红外光谱法习题[1]
红外光谱法习题及答案
红外分光光光度法1.CO 的红外光谱在2 170cm -1处有一振动吸收峰.问(1)CO 键的力常数是多少?(2)14CO 的对应峰应在多少波数处发生吸收? 解:碳原子的质量2323100.210022.612--⨯=⨯=C m g 氧原子的质量2323106.210022.616--⨯=⨯=O m g (1) σ =2071cm -1O C O C m m m m k c ⋅+=)(21πσ 2346210210)6.22(106.22)217010314.32()2(--⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+=O C O C m m m m c k σπ=18.6×105 dyn·cm -1=18.6N·cm -1(厘米克秒制)(2)14CO 2323103.210022.614-⨯=⨯=C m g2071106.23.210)6.23.2(106.1810314.3214623510≈⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯=--σcm -1或O C O C O C O C m m m m m m m m +⋅⨯⋅+=1212141412σσ σ =2080cm -12.已知C―H 键的力常数为5N/cm ,试计算C―H 键伸展振动的吸收峰在何波数?若将氘(D )置换H ,C―D 键的振动吸收峰为多少波数.解:C-H 键:k =5N·cm -1=5.0×105dyn·cm -1碳原子的质量:m C =2.0×10-23g, 氢原子的质量:23231017.010022.61--⨯=⨯=H m g氘原子的质量: 23231034.010022.62--⨯=⨯=D m g 依2121)(21m m m m k c ⋅+=πσ得29961017.00.210)17.00.2(10510314.3214623510≈⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯=--σcm -121991034.00.210)34.00.2(10510314.3214623510≈⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯=--σcm -13.指出以下振动在红外光谱中是活性的还是非活性的分 子 振 动(1)CH 3一CH 3 C―C 伸缩振动(2)CH 3一CC13 C―C 伸缩振动(3)SO 2 对称伸缩振动(4)CH 2=CH 2 C―H 伸缩振动C CH H(5)CH 2=CH 2 C―H 伸缩振动C CH H(6)CH 2=CH 2 CH 2摆动 C C HHH H (7)CH 2=CH 2 CH 2扭曲振动 C CH H H H解:非红外活性:(1), (5), (7)红外活性:(2), (4), (6), (8)4.下面三个图形(图4-20)分别为二甲苯的三种异构体的红外光谱图。
红外光谱练习题
红外光谱练习题红外光谱作为一种非常重要的分析方法,在化学、材料科学等领域中得到广泛应用。
本文将针对红外光谱进行一系列练习题,旨在帮助读者加深对该分析方法的理解和应用。
一、选择题1. 关于红外光谱,下面说法中正确的是:A. 红外辐射的波长范围在380-780 nm之间B. 红外光谱主要研究紫外线的吸收特征C. 红外光谱是利用物质的红外辐射进行分析的方法D. 红外光谱只适用于溶液状样品的分析2. 下列哪个峰位代表了化学键中C-H键的伸展振动?A. 1600 cm-1B. 2900 cm-1C. 3400 cm-1D. 4000 cm-13. 对于一份有机物样品的红外光谱图谱,下列哪种波带最常见?A. 单峰B. 双峰C. 三峰D. 多峰4. 在红外光谱分析中,通过观察哪些特征可以判断化合物是否含有酰基?A. 1650 cm-1和1720 cm-1之间的伸缩振动B. 900 cm-1和1000 cm-1之间的振动C. 3300 cm-1附近的振动D. 2800 cm-1附近的振动二、判断题1. 在红外光谱图谱中,波数越大代表分子中的原子或基团振动频率越低。
正确 / 错误2. 红外光谱图谱中出现强吸收峰,代表该波数处的化学键伸缩振动很强。
正确 / 错误3. 红外光谱可以用于定性分析,但不能用于定量分析。
正确 / 错误4. 在红外光谱分析中,鉴别化学键主要依靠峰位的位置而非峰的强度。
正确 / 错误三、解答题1. 简述红外光谱分析的原理和在化学领域中的应用。
2. 通过红外光谱图谱,如何判断有机物中是否存在羧基?3. 举例说明红外光谱在材料科学上的应用,并对其优劣进行评价。
4. 解释红外光谱图谱中碳氢不饱和基团所产生的吸收峰特征。
四、应用题请参阅附图中给出的红外光谱图谱,并回答以下问题。
1. 该有机化合物中可能含有哪些具有特定红外光谱特征的基团?2. 根据图谱,推测该有机化合物的化学式。
3. 该有机化合物的主要官能团是什么?4. 进一步应用红外光谱,你觉得可以对该有机化合物进行怎样的性质、结构等方面的分析?附图:(插入红外光谱图谱)结语通过此系列红外光谱练习题,相信读者对红外光谱的理论知识和实际应用有了更深入的了解。
(完整版)红外光谱法习题参考答案
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233,,,CH s CH as CH H C δδδν-,其中νC-H 峰位一般接近3000cm -1又低于3000cm -1。
烯烃主要特征峰为H C C C H C -==-=γνν,,,其中ν=C-H 峰位一般接近3000cm -1又高于3000cm -1。
νC=C 峰位约在1650 cm -1。
H C -=γ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H C C C H C -≡≡-≡γνν,,,其中H C -≡ν峰位在3333-3267cm -1。
C C ≡ν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s CH 3δ分裂为双峰。
如果是异丙基,双峰分别位于1385 cm -1和1375 cm -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1395cm -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(ν=C-H ),3100~3000cm -1 (通常有几个峰) 泛频峰2000~1667cm -1苯环骨架振动(νc=c ),1650-1430 cm -1,~1600cm -1及~1500cm -1 芳氢面内弯曲振动(β=C-H ),1250~1000 cm -1 芳氢面外弯曲振动(γ =C-H ),910~665cm -114.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 OH 、v C=O 及γOH 峰。
v OH (单体)~3550 cm -1(尖锐),v OH (二聚体)3400~2500(宽而散),v C=O (单体)1760 cm -1 (S),v as C=O (二聚体)1710~1700 cm -1 (S)。
红外光谱习题
第二章 红外光谱习题一、判断题(共12题)[1]红外光谱不仅包括振动能级的跃迁,也包括转动能级的跃迁,故又称为振转光谱。
()[2]同核双原子分子N≡N、Cl-Cl、H-H等无红外活性。
()[3]由于振动能级受分子中其他振动的影响,因此红外光谱中出现振动耦合谱带。
()[4]确定某一化合物骨架结构的合理方法是红外光谱分析法。
()[5]对称结构分子,如H2O分子,没有红外活性,水分子的H-O-H对称伸缩振动不产生吸收峰。
()[6]红外光谱图中,不同化合物中相同基因的特征频率峰总是在特定波长范围内出现,故可以根据红外光谱图中的特征频率峰来确定化合物中该基团的存在。
()[7]红外光谱与紫外光谱仪在构造上的差别是检测器不同。
()[8]当分子受到红外光激发,其振动能级发生跃迁时,化学键越强吸收的光子数目越多。
