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νC-H峰位一般接近3000cm-1又低于3000cm-1。
烯烃主要特征峰为，其中ν=C-H峰位一般接近3000cm-1又高于3000cm-1。νC=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），3100~3000cm-1 (通常有几个峰)
泛频峰2000~1667cm-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（β=C-H），1250~1000 cm-1
芳氢面外弯曲振动（g =C-H），910~665cm-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)3400~2500(宽而散)，vC=O(单体)1760 cm-1 (S)，vasC=O (二聚体)1710~1700 cm-1 (S)。羧酸的gOH峰位在955～915 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=O~1735cm-1 (S)；vc-o-c1300~1000cm-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=O1850~1800 cm-1(s)、vsC=O1780~1740 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*10－10）/2=6可能含有苯环
波数
归属
结构信息
3320
羟基ν（O-H）
O-H
2985
甲基伸缩振动νas（CH3）
CH3
2165
ν（C≡O）
C≡O
1600,1460
芳环骨架C=C伸缩振动ν(C=C)
芳环
1450
甲基变形振动δas（CH3）
-CH3
1400
b（OH）
-OH
1230
叔丁基νC-C

1092
ν（C-O）
C-O
771
芳环碳氢变形伸缩振动g =C-H）
芳环单取代
704
环变形振动δs（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ν（-NH）
-NH2
3030
芳环碳氢伸缩振动ν（AR-H）
AR-H
2925
甲基伸缩振动νas（CH3）
CH3
1622
伯胺面内弯曲β（NH）
-NH2
1588；1494
芳环骨架C=C伸缩振动ν(C=C)
芳环
1471
甲基变形振动δas（CH3）
-CH3
1380
甲基变形振动δs（CH3）
-CH3
1303，1268
胺ν（-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ν（AR-H）
AR-H
2960，2870
甲基伸缩振动νas（CH3）
CH3
2820，2720
νC-H（O）
-CHO
1700
νC=O
-C=O
1610；1570，1500
芳环骨架C=C伸缩振动ν(C=C)
共轭芳环
1460
甲基变形振动δas（CH3）
-CH3
1390，1365
甲基变形振动δs（CH3）
-CH3
830
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υC=C，化合物可能存在烯基，该吸收带吸收强度较正常
υ 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
υ C=C 正常范围，表明υ C=C 不与不饱和基(C=C，C=O)相连。1760cm-1(s) υ C=C 结合
1230cm-1(s，b)的υ asC−O−C 及1140cm-1(s)的υ sC−O−C ，认为分子中有酯基(COOR)存在。
υC=O (1760cm-1)较一般酯(1740~1730cm-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 −π 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，υC=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，υ C=C 吸收强度增大，氧原子对C=O 的诱导效应增强，υC=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，
δ 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。