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2

3

3

,,,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 3

δ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（

=C-H

），3100~3000cm -1

(通常有几个峰)

泛频峰2000~1667cm -1

苯环骨架振动（

c=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（ =C-H ），910~665cm -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 OH 、v C=O 及OH

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)。羧酸的

OH

峰位在955～915 cm

-1

范围内为一宽谱带，其形状较独特。

酯的特征吸收峰为v C=O 、v c-o-c 峰，具体峰位值是：v C=O ~1735cm -1

(S)；v c-o-c 1300~1000cm -1

(S)。v

as c-o-c

峰的强度大而宽是其特征。

酸酐的特征吸收峰为v as C=O、v s C=O双峰。具体峰位值是：v as C=O1850~1800 cm-1(s)、v s C=O1780~1740 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*10－10）/2=6可能含有苯环

（OH）

芳环碳氢变形伸缩振动 =C-H）

根据以上分析，可知其结构C C

OH

3

CH

8．某未知物的分子式为C7H9N，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

芳环碳氢变形伸缩振动 =C-H ）

根据以上分析，可知其结构

NH 2

CH 3

9．某未知物的分子式为C 10H 12O ，试从其红外光谱图推出其结构。

U=（2+2*7+1-9）/2=4 可能含有苯环 芳环碳氢变形伸缩振动 =C-H ）

根据以上分析，可知其结构

C O H

C

CH 3

H

H 3C

10．

解：分子式C 4H 6O 2，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)的υC =C ，化合物可能存在烯基，该吸收带吸收强度较正常

υ 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

υC=C 正常范围，表明υC=C 不与不饱和基(C=C，C=O)相连。1760cm-1(s) υC=C 结合1230cm-1(s，b)的υasC−O−C 及1140cm-1(s)的υsC−O−C ，认为分子中有酯基(COOR)存在。υC=O (1760cm-1)较一般酯(1740~1730cm-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 −π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，υC=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，υC=C 吸收强度增大，氧原子对C=O 的诱导效应增强，υC=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，

δsCH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。