搜索
第十二章红外吸收光谱法思考题和习题1．化合物的结构式如下，试写出各基团的特征峰、相关峰、并估计峰位。烯烃:ν=C-H:3100-3000cm-1,νC=C:(~1650cm-1)因为连接苯环峰位置向低频移动.芳香烃(苯环):ν=C-H:(3100-3000cm-1),苯环νC=C(1650-1430cm-1,共轭作用向低频移动.)羰基:ν=C-O:1700cm-1.含氮化合物:νNH(仲胺):3500-3300cm-1,δNH(仲胺):1650-1510cm-1,νC-N(仲胺):1360-1020cm-1.2．某化合物分子式为C5H6O，其紫外光谱的最大吸收在227nm（ε=104），其红外光谱有吸收带：3015，2905，1687和1620cm-1.试判断该化合物的结构。3．如合用红外吸收光谱区别一下化合物？νNH:伯胺在3500cm-1和3400cm-1出现双峰,游离仲胺在3500~3300cm-1有一个峰,叔胺无此峰.4．下列基团的C-H伸缩振动(νC-H)出现在什么区域？(1)–CH3(2)=CH2(3)≡CH(4)-CHOνCH3:~2962cm-1(as),~2872cm-1(s).ν=CH2:~3100cm-1.ν≡CH:~3330cm-1.νCHO:~2820cm-1(as),~2720cm-1(s).5．化合物(A)、(B)、(C)在红外区域有何吸收？（A）HC≡C-CH2OH（B）缺少化合物的结构图（C）缺少化合物的结构图6．如何用红外光谱法区别下列化合物？分别化合物各基团的红外吸收波数。1)-CH3中的νasC-H在2962cm-1,δasCH在1450cm-1,δsCH在1380cm-1处有一个峰.-CH(CH3)2的δsCH在1385cm-1和1375cm-1处出现两个峰,且峰强度相等.-C(CH3)3的δsCH在1365cm-1和1395cm-1处出现两个峰,且前者峰强度约是后者的两倍.2)苯甲胺:νNH(伯胺):在约3500和3400cm-1,出现双峰.苯甲醇:νOH(醇羟基):在约3600~3200cm-1,出现单峰,且峰稍宽.苯乙酸:νOH:在约3400~2500cm-1,出现峰,且峰宽而钝.νCO:在1700cm-1左右出现峰.7．某化合物分子式为C10H10Ｏ，测得的红外光谱如图12-25.试通过光谱解析推断其分子结构式。U=(2+2*10-10)/2=6νC=C:1600-1460cm-1,芳香环的特征峰,说明化合物具有苯环νCH3:2985cm-1,δCH3:1450cm-1,甲基ν≡C-H:3220cm-1,νC≡C:2165cm-1,端基炔烃.γ=C-H:771cm-1,704cm-1,苯环上单取代.νC-O:1092cm-1,叔醇根据推断则物质为:8.已知未知物的分子式为C7H9N，测得其红外光谱如图12-26，试通过光谱解析推断其分子结构。备选解析：（1）计算不饱和度：U=(2+2×7+1−9)/2=4，结构式中可能含有一个苯环、或四个双键、或两个双键和一个三键，但由图显示，2400~2100cm–1区间没有吸收峰，即结构中不含有─C≡C─及─C≡N键。（2）由不饱和度提示可能含有苯环，特征区内的3030cm–1峰，可能是苯环的ν═CH峰，按附录中提供的取代苯基的一组相关峰数据可查到：ν═CH3030cm–1(w)，νC═C1622、1494、1471、1442cm–1(w~m)，γ═CH748cm–1(s)，其中2000~1667cm–1(v,w)的泛频峰的形状与邻-双取代苯环的泛频峰形状相符，γ═CH的峰数与峰位均证实为邻-双取代苯基，故含双取代苯基结构。（3）特征区的3520、3430cm–1这一组相关峰，在νNH3500~3300cm–1伸缩振动区，按附录中提供的胺基的一组相关峰数据可查到：游离伯胺双峰νasNH3520cm–1和νsNH3430cm–1，且峰强较强，1588cm–1吸收峰位于伯胺δNH1650~1570cm–1范围内，由于该峰与取代苯基νC═C1622cm–1合并，提示可能为芳胺，1303、1268cm–1吸收峰位于芳胺的νC─H1380~1250cm–1区间，故含游离芳胺。（4）从分子式中扣除C6H4（邻-双取代苯基）和NH2（游离胺基），还剩余一个─CH3，由于苯基是邻-双取代，因此甲基应该在胺基的邻位。综上所述，其峰归属如下：邻-双取代苯基：ν═CH3030cm–1(w)，νC═C1622、1494、1471、1442cm–1(w~m)，γ═CH748cm–1(s)；游离胺基：νasNH3520cm–1(s)，νsNH3430cm–1(s)，δNH1588cm–1(s)，νC─H1303、1268cm–1(s)；甲基：νC─H2925，δs1380cm–1(s)该分子式符合上述归属推断，不饱和度验证合理，其结构式可能为：9．已知未知物的分子式为C10H12O，试从其红外光谱图推出其结构。备选解析：（1）计算不饱和度U=(2+2×10−12)/2=5，结构式中可能含有一个苯环和一个双键、或含有2个三键和1个双键，但由图显示，2500~2100cm–1区间没有吸收峰，即结构中不含有─C≡C─键。（2）由不饱和度提示可能含有苯环，特征区内的3060、3030cm–1峰，可能是苯环的ν═CH峰，按附录中提供的取代苯基的一组相关峰数据可查到：ν═CH3060、3030cm–1(w)，νC═C1610、1570、1500cm–1(w~m)，γ═CH830cm–1(s)，其中γ═CH的峰数与峰位均证实为对-双取代苯基，故含双取代苯基结构。（3）特征区内第一强峰1700cm–1，以及2820、2720cm–1这一组特征峰，从峰位及峰强判断应为典型的νC═O峰和νCH(O)峰，与不饱和度提示的双键相符合，故含有醛基结构。（4）特征区内的2960cm–1峰，从峰位及峰强判断应为典型的νasCH3峰（2962cm–1±10cm–1）。按照附录提供的烷烃类甲基的一组相关峰数据可查到：νasCH32960cm–1(vs)，δsCH32870cm–1(vs)，δasCH31460cm–1(s)，δsCH31390cm–1(s)，δsCH31365cm–1(s)，其中δsCH3分裂为δsCH31390cm–1(s)和δsCH31365cm–1(s)，且双峰的峰强基本相等，表面存在异丙基结构。综上所述，各峰的归属如下：对-双取代苯基：ν═CH3060、3030cm–1(w)，νC═C1610、1570、1500cm–1(w~m)，γ═CH830cm–1(s)；醛基：νC═O1700cm–1(s)，νCH(O)2820、2720cm–1(s)；异丙基：νasCH32960cm–1(vs)，δsCH32870cm–1(vs)，δasCH31460cm–1(s)，δsCH31390cm–1(s)，δsCH31365cm–1(s)该分子式符合上述推断，不饱和度验证合理，其结构式可能为：10.已知未知物的分子式为C4H6O2，根据红外线吸收光谱图12-8推断其结构。U=(2+2*4-6)/2=2羧酸基团(-COOH):νOH(羧酸羟基):在约2750cm-1,出现单峰,且峰宽而钝.νCO:在1700cm-1左右出现峰.烯烃:νC=C:~1640cm-1;γ=C-H:970cm-1,反式结构(注顺式的最高为730cm-1)δCH3(甲基):1450,1380cm-1,通过以上可推断出结构式为