第十章_红外光谱法习题解答PPT课件_.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十章 红外光谱法习题解答,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,?,解,:,条件,:,激发能与分子的振动能级差相匹配,同时有偶极矩的变化,.,并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱,具有红外吸收活性,只有发生偶极矩的变化时才会产生红外光谱,.,2.,以亚甲基为例说明分子的基本振动模式,.,解,:(1),对称与反对称伸缩振动,:,(2),面内弯曲振动,:,(3),面外弯曲振动,:,3.,何谓基团频率,?,它有什么重要用途,?,解,:,与一定结构单元相联系的振动频率称为基团频率,基团频率大多集中在,4000-1350 cm,-1,，称为基团频率区，基团频率可用于鉴定官能团,4.,红外光谱定性分析的基本依据是什么？简要叙述红外定性分析的过程,解：基本依据：红外对有机化合物的定性具有鲜明的特征性，因为每一化合物都有特征的红外光谱，光谱带的数目、位置、形状、强度均随化合物及其聚集态的不同而不同。定性分析的过程如下：,(1),试样的分离和精制；,(2),了解试样有关的资料；,(3),谱图解析；,(4),与标准谱图对照,;(5),联机检索,5.,影响基团频率的因素有哪些,?,解,:,有内因和外因两个方面,.,内因,:(1),电效应,包括诱导、共扼、偶极场效应；（,2,）氢键；（,3,）振动耦合；（,4,）费米共振；（,5,）立体障碍；（,6,）环张力。,外因：试样状态，测试条件，溶剂效应，制样方法等。,6.,何谓指纹区？它有什么特点和用途？,解：在,IR,光谱中，频率位于,1350-650cm,-1,的低频区称为指纹区指纹区的主要价值在于表示整个分子的特征，因而适用于与标准谱图或已知物谱图的对照，以得出未知物与已知物是否相同的准确结论，任何两个化合物的指纹区特征都是不相同的,7.,将,800nm,换算为（）波数；（）,m,m,单位,解,:,8.,根据下列力常数,k,数据，计算各化学键的振动频率（,cm,-1,).,(1),乙烷,C-H,键，,k=5.1N.cm,-1,；,(2),乙炔,C-H,键，,k=5.9N.cm,-1,;,(3),乙烷,C-C,键，,k=4.5N.cm,-1,;(4),苯,C-C,键，,k=7.6N.cm,-1,;,(5)CH,3,CN,中的,C,N,键，,k=17.5N.cm,-1,(6),甲醛,C-O,键，,k=12.3N.cm,-1,;,由所得计算值，你认为可以说明一些什么问题？,解：（）,ethane C-H bond:,(2)Acetylene C-H bond,同上，,M=12x1/(12+1)=0.9237,s,=3292cm,-1,.,(3)Ethane C-C bond.,M=6,s,=1128cm,-1,(4)Benzene C-C bond,s,=1466cm,-1,(5)CH3CN,CN,s,=2144cm,-1,(6)Formaldehyde C-O bond,s,=1745 cm,-1,从以上数据可以看出，由于,H,的相对分子质量较小，所以,C-H,键均出现在高频区，而由同类原子组成的化学键，力常数越大，频率越高，同一类化合键振动频率相近，但在不同化合物中会有所区别,9.,氯仿（,CHCl,3,),的红外光谱说明,C-H,伸缩振动频率为,3100cm,-1,对于氘代氯仿（,C,2,HCl,3,),，其,C-,2,H,振动频率是否会改变？如果变化的话，是向高波数还是低波数位移？为什么？,解：由于,1,H,2,H,的相对原子质量不同，所以其伸缩振动频率会发生变化,CHCl,3,中，,M=12x1/(12+1)=0.9237,C,2,HCl,3,中,.M=12x2/(12+2)=1.714,由于,s,与,M,平方根成反比，故氘代氯仿中，,C-,2,H,键振动频率会向低波数位移,10.,和是同分异构体，如何应用红外光谱检测它们？,解：后者分子中存在,-C=O,，在,1600cm,-1,会有一强吸收带，而前者则无此特征峰,11,某化合物在,3640-1740cm,-1,区间，,IR,光谱如下图所示该化合物应是氯苯,(I),苯,(II),或,4,叔丁基甲苯中的哪一个？说明理由,解：应为,III,因为,IR,中在,1740-2000cm,-1,之间存在一个双峰，强度较弱，为对位双取代苯的特征谱带，而在,2500-3640cm,-1,之间的两个中强峰，则为,CH,3,-,对称与不对称伸缩振动的特征谱带,