受与羰基相连的基团影响会移向高波数或低波数芳香族化合物环内

羰基的红外吸收峰范围羰基是含有碳氧双键的有机官能团，是化学中十分常见的一种官能团。

羰基的红外吸收峰范围的研究是红外光谱领域的重要研究之一，因为它对于分析有机化合物和确定它们的结构非常有帮助。

本文将介绍羰基的红外吸收峰范围，包括其基本特性、红外光谱分析中的应用以及相关的研究成果。

羰基的基本特性羰基可以分为酮羰基和醛羰基两种类型。

酮羰基的化学式为R1COR2，其中R1和R2为有机基团；醛羰基的化学式为RCHO，其中R为有机基团。

羰基的红外吸收峰范围取决于它的化学结构、取代基的种类和位置、以及不同官能团之间的相互作用。

羰基的红外吸收峰范围通常在1600-1800 cm-1的波数区间内，这个范围被称为羰基伸缩振动区域。

在这个区域内，羰基的红外吸收峰可以分为两类：C=O伸缩振动和C-CO振动。

C=O伸缩振动通常在1700-1750 cm-1之间，而C-CO振动通常在800-1200 cm-1之间。

羰基的红外光谱分析中的应用羰基的红外吸收峰范围在有机化学中广泛应用。

下面将介绍一些具体的应用：1.功能化合物的鉴定羰基是许多有机化合物的重要结构单元。

通过红外光谱分析，我们可以观察到不同化合物中羰基的吸收峰，比较它们的差异，从而鉴定其结构类型。

例如，在酮类化合物中，C=O伸缩振动的吸收峰通常出现在1715-1735 cm-1之间，而在醛类化合物中，则出现在1660-1735 cm-1之间。

2.溶剂的鉴定溶剂也包含着许多有机官能团。

在分析含有溶剂的样品时，通常会出现来自溶剂中羰基的吸收峰。

这个峰可以用来确定所用溶剂的类型和浓度。

例如，DMSO中的C=O伸缩振动带出现在1730-1740 cm-1之间，而乙醇中的C=O伸缩振动带则在1700-1735 cm-1之间。

3.化学反应的监测化学反应通常会产生新的化学键，并在红外光谱上留下独特的吸收峰。

在研究化学反应动力学过程中，可以通过监测反应物和产物上的羰基吸收峰的变化，来研究反应的进展情况和反应速率等参数。

浙大《波谱分析概论》在线作业14春13秋13春浙大《波谱分析概论》在线作业答案试卷总分：100 测试时间：--单选题多选题判断题、单选题（共 25 道试题，共 50 分。

