红外光谱法习题参考答案.doc

第十二章 红外吸收光谱法思考题和习题8.如何利用红外吸收光谱区别烷烃、烯烃及炔烃？烷烃主要特征峰为，其中C-H峰位一般接近3000cm-1又低于3000cm-1。烯烃主要特征峰为，其中=C-H峰位一般接近3000cm-1又高于3000cm-1。C=C峰位约在1650 cm-1。是烯烃最具特征的峰，其位置约为1000-650 cm-1。炔烃主要特征峰为，其中峰位在3333-3267cm-1。峰位在2260-2100cm-1，是炔烃的高度特征峰。9.如何在谱图上区别异丙基及叔丁基？当两个或三个甲基连接在同一个C上时，则吸收峰分裂为双峰。如果是异丙基，双峰分别位于1385 cm-1和1375 cm-1左右，其峰强基本相等。如果是叔丁基，双峰分别位于1365 cm-1和1395 cm-1左右，且1365 cm-1峰的强度约为1395 cm-1的两倍。10.如何利用红外吸收光谱确定芳香烃类化合物？利用芳香烃类化合物的主要特征峰来确定：芳氢伸缩振动（n=C-H），31003000cm-1 (通常有几个峰)泛频峰20001667cm-1 苯环骨架振动（nc=c），1650-1430 cm-1，1600cm-1及1500cm-1芳氢面内弯曲振动（=C-H），12501000 cm-1芳氢面外弯曲振动（g =C-H），910665cm-1 14试用红外吸收光谱区别羧酸、酯、酸酐。羧酸的特征吸收峰为vOH、vC=O及gOH峰。vOH（单体）3550 cm-1(尖锐)，vOH (二聚体)34002500(宽而散)，vC=O(单体)1760 cm-1 (S)，vasC=O (二聚体)17101700 cm-1 (S)。羧酸的gOH峰位在955915 cm-1范围内为一宽谱带，其形状较独特。酯的特征吸收峰为vC=O、vc-o-c峰，具体峰位值是：vC=O1735cm-1 (S)；vc-o-c13001000cm-1 (S)。vasc-o-c峰的强度大而宽是其特征。酸酐的特征吸收峰为vasC=O、vsC=O双峰。具体峰位值是：vasC=O18501800 cm-1(s)、vsC=O17801740 cm-1 (s)，两峰之间相距约60 cm-1，这是酸酐区别其它含羰基化合物主要标志。7某物质分子式为C10H10O。测得红外吸收光谱如图。试确定其结构。U=（2+2*1010）/2=6可能含有苯环波数归属结构信息3320羟基（O-H）O-H2985甲基伸缩振动as（CH3）CH32165（CO）CO1600,1460芳环骨架C=C伸缩振动(C=C)芳环1450甲基变形振动as（CH3）-CH31400b（OH） -OH1230叔丁基C-C1092（C-O）C-O771芳环碳氢变形伸缩振动g =C-H）芳环单取代704环变形振动s（环） 根据以上分析，可知其结构8某未知物的分子式为C7H9N，测得其红外吸收光谱如图，试通过光谱解析推断其分子结构。U=（2+2*7+1-9）/2=4 可能含有苯环波数归属结构信息3520，3430，3290胺（-NH）-NH23030芳环碳氢伸缩振动（AR-H）AR-H2925甲基伸缩振动as（CH3）CH31622伯胺面内弯曲（NH）-NH21588；1494芳环骨架C=C伸缩振动(C=C)芳环1471甲基变形振动as（CH3）-CH31380甲基变形振动s（CH3） -CH31303，1268胺（-C-N）748芳环碳氢变形伸缩振动g =C-H）芳环临二取代根据以上分析，可知其结构 9某未知物的分子式为C10H12O，试从其红外光谱图推出其结构。U=（2+2*7+1-9）/2=4 可能含有苯环波数归属结构信息3060，3030芳环碳氢伸缩振动（AR-H）AR-H2960，2870甲基伸缩振动as（CH3）CH32820，2720C-H（O）-CHO1700C=O-C=O1610；1570，1500芳环骨架C=C伸缩振动(C=C)共轭芳环1460甲基变形振动as（CH3）-CH31390，1365甲基变形振动s（CH3） -CH3830芳环碳氢变形伸缩振动g =C-H）芳环对位二取代根据以上分析，可知其结构10 解：分子式C4H6O2，U=2，分子中可能含有C=C，C=O。3070cm-1(w)：=C-H伸缩振动，1659cm-1(s)的C=C，化合物可能存在烯基，该吸收带吸收强度较正常 C=C 谱带强度(w 或m)大，说明该双键与极性基团相连，此处应与氧相连。该谱带波数在 C=C 正常范围，表明 C=C 不与不饱和基(C=C，C=O)相连。1760cm-1(s) C=C 结合1230cm-1(s，b)的 asCOC 及1140cm-1(s)的 sCOC ，认为分子中有酯基(COOR)存在。C=O (1760cm-1)较一般酯(17401730cm-1)高波数位移，表明诱导效应或环张力存在，此处氧原子与C=C 相连， p 共轭分散，诱导效应突出。根据分子式和以上分析，提出化合物的两种可能结构如下：A 结构C=C 与C=O 共扼，C=O 低波数位移(约1700cm-1)，与谱图不符，排除。B 结构双键与极性基氧相连， C=C 吸收强度增大，氧原子对C=O 的诱导效应增强，C=O 高数位移，与谱图相符，故B 结构合理。1365cm-1(s)，CH3 与C=O 相连， sCH3 低波数位移，强度增大。955cm-1(s)为反式烯氢的面外弯曲振动，880cm-1 为同碳烯氢的面外弯曲振动。