浙江大学远程教育学院
《波谱分析概论》课程作业
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年级： 2014秋药学 学习中心： 衢州学习中心
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第一章紫外光谱
一、简答
1．丙酮的羰基有几种类型的价电子。试绘出其能级图，并说明能产生何种电子跃迁？各种跃迁可在何区域波长处产生吸收？
答：有n电子和π电子。能够发生n→π*跃迁。从n轨道向π反键轨道跃迁。能产生R带。跃迁波长在250—500nm之内。
2．指出下述各对化合物中，哪一个化合物能吸收波长较长的光线（只考虑π→π*跃迁）。
答：（1）的后者能发生n→π*跃迁，吸收较长。
（2）后者的氮原子能与苯环发生P→π共轭，所以或者吸收较长。
3．与化合物（A）的电子光谱相比，解释化合物（B）与（C）的电子光谱发生变化的原因（在乙醇中）。
答：B、C发生了明显的蓝移，主要原因是空间位阻效应。
二、分析比较
1．指出下列两个化合物在近紫外区中的区别：
答：（A）和（B）中各有两个双键。（A）的两个双键中间隔了一个单键，这两个双键就能发生π→π共轭。而（B）这两个双键中隔了两个单键，则不能产生共轭。所以（A）的紫外波长比较长，（B）则比较短。 2．某酮类化合物，当溶于极性溶剂中（如乙醇中）时，溶剂对n→π*跃迁及π→π*跃迁有何影响？用能级图表示。
答：对n→π*跃迁来讲，随着溶剂极性的增大，它的最大吸收波长会发生紫移。而π→π*跃迁中，成键轨道下，π反键轨道跃迁，随着溶剂极性的增大，它会发生红移。
三、试回答下列各问题
某酮类化合物λ＝305nm，其λEtOHmax=307nm,试问，该吸收是由n→π*跃迁还是π→π*跃迁引起的？
答：乙醇比正己烷的极性要强的多，随着溶剂极性的增大，最大吸收波长从305nm变动到307nm，随着溶剂极性增大，它发生了红移。化合物当中应当是π→π反键轨道的跃迁。
红外光谱分析及FTIR基础知识
第⼀章 红外光谱的基本原理l—1 光的性质
光是⼀种电磁波，它在电场和磁场⼆个正交⾯内波动前进．⼆个波峰或波⾕之间的距离为波长，以“ λ”表⽰。
电磁波包括波长短⾄0.1纳⽶的x射线到长达106厘⽶的⽆线电波．其中波长为0.75微⽶到200微⽶，即从可见光区外延到微波区的⼀段电磁波称红外光．红外光通常以微⽶为单位(µm)．1微⽶等于10-4厘⽶(1µm＝10-4cm)，因此，红外光波长以厘⽶为单位时，其倒数就是1厘⽶内的波数(ν)，所以波数的单位ν是厘⽶-1（cm-1）．红外光既可以波长(λ)，也可以波数(cm-1)表⽰，⼆者关系如(1-1)式所⽰：ν（cm-1）=104/λ(µm) (1-1)
由于光的能量与频率有关，因此红外光也可以频率为单位．频率(f)是每秒内振动的次数．频率、波长和波数的关系是，f=c/λ=ν*c (1—2)
式中：c为光速，是常数(3×1010厘⽶秒); λ是波长(微⽶)；f是频率(秒-1)；ν是波数(厘⽶-1)．
由于波数是频率被⼀个定值(光速)除的商值，因此红外光谱中常将波数称为频率．
光既有波的性质，⼜有微粒的性质．可将⼀束光看作⾼速波动的粒⼦流，最⼩单位为光⼦．根据爱因斯坦—普朗克关系式，⼀定波长或频率的单⾊光束中每个光⼦具有能量E,E＝hf=hcν=hc/λ (1—3)
式中：h为普朗克常量，等于6．63×10-34焦⽿·秒．
按(1.3)式可以算出波长2µm(5000厘⽶-1)的红外光⼦能量为6．63×10-34 (焦⽿·秒)x3x1010/2x10-4厘⽶＝9．95x10-20焦⽿．
同理波长l0微⽶(1000厘⽶-1)的红外光⼦的能量仅1．99×10-20焦⽿．可见波长短，能量⼤．波长长，能量⼩．1-2 分⼦光谱的种类
有机分⼦同其他物质⼀样始终处于不停的运动之中。分⼦在空间⾃由移动需要的能量为移动能．沿重⼼轴转动的能量为转动能，约0.1—0.00l千卡/摩．⼆个以上原⼦连接在⼀起，它们之间的键如同弹簧⼀样振动，所需能量为振动能，约5千卡/摩．此外分⼦中的电⼦从各种成键轨跃⼊反键轨所需能量为电能，约100千卡/摩．
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. 1900~1650 B. 2400~2100 C. 1600~1500 D. 1000~650
[3] 在下列分子中，不能产生红外吸收的是（ ）。
傅里叶变换红外光谱分析（第三版）
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• 版权信息
• 前言
• 第一版前言
• 第二版前言
• 第1章 红外光谱的基本概念
• 1.1 红外光谱的产生和红外光谱区间的划分
• 1.2 分子的量子化能级
• 1.3 分子的转动光谱
• 1.4 分子的纯振动光谱
• 1.5 分子的振-转光谱
• 1.6 振动模式
• 1.7 振动频率、基团频率和指纹频率
• 1.8 倍频峰
• 1.9 合（组）频峰
• 1.10 振动耦合 • 1.11 费米共振
• 1.12 诱导效应
• 1.13 共轭效应
• 1.14 氢键效应
• 1.15 稀释剂效应
• 第2章 傅里叶变换红外光谱学
• 2.1 单色光干涉图和基本方程
• 2.2 二色光干涉图和基本方程
• 2.3 多色光和连续光源的干涉图及基本方程
• 2.4 干涉图数据的采集
• 2.5 切趾（变迹）函数
• 2.6 相位校正
• 2.7 红外光谱仪器的分辨率
• 2.8 噪声和信噪比
• 第3章 傅里叶变换红外光谱仪
• 3.1 中红外光谱仪
• 3.2 近红外光谱仪和近红外光谱
• 3.3 远红外光谱仪和远红外光谱
• 3.4 红外仪器的安装、保养和维护
• 第4章 傅里叶变换红外光谱仪附件 • 4.1 红外显微镜
• 4.2 傅里叶变换拉曼光谱附件
• 4.3 气红联用（GC/FTIR）附件
• 4.4 衰减全反射附件
• 4.5 漫反射附件
• 4.6 镜面反射和掠角反射附件
• 4.7 变温红外光谱附件
• 4.8 红外偏振器附件
• 4.9 光声光谱附件
• 4.10 高压红外光谱附件
• 4.11 样品穿梭器附件
• 第5章 红外光谱样品制备和测试技术
• 5.1 固体样品的制备和测试
• 5.2 液体样品的制备和测试
• 5.3 超薄样品的测试
• 第6章 红外光谱数据处理技术
• 6.1 基线校正
• 6.2 光谱差减