()[9]醛、酮、羧酸等的羰基的伸缩振动在红外光谱中的吸收峰频率相同。
()[10]红外吸收峰的数目一般比理论振动数目少,原因之一是有些振动是非红外活性的。
()[11]红外光谱的特点是一方面官能团的特征吸收频率的位置基本上是固定的,另一方面它们又不是绝对不变的,其频率位移可以反映分子的结构特点。
()[12]Fermi共振是一个基频振动与倍频(泛频)或组频之间产生耦合作用。
()二、选择题(共16题)[1]红外光可引起物质的能级跃迁是()。
A. 分子的电子能级的跃迁,振动能级的跃迁,转动能级的跃迁;B. 分子内层电子能级的跃迁;C. 分子振动能级及转动能级的跃迁;D. 分子转动能级的跃迁。
[2]在红外光谱中,C=O的伸缩振动吸收峰出现的波数(cm-1) 范围()。
A. 1900~1650B. 2400~2100C. 1600~1500D. 1000~650[3]在下列分子中,不能产生红外吸收的是()。
A. COB. H2OC. SO2D. H2[4]下列化学键的伸缩振动所产生的吸收峰波数最大的是()。
A. C=OB. C-HC. C=CD. O-H[5]表示红外分光光度法通常是()。
红外吸收光谱法习题
红外吸收光谱法习题一、填空题1、一般将多原子分子的振动类型分为振动和振动,前者又可分为振动和反对称伸缩振动,后者可分为和。
2、红外光区在可见光区和微波光区之间,习惯上又将其分为三个区: 、和 ,其中的应用最广。
3、红外光谱法主要研究振动中有变化的化合物,因此和等外,几乎所有的化合物在红外光区均有吸收。
4、在红外光谱中,将基团在振动过程中有变化的称为 ,相反则称为。
一般来说,前者在红外光谱图上。
5、红外分光光度计的光源主要有和。
6、基团一OH、一NH;==CH;一CH的伸缩振动频率范围分别出现在cm-1, cm-1, cm-1。
7、基团一C≡C、一C≡N ;—C=O;一C=N 一C=C—的伸缩振动频率范围分别出现在 cm-1, cm-1, cm-1。
8、区域的峰是由伸缩振动产生的,基团的特征吸收一般位于此范围,它是鉴最有价值的区域,称为区;区域中,当分子结构稍有不同时,该区的吸收就有细微的不同,犹如人的一样,故称为。
二、选择题1、二氧化碳分子的平动、转动和振动自由度的数目分别()A. 3,2,4B. 2,3,4C. 3,4,2D. 4,2,32.乙炔分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为()A. 2,3,3B. 3,2,8C. 3,2,7D. 2,3,73、二氧化碳的基频振动形式如下()(1)对称伸缩 O==C==O (2)反对称伸缩 O==C==O←→←←(3)x,y平面弯曲↑O==C==O ↑(4)x,z平面弯曲↑O==C==O ↑→→指出哪几个振动形式是非红外活性的?A .(1),(3) B.(2) C.(3) D. (1)4、下列数据中,哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CH3CH2COH的吸收带?()A. 3000—2700cm-1,1675—1500cm-1,1475—1300cm一1。
B. 3300—3010cm-1,1675—1500cm-1, 1475—1300cm-1。
C. 3300—3010cm-1, 1900—1650cm-l,1000——650cm-1。
红外光谱习题
红外光谱习题1.1—辛炔的端基炔C —H 伸缩振动吸收为3350 cm -1,试求该炔基的C —D 和13C —H 的伸缩振动吸收峰位置。
2.判断下列各分子的碳碳对称伸缩振动在红外光谱中是活性还是非活性的。
(1)CH 3CH 3 (2)CH 3CCl 3 (3)HCCH(4)C CHClHCl (5)C CHCl ClH 3.试用红外光谱法区别下列异构体:(1)CH 3CH 2CH 2CH 2OHCH 3CH 2OCH 2CH 3 (2)CH 3CH 2COOHCH 3COOCH 3 (3)O O(4)OCHO(5)4.试解释下列各组化合物羰基C-O 伸缩振动吸收频率变化的原因。
O OO OO O~1800cm -1~1770cm -1~1740cm -1A .B.CH 3CCH 3OCH 3COCH 3O CH 3CNHCH 3O~1725cm -1~1745cm -1~1680cm -15.试分析化合物NH 2O的红外光谱与其分子结构的关系。
6.某化合物分子式为C8H8O2,根据下面红外光谱,判断该化合物为苯乙酸,苯甲酸甲酯还是乙酸苯酯。
7.化合物分子式为C9H12,不与溴发生反应,根据红外光谱图推出其结构。
8.化合物分子式为C14H10O3,m.p. 38~42℃.9.由下图数据试推断固体化合物C16H18的结构。
10.从下图推断化合物C4H10O的结构。
11.试推断化合物C8H7N的结构,熔点29.5℃。
12.某化合物分子式为C3H7NO,从下图推断结构。
红外光谱分析法习题(含答案)
红外光谱分析法试题一、简答题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?2.以亚甲基为例说明分子的基本振动模式.3.何谓基团频率?它有什么重要用途?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.5.影响基团频率的因素有哪些?6.何谓指纹区?它有什么特点和用途?二、选择题1.在红外光谱分析中,用 KBr制作为试样池,这是因为 ( )A KBr晶体在 4000~ 400cm -1 范围内不会散射红外光B KBr在 4000~ 400 cm -1 范围内有良好的红外光吸收特性C KBr在 4000~ 400 cm -1 范围内无红外光吸收D 在 4000~ 400 cm -1 范围内,KBr 对红外无反射2.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为 ( )A 玻璃B 石英C 卤化物晶体D 有机玻璃3.并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到,这是因为 ( )A 分子既有振动运动,又有转动运动,太复杂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 分子某些振动能量相互抵消了4.下列四种化合物中,羰基化合物频率出现最低者为 ( )A IB IIC IIID IV5.在下列不同溶剂中,测定羧酸的红外光谱时,C=O伸缩振动频率出现最高者为( )A 气体B 正构烷烃C 乙醚D 乙醇6.水分子有几个红外谱带,波数最高的谱带对应于何种振动 ? ( )A 2个,不对称伸缩B 4个,弯曲C 3个,不对称伸缩D 2个,对称伸缩7.苯分子的振动自由度为 ( )A 18B 12C 30D 318.在以下三种分子式中 C=C双键的红外吸收哪一种最强?(1) CH3-CH = CH2 (2) CH3- CH = CH-CH3(顺式) (3) CH3-CH = CH-CH3(反式) ( )A(1)最强 B (2)最强 C (3)最强 D 强度相同9.在含羰基的分子中,增加羰基的极性会使分子中该键的红外吸收带 ( )A 向高波数方向移动B 向低波数方向移动C 不移动D 稍有振动10.以下四种气体不吸收红外光的是 ( )A H2OB CO 2C HClD N211.某化合物的相对分子质量Mr=72,红外光谱指出,该化合物含羰基,则该化合物可能的分子式为 ( )A C4H8OB C3H4O 2C C3H6NOD (1) 或(2)12.红外吸收光谱的产生是由于 ( )A 分子外层电子、振动、转动能级的跃迁B 原子外层电子、振动、转动能级的跃迁C 分子振动-转动能级的跃迁D 分子外层电子的能级跃迁13. Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为 ( )A 0B 1C 2D 314.红外光谱法试样可以是 ( )A 水溶液B 含游离水C 含结晶水D 不含水15.能与气相色谱仪联用的红外光谱仪为 ( )A 色散型红外分光光度计B 双光束红外分光光度计C 傅里叶变换红外分光光度计D 快扫描红外分光光度计16.