红外光谱习题答案

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1、红外光谱习题答案：2-1、产生红外吸收的条件：(1)红外光的辐射能量(E光子)应与振动跃迁所需能量(DEv)相等。(2)只有能引起偶极矩变化(即跃迁前后的△m≠0)的振动才能观察到红外吸收光谱，它与分子是否具有永久偶极矩无关。2-2、显示某一基团存在、并有较高强度的吸收谱带称为基团的特征峰，其强度最大的位置对应的频率称为基团的特征频率，也叫基团频率，通常是基团中化学键伸缩振动的基频频率。基团的特征频率可以用来判断化合物中的官能团以及其他部分的结构信息。2-3、饱和酮羰基的νC=O在～1715cm-1。醛中νC=

2、O比相应的酮高波数位移，原因是氢的给电子效应比烃基小，使醛中羰基的双键性比酮中强；而由于杂原子的吸电子诱导效应，酰氯、酸酐和酯类化合物的νC=O比相应酮类化合物向高波数位移，其中酸酐中由于两个羰基发生振动偶合而使νC=O呈现双峰；酰胺中因羰基和N原子的p-p共轭，使νC=O向低波数位移。2-4、(1)：(A)、(B)、（C）主要在900-650cm-1区间内的吸收不同。(A)为邻双取代，四个相邻的H原子相互偶合，在750cm-1附近出现一强的吸收峰。(B)为间双取代，三个相邻的H原子相互偶合，在810-750c

3、m-1和725-680cm-1区间内出现两个较强的吸收峰，孤立的H在900-860cm-1之间有一中等强度的吸收峰。（C）为对双取代，两个相邻的H相互偶合，在~800cm-1出现一强的吸收峰。(2)：三个化合物都为单取代苯，它们的区别主要在取代基上官能团的吸收上。(A)中有伯氨基，在～3390cm-1和～3330cm-1有两个νN-H吸收峰；(B)中有羟基，在在非极性溶剂的稀溶液测定时以游离态存在，νO-H在3650-3600cm-1出现中强度的吸收，峰形尖锐；在固态和浓溶液测定时，在3400-3200cm-1

4、出现一个宽而强的缔合态羟基的νOH吸收峰；(C)为羧酸，常以二聚体存在，其缔合νO-H一般在3300-2500cm-1，中心一般在3000cm-1，峰宽且强，其在~1710cm-1还出现νC=O吸收峰。此外(B)和(C)还在1300-1000出现强的νC-O吸收峰。(3)：(A)和(B)为烯烃，都在3100-3000cm-1有不饱和C-H键的νC-H，但它们的νC=C和指纹区的w=C-H吸收峰有差别。(A)和(B)虽然都在~1650cm-1有νC=C的吸收，但(A)分子对称性较高，νC=C峰较弱；指纹区(B)为

5、端烯，w=C-H在990cm-1和910cm-1处有两个强的吸收峰，而(A)为双取代烯，在970cm-1(反式)或690cm-1(顺式)处有一个中强或强的吸收峰。(C)为端炔，在～3300cm-1有不饱和C-H键的νC-H，此外在~2120cm-1有νC≡C峰，而在双键伸缩振动区无吸收峰。2-5、化合物(A):在3360-3310cm-1区域显示νN-H的单峰；3000-2700cm-1有饱和C-H键的νC-H吸收峰；1475-1300cm-1处,有C-H键的dC-H吸收峰；1700-1650cm-1处,有νC

6、=O吸收峰。化合物(B)：3100-3000cm-1有不饱和C-H键的νC-H；在1650-1450cm-1范围内出现2-4个νC=C吸收峰；在900-650cm-1范围内有芳环C-H键的面外弯曲振动吸收峰。化合物(C):3000-2700cm-1有饱和C-H键的νC-H吸收峰；1475-1300cm-1处,有C-H键的dC-H吸收峰；在～720cm-1出现CH2的面内摇摆振动吸收峰；在1580-1500cm-1和1380-1340cm-1出现硝基的νas和νs。2-6、(1)由于以下因素，使红外谱峰少于分子振

7、动的数目①红外非活性振动不产生吸收峰；②频率完全相同的振动彼此发生简并；③强宽峰覆盖与其相近的弱而窄的峰；④有些吸收峰落在检测区域以外；⑤吸收强度太弱，以至无法测定。(2)丙二酸中两个羰基的振动发生相互作用，其结果使νC=O谱带分裂，振动频率一个向高波数移动，另一个向低波数移动。(3)一般情况下，醛羰基的νC=O频率高于相应的酮羰基，但化合物(A)和(B)中的νC=O频率大小相反，这是因为(A)和(B)中C=O都和苯环相连，和苯环存在共轭效应，(A)中由于空间位阻，共轭效应小于(B)。2-7、未知物为化合物(C

8、)。主要峰的归属：3190cm-1的宽峰为缔合O-H的νO-H；3074cm-1为苯环上C-H键的νC-H；1615cm-1、1588cm-1和1487cm-1为苯环的νC=C；767cm-1为苯环上相邻四个氢的面外弯曲振动吸收峰；3000-2800cm-1范围的峰为CH3中C-H键的νC-H吸收峰，1441cm-1处有C-H键的dC-H吸收峰；1679cm-1峰为酯羰基νC=O吸收峰