第十章--红外及拉曼光谱法习题

1 第十章 红外及拉曼光谱法 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 参考学时 6 学时 部分习题解答部分习题解答 1 试说明影响红外吸收峰强度的主要因素 2 下列振动中哪些不会产生红外吸收峰 1 CO 的对称伸缩 2 CH3CN 中 C C 键的对称伸缩 3 乙烯中的下列四种振动 A B C D 解 1 有红外吸收峰0 2 有红外吸收峰0 3 只有 D 无偶极矩变化 无红外吸收峰 3 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 C2H3COCH3 CH3CH2CH2CHO H H H H C C H H H H C C H H C C H H H H C C H H 2 3 O O 解 1 CH3 COH 在 3300 2500cm 1处有 vO H 其 vC O位于 1746 1700cm 1 COCH3 无 vOH吸收 其 vC O位于 1750 1735cm 1 2 C2H3CCH3 其 vC O位于 1720 1715cm 1 CH3CH2CH2CH 其 2820cm 1及 2720cm 1有醛基费米共振双峰 vC O位于 1740 1720cm 1 3 O 的 vC O吸收频率小于 O 的 vC O吸收频率 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 解 A HO C H vOH 3700 3200cm 1 OH 1300 1165cm 1 vCH O 2820 2720cm 1双峰 vC O 1740 1720cm 1 苯骨架振动 1650 1450 cm 1 苯对位取代 860 800 cm 1 v CH 3100 3000cm 1 B CH3 COCH2C CH vC O 1750 1735cm 1 vC O C 1300 1000cm 1 vC C 2300 2100cm 1 v CH 3300 3200cm 1 vasC H 2962 10cm 1 2926 5cm 1 vsC H 2872 10cm 1 2853 10cm 1 O O O O O 3 asC H 1450 20cm 1 1465 20cm 1 sC H 1380 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 A B C D E 解 A 结构含 OH 而图中无 vOH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 B 图中 3600cm 1 3300cm 1为 vAr N 1680cm 1 为 vC 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 C7H8O 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 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 NHCOCH3 OH NH2 CO2CH3 COCH2 OCH3 NHCH3 CO2H CH2NH2 CO2H O 4 得 3380cm 1为 vOH 2940cm 1为 CH2的 vC H 3040cm 1为 v C H 1460cm 1为苯骨架振动 1010cm 1 为 vC O 690 与 740cm 1为苯单取代 C H 7 化合物 C4H5N 红外吸收峰 3080 2960 2260 1647 990 和 935cm 1 其中 1865 为弱带 推导结构 解 4 1 3 2 51 CH2 CHCH2C N 3080cm 1为 v C H 2960cm 1 2260cm 1为 vC H 1647 cm 1为 vC N 1418cm 1为 C H 990cm 1和 935cm 1为烯烃 取代 C H 8 分子式为 C7H5OCl 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 7 1 5 2 5 Cl C H 3080cm 1为 v C H 2810 cm 1 2720 cm 1为 vCH O 费米共振双峰 1705 cm 1为 vC O 1593 1573 1470 1438 cm 1为苯骨架振动 vC 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 C H 9 由红外光谱图 10 29 推导化合物结构 CH2OH O 5 解 4 1 0 2 111 3450cm 1与 3300cm 1为 vN H 2960cm 1为 CH3的 vC H 1620cm 1为 N H 1468 cm 1为 CH2 的 vC H 1385cm 1与 1370cm 1峰高比约为 1 1 表明有 CH 所以为 CH CH2 NH2 10 化合物分子式为 C6H12O2 据图 10 30 的 IR 谱推导结构 解 6 1 1 2 12 1397cm 1与 1370cm 1峰高比约为 1 2 表明有 CH3 C CH3 1184cm 1与 1150cm 1为 vsC O C 1280cm 1为 vasC O C 1720cm 1为 vC O 2960cm 1为 vC H 所以可为 CH3 C COCH3 或 CH3 C O C CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3O CH3 CH3O CH3 6 其中之一 若需确证 还需有其它信息 11 化合物分子式为 C4H9NO 据图 10 31 的 IR 谱推导结构 解 4 1 1 2 91 3350cm 1 3170cm 1为 vN H 2960cm 1为 CH3的