试比较同一周期内下列情况的伸缩振动(不考虑费米共振与生成氢键)产生的红外吸收峰,频率最小的是( )A C-HB N-HC O-HD F-H17.已知下列单键伸缩振动中 C-C C-N C-O键力常数k/(N•cm-1) 4.5 5.8 5.0吸收峰波长λ/μm 6 6.46 6.85问C-C, C-N, C-O键振动能级之差⊿E顺序为 ( )A C-C > C-N > C-OB C-N > C-O > C-CC C-C > C-O > C-ND C-O > C-N > C-C18.一个含氧化合物的红外光谱图在3600~ 3200cm -1有吸收峰,下列化合物最可能的是 ( )A CH3-CHOB CH3-CO-CH3C CH3-CHOH-CH3D CH3-O-CH2-CH319.用红外吸收光谱法测定有机物结构时,试样应该是 ( )A 单质B 纯物质C 混合物D 任何试样20.下列关于分子振动的红外活性的叙述中正确的是 ( )A 凡极性分子的各种振动都是红外活性的,非极性分子的各种振动都不是红外活性的B 极性键的伸缩和变形振动都是红外活性的C 分子的偶极矩在振动时周期地变化,即为红外活性振动D 分子的偶极矩的大小在振动时周期地变化,必为红外活性振动,反之则不是三、填空题1.在分子的红外光谱实验中,并非每一种振动都能产生一种红外吸收带,常常是实际吸收带比预期的要少得多。
仪器分析之红外吸收光谱法试题及答案
红外吸收光谱法习题一、填空题1. 在分子的红外光谱实验中,并非每一种振动都能产生一种红外吸收带,常常是实际吸收带比预期的要少得多。
其原因是(1)_______; (2)________; (3)_______;(4)______。
2.乳化剂OP-10的化学名称为:烷基酚聚氧乙烯醚,化学式:IR谱图中标记峰的归属:a_____, b____, c______, d____。
3.化合物的红外光谱图的主要振动吸收带应为:(1)3500~3100 cm-1处,有 ___________________振动吸收峰(2)3000~2700 cm-1处,有 ___________________振动吸收峰(3)1900~1650 cm-1处,有 ___________________振动吸收峰(4)1475~1300 cm-1处,有 ___________________振动吸收峰4.在苯的红外吸收光谱图中(1) 3300~3000cm-1处,由________________________振动引起的吸收峰(2) 1675~1400cm-1处,由________________________振动引起的吸收峰(3) 1000~650cm-1处,由________________________振动引起的吸收峰二、选择题分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为 ( )1. Cl2(1) 0 (2) 1 (3) 2 (4) 32.下列关于分子振动的红外活性的叙述中正确的是 ( )(1)凡极性分子的各种振动都是红外活性的,非极性分子的各种振动都不是红外活性的(2)极性键的伸缩和变形振动都是红外活性的(3)分子的偶极矩在振动时周期地变化,即为红外活性振动(4)分子的偶极矩的大小在振动时周期地变化,必为红外活性振动,反之则不是4.用红外吸收光谱法测定有机物结构时,试样应该是 ( )(1)单质 (2)纯物质 (3)混合物 (4)任何试样5.以下四种气体不吸收红外光的是 ( )(1)H2O (2)CO2(3)HCl (4)N26.红外光谱法,试样状态可以是 ( )(1)气体状态 (2)固体状态 (3)固体,液体状态 (4)气体,液体,固体状态都可以在含羰基的7.分子中增加羰基的极性会使分子中该键的红外吸收带 ( )(1)向高波数方向移动(2)向低波数方向移动(3)不移动(4)稍有振动8.红外吸收光谱的产生是由于 ( )(1)分子外层电子、振动、转动能级的跃迁 (2)原子外层电子、振动、转动能级的跃迁(3)分子振动-转动能级的跃迁 (4)分子外层电子的能级跃迁9.色散型红外分光光度计检测器多用 ( )(1)电子倍增器 (2)光电倍增管 (3)高真空热电偶(4)无线电线圈10.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为 ( )(1)玻璃 (2)石英 (3)卤化物晶体 (4)有机玻璃11.一个含氧化合物的红外光谱图在3600~3200cm-1有吸收峰,下列化合物最可能的是( )(1) CH3-CHO (2) CH3-CO-CH3(3) CH3-CHOH-CH3(4)CH3-O-CH2-CH312.若C=C键的力常数是1.0×10N/cm,则该键的振动频率是(m C=C=1.0×10-23g) ( )(1)10.2×1013HZ (2) 7.7×1013HZ(3) 5.1×1013HZ(4) 2.6×1013HZ三、问答题1.邻硝基苯酚在1.0mol/L溶液与0.5mol/L溶液中OH伸缩振动频率发生什么变化?为什么?2.简单说明下列化合物的红外吸收光谱有何不同?A. CH3-COO-CO-CH3B. CH3-COO-CH3C. CH3-CO-N(CH3)23.某化合物的红外谱图如下。
红外光谱练1
仪器分析练习-红外光谱1一、选择题 ( 共12题 23分 )1.下列的几种醛中, C=O 伸缩振动频率哪一个最低? ( )(1) RCHO (2) R-CH=CH-CHO (3) R-CH=CH-CH=CH-CHO(4)CHO2. 在下列不同溶剂中,测定羧酸的红外光谱时,C =O 伸缩振动频率出现最高者为( )(1) 气体 (2) 正构烷烃 (3) 乙醚 (4) 乙醇3. 下列化合物中, C=O 伸缩振动频率最高者为 ( )COCH 3(1)(2)COCH 3CH 3CH 3CH 3(3)COCH 3CH 3(4)COCH 3CH 35. 并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到,这是因为 ( )(1) 分子既有振动运动,又有转动运动,太复杂 (2) 分子中有些振动能量是简并的(3) 因为分子中有 C 、H 、O 以外的原子存在 (4) 分子某些振动能量相互抵消了6. 羰基化合物R C O O R ( I ) ,R COR Ç ( ¢ò) , RC O NHR ( I I I ) , A rS C OS R ( I V )中,C = O 伸缩振动频率出现最低者为 ( )(1) I (2) II (3) III (4) IV7. 羰基化合物中, C=O 伸缩振动频率最高者为 ( )(1) R CORC O(2) R FC O(3) R C lC O (4) R Br8. 某一化合物在UV 光区无吸收,在红外光谱的官能团区出现如下吸收峰: 3400~3200cm -1(宽而强),1410cm -1,则该化合物最可能是( )(1) 羧酸 (2) 伯胺 (3) 醇 (4) 醚9. 下列关于分子振动的红外活性的叙述中正确的是 ( )(1)凡极性分子的各种振动都是红外活性的, 非极性分子的各种振动都不是红外活性的(2) 极性键的伸缩和变形振动都是红外活性的(3) 分子的偶极矩在振动时周期地变化, 即为红外活性振动(4) 分子的偶极矩的大小在振动时周期地变化, 必为红外活性振动, 反之则不是*. 下面给出某物质的部分红外光谱(如图),已知结构Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ,试问哪一结构与光谱是一致的,为什么?11. 红外光谱法, 试样状态可以是 ( )(1) 气体状态 (2) 固体状态(3) 固体, 液体状态 (4) 气体, 液体, 固体状态都可以12. 对于含n 个原子的非线性分子, 其红外谱 ( )(1) 有3n -6个基频峰 (2) 有3n -6个吸收峰 (3) 有少于或等于3n -6个基频峰 (4) 有少于或等于3n -6个吸收峰 二、填空题 ( 共14题 27分 )13. 一个弹簧和一个球连接并处于振动状态, 当弹簧的力常数增加一倍时, 其振动频率比原 频率增加__________; 当球的质量增加一倍时, 其振动频率比原频率__________。
