1、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C-H峰位一般接近3000cm-1又低于3000cm-1。烯烃主要特征峰为,其中=C-H峰位一般接近3000cm-1又高于3000cm-1。C=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-
2、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),31003000cm-1 (通常有几个峰)泛频峰20001667cm-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(=C-H),12501000 cm-1芳氢面外弯曲振动(g =C-H),910665cm-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v
3、OH、vC=O及gOH峰。vOH(单体)3550 cm-1(尖锐),vOH (二聚体)34002500(宽而散),vC=O(单体)1760 cm-1 (S),vasC=O (二聚体)17101700 cm-1 (S)。羧酸的gOH峰位在955915 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=O1735cm-1 (S);vc-o-c13001000cm-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=O18501800 cm-1(s)、vsC=O17801740
4、 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*1010)/2=6可能含有苯环波数归属结构信息3320羟基(O-H)O-H2985甲基伸缩振动as(CH3)CH32165(CO)CO1600,1460芳环骨架C=C伸缩振动(C=C)芳环1450甲基变形振动as(CH3)-CH31400b(OH) -OH1230叔丁基C-C1092(C-O)C-O771芳环碳氢变形伸缩振动g =C-H)芳环单取代704环变形振动s(环) 根据以上分析,可知其结构8某未知物的分子式为C7H9N
5、,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(-NH)-NH23030芳环碳氢伸缩振动(AR-H)AR-H2925甲基伸缩振动as(CH3)CH31622伯胺面内弯曲(NH)-NH21588;1494芳环骨架C=C伸缩振动(C=C)芳环1471甲基变形振动as(CH3)-CH31380甲基变形振动s(CH3) -CH31303,1268胺(-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。
6、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(AR-H)AR-H2960,2870甲基伸缩振动as(CH3)CH32820,2720C-H(O)-CHO1700C=O-C=O1610;1570,1500芳环骨架C=C伸缩振动(C=C)共轭芳环1460甲基变形振动as(CH3)-CH31390,1365甲基变形振动s(CH3) -CH3830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)
7、的C=C,化合物可能存在烯基,该吸收带吸收强度较正常 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 C=C 正常范围,表明 C=C 不与不饱和基(C=C,C=O)相连。1760cm-1(s) C=C 结合1230cm-1(s,b)的 asCOC 及1140cm-1(s)的 sCOC ,认为分子中有酯基(COOR)存在。C=O (1760cm-1)较一般酯(17401730cm-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 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,C=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, C=C 吸收强度增大,氧原子对C=O 的诱导效应增强,C=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, 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。