第十二章 红外吸收光谱法

第十二章红外吸收光谱法一、选择题1．中红外区的特征区是指()cm-1范围内的波数。A、4000～200B、4000～1250C、1250～200D、10000～102．已知CO2的结构式为O=C=O，请推测其红外光谱中，基本振动数为()。A、4个B、3个C、2个D、1个3．红外光谱中，不是分子的所有振动形式的相应红外谱带都能被观察到，这是因为（）A、分子中既有振动运动，又有转动运动B、分子中有些振动能量是简并的C、因为分子中有C、H、O以外的原子存在D、分子中有些振动能量相互抵消4．关于红外光谱的吸收峰，下列叙述不正确的是（）A、共轭效应使红外吸收峰向低波数方向移动B、诱导效应使红外吸收峰向高波数方向移动C、氢键使红外吸收峰向低波数方向移动D、氢键使红外吸收峰向高波数方向移动5．若O—H键的键力常数K＝7．12N／cm，则它的振动波数（cm-1）为（）A、3584B、3370C、3474D、35006．欲获得红外活性振动，吸收红外线发生能级跃迁，必须满足()条件。A、△μ>0或△μ<0B、△μ≠0并服从νL=v△VC、△μ=0及vL=△VvD、△μ≠07．CO2的下列振动中，属于红外非活性振动的是()。8．下列三种物质：甲R-CO-CH2CH3、乙R-CO-CH=C（CH3）2、、丙R-COCl，问其VC=O波数大小次序为()。A、甲>乙>丙B、乙>甲>丙C、丙>乙>甲D、丙>甲>乙9．三种振动νc=o，νc=N及νc=C的频率大小次序为()。(电负性：C为2．6，N为3．0，O为3．5)A、νc=o＞νc=N＞νc=CB、νc=C＞νc=N＞νc=oC、νc=N＞νc=C＞νc=oD、νc=N＞νc=o＞νc=C10．同一分子中的某基团，其各振动形式的频率大小顺序为()。A、γ>β>νB、ν>β>γC、β>ν>γD、β>γ>ν11．用于鉴别官能团存在的峰称为（）A、特征峰B、相关峰C、基频峰D、泛频峰12．已知某化合物不含氮，它的红外光谱中2240~2100cm-1有吸收峰，则该化合物可能是（）A、CH3CH2CH2CH3B、CH3CH2C≡CHC、CH3CH2CH＝CH2D、CH3CH2C≡CCH2CH313．某化合物在紫外光区204nm处有一弱吸收带，在红外特征区有如下吸收峰：3400－2400cm-1宽而强的吸收，1710cm-1。则该化合物可能是：（）A、醛B、酮C、羧酸D、酯14．某化合物在紫外光区270nm处有一弱吸收带，在红外光区有2820，2720，1725cm-1吸收峰。则该化合物可能是（）A、醛B、酮C、羧酸D、酯15．红外分光光度计使用的检测器是()。A、光电管B、光电倍增管C、真空热电偶D、光电池16．下列四组数据中，()组数据所涉及的红外光谱区能包括CH3CH2CHO的吸收带。A、3000～2700cm-1，2400～2100cm-1，1000～650cm-1B、3300～3010cm-1，1675～1500cm-1，1475～1300cm-1C、3300～3010cm-1，1900～1650cm-1，1000～650cm-1D、3000～2700cm-1，1900～1650cm-1，1475～1300cm-1二、填空1．红外光谱中吸收峰数常少于基本振动数目的原因是---------和----------。2．红外非活性振动是指-----------------。3．红外光谱图常用----------为纵坐标，------------为横坐标。4．分子吸收红外光，振动能级由基态跃迁至第一激发态所产生的吸收峰称做--------------。5．基本振动产生红外吸收的条件--------和-----------。6．红外光谱中，--------的低频区称为指纹区。7．------------、-----------及--------统称为泛频峰。8．红外光谱吸收强度主要由两个因素--------------和-----------------决定。9．振动形式不同但振动频率相同而合并的现象称为--------。10．红外分光光度计的光源为--------或----------。三、简答题1．红外吸收光谱法与紫外吸收光谱法有何区别2．CO2有几种振动形式在红外吸收光谱上能看到几个吸收峰为什么3．为什么共轭效应能使一些基团的振动频率降低，而诱导效应相反，举例说明。4．特征区和指纹区各有何特点它们在图谱解析中主要解决哪些问题5．试用红外吸收光谱区别胺、酰胺及芳香硝基化合物。四、光谱解析1．一化合物分子式为C14H12，试根据IR光谱(图12—1)推断其结构式。图12一lC14H12的红外吸收光谱图2.一化合物的分子式为C8H18，图12-2是它的红外光谱，试推断可能的结构。图13—2C8H18的红外吸收光谱图3.