）1. Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为（）A. 0B. 1C. 2D. 3满分：2 分2. 紫外-可见吸收光谱主要决定于（）A. 原子核外层电子能级间的跃迁B. 分子的振动、转动能级的跃迁C. 分子的电子结构D. 原子的电子结构满分：2 分3. 一下关于核的等价性的表述中，正确的是（）A. 分子中化学等价的核肯定也是磁等价的B. 分子中磁等价的核肯定也是化学等价的C. 分子中磁等价的核不一定是化学等价的D. 分子中化学不等价的核也可能是磁等价的满分：2 分4. 化合物CH3CH2CH2CH2CH3，有几种化学等价的质子（）A. 2B. 3C. 4D. 5满分：2 分5. 下列化合物的1HNMR谱，各组峰全是单峰的是（）A. CH3-OOC-CH2CH3B. (CH3)2CH-O-CH(CH3)2C. CH3-OOC-CH2-COO-CH3D. CH3CH2-OOC-CH2CH2-COO-CH2CH3满分：2 分6. 具有以下自旋量子数的原子核中，目前研究最多用途最广的是（）A. I=1/2B. I=0C. I=1D. I>1满分：2 分7. 紫外分光光度计法合适的检测波长范围是（）A. 400-800nmB. 200-800nmC. 200-400nmD. 10-1000nm满分：2 分8. 某化合物Cl-CH2-CH2-CH2-Cl1HNMR谱图上为（）A. 1个单峰B. 3个单峰C. 2组峰：1个为单峰，1个为二重峰D. 2组峰：1个为三重峰，1个为五重峰满分：2 分9. 红外光可引起物质的能及跃迁是（）A. 分子外层电子能级跃迁B. 分子振动能级及转动能级跃迁C. 分子内层电子能级跃迁D. 分子振动能级跃迁满分：2 分10. 苯环取代类型的判断依据是（）A. 苯环质子的伸缩振动B. 苯环骨架振动C. 取代基的伸缩振动D. 苯环质子的面外变形振动及其倍频、组合频满分：2 分11. 在质谱图中，CH3Cl的M+2峰的强度约为M峰的（）A. 1/3B. 1/2C. 1/4D. 相当满分：2 分12. 当外加磁场强度逐渐变小时，质子由低能级跃迁至高能级所需的能量（）A. 不变B. 逐渐变小C. 逐渐变大D. 可能不变或变大满分：2 分13. 醇羟基的伸缩振动和变形振动的吸收带在稀释时将（）A. 分别移向高波数和低波数B. 都移向低波数C. 分别移向低波数和高波数D. 都移向高波数满分：2 分14. 红外光谱给出分子结构的信息是（）A. 相对分子质量B. 骨架结构C. 官能团D. 连接方式满分：2 分15. C-O-C结构的非对称伸缩振动是酯的特征吸收，通常为第一吸收，位于（）A. 1100cm-1处B. 1670～1570cm-1处C. 1210～1160cm-1处D. 1780～1750cm-1处满分：2 分16. 下列各类化合物中，碳核化学位移最小的是（）A. 烯键上的碳B. 丙二烯及叠烯的中间碳C. 醛、酮羰基碳D. 酰胺羰基碳满分：2 分17. 下列基团属于紫外-可见光谱中的发色团的是（）A. —OHB. -NH2C. 羰基D. -Cl满分：2 分18. 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-H满分：2 分19. 下列分子中，能产生红外吸收的是（）A. N2B. H2OC. O2D. H2满分：2 分20. 吸电子基团使羰基的伸缩振动频率移向高波数的原因是（）A. 共轭效应B. 氢键效应C. 诱导效应D. 空间效应满分：2 分21. 符合朗伯-比尔定律的一有色溶液，当有色物质的浓度增加时，最大吸收波长和吸光度分别（）A. 变小、不变B. 不变、不变C. 不变、增加D. 增加、变小满分：2 分22. 化合物(CH3)2CHCH2CH(CH3)2，在1HNMR谱图上，从高场至低场峰面积之比为（）A. 6:1:2:1:6B. 2:6:2C. 6:1:1D. 6:6:2:2满分：2 分23. 某含氮化合物的质谱图上，其分子离子峰m/z为243，则可提供的信息是（）A. 该化合物含奇数个氮B. 该化合物含偶数个氮C. 不能确定氮奇偶数D. 不能确定是否含氮满分：2 分24. CO2分子基本振动数目和红外基频谱带数目分别为（）A. 3和2B. 4和2C. 3和3D. 4和4满分：2 分25. 某碳氢化合物的质谱图中若M+1和M峰的强度比为29：100，预计该化合物中存在碳原子的个数为（）A. 2B. 8C. 22D. 26满分：2 分14春13秋13春浙大《波谱分析概论》在线作业答案试卷总分：100 测试时间：--单选题多选题判断题、多选题（共 5 道试题，共 10 分。

红外吸收光谱峰位的影响因素光谱峰位的影响因素分子内基团的红外吸收会受到邻近基团及整个分子其他部分的影响，也会因测定条件及样品的物理状态而改变。

所以同一基团的特征吸收会在一定范围内波动。

影响因素有： 1. 化学键的强度一般地说化学键越强，则力常数K 越大，红外吸收频率ν 越大。

如碳碳三键，双键和单键的伸缩振动吸收频率随键强度的减弱而减小。

伸缩振动频率 (cm -1) 2150 1715 1200 2. 诱导效应诱导效应可以改变吸收频率。

如羰基连有拉电子基团可增强碳氧双键，加大C=O 键的力常数K ，使C=O 吸收向高频方向移动。

C=O 伸缩振动频率（cm -1 ） 1715 1815 ~ 17853. 共轭效应共轭效应常使C =O 双键的极性增强，双键性降低，减弱键的强度使吸收向低频方向移动。

