第九章--红外光谱法习题[1](6页).doc
-第 1 页第九章-红外光谱法习题1-第 1 页第九章红外光谱法基本要求：了解红外吸收光谱和吸收峰特征的表达，掌握红外吸收光谱产生的条件，影响吸收峰位置、峰数和强度的因素，掌握主要的 IR 谱区域以及在这些区域里引起吸收的键振动的类型，掌握常见基团的特征吸收频率，利用IR 谱鉴别构造异构体并能够解析简单化合物的结构，了解红外吸收光谱的实验技术，了解拉曼光谱的原理及应用。重点：IR 光谱产生的条件，影响吸收峰位置，峰数和强度的因素，常见基团的特征吸收频率。难点：键振动的类型，IR 谱解析，FT-IR 的原理和特点。部分习题解答部分习题解答1.产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么?条件：（1）分子的振动或转动必须伴随偶极矩的变化；（2）红外辐射应具有能满足分子产生振动跃迁所需的能量(红外辐射频率等于振动量子数差值和振动频率的乘积)不是所有的分子振动都会产生红外吸收光谱。只有满足上述两个条件的分子振动才会产生红外吸收光谱。例如，同核双原子分子（O2、N2、Cl2）等的振动没有红外活性。5.计算 CO2和 H2O 的分子振动自由度，它们分别有几种振动形式，在红外吸收光谱中能看到几个吸收普带？数目是否相符？为什么？CO2：线性分子振动自由度 3N-5=3*3-5=4四种振动形式两个吸收带 数目不符 对称伸缩振动无偶极矩变化，无红外活性，无吸收峰；面内弯曲和面外弯曲振动简并，只显示一个吸收峰。H2O：非线性分子 振动自由度 3N-6=3*3-6=3三种振动形式三个吸收带 数目相符6.判断正误。（1）对（2）错（3）错（4）对（5）错（6）错7、下列同分异构体将出现哪些不同的特征吸收带？（1）CH3CO2HCO2CH3（2）C2H3COCH3CH3CH2CH2CHO（3）OO解：（1）CH3COH在 33002500cm-1处有 vOH，其 vC=O位于 17461700cm-1COCH3无 vOH吸收，其 vC=O位于 17501735cm-1（2）C2H5CCH3其 vC=O位于 17201715cm-1CH3CH2CH2CH其 2820cm-1及 2720cm-1有醛基费米共振双峰。OOO-第 2 页vC=O位于 17401720cm-1（3）O 的 vC=O吸收频率小于O 的 vC=O吸收频率8、下列化合物在红外光谱中哪一段有吸收？各由什么类型振动引起？HOCH=OCH3CO2CH2CCH（A）（B）解：（A）HOC-H：vOH37003200cm-1OH13001165cm-1vCH(O)28202720cm-1双峰vC=O17401720cm-1苯骨架振动：16501450 cm-1苯对位取代：860800 cm-1v=CH31003000cm-1（B）CH3COCH2CCH：vC=O17501735cm-1vCOC13001000cm-1vCC23002100cm-1vCH33003200cm-1vasCH296210cm-1、29265cm-1vsCH287210cm-1、285310cm-1asCH145020cm-1、146520cm-1sCH13801370cm-19、红外光谱（图 10-28）表示分子式为 C8H9O2N 的一种化合物，其结构与下列结构式哪一个符合？（A）（B）（C）（D）（E）解：（A）结构含OH，而图中无 vOH峰，排除（C）结构中含CNH2，伯酰胺，而图中无 1650、1640cm-1的肩峰，排除。（D）与（E）结构中有-COOH，而图中无 3000cm-1大坡峰，排除。NHCOCH3OHNH2CO2CH3COCH2OCH3NHCH3CO2HCH2NH2CO2HOOO-第 3 页（B）图中 3600cm-1，3300cm-1为 vArN1680cm-1，为 vC=O16001400cm-1为苯骨架振动13001000cm-1表示有 C-O-C所以应为（B）。10、化合物 C4H5N，红外吸收峰：3080,2960,2260,1647,990 和 935cm-1，其中 1865 为弱带，推导结构。解：=4+1+)25-1(=3CH2=CHCH2CN3080cm-1为 v=C-H；2960cm-1、2260cm-1为 vC-H；1647 cm-1为 vCN；1418cm-1为C-H；990cm-1和 935cm-1为烯烃取代=C-H11、分子式为 C7H5OCl 的化合物，红外吸收峰：3080，2810，2720，1705，1593，1573，1470，1438，1383，1279，1196，1070，900 及 817cm-1，试推结构。解：=7+1 5/2=5ClC-H3080cm-1为 v=C-H；2810 cm-1、2720 cm-1为 vCH（O）费米共振双峰；1705 cm-1为 vC=O；1593、1573、1470、1438 cm-1为苯骨架振动 vC=C；1383、1279、1196、1070 cm-1为苯对位取代倍频和组频；900 及 817cm-1为苯对位取代C-H。12、芳香化合物 C7H8O，红外吸收峰为 3380、3040、2940、1460、1010、690 和 740cm-1，试推导结构并确定各峰归属。解：=7+1 8/2=43380cm-1表明有-OH3040cm-1表明为不饱和 H690 与 740cm-1表明苯单取代得3380cm-1为 vOH；OCH2OH-第 4 页2940cm-1为 CH2的 vC-H；3040cm-1为 v=C-H；1460cm-1为苯骨架振动；1010cm-1，为 vC-O；690 与 740cm-1为苯单取代C-H14、由红外光谱图 10-29 推导化合物结构。解：=4+1+)211-1(=03450cm-1与 3300cm-1为 vNH；2960cm-1为 CH3的 vCH；1620cm-1为NH；1468 cm-1为CH2的 vCH；1385cm-1与 1370cm-1峰高比约为 1:1，表明有CH所以为CHCH2NH215、化合物分子式为 C6H12O2，据图 10-30 的 IR 谱推导结构。解：=6+1-212=11397cm-1与 1370cm-1峰高比约为 1:2，表明有 CH3CCH31184cm-1与 1150cm-1为 vsCOC；1280cm-1为 vasCOC；1720cm-1为 vC=O；2960cm-1为 vCH；所以可为CH3CCOCH3或CH3COCCH3其中之一。若需确证，还需有其它信息。16、化合物分子式为 C4H9NO，据图 10-31 的 IR 谱推导结构。解：=4+1+)29-1(=13350cm-1、3170cm-1为 vNH；2960cm-1为 CH3的 vCH；1640cm-1峰在 1650cm-1处有高峰，表明为伯酰胺CNH2；CH3CH3CH3CH3CH3CH3OCH3CH3OCH3O-第 5 页1465cm-1峰在 1425cm-1为 vNH与NH混和峰；1370cm-1与 1355cm-1峰高比约为 1:1，表明有 CH所以CHCNH2CH3CH3CH3CH3O
