(完整版)红外光谱法习题参考答案

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233,,,CHsCHasCHHC，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HCCCHC,,，其中ν=C-H峰位一般接近3000cm-1又高于3000cm-1。νC=C峰位约在1650cm-1。HC是烯烃最具特征的峰，其位置约为1000-650cm-1。炔烃主要特征峰为HCCCHC,,，其中HC峰位在3333-3267cm-1。CC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sCH3分裂为双峰。如果是异丙基，双峰分别位于1385cm-1和1375cm-1左右，其峰强基本相等。如果是叔丁基，双峰分别位于1365cm-1和1395cm-1左右，且1365cm-1峰的强度约为1395cm-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（=C-H），3100~3000cm-1(通常有几个峰)泛频峰2000~1667cm-1苯环骨架振动（c=c），1650-1430cm-1，~1600cm-1及~1500cm-1芳氢面内弯曲振动（β=C-H），1250~1000cm-1芳氢面外弯曲振动（=C-H），910~665cm-114．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OH峰。vOH（单体）~3550cm-1(尖锐)，vOH(二聚体)3400~2500(宽而散)，vC=O(单体)1760cm-1(S)，vasC=O(二聚体)1710~1700cm-1(S)。羧酸的OH峰位在955～915cm-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=O1850~1800cm-1(s)、vsC=O1780~1740cm-1(s)，两峰之间相距约60cm-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-H2985甲基伸缩振动νas（CH3）CH32165ν（C≡O）C≡O1600,1460芳环骨架C=C伸缩振动ν(C=C)芳环1450甲基变形振动δas（CH3）-CH31400（OH）-OH1230叔丁基νC-CCCH31092ν（C-O）C-O771芳环碳氢变形伸缩振动=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CCOHCH3CH8．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）-NH23030芳环碳氢伸缩振动ν（AR-H）AR-H2925甲基伸缩振动νas（CH3）CH31622伯胺面内弯曲β（NH）-NH21588；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）-CH31380甲基变形振动δs（CH3）-CH31303，1268胺ν（-C-N）748芳环碳氢变形伸缩振动=C-H）芳环临二取代根据以上分析，可知其结构NH2CH39．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-H2960，2870甲基伸缩振动νas（CH3）CH32820，2720νC-H（O）-CHO1700νC=O-C=O1610；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）-CH31390，1365甲基变形振动δs（CH3）-CH3830芳环碳氢变形伸缩振动=C-H）芳环对位二取代根据以上分析，可知其结构COHCCH3HH3C10．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υC=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υC=C正常范围，表明υC=C不与不饱和基(C=C，C=O)相连。1760cm-1(s)υC=C结合1230cm-1(s，b)的υasC−O−C及1140cm-1(s)的υsC−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，υC=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，δsCH3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。