例如羰基与α、β不饱和双键共轭，从而削弱了碳氧双键，使羰基伸缩振动吸收频率向低波数位移。

C=O 伸缩振动频率（cm -1） 1715 1685 ~ 16704. 成键碳原子的杂化状态一般化学键的原子轨道s 成分越多，化学键力常数K 越大，吸收频率越高。

sp sp 2 sp 3C?H伸缩振动频率（cm-1）3300 3100 29005. 键张力的影响主要是环状化合物环的大小不同影响键的力常数，使环内或环上基团的振动频率发生变化。

具体变化在不同体系也有不同。

例如：环丙烷的C-H伸缩频率在3030 cm-1，而开链烷烃的C-H伸缩频率在3000 cm-1以下。

6．氢键的影响氢键的形成使电子云密度平均化，从而使伸缩振动频率降低。

形成氢键后基团的伸缩频率都会下降。

游离羧酸的C=O键频率出现在1760 cm-1 左右，在固体或液体中，由于羧酸形成二聚体，C=O键频率出现在1700 cm-1 。

分子内氢键不受浓度影响，分子间氢键受浓度影响较大。

例如：乙醇的自由羟基的伸缩振动频率是3640 cm-1，而其缔合物的振动频率是3350 cm-1。

(1) 通常将红外光谱分为三个区域：近红外区(13330~4000cm-1)、中红外区(4000~400cm-1)和远红外区(400~10cm-1)。

通常所说的红外光谱即指中红外光谱。

(2)按吸收峰的来源，可以将4000~400cm-1的红外光谱图大体上分为特征频率区（4000~1300cm-1）以及指纹区（1300~400cm-1）两个区域。

其中特征频率区中的吸收峰基本是由基团的伸缩振动产生，数目不是很多，但具有很强的特征性，因此在基团鉴定工作没有强的特征性，主要是由一些单键C-O、C-N和C-X(卤素原子)等的伸缩振动及C-H、O-H等含氢基团的弯曲振动以及C-C骨架振动产生。

当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异。

这种情况就像每个人都有不同的指纹一样，因而称为指纹区。

指纹区对于区别结构类似的化合物很有帮助。

(3)在定性分析过程中，除了获得清晰可靠的图谱外，最重要的是对谱图作出正确的解析。

所谓谱图的解析就是根据实验所测绘的红外光谱图的吸收峰位置、强度和形状，利用基团振动频率与分子结构的关系，确定吸收带的归属，确认分子中所含的基团或键，进而推定分子的结构。

简单地说，就是根据红外光谱所提供的信息，正确地把化合物的结构“翻译”出来。

往往还需结合其他实验资料，如相对分子质量、物理常数、紫外光谱、核磁共振波谱及质谱等数据才能正确判断其结构。

红外光谱的分区400-2500cm-1:这是X-H单键的伸缩振动区。

2500-2000cm-1:此处为叁键和累积双键伸缩振动区2000-1500cm-1:此处为双键伸缩振动区1500-600cm-1:此区域主要提供C-H弯曲振动的信息(4)红外图谱的解析步骤1）准备工作在进行未知物光谱解析之前，必须对样品有透彻的了解，例如样品的来源、外观，根据样品存在的形态，选择适当的制样方法；注意视察样品的颜色、气味等，它们住往是判断未知物结构的佐证。

