收光谱

βNH峰　伯胺δNH1650～1590cm-1，仲胺βNH1650～1550cm-1（m/s）。在脂肪伯胺中较强；在脂肪仲胺中较弱；在芳香伯胺及芳香仲胺中强度都很大。因此由氨基的βNH峰的强弱，可以鉴别氨基是否与苯环直接连接。但有时该峰与苯环的骨架振动峰相重叠，不易辨认。

2.酰胺类化合物

酰胺类化合物主要特征峰：νNH3500～3100cm-1(s)；νC＝O1680～1630cm-1(s)；βNH1640～1550cm-1。

νNH峰　伯酰胺为双峰，～3350cm-1及～3180cm-1；仲酰胺为单峰，νNH～3270cm-1（锐峰）；叔酰胺无此峰。

酰胺的νC＝O及βNH峰　两峰位置紧邻，是酰胺较主要特征峰，再紧邻右边是νC—N、ρNH2及ωNH2等次要峰。(www.xing528.com)

3.硝基化合物

硝基有两个伸缩振动峰， 1590～1510cm-1(s)及 1390～1330cm-1(s)，强度大，易辨认。在芳香族硝基化合物中，由于硝基的存在，苯环的νφ—H及νC＝C峰明显减弱。

4.腈类化合物

特征峰为νC≡N2260～2215cm-1(w-m)。饱和脂肪腈位于2260～2240cm-1(w-m)，当α-C原子上有氧、氯等吸电子时，峰强变弱甚至消失。共振效应使νC≡N向低频方向移动。不饱和腈在2240～2225cm-1(s)；芳香腈位于2240～2215cm-1(s)。

乙腈和苯酰乙腈的红外吸收光谱如图4-16所示。

图4-16　乙腈和苯甲酰乙腈的红外吸收光谱

腈的伸缩振动频率在不同结构环境中的比较如表4-15所示。

表4-15　腈的C N伸缩振动频率比较