红外拉曼光谱复习题

红外、拉曼光谱习题

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

答：（1）产生条件:激发能与分子的振动能级差相匹配，同时有偶极矩的变化。并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱，具有红外吸收活性，只有发生偶极矩的变化时才会产生红外光谱。 （2）产生红外吸收的条件：

1)红外辐射的能量应与振动能级差相匹配。即 v E E ∆=光； 2)分子在振动过程中偶极矩的变化必须不等于零。

故只有那些可以产生瞬间偶极距变化的振动才能产生红外吸收。

2.如何用红外光谱区别下列各对化合物 aP-CH 3-Ph-COOH 和Ph-COOCH 3 b 苯酚和环己醇

答：a 、在红外谱图中P-CH 3-Ph-COOH 有如下特征峰：vOH 以3000cm-1为中心 有一宽而散的峰。而Ph-COOCH3没有。

b 、苯酚有苯环的特征峰：即苯环的骨架振动在1625~1450cm-1之间,有几个 吸收峰,而环己醇没有。

3. 下列振动中哪些不会产生红外吸收峰

（1）CO 的对称伸缩

（2）CH 3CN 中C —C 键的对称伸缩 （3）乙烯中的下列四种振动

（A ）

（B ）

（C ） （D ）

答：（1）0

≠

∆μ，有红外吸收峰

（2）0

≠

∆μ，有红外吸收峰

（3）只有D无偶极矩变化，无红外吸收峰

4、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）

答：（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

5、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

O

（A ） （B ） （C ）

（D ） （E ）

答：（A ）结构含—OH ，而图中无v OH 峰，排除

（C ）结构中含—CNH 2，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。 （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 ）。

6、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

NHCOCH 3 OH

NH 2 CO 2CH 3

COCH 2 OCH 3

NHCH 3 CO 2H

CH 2NH 2 CO 2H

O

690与740cm -1表明苯单取代 得

3380cm -1为v OH ； 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

7、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

7.一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)

CH 2OH

答：由图可得，在2300cm-1左右的峰为C≡N产生的。而图在1700cm-1左右也没有羰基的振动峰。故可排除(B)而为(A)

8.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。

答：其结构为

9.请根据下面的红外光谱图试推测化合物C7H5NO3（mp106℃）的结构式。

答：其结构为

10.分子式为C8H16的未知物，其红外光谱如图，试推测结构。

答：其结构为

11. 红外光区的划分

答：红外光按波长不同划分为三个区域：近红外区域（微米）、中红外区域（微米）、远红外区（25-1000微米）。

12．振动光谱有哪两种类型多原子分子的价键或基团的振动有哪些类型同一种基团哪种振动的频率较高哪种振动的频率较低

答：（1）振动光谱有红外吸收光谱和激光拉曼光谱两种类型。

（2）价键或基团的振动有伸缩振动和弯曲振动。其中伸缩振动分为对称伸缩振动和非对称伸缩振动；弯曲振动则分为面内弯曲振动（剪式振动、面内摇摆振动）和面外弯曲振动（扭曲振动、面外摇摆振动）。

1）伸缩振动：指键合原子沿键轴方向振动，这是键的长度因原子的伸缩运动发生变化。

2）弯曲振动：指原子离开键轴振动，而产生键角大小的变化。

（3）伸缩振动频率较高，弯曲振动频率较低。（键长的改变比键角的改变需要更大的能量）非对称伸缩振动的频率高于对称伸缩振动。