影响红外光谱谱带位置的因素
实验室k / 2019-07-24
基团的特征频率，按一定规律在一定范围内变动。但这只是相对的，因为分子内各基团的振动并非完全孤立，要受分子内其他部分的影响，有时还要受到外部因素的影响，如溶剂的影响等，这种影响在定性时应加以注意。
诱导效应(Ⅰ效应)
诱导效应是电效应的一种，在红外光谱中所考虑的一般指“吸电子基团”的诱导作用。由于取代基具有不同的电负性，通过静电诱导作用，引起分子中电子分布的变化，从而引起键力常数的改变而改变了键或基团的特征频率。这种效应只沿化学键发生作用，与分子的几何情况无关。
例如羰基化合物，丙酮的羰基伸缩振动频率在1715cm-1，羰基上的电子云密度分布不对称，氧原子附近密度较大，而碳原子附近则小，当羰基上的碳原子有卤素取代时，则羰基上的电子云密度受到卤原子亲电诱导作用，使C=O键上的电子云密度对称一些，C=O键中间的电子云密度增加，键能增加，使其力常数增大，伸缩振动的吸收频率增高。
共轭效应(M效应)
形成多重键的π电子在一定程度上可以移动，例如1，3-丁二烯的四个碳原子都在一个平面上，四个碳原子共有全部π电子，π的极化使中间的单键具有一定的双键性质，而旁边二个双键的双键性有所减弱，其结果使电子云密度平均化，使原有的双键伸长，力常数减小，振动频率降低。
仍以酮羰基为例来说明。当碳原子有苯环取代后，苯环与羰基共轭使C=O键力常数减少，振动频率降低。
此外，当含有孤对电子的原子连接在具有多重键的原子上时，也可起共轭效应，这也是电效应之一，并通过化学键起作用。
如上述化合物中的C=O键，因氮原子的共轭作用使C=O键的电子云更移向氧原子，C=O键上电子密度降低，力常数减小，使C=O伸缩振动的频率降低为1650cm-1。
偶极场效应(F效应)
偶极场效应也使电子云分布的密度发生变化。但诱导和共轭效应均是通过化学键起作用，而F效应则通过空间排列起作用，因此与分子的立体结构有关。通常只有那些在立体结构上相互靠近的基团之间才能产生F效应。
例如氯代丙酮有三种旋转异构体：
卤原子和氧原子均为键偶极的负极，当空间位置使卤原子和氧原子靠近时，发生相互排斥作用，使C=O键上的电子云移向双键中间，力常数增大频率增加。
氢键效应
当一个系统内的质子给予体的s轨道与质子接受体的p轨道或π轨道发生有效重迭时，便形成H键，而改变了氢原子周围的力场，对谱带位置及强度均有明显的影响。通常孤立的X—H伸缩振动频率在较高波数区，峰形较锐，形成氢键后，便向低波数区移动且峰形变宽，强度增加。
羧酸的羰基与羟基之间容易形成氢键，游离羧酸的C=O伸缩振动频率，出现在1760cm-1左右，当形成氢键构成二聚体时，则向低波数移动至1700cm-1。
氢键的形成，使电子云密度平均化，C=O的双键性减小，因此其伸缩振动频率向低波数移动。
键角效应
在正常情况下，碳原子位于正四面体的中心，碳原子的sp3杂化电子形成键角109°28'，此时，各杂化电子间的斥矩力最小，体系也最稳定，但随着键角变小，环张力的增加，使得C—H键的伸缩振动向高频移动，且强度也随之减弱。键应力对双键的影响尤为显著。
如环外双键随着环张力加强，其振动频率向高波数移动。
而对环内双键，当环变小，键角改变使其双键性减弱，振动频率向低波数移动。
空间位阻
含有羰基的化合物，当羰基与烯键或苯环共轭效应受立体位阻时，将使羰基伸缩振动频率向高波数方向移动。
Ⅱ式中由于—CH3的立体阻碍，使得炭基与双键不能在同一平面上，共轭受到限制，羰基的双键性强，因此振动频率增高。
跨环中和
中草药中隐品碱(cryptopine)的羰基，其伸缩振动频率为1675cm-1，比正常的C=O振动频率低。
由于有共振结构，C=O有趋于单键性质，使吸收带向低波数移动。
溶剂影响
溶剂的影响主要表现为使极性基团的谱带发生位移。极性基团的伸缩振动频率常随溶剂的极性增大而降低，由于极性基团与极性溶剂之间能形成氢键，形成氢键的能力越强，愈向低波数方向移动，如羧酸中的羰基伸缩振动频率。
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