红外光谱习题
2 C-H,C-C,C-O,C-Cl,C-Br键的振动频率,最小的是 _ .
3 C-H,和C-O键的伸缩振动谱带,波数最小的是 _键.
4 在振动过程中,键或基团的 _不发生变化,就不吸收红外光.
5 以下三个化合物的不饱和度各为多少?
(1)
,
=_ __ . (2)
,
=. (3)
,U=_ _. 6 C=O和C=C键的伸缩振动谱带,强度大的是_ _. 7 在中红外区(4000~650
都有吸收,后者为双峰 C:(1)式在~2200
有吸收 D:(1)式和(2)式在~2200
都有吸收 E: (2)式在~1680
有吸收 14.合物在红外光谱的3040~3010
及1680~1620
区域有吸收,则下面五个化合物最可能的是( ) A:
B:
C:
D:
E:
15.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为( ) A 玻璃 B 石英 C 卤化物晶体 D 有机玻璃 16. 预测H2S分子的基频峰数为( ) (A)4 (B)3 (C)2 (D)1
(2)互相 规则(3)互相 规则
三.问答题
1. 分子的每一个振动自由度是否都能产生一个红外吸收?为什么?
2. 如何用红外光谱区别下列各对化合物?
a、 P-CH3-Ph-COOH 和Ph-COOCH3
b、 苯酚和环己醇
3.一个化合物的结构不是A就是B,其部分光谱图如下,试确定其结构。
(A) (B)
4.下图是分子式为C8H8O化合物的红外光谱图,bp=202℃,试推测其结 构。
22. 色散型红外分光光度计检测器多 ( )
A 电子倍增器 B 光电倍增管 C 高真空热电偶 D 无线电线圈
红外光谱 练习题
红外光谱练习题在现代科学技术的发展中,红外光谱技术广泛应用于化学、物理、生物、环境等多个领域。
红外光谱的原理和应用是科学研究和工程实践中必备的基础知识。
为了帮助同学们更好地理解和掌握红外光谱技术,本文将为大家提供一些红外光谱的练习题。
练习题一1.红外光谱是通过测量物质在红外辐射作用下发生______而产生的。
(A)电离(B)振动(C)共振(D)拉曼散射2.红外光谱是通过测量物质对______辐射的吸收而实现的。
(A)可见光(B)高能γ射线(C)微波(D)红外3.红外光谱的主要谱区是______。
(A)300 nm - 800 nm(B)800 nm - 2000 nm(C)2 μm - 15 μm(D)15 μm - 40 μm4.红外光谱的指纹区是指谱图中______的部分。
(A)蓝色(B)红色(C)绿色(D)特征5.以下哪种物质的红外光谱中会出现O-H键伸缩振动的峰?(A)脂肪(B)醛(C)芳香化合物(D)卤代烃练习题二1.以下哪种红外光谱技术可以用于快速检测食品中的添加剂和污染物?(A)偏振红外光谱(B)傅里叶红外光谱(C)拉曼光谱(D)透射红外光谱2.以下哪种红外光谱技术可以用于分析有机物的官能团?(A)反射红外光谱(B)散射红外光谱(C)吸收红外光谱(D)穿透红外光谱3.以下哪种红外光谱技术可以用于分析无机物的晶体结构?(A)光谱仪(B)红外显微镜(C)质谱仪(D)色谱仪4.以下哪种红外光谱技术可以用于研究生物高分子的结构和功能?(A)荧光分析(B)紫外-可见吸收光谱(C)近红外光谱(D)紫外-紫外荧光光谱5.以下哪种材料适用于制备红外光谱实验中的窗口?(A)铝(B)玻璃(C)铁(D)锂晶体练习题三1.红外光谱在______领域的应用包括环境监测、食品质量检测和生物医学研究等。
(A)化学(B)物理(C)生物(D)电子2.以下哪种红外光谱技术可以用于检测环境中的大气污染物?(A)傅里叶红外光谱(B)吸收红外光谱(C)散射红外光谱(D)透射红外光谱3.红外光谱在______领域的应用包括石油化工、橡胶、聚合物等。
红外光谱习题答案
红外光谱(一)习题一. 选择题1.红外光谱是(ACE )A :分子光谱B :原子光谱C :吸光光谱D :电子光谱E :振动光谱2.当用红外光激发分子振动能级跃迁时,化学键越强,则(ACE ) A :吸收光子的能量越大B :吸收光子的波长越长C :吸收光子的频率越大D :吸收光子的数目越多E :吸收光子的波数越大3.在下面各种振动模式中,不产生红外吸收的是(AC )A :乙炔分子中对称伸缩振动B :乙醚分子中不对称伸缩振动C :CO 2分子中对称伸缩振动D :H 2O 分子中对称伸缩振动E :HCl 分子中H -Cl 键伸缩振动4.下面五种气体,不吸收红外光的是(D )A:O H 2B:2CO C:HCl D:2N5 分子不具有红外活性的,必须是(D )A:分子的偶极矩为零B:分子没有振动C:非极性分子D:分子振动时没有偶极矩变化E:双原子分子6.预测以下各个键的振动频率所落的区域,正确的是(AD )A:O-H伸缩振动数在4000~25001-cmB:C-O 伸缩振动波数在2500~15001-cmC:N-H 弯曲振动波数在4000~25001-cmD:C-N 伸缩振动波数在1500~10001-cmE:C ≡N 伸缩振动在1500~10001-cm7.下面给出五个化学键的力常数,如按简单双原子分子计算,则在红外光谱中波数最大者是(B )A:乙烷中C-H 键,=k 5.1510⨯达因1-⋅cmB: 乙炔中C-H 键, =k 5.9510⨯达因1-⋅cmC: 乙烷中C-C 键, =k 4.5510⨯达因1-⋅cmD: CH 3C ≡N 中C ≡N 键, =k 17.5510⨯达因1-⋅cmE:蚁醛中C=O 键, =k 12.3510⨯达因1-⋅cm8.基化合物中,当C=O 的一端接上电负性大的基团则(ACE ) A:羰基的双键性增强B:羰基的双键性减小C:羰基的共价键成分增加D:羰基的极性键成分减小E:使羰基的振动频率增大9.以下五个化合物,羰基伸缩振动的红外吸收波数最大者是(E ) A: B: C: D: E:10.共轭效应使双键性质按下面哪一种形式改变(ABCD )A:使双键电子密度下降B:双键略有伸长C:使双键的力常数变小D.使振动频率减小E:使吸收光电子的波数增加11.下五个化合物羰基伸缩振动的红外吸收波数最小的是(E ) A: B: C: D: E:12.下面四个化合物中的C=C 伸缩振动频率最小的是(D ) A: B: C: D:13.两个化合物(1) ,(2) 如用红外光谱鉴别,主要依据的谱带是(C )A(1)式在~33001-cm 有吸收而(2)式没有B:(1)式和(2)式在~33001-cm 都有吸收,后者为双峰C:(1)式在~22001-cm 有吸收D:(1)式和(2)式在~22001-cm 都有吸收E: (2)式在~16801-cm 有吸收14.合物在红外光谱的3040~30101-cm 及1680~16201-cm 区域有吸收,则下面五个化合物最可能的是(A )A:B:C:D:E:15. 