还应注意样品的纯度以及样品的元素分析及其它物理常数的测定结果。

1175 20192单项选择题1、 水分子有几个红外谱带，波数最高的谱带对应于何种振动 ?.4 个，弯曲 . 2 个，对称伸缩. 2 个，不对称伸缩 .3 个，不对称伸缩2、关于MS ，下面说法正确的是（ ）. 质量数最大的峰为分子离子峰 . A,B,C 三种说法均不正确. 质量数第二大的峰为分子离子峰 .强度最大的峰为分子离子峰3、 在液相色谱法中，按分离原理分类，液固色谱法属于. 排阻色谱法 . 分配色谱法. 离子交换色谱法 .吸附色谱法4、色谱分析法中的定性参数是（ ）. 保留值. 半峰宽 .峰面积.基线宽度5、某化合物分子式为C6H14O, 质谱图上出现m/z59(基峰)m/z31以及其它弱峰m/z73，m/z87和m/z102. 则该化合物最大可能为.E. 己醇-2.乙基丁基醚.正己醇.二丙基醚6、为测定某组分的保留指数，气相色谱法一般采取的基准物是.正构烷烃.正丁烷和丁二烯.正庚烷.苯7、分子式为C9H9ClO3的化合物，其不饱和度为（）. 4. 6. 5. 28、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.分子中有些振动能量是简并的.因为分子中有C、H、O 以外的原子存在.分子既有振动运动，又有转动运动，太复杂.分子某些振动能量相互抵消了9、在100MHz仪器中，某质子的化学位移δ=1ppm，其共振频率与TMS相差.C. 100Hz.1Hz.200Hz.50Hz10、在溴己烷的质谱图中，观察到两个强度相等的离子峰，最大可能的是：.m/z 为15 和29.m/z 为29 和95.m/z 为95 和93.m/z 为93 和1511、某一化合物在紫外吸收光谱上未见吸收峰, 在红外光谱的官能团区出现如下吸收峰:1700cm-1左右, 则该化合物可能是.芳香族化合物.酮.醇.烯烃12、下列化合物中，质子化学位移值最大的是（）.CH3F.CH4.CH3Br.CH3I13、CH3CH2Cl的NMR谱，以下几种预测正确的是.CH2中质子比CH3中质子屏蔽常数大.CH2中质子比CH3中质子外围电子云密度小.CH2中质子比CH3中质子共振磁场高.CH2中质子比CH3中质子共振频率高14、根据范第姆特议程式，指出下面哪种说法是正确的.最佳流速时，塔板高度最大.最佳塔板高度时，流速最小.最佳流速时，塔板高度最小.最佳塔板高度时，流速最大15、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. 3300—3010cm-1, 1900—1650cm-l，1000——650cm-1.3000—2700cm-1，1675—1500cm-1，1475—1300cm一1.3000—2700cm-1, 1900—1650cm-1, 1475——1300cm-1.3300—3010cm-1，1675—1500cm-1, 1475—1300cm-116、CH3CH2Cl的NMR谱，以下几种预测正确的是.CH2中质子比CH3中质子外围电子云密度小.CH2中质子比CH3中质子共振磁场高.CH2中质子比CH3中质子屏蔽常数大.CH2中质子比CH3中质子共振频率高17、乙炔分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为.2，3，7.3，2，7.2，3，3.3，2，818、在液相色谱中，为了改变色谱柱的选择性，可以进行如下哪些操作？.改变填料的粒度和柱长.改变固定相的种类或柱长.改变固定相的种类和流动相的种类.改变流动相的种类或柱子19、塔板理论不能用于.塔板高度计算.解释色谱流出曲线的形状.塔板数计算.解释色谱流出曲线的宽度与哪些因素有关20、利用大小不同的分子在多孔固定相中的选择渗透而达到分离的色谱分析法称为.