一化合物的分子式是C8Hl0O，其红外光谱见图12—3，试推断其结构式。图13—3C8Hl0O的红外吸收光谱图4.一化合物的分子式为C11H12O2，图12—4是其红外光谱，试推断该化合物的结构式。图12—4C11H1202的红外吸收光谱图5.一化合物的分子式为C9HllNO，图12—5是它的红外及紫外光谱，试推测其结构式。图12—5C9HllNO的红外及紫外吸收光谱图参考答案一．选择题1．B2．A3．B4．D5．A6．B7．A8．D9．A10．B11．A12．B13．C14．A15．C16．D二．填空题1．红外非活性振动，简并2．不能吸收红外线发生能级跃迁的振动3．百分透光率，波数或波长4．基频峰5．△μ≠0，νl=ν△V。6．1250--200cm-17.倍频峰、合频峰、差频峰8．振动过程中键的偶极矩变化，振动能级的跃迁几率9．简并10．硅碳棒，特殊线圈灯三．简答题（略）四．光谱解析1．解U==9，可能有苯环。由3060、3025νφH和νC=C1600,1580、1500、1455可推测有共轭苯环由768,695γφH推测单取代苯由γ=C-H965可推测烯烃反式二取代由分子式扣除部分，即C14H12一C6H5=C8H7，由于不饱和度为4，C8H7不饱和度为5，说明分子中可能还有一个苯环存在。由C8H7再扣除，即C8H7--C6H5=C2H2，即一CH==CH--，而谱图中无νC=C峰，说明分子完全对称，据此可推断化合物结构式为2.解U==0，为饱和脂肪化合物。图谱中1380cm-1附近可以观察到三个吸收带：1395cm-1、1375cm-1、1365cm-1。，表明分子中可能存在叔丁基或异丙基，但1260～1200cm-1的叔丁基骨架振动区无吸收，而在1155cm-1处却有吸收，所以应判断有异丙基，775cm-1可认据此可推断此化合物的可能结构为3.解U==4，可能有苯环。光谱图中一个中心在3355cm-1宽而强的吸收带，可能为醇或酚类。1050cm-1有一强的吸收带，为伯醇。3100～3000cm-1三个尖锐的吸收带(即3080cm-1、3060cm-1、3030cm-1)，1615cm-1、1500cm-1又有两个吸收带，表明分子中存在苯环，因而扣除苯环的4个不饱和度外分子中不可能再含有其他不饱和基团。750cm-1、700cm-1两个吸收带证明为一元取代苯。2935cm-1、2855cm-1两带及1460cm-1带是一CH2一的吸收带，无1380cm-1带，分子中不存在甲基。由此可推测此化合物的结构为4.解U==6，可能有苯环。谱图中1735cm-1有中等宽度的强吸收带，表明有C=O存在，1225cm-1、1020cm-1的强带和3450cm-1有一弱带，这都说明该化合物是酯类，并且可能为乙酸酯。1600cm-1、1580cm-1、1490cm-1、1450cm-1处有吸收，并且在3100～3000cm-1区也可以观察到吸收带，表明存在苯环。因为出现1580cm-1带，表示有基团和芳环共轭。1650cm-1带为C=C振动吸收，这个烯键可能就是与芳环共轭的基团，则分子中应存在结构单元。745cm-1、685cm-1两个带表明苯环是一元取代。960cm-1强带是反式二取代乙烯的特征带。1350cm-1有较强的吸收，可能分子中存在，这也进一步证明是乙酸酯类。如果从分子式中去掉上述两个结构单元(即C6H5CH=CH-、CH3C=O)，还余CH20，该化合物的结构应为5.解U==5，可能有苯环。IR：在1645cm-l有一中等宽度、极强的吸收带，说明分子中存在,νC=O在1645cm-l仅含一个氧和一个氮的官能团是一CONH2、一CONH--及，1570cm-1与1645cm-1分开较清楚，可以判断应为仲酰胺。3250cm-1处有一个单吸收带，进一步说明是仲酰胺类。3080cm-1、3020cm-1、1600cm-1、1500cm-1处的四个吸收带表示有苯环存在。760cm-1和690cm-1两带是一元取代苯的特征吸收。由以上可初步判断是一个带有苯环的仲酰胺。UV：饱和脂肪族酰胺在紫外区无明显吸收，苯甲酰胺和N一苯基酰胺的紫外吸收(λmax)分别在225nm和242nm。从图13—5可以看出：在稀溶液(0．0lg／L)中，UV区仅可以观察到末端吸收，当溶液浓度增大时(0．6g／L)，在λmax=257nm附近有吸收带，从λmax和带形上来分析，显然是B带，所以这是一个脂肪族酰胺。从分子式扣除C6H5一及一CONH一两个结构单元，还余C2H5，若要满足脂肪族仲酰胺的结构，只可能为_1186252787.unknown_1186318220.unknown_1186318803.unknown_1186319450.unknown_1186320880.unknown