一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为(C)A 玻璃B 石英C 卤化物晶体D 有机玻璃16.预测H2S分子的基频峰数为(B)(A)4 (B)3 (C)2 (D)117.CH3—CH3的哪种振动形式是非红外活性的(A)(A)υC-C (B)υC-H (C)δasCH(D)δsCH18.化合物中只有一个羰基,却在1773cm-1和1736 cm-1处出现两个吸收峰,这是因为(C)(A)诱导效应(B)共轭效应(C)费米共振(D)空间位阻19.Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目(A)A 0B 1C 2D 320. 红外光谱法, 试样状态可以(D)A 气体状态B固体, 液体状态C 固体状态D 气体, 液体, 固体状态都可以21. 红外吸收光谱的产生是由(C)A 分子外层电子、振动、转动能级的跃迁B 原子外层电子、振动、转动能级的跃迁C 分子振动-转动能级的跃迁D 分子外层电子的能级跃迁22.色散型红外分光光度计检测器多(C)A 电子倍增器B 光电倍增管C 高真空热电偶D 无线电线圈23.一个含氧化合物的红外光谱图在3600~3200cm-1有吸收峰, 下列化合物最可能的 (C )A CH3-CHOB CH3-CO-CH3C CH3-CHOH-CH3D CH3-O-CH2-CH324.某化合物在紫外光区204nm 处有一弱吸收,在红外光谱中有如下吸收峰:3300-2500 cm-1(宽峰),1710 cm-1,则该化合物可能是 (C )A 、醛B 、酮C 、羧酸D 、烯烃二.填空1 对于同一个化学键而言,C-H 键,弯曲振动比伸缩振动的力常数__小__,所以前者的振动频率比后者__小___.2 C-H,C-C,C-O,C-Cl,C-Br 键的振动频率,最小的是C-Br_.3 C-H,和C-D 键的伸缩振动谱带,波数最小的是C-D_键.4在振动过程中,键或基团的_偶极矩_不发生变化,就不吸收红外光. 5以下三个化合物的不饱和度各为多少?(1)188H C ,U =_0__.(2)N H C 74, U = 2 .(3) ,U =_5_.6 C=O 和C=C 键的伸缩振动谱带,强度大的是_C=O_.7在中红外区(4000~6501-cm )中,人们经常把4000~13501-cm 区域称为_官能团区_,而把1350~6501-cm 区域称为_指纹区.8 氢键效应使OH 伸缩振动频率向_长_波方向移动.9 羧酸在稀溶液中C=O 吸收在~17601-cm ,在浓溶液,纯溶液或固体时,健的力常数会变小,使C=O 伸缩振动移向_长波_方向.10 试比较与,在红外光谱中羰基伸缩振动的波数大的是__后者__,原因是_R ’与羰基的超共轭__.11 试比较与,在红外光谱中羰基伸缩振动的波数大的是_后者__,原因是__电负性大的原子使羰基的力常数增加_.12 随着环张力增大,使环外双键的伸缩振动频率_增加__,而使环内双键的伸缩振动频率__减少_.三.问答题1. 分子的每一个振动自由度是否都能产生一个红外吸收?为什么?2. 如何用红外光谱区别下列各对化合物?a P-CH3-Ph-COOH 和Ph-COOCH3b 苯酚和环己醇3.一个化合物的结构不是A就是B,其部分光谱图如下,试确定其结构。
第三章 红外光谱习题解答(1)
红外光谱习题参考答案1、解:依题假设改变同位素对共价键的力常数K值不变(P38),根据胡克定律公式运算整理后有:νC-H /νC-D ≈ 21/2νC-D =νC-H/ 21/2 = 3350cm-1/21/2 =2368 cm-1同理:νC-H /ν13C-H =13×(1/12×14)1/2ν13C-H = 3350 cm-1/13×(1/12×14)1/2 =3340 cm-12、答:(1)、(3)、(5)分子的碳-碳对称伸缩振动在IR中是非活性的,因为其分子结构对称,伸缩振动时偶极矩没有变化;(2)、(4)的是活性的。
3、答:(1)前者醇O-H在3400~3200cm-1处有宽而强的吸收峰,后者醚没有;(2)前者羧酸O-H在3200~2500cm-1区有宽而散的吸收峰,后者酯没有;(3)后者羰基C=O与C=C存在π-π共轭,K值↘,吸收峰在较低波数处;(4)后者醛基C-H在2820和2720 cm-1有双峰;(5)后者在895~885 cm-1有明显的端烯=C-H吸收峰。
4、OOA~1770cm-1B~1750cm-1C~1800cm-1(1)答:B相对于A存在π-π共轭,K值↘,νC=O↘;C相对于A存在供电子的P-π共轭(即中介效应M),但-I > M,同时与C=C存在中介效应,更有利于C=O K值↗,∴νC=O↗。
(2)答:酯相对于丙酮,由于-I > M,有利于C=O K值↗,∴νC=O↗;酰胺相对与丙酮,由于M > - I,使C=O K值↘,∴νC=O↘。
5、解:依题IR图,①3362、3179 cm-1是伯酰胺NH2的反对称和对称伸缩振动峰;②1675 cm-1,C=O伸缩振动吸收峰(酰胺Ⅰ峰);③1613 cm-1,NH2的剪式振动吸收峰(酰胺Ⅱ峰);④1261、1136 cm-1,C-N伸缩振动吸收峰(酰胺Ⅲ峰);⑤1430、1363 cm-1,=C-H面内变形振动吸收峰;⑥990、962 cm-1,单取代端烯=CH2面外变形振动吸收峰;6、答:依题IR图,①3200~2500 cm-1,没有羧基O-H宽吸收峰,可排除苯乙酸;②酯C=O伸缩振动吸收峰在1745~1720cm-1,C=O与苯环共轭时νC=O↘,从IR图中1724cm-1吸收峰可说明目标分子是苯甲酸甲酯;③从甲基的1380 cm-1→甲氧基的1436 cm-1可进一步证实是苯甲酸甲酯,而不是乙酸苯酯。
红外光谱分析法习题(含答案)