吸附色谱法.分配色谱法.分子排阻色谱法.离子交换色谱法21、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. F. 不移动.向低波数方向移动.稍有振动.向高波数方向移动22、在红外光谱分析中，用KBr制作为试样池，这是因为.KBr 晶体在4000～400cm-1 范围内不会散射红外光.在4000～400 cm-1 范围内，KBr 对红外无反射.KBr 在4000～400 cm-1 范围内有良好的红外光吸收特性.KBr 在4000～400 cm-1 范围内无红外光吸收多项选择题23、液液分配色谱中，对载体的要求是（）.与固定相之间有着较大吸引力.多孔.惰性.对被测组分有一定吸附力24、LC-MS联用中，可以采用的流动相包括（）.乙酸铵.甲酸.磷酸.氨水25、质谱中常用的质量分析器有（）.电磁式双聚焦质量分析器.Q.磁式单聚焦质量分析器.MALDI26、下列现象表明电磁辐射波动性的有（）.反射.衍射.折射.发射27、常用于衡量色谱柱柱效的物理量是（）.理论塔板数.塔板高度.色谱峰宽.保留体积28、测试NMR时常用内标为TMS，它具有以下特点（）.硅的电负性比碳小.结构对称，出现单峰.TMS质子信号比一般有机质子信号处于更高场.沸点低且易溶于有机溶剂29、高效液相色谱中，选择流动相时应注意（）.对被分离的组分有适宜的溶解度.黏度大.与检测器匹配.与固定相不互溶30、气相色谱中，影响组分容量因子的主要因素有（）.固定液性质.柱长.柱温.载气种类31、两组分在分配色谱柱上分离的原因是（）.在固定液中的溶解度不同.结构上的差异.极性不同.相对校正因子不同32、使质子化学位移值出现在低场的原因（）.形成氢键.去屏蔽效应.屏蔽效应.与电负性大的基团相连33、醇类化合物形成氢键后，vOH吸收峰的特征表现为（）.峰位向高频移动，且峰强变大.峰位向低频移动，在3300~3500cm-1.形成氢键后vOH变为尖窄的吸收峰.峰强增大，峰形变宽34、能使两组分的相对比移值发生变化的因素有（）.改变薄层厚度.改变固定相种类.改变展开剂组成.改变固定相的粒度35、气相色谱法中常用的载气有（）.氦气.氮气.氧气.氢气36、属于色谱-质谱联用的技术是（）.GC-FTIR.LC-FTIR.LC-MS.CE-MS37、影响电泳速度大小的因素有（）.电场强度E.毛细管长度.介质特性.粒子离解度38、一个含多种阴阳离子及一种中性分子的混合物，可使用的分离方法是（）.环糊精电动毛细管色谱法.胶束电动毛细管色谱法.毛细管凝胶电泳法.毛细管区带电泳法39、高效液相色谱中，影响色谱峰扩展的因素是（）.柱压效应.分子扩散项.涡流扩散项.传质扩散项40、在X射线，紫外光、红外光、无线电波四个电磁波谱区中，关于X 射线的描述正确的是.波长最长.波数最大.波长最短.频率最小41、质谱图中分子离子峰的辨认方法是（）.分子离子峰的m/z应为偶数.分子离子必须是一个奇数电子离子.分子离子峰与邻近碎片离子峰的质量差应该合理.分子离子峰的质量应服从氮律42、酸度对显色反应影响很大，这是因为酸度的改变可能影响（）.反应产物的稳定性.显色剂的浓度.反应产物的组成.被显色物的存在状态43、下列化合物中，其红外光谱能出现vC=O吸收峰的有（）.醇.酮.醛.酯主观题44、在红外光区域内可能有哪些吸收？参考答案：在红外光谱区域内可能有以下吸收：3500~77500px-1，两个不太强的尖峰, NH伸缩振动峰；2960~2870 cm-1，双峰为υCH(-CH3)；2930~2850 cm-1至少有两个峰，亚甲基的C-H伸缩振动；2270~2100 cm-1尖锐的峰，炔的C-C伸缩振动；1475~1300 cm-1 δC-H的弯曲振动。