红外光谱分析法试题一、简答题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2.以亚甲基为例说明分子的基本振动模式.3.何谓基团频率它有什么重要用途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.5.影响基团频率的因素有哪些6.何谓指纹区它有什么特点和用途二、选择题1.在红外光谱分析中,用KBr制作为试样池,这是因为( )A KBr晶体在4000~400cm -1 范围内不会散射红外光B KBr在4000~400 cm -1 范围内有良好的红外光吸收特性C KBr在4000~400 cm -1 范围内无红外光吸收D 在4000~400 cm -1 范围内,KBr 对红外无反射2.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为( )A 玻璃B 石英C 卤化物晶体D 有机玻璃3.并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到,这是因为( )A 分子既有振动运动,又有转动运动,太复杂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 分子某些振动能量相互抵消了4.下列四种化合物中,羰基化合物频率出现最低者为( )A IB IIC IIID IV5.在下列不同溶剂中,测定羧酸的红外光谱时,C=O伸缩振动频率出现最高者为( )A 气体B 正构烷烃C 乙醚D 乙醇6.水分子有几个红外谱带,波数最高的谱带对应于何种振动( )A 2个,不对称伸缩B 4个,弯曲C 3个,不对称伸缩D 2个,对称伸缩7.苯分子的振动自由度为( )A 18B 12C 30D 318.在以下三种分子式中C=C双键的红外吸收哪一种最强(1) CH3-CH = CH2(2) CH3-CH = CH-CH3(顺式)(3) CH3-CH = CH-CH3(反式)( )A(1)最强 B (2)最强 C (3)最强 D 强度相同9.在含羰基的分子中,增加羰基的极性会使分子中该键的红外吸收带( )A 向高波数方向移动B 向低波数方向移动C 不移动D 稍有振动10.以下四种气体不吸收红外光的是( )A H2OB CO 2C HClD N211.某化合物的相对分子质量Mr=72,红外光谱指出,该化合物含羰基,则该化合物可能的分子式为( )A C4H8OB C3H4O 2C C3H6NOD (1) 或(2)12.红外吸收光谱的产生是由于( )A 分子外层电子、振动、转动能级的跃迁B 原子外层电子、振动、转动能级的跃迁C 分子振动-转动能级的跃迁D 分子外层电子的能级跃迁13. Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为( )A 0B 1C 2D 314.红外光谱法试样可以是( )A 水溶液B 含游离水C 含结晶水D 不含水15.能与气相色谱仪联用的红外光谱仪为( )A 色散型红外分光光度计B 双光束红外分光光度计C 傅里叶变换红外分光光度计D 快扫描红外分光光度计16.试比较同一周期内下列情况的伸缩振动(不考虑费米共振与生成氢键)产生的红外吸收峰,频率最小的是( )A C-HB N-HC O-HD F-H17.已知下列单键伸缩振动中C-C C-N C-O键力常数k/(Ncm-1) 吸收峰波长λ/μm 6 问C-C, C-N, C-O键振动能级之差⊿E顺序为( )A C-C > C-N > C-OB C-N > C-O > C-CC C-C > C-O > C-ND C-O > C-N > C-C18.一个含氧化合物的红外光谱图在3600~3200cm -1有吸收峰,下列化合物最可能的是( )A CH3-CHOB CH3-CO-CH3C CH3-CHOH-CH3D CH3-O-CH2-CH319.用红外吸收光谱法测定有机物结构时,试样应该是( )A 单质B 纯物质C 混合物D 任何试样20.下列关于分子振动的红外活性的叙述中正确的是( )A 凡极性分子的各种振动都是红外活性的,非极性分子的各种振动都不是红外活性的B 极性键的伸缩和变形振动都是红外活性的C 分子的偶极矩在振动时周期地变化,即为红外活性振动D 分子的偶极矩的大小在振动时周期地变化,必为红外活性振动,反之则不是三、填空题1.在分子的红外光谱实验中,并非每一种振动都能产生一种红外吸收带,常常是实际吸收带比预期的要少得多。
(完整版)12红外吸收光谱法习题参考答案
红外吸收光谱法思考题和习题3•简述红外吸收光谱产生的条件。
(1)辐射应具有使物质产生振动跃迁所需的能量,即必须服从V L= △ V-v(2)辐射与物质间有相互偶合作用,偶极矩必须发生变化,即振动过程△卩工0;4•何为红外非活性振动?有对称结构分子中,有些振动过程中分子的偶极矩变化等于零,不显示红外吸收,称为红外非活性振动。
5、何为振动自由度?为何基本振动吸收峰数有时会少于振动自由度?振动自由度是分子基本振动的数目,即分子的独立振动数。
对于非直线型分子,分子基本振动数为3n-6。
而对于直线型分子,分子基本振动数为3n-5。
振动吸收峰数有时会少于振动自由度其原因可能为:分子对称,振动过程无偶极矩变化的红外非活性活性。
两个或多个振动的能量相同时,产生简并。
吸收强度很低时无法检测。
振动能对应的吸收波长不在中红外区。
6•基频峰的分布规律有哪些?(1)折合质量越小,伸缩振动频率越高(2)折合质量相同的基团,伸缩力常数越大,伸缩振动基频峰的频率越高。
(3)同一基团,一般> >7、举例说明为何共轭效应的存在常使一些基团的振动频率降低。
共轭效应的存在,常使吸收峰向低频方向移动。
由于羰基与苯环共轭,其电子的离域增大,使羰基的双键性减弱,伸缩力常数减小,故羰基伸缩振动频率降低,其吸收峰向低波数方向移动。
以脂肪酮与芳香酮比较便可说明。
1715 on 11685 cm 11660 18•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CH,嬴,爲,旳,其中V-H峰位一般接近3000cm-1又低于3000cm'10烯烃主要特征峰为CH,cc, CH,其中V C-H峰位一般接近3000cm,又高于3000cm'。
v=c峰位约在1650 cm-1。
C H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CH, CC, CH,其中 C H峰位在3333-3267cm-1。
红外吸收光谱法习题含答案[1]
习题解答一.填空题1.一般将多原子分子的振动类型分为伸缩振动和变形振动,前者又可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动,后者可分为面内剪式振动(δ)、面内摇摆振动(ρ) 和面外摇摆振动(ω)、面外扭曲振动(τ) 。
2.红外光区在可见光区和微波光区之间,习惯上又将其分为三个区: 远红外区,中红外区和近红外区,其中中红外区的应用最广。
3.红外光谱法主要研究振动中有偶极矩变化的化合物,因此,除了单原子和同核分子等外,几乎所有的化合物在红外光区均有吸收。
4.在红外光谱中,将基团在振动过程中有偶极矩变化的称为红外活性,相反则称为红外非活性的。
一般来说,前者在红外光谱图上出现吸收峰。
5.红外分光光度计的光源主要有能斯特灯和硅碳棒。
6.基团一OH、一NH;==CH的一CH的伸缩振动频率范围分别出现在3750—3000 cm-1, 3300—3000 cm-1, 3000—2700 cm-1。
7.基团一C≡C、一C≡N ;—C==O;一C=N,一C=C—的伸缩振动频率范围分别出现在2400—2100 cm-1, 1900—1650 cm-1, 1650—1500 cm-1。
8.4000—1300 cm-1 区域的峰是由伸缩振动产生的,基团的特征吸收一般位于此范围,它是鉴最有价值的区域,称为官能团区;1300—600 cm-1 区域中,当分子结构稍有不同时,该区的吸收就有细微的不同,犹如人的指纹一样,故称为指纹区。
二、选择题1.二氧化碳分子的平动、转动和振动自由度的数目分别(A)A. 3,2,4B. 2,3,4C. 3,4,2D. 4,2,32.乙炔分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为(C)A. 2,3,3B. 3,2,8C. 3,2,7D. 2,3,7 3.二氧化碳的基频振动形式如下(D)(1)对称伸缩O==C==O (2)反对称伸缩O==C==O ←→←←(3)x,y平面弯曲↑O==C==O ↑(4)x,z平面弯曲↑O==C==O ↑↓↓指出哪几个振动形式是非红外活性的?A .(1),(3) B.(2) C.(3) D. (1)4.下列数据中,哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CH3CH2COH的吸收带?(D)A. 3000—2700cm-1,1675—1500cm-1,1475—1300cm一1。
红外光谱习题答案
红外光谱习题答案红外光谱习题一. 选择题1.红外光谱就是(ACE)A:分子光谱 B:原子光谱 C:吸光光谱D:电子光谱 E:振动光谱2.当用红外光激发分子振动能级跃迁时,化学键越强,则(ACE) A:吸收光子的能量越大B:吸收光子的波长越长C:吸收光子的频率越大D:吸收光子的数目越多E:吸收光子的波数越大3.在下面各种振动模式中,不产生红外吸收的就是(AC)A:乙炔分子中对称伸缩振动B:乙醚分子中不对称伸缩振动C:CO 2分子中对称伸缩振动D:H 2O 分子中对称伸缩振动E:HCl 分子中H -Cl 键伸缩振动4.下面五种气体,不吸收红外光的就是(D)A:O H 2 B:2CO C:HCl D:2N5 分子不具有红外活性的,必须就是(D)A:分子的偶极矩为零B:分子没有振动C:非极性分子D:分子振动时没有偶极矩变化E:双原子分子6.预测以下各个键的振动频率所落的区域,正确的就是(AD) A:O-H伸缩振动数在4000~25001-cmB:C-O 伸缩振动波数在2500~15001-cmC:N-H 弯曲振动波数在4000~25001-cmD:C-N 伸缩振动波数在1500~10001-cmE:C ≡N 伸缩振动在1500~10001-cm7、下面给出五个化学键的力常数,如按简单双原子分子计算,则在红外光谱中波数最大者就是(B)A:乙烷中C-H 键,=k 5、1510?达因1-?cmB: 乙炔中C-H 键, =k 5、9510?达因1-?cmC: 乙烷中C-C 键, =k 4、5510?达因1-?cmD: CH 3C ≡N 中C ≡N 键, =k 17、5510?达因1-?cmE:蚁醛中C=O 键, =k 12、3510?达因1-?cm8.基化合物中,当C=O 的一端接上电负性大的基团则(ACE)A:羰基的双键性增强B:羰基的双键性减小C:羰基的共价键成分增加D:羰基的极性键成分减小E:使羰基的振动频率增大9.以下五个化合物,羰基伸缩振动的红外吸收波数最大者就是(E) A: B: C: D: E:10.共轭效应使双键性质按下面哪一种形式改变(ABCD)A:使双键电子密度下降B:双键略有伸长C:使双键的力常数变小D.使振动频率减小E:使吸收光电子的波数增加11.下五个化合物羰基伸缩振动的红外吸收波数最小的就是(E) A: B: C: D: E:12.下面四个化合物中的C=C 伸缩振动频率最小的就是(D) A: B: C: D:13.两个化合物(1) ,(2) 如用红外光谱鉴别,主要依据的谱带就是(C)A(1)式在~33001-cm 有吸收而(2)式没有B:(1)式与(2)式在~33001-cm 都有吸收,后者为双峰C:(1)式在~22001-cm 有吸收D:(1)式与(2)式在~22001-cm 都有吸收E: (2)式在~16801-cm 有吸收14.合物在红外光谱的3040~30101-cm 及1680~16201-cm 区域有吸收,则下面五个化合物最可能的就是(A)A:B:C:D: E:15、一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为(C)A 玻璃B 石英C 卤化物晶体D 有机玻璃16、预测H2S分子的基频峰数为(B)(A)4 (B)3 (C)2 (D)117、CH3—CH3的哪种振动形式就是非红外活性的(A)(A)υC-C (B)υC-H (C)δasCH(D)δsCH18、化合物中只有一个羰基,却在1773cm-1与1736 cm-1处出现两个吸收峰,这就是因为(C)(A)诱导效应 (B)共轭效应 (C)费米共振 (D)空间位阻19、Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目(A)A 0B 1C 2D 320、红外光谱法, 试样状态可以(D)A 气体状态B固体, 液体状态C 固体状态D 气体, 液体, 固体状态都可以21、红外吸收光谱的产生就是由(C)A 分子外层电子、振动、转动能级的跃迁B 原子外层电子、振动、转动能级的跃迁C 分子振动-转动能级的跃迁D 分子外层电子的能级跃迁22、色散型红外分光光度计检测器多(C)A 电子倍增器B 光电倍增管C 高真空热电偶D 无线电线圈23、一个含氧化合物的红外光谱图在3600~3200cm-1有吸收峰, 下列化合物最可能的(C)A CH3-CHOB CH3-CO-CH3C CH3-CHOH-CH3D CH3-O-CH2-CH3。
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第九章红外光谱法
基本要求:了解红外吸收光谱和吸收峰特征的表达,
掌握红外吸收光谱产生的条件,影响吸收峰位置、峰数和强度的因素,
掌握主要的IR谱区域以及在这些区域里引起吸收的键振动的类型,
掌握常见基团的特征吸收频率,利用IR谱鉴别构造异构体并能够解析简单化合物的结构,了解红外
吸收光谱的实验技术,了解拉曼光谱的原理及应用。
重点:IR光谱产生的条件,影响吸收峰位置,峰数和强度的因素,常见基团的特征吸收频率。
难点:键振动的类型,IR谱解析,FT-IR的原理和特点。
部分习题解答
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?