红外光谱分析序言二十世纪初叶,Coblentz发表了一百多个有机化合物的红外光谱图,给有机化学家提供了鉴别未知化合物的有力手段。

到四十年代红外光谱技术得到了广泛的研究与应用。

当今红外光谱仪的分辨率越来越高,检测范围扩展到10000－200cm-1,样品量少至微克级。

红外光谱提供的某些信息简捷可靠,检测样品中有无羰基及属于哪一类(酸酐、酯、酮或醛)就是其她光谱技术难以替代的。

因此,对从事有机化合物为研究对象的化学工作者来说,红外光谱学就是必需熟悉与掌握的一门重要光谱知识。

一、基本原理1、基本知识光就是一种电磁波。

可根据电磁波的波长范围分成不同类型的光谱,它们各自反映出物质的不同类型的运动形式。

表1列出这些电磁波的波长,其所在区域的光谱名称,以及对应的运动形式。

红外光谱研究的内容涉及的就是分子运动,因此称之为分子光谱。

通常红外光谱系指2-25μ之间的吸收光谱,常用的为中红外区4000-650cm-1(2、5-15、4μ)或4000-400cm-1。

这段波长范围反映出分子中原子间的振动与变角振动,分子在振动运动的同时还存在转动运动。

在红外光谱区实际所测得的图谱就是分子的振动与转动运动的加合表现,即所谓振转光谱。

每一化合物都有其特有的光谱,因此使我们有可能通过红外光谱对化合物作出鉴别。

红外光谱所用的单位波长μ,波数cm-1。

光学中的一个基本公式就是λυ= C,式中λ为波长,υ为频率,C为光速(3×1010cm/s)。

设υ为波数,其含义就是单位长度(1cm)中所含的波的个数,并应具有以下关系: 波数(cm-1)＝104/波长(μ)波长与波数都被用于表示红外光谱的吸收位置,即红外光谱图的横坐标。

目前倾向于普遍采用波数为单位,而在图谱上方标以对应的波长值。

红外光谱图的纵坐标反映的就是吸收强度,一般以透过率(T%)表示。

2、红外光谱的几种振动形式主要的基本可以分为两大类:伸缩振动与弯曲振动。

(1)伸缩振动(υ)沿着键轴方向伸或缩的振动,存在对称与非对称两种类型。

主要基团的红外特征吸收峰在化学领域中，红外光谱是一种强大的分析工具，它能够帮助我们识别分子中存在的各种基团。

而不同的基团在红外光谱中会表现出特定的吸收峰，这些特征吸收峰就像是基团的“指纹”，让我们能够准确地判断分子的结构和组成。

首先，我们来谈谈羟基（OH）基团。

羟基在红外光谱中的特征吸收峰通常出现在 3200 3650 cm⁻¹的范围内。

这个范围的吸收峰比较宽，这是因为羟基之间容易形成氢键，导致吸收峰的展宽。

比如在醇类化合物中，自由羟基的吸收峰通常在 3650 3600 cm⁻¹左右，而形成氢键的羟基吸收峰则会向低波数移动，可能出现在 3300 cm⁻¹附近。

当羟基与羰基形成分子内氢键时，吸收峰的位置还会发生变化。

接下来是羰基（C=O）基团。

羰基的特征吸收峰是非常显著的，一般出现在 1650 1750 cm⁻¹之间。

在醛类化合物中，羰基的吸收峰通常在 1720 1740 cm⁻¹左右；而在酮类化合物中，吸收峰则在 1710 1715 cm⁻¹附近。

如果是羧酸中的羰基，由于其与羟基形成了共轭体系，吸收峰会向低波数移动，大约在 1700 1725 cm⁻¹。

另外，酯类化合物中的羰基吸收峰一般在 1735 1750 cm⁻¹。

再来说说氨基（NH₂）基团。

氨基的特征吸收峰有两个，分别是在3300 3500 cm⁻¹范围的 NH 伸缩振动吸收峰和在 1550 1650 cm⁻¹范围的 NH 弯曲振动吸收峰。

伯胺中的两个 NH 键吸收峰相对明显，而仲胺中的 NH 吸收峰则会相对较弱。

碳碳双键（C=C）也是常见的基团之一。

其特征吸收峰通常在 1620 1680 cm⁻¹。

但是需要注意的是，当碳碳双键与其他基团共轭时，吸收峰的位置会发生移动。

碳碳三键（C≡C）的吸收峰一般在 2100 2260 cm⁻¹。

红外光谱分析法试题之勘阻及广创作一、简答题1.发生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会发生红外吸收光谱?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资料为 ( )A 玻璃B 石英C 卤化物晶体D 有机玻璃3.其实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.在下列分歧溶剂中，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，分歧错误称伸缩B 4个，弯曲C 3个，分歧错误称伸缩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.红外吸收光谱的发生是由于( )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)发生的红外吸收峰,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-1λ/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更,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更,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,并不是每一种振动都能发生一种红外吸收带,经常是实际吸收带比预期的要少得多。

υ=12π√kμ,k为化学键的力学常数；1μ=1+1红外光谱与分子结构的关系4000-1300cm-1高波数段，也是官能团区；1300 cm-1以下为低波段数，也指纹区。

含氢官能团（折合质量小）、含双键或叁键官能团（键力常数大）；在官能团区有吸收，如OH、NH、C=O等重要官能团在该区域有吸收，他们的振动受分子中剩余部分的影响小。