条件:(1)分子的振动或转动必须伴随偶极矩的变化;(2)红外辐射应具有能满足分子产生振动跃迁所需的能量(红外辐射频率等于振动量子数差值和振动频率的乘积)
不是所有的分子振动都会产生红外吸收光谱。
只有满足上述两个条件的分子振动才会产生红外吸收光谱。
例如,同核双原子分子(O2、N2、Cl2)等的振动没有红外活性。
5. 计算CO2和H2O的分子振动自由度,它们分别有几种振动形式,在红外吸收光谱中能看到几个吸收普带?数目是否相符?为什么?
CO2:线性分子振动自由度3N-5=3*3-5=4 四种振动形式两个吸收带数目不符对称伸缩振动无偶极矩变化,无红外活性,无吸收峰;面内弯曲和面外弯曲振动简并,只显示一个吸收峰。
H2O:非线性分子振动自由度3N-6=3*3-6=3 三种振动形式三个吸收带数目相符
6.判断正误。
(1)对(2)错(3)错(4)对(5)错(6)错
7、下列同分异构体将出现哪些不同的特征吸收带?
(1)CH3
CO2H
CO2CH3
(2)C2H3COCH3CH3CH2CH2CHO
(3)
解:(1)CH3——COH 在3300~2500cm-1处有v O—H,
其v C=O位于1746~1700cm-1
COCH3无v OH吸收,其v C=O位于1750~1735cm-1(2)C2H5CCH3其v C=O位于1720~1715cm-1
CH3CH2CH2CH 其2820cm-1及2720cm-1有醛基费米共振双峰。
O
O
O
v C=O位于1740~1720cm-1(3)
的
v C=O的v C=O吸收频率
8、下列化合物在红外光谱中哪一段有吸收?各由什么类型振动引起?
HO CH = O CH3—CO2CH2C≡CH
(A)(B)
解:(A)HO—C-H :v OH3700~3200cm-1
δOH1300~1165cm-1
v CH(O)2820~2720cm-1双峰
v C=O1740~1720cm-1
苯骨架振动:1650~1450 cm-1
苯对位取代:860~800 cm-1
v=CH3100~3000cm-1
(B)CH3—COCH2C≡CH :
v C=O1750~1735cm-1
v C—O—C1300~1000cm-1
v C≡C2300~2100cm-1
v≡CH3300~3200cm-1
v as C—H2962±10cm-1、2926±5cm-1
v s C—H2872±10cm-1、2853±10cm-1
δas C—H1450±20cm-1、1465±20cm-1
δs C—H1380~1370cm-1
9、红外光谱(图10-28)表示分子式为C8H9O2N的一种化合物,其结构与下列结构式哪一个符合?(A)(B)(C)
解:(A)结构含—OH,而图中无v OH峰,排除
(C)结构中含—CNH2,伯酰胺,而图中无1650、1640cm-1的肩峰,排除。
(D)与(E)结构中有-COOH,而图中无3000cm-1大坡峰,排除。
O
O
O
(B )图中3600cm -1,3300cm -1为v Ar —N
1680cm -1,为v C=O
1600~1400cm -1为苯骨架振动
1300~1000cm -1表示有C-O-C
所以应为(B )。
10、化合物C 4H 5N ,红外吸收峰:3080, 2960, 2260, 1647, 990和935cm -1,其中1865为弱带,推导结构。
解:Ω= 4 + 1 + )2
5-1( = 3 CH 2 = CHCH 2C≡N
3080cm -1为v =C-H ;
2960cm -1、2260cm -1为v C-H ;
1647 cm -1为v C≡N ;
1418cm -1为δC-H ;
990cm -1和935cm -1为烯烃—取代δ=C-H
11、分子式为C 7H 5OCl 的化合物,红外吸收峰:3080,2810,2720,1705,1593,1573,1470,1438,1383,1279,1196,1070,900及817cm -1,试推结构。
解:Ω= 7 + 1 – 5/2 = 5
Cl
3080cm -1为v
=C-H ;
2810 cm -1、2720 cm -1为v CH (O )费米共振双峰;
1705 cm -1为v C=O ;
1593、1573、1470、1438 cm -1为苯骨架振动v C=C ;
1383、1279、1196、1070 cm -1为苯对位取代倍频和组频; 900及817cm -1为苯对位取代δC-H 。
12、芳香化合物C 7H 8O ,红外吸收峰为3380、3040、2940、1460、1010、690和740cm -1,试推导结构并确定各峰归属。
解:Ω= 7 + 1 – 8/2 = 4
3380cm -1表明有-OH
3040cm -1表明为不饱和H
690与740cm -1表明苯单取代
得
O
2940cm -1为CH 2的v C-H ;
3040cm -1为v =C-H ;
1460cm -1为苯骨架振动;
1010cm -1,为v C-O ;
690与740cm -1为苯单取代δC-H
14、由红外光谱图10-29推导化合物结构。
解:Ω= 4 + 1 + )2
11-1( = 0 3450cm -1与3300cm -1为v N —H ;
2960cm -1为CH 3的v C —H ;
1620cm -1为δN —H ;
1468 cm -1为—CH 2—的v C —H ; 1385cm -1与1370cm -1峰高比约为1:1,表明有—
所以为
—CH 2
—NH 2 15O 2,据图
10-30的IR 谱推导结构。
解:Ω= 6 + 1
- 212 = 1 1397cm -1与1370cm -1峰高比约为1:2,表明有CH 33 1184cm -1与1150cm -1为v sC —O —C ;
1280cm -1为v asC —O —C ;
1720cm -1为v C=O ;
2960cm -1为v C —H ;
所以可为 CH 3 C COCH 3 或 CH 3——O 3
16、化合物分子式为C 4H 9NO ,据图10-31的IR 谱推导结构。
解:Ω= 4 + 1 + )2
9-1( = 1 3350cm -1、3170cm -1为v N —H ;
2960cm -1为CH 3的v C —H ;
1640cm -1峰在1650cm -1处有高峰,表明为伯酰胺—2 ;
O O O
1465cm -1峰在1425cm -1为v N —H 与δN —H 混和峰;
1370cm -1与1355cm -1峰高比约为1:1,表明有
所以
—C —NH 2
O。