不含氢的单键（折合质量大）、各键的弯曲振动（键力常数小）出现在1300cm-1以下的低波段区。

该波段的吸收特点是振动频率相差不大，振动的耦合作用比较强，因此易受邻近基团的影响。

同时吸收峰数目较多，代表了有机分子的具体特征。

大部分吸收峰不容易找到归属，犹如人的指纹。

因此指纹区的图谱解析不易，但与标准图谱对照可以进行最终确认。

指纹区还包含分子骨架的振动。

官能团的特征吸收频率1.400-2500cm-1X-H（X=C、N、O、S等）的伸缩振动区⑴OH吸收出现在3600-2500 cm-1。

游离氢键的羟基在3600 cm-1附近，为中等强度的尖峰。

形成氢键后，键力常数减小，移向低波数，产生宽而强的吸收。

一般羧酸羟基的吸收频率低于醇和酚，吸收峰可移至2500 cm-1，且为宽而强的吸收。

水分子在3300 cm-1附近吸收（样品或溴化钾含水时出现该峰）⑵NH吸收出现在3500-3300 cm-1，为中等强度的尖峰。

伯胺基因有两个N-H键，具有对称和反对称伸缩振动，因此有两个吸收峰。

仲胺基有一个吸收峰叔胺无N-H吸收。

⑶ CH吸收出现在3000 cm-1附近。

不饱和CH在>3000 cm-1处出峰。

饱和CH（三员环除外）出现在<3000 cm-1处。

CH3有2962 cm-1（反对称伸缩振动）和2872 cm-1（对称伸缩振动）两个吸收峰，甲基多时呈现强吸收峰。

CH2有2926 cm-1（反对称伸缩振动）和2853 cm-1（对称伸缩振动）两个吸收峰。

脂肪族以及无扭曲的脂肪族化合物的这两个吸收带的位置变化在10 cm-1以内。

影响官能团吸收峰波数的因素有机化合物是由多个原子构成的分子，一个分子往往含有多种官能团，它们都对应有特征频率的汲取峰。

对每个官能团的识别要同时考虑峰的位置(频率或波数)、强度及峰形三个因素，而频率是第一重要因素，因此应了解影响汲取频率的各种因素。

通常影响峰位变幻的因素可分为以下两类： (一)内部因素的影响 1．电子效应电子效应主要表现为诱导效应和共轭效应。

(1)诱导效应该分子中引入具有不同电负性的原子或官能团后，通过静电诱导作用，可使分子中的电子云密度分布发生变幻，从而引起键力常数的转变，进而转变键或官能团的汲取谱带位置，这种效应称为诱导效应。

例如在分子中羰基C＝O的汲取峰在1731cm-1，当分子中H被C1取代后，生成，因为Cl的电负性很强，使C＝O的汲取峰移向高波数1807cm-1。

在中，因为－CH3仅有弱的推电子能力，其C ＝O汲取峰移向纸波数，为1715cm-1。

(2)共轭效应该分子中形成大π键时所引起的电子云密度平均化效应称为共轭效应。

例如，丙酮的vC ＝O汲取峰为1715cm-1，而对苯乙酮因为羰基和苯环产生共轭效应，使羰基双键特性减小，vC＝O汲取峰的波数降至1680cm-1。

再如，，因为羰基不仅与苯环共轭，还与乙烯基共轭，使vC＝O汲取峰波数降低至1650cm-1。

在一个有机化合物分子中，诱导效应和共轭效应往往同时存在，哪种效应占优势，汲取谱带就向这个方向移动。

例如，分子中因－NO2的电负性强产生的诱导效应超过羰基和苯环的共轭效应，从而使vC＝O汲取峰向高波数1770cm-1移动。

2．空间效应空间效应主要为空间位阻效应和环张力效应。

(1)位阻效应前述羰基与苯环共轭时具有平面性，其vC＝O汲取峰会向低波数移动，但若分子结构中存在位阻效应，破坏了平面共轭效应，则vC＝O汲取峰又会向高波数移动。

例如，的vC＝O为1680cm-1，而的vC＝O为1700cm-1。

(2)环张力(键角张力)效应多元脂环上的羰基或脂环外的双键，会随环的减小，环的张力增强，而对应官能团的汲取峰的波数会增强。

实验8 红外光谱法鉴定聚合物的结构特征1. 实验目的（1）了解红外光谱分析法的基本原理。

（2）初步掌握红外光谱样品的制备和红外光谱仪的使用。

（3）红外吸收光谱的应用和谱图的分析方法。

2. 实验原理红外光谱与有机化合物、高分子化合物的结构之间存在密切的关系。

它是研究结构与性能关系的基本手段之一。

红外光谱分析具有速度快、取样微、高灵敏并能分析各种状态的样品等特点，广泛用于高聚物领域，如对高聚物材料的定性定量分析，研究高聚物的序列分布，研究支化程度，研究高聚物的聚集态结构，高聚物的聚合过程反应机理和老化，还可以对高聚物的力学性能进行研究。

红外光谱属于振动光谱，其光谱区域可进一步细分为近红外区（12 800～4 000cm-1）、中红外区（4 000～200cm-1）和远红外区（200~l0cm-1）。

其中最常用的是4 000～400cm-1，大多数化合物的化学键振动能的跃迁发生在这一区域。

图2.18为典型的红外光谱。

横坐标为波数(cm-1，最常见)或波长(μm)，纵坐标为透光率或吸光度。

图2－18 聚苯乙烯的红外光谱在分子中存在着许多不同类型的振动，其振动与原子数有关。

含N个原子的分子有3N 个自由度，除去分子的平动和转动自由度以外，振动自由度应为3N－6（线形分子是3N－5）。

这些振动可分两大类：一类是原子沿键轴方向伸缩使键长发生变化的振动，称为伸缩振动，用υ表示。

这种振动又分为对称伸缩振动（用υs表示）和非对称伸缩振动（用υas表示）。

另一类是原子垂直键轴方向振动，此类振动会引起分子内键角发生变化，称为弯曲（或变形）振动，用δ表示。

这种振动又分为面内弯曲振动（包括平面及剪式两种振动），面外弯曲振动（包括非平面摇摆及弯曲摇摆两种振动）。

图2－19为聚乙烯中－CH2－基团的几种振动模式。

图2－19 聚乙烯中－CH 2－基团的振动模式分子振动能与振动频率成反比。

为计算分子振动频率，首先研究各个孤立的振动，即双原子分子的伸缩振动。

第一章紫外光谱一、单项选择题1. 比较下列类型电子跃迁的能量大小( A)Aσ→σ* > n→σ* > π→π* > n →π*Bπ→π* > n →π* >σ→σ* > n→σ*Cσ→σ* > n→σ* > > n →π*> π→π*Dπ→π* > n→π* > > n→σ*σ→σ*2、共轭体系对λmax的影响( A)A共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越小，吸收峰红移B共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越小，吸收峰蓝移C共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越大，吸收峰红移D共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越大，吸收峰蓝移3、溶剂对λmax的影响(B)A溶剂的极性增大，π→π*跃迁所产生的吸收峰紫移B溶剂的极性增大，n →π*跃迁所产生的吸收峰紫移C溶剂的极性减小，n →π*跃迁所产生的吸收峰紫移D溶剂的极性减小，π→π*跃迁所产生的吸收峰红移4、苯及其衍生物的紫外光谱有：(B)A二个吸收带B三个吸收带C一个吸收带D没有吸收带5. 苯环引入甲氧基后，使λmax(C)A没有影响B向短波方向移动C向长波方向移动D引起精细结构的变化6、以下化合物可以通过紫外光谱鉴别的是：(C)OCH3与与与与A BC D二、简答题1）发色团答：分子中能吸收紫外光或可见光的结构2）助色团本身不能吸收紫外光或可见光，但是与发色团相连时，可以使发色团的吸收峰向长波答：方向移动，吸收强度增加。

3）红移答：向长波方向移动4）蓝移答：向短波方向移动5）举例说明苯环取代基对λmax的影响答：烷基（甲基、乙基）对λmax影响较小，约5-10nm；带有孤对电子基团（烷氧基、烷氨基）为助色基，使λmax红移；与苯环共轭的不饱和基团，如CH=CH,C=O等，由于共轭产生新的分子轨道，使λmax显著红移。