第8章 红外光谱法作业(新书)
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第4节有机合成及其应用合成高分子化合物考试评价解读1.能对单体和高分子进行相互推断,能分析有机高分子化合物的合成路线,能写出典型的加聚反应和缩聚反应的反应式。
2.能举例说明塑料、橡胶、纤维的组成和分子结构特点,能列举重要的有机高分子化合物。
核心素养达成宏观辨识与微观探析能从官能团角度认识合成有机高分子化合物的组成、结构、性质和变化,并能从宏观与微观相结合的视角分析与解决实际问题。
科学态度与社会责任能分析有机高分子化合物的合成路线,通过高分子材料的合成等了解化学对社会发展的重大贡献。
有机化合物的合成[以练带忆]1.由石油裂解产物乙烯制取HOCH2COOH,需要经历的反应类型有( )A.氧化——氧化——取代——水解B.加成——水解——氧化——氧化C.氧化——取代——氧化——水解D.水解——氧化——氧化——取代A 解析:由乙烯CH2===CH2合成HOCH2COOH的步骤:CH2===CH2→CH3CHO→CH3COOH→Cl—CH2COOH→HOCH2COOH。
故反应类型有氧化——氧化——取代——水解。
2.从乙炔为原料制取CH2Br—CHBrCl,可行的反应途径( )A.先与Cl2加成反应后,再与Br2加成反应B.先与Cl2加成反应后,再与HBr加成反应C.先与HCl加成反应后,再与HBr加成反应D.先与HCl加成反应后,再与Br2加成反应D 解析:A途径反应后产物为CHBrCl—CHBrCl,不符合题意;B途径反应后产物为CH2Cl—CHBrCl,不符合题意;C途径反应后产物为CH3—CHBrCl或CH2BrCH2Cl,不符合题意;D途径反应后产物为CH2Br—CHBrCl,符合题意。
3.由烃A和其他无机原料合成环状化合物E的示意图如下所示(部分反应条件没有列出):下列说法错误的是( )A.上述反应过程中有一个取代反应和两个氧化反应B.若C、E的最简式相同,则1 mol C与足量银氨溶液反应可生成4 mol AgC.一定条件下,和D可发生缩聚反应生成高分子化合物D.E的分子式为C4H4O4A 解析:反应②为BrCH2—CH2Br的水解,属于取代反应;反应⑤为酯化反应,属于取代反应,因此A错误。
红外光谱法习题一、填空题1、分子内部的运动方式有三种,即:电子相对于原子核的运动、原子在平衡位置的振动和分子本身绕其中心的转动,相应于这三种不同的运动形式,分子具有电子能级、振动能级和转动能级。
4、在中红外光区中,一般把4000-1350cm-1区域叫做官官能团区,而把1350-650 cm-1区域叫做指纹区5、在有机化合物中, 常常因取代基的变更或溶剂的改变, 使其吸收带的最大吸收波长发生移动, 向长波方向移动称为红移, 向短波方向移动称为蓝移。
12、、红外光谱是由于分子振动能级的跃迁而产生,当用红外光照射分子时,要使分子产生红外吸收,则要满足两个条件:(1)辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量,(2)_辐射与物质间有相互偶合作用。
二、简答题1. 产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么?解: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.何谓基团频率? 它有什么重要用途?解:与一定结构单元相联系的振动频率称为基团频率,基团频率大多集中在4000-1350 cm-1,称为基团频率区,基团频率可用于鉴定官能团.3.解释实际上红外吸收谱带(吸收峰)数目与理论计算的振动数目少的原因。
(1)没有偶极矩变化的振动,不产生红外吸收;(2)相同频率的振动吸收重叠,即简并;(3)仪器不能区别那些频率十分接近的振动,或吸收带很弱,仪器检测不出;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解:基本依据:红外对有机化合物的定性具有鲜明的特征性,因为每一化合物都有特征的红外光谱,光谱带的数目、位置、形状、强度均随化合物及其聚集态的不同而不同。
定性分析的过程如下:(1) 试样的分离和精制;(2)了解试样有关的资料;(3)谱图解析;(4)与标准谱图对照;(5)联机检索5. 影响基团频率的因素有哪些?解:有内因和外因两个方面.内因: (1)电效应,包括诱导、共扼、偶极场效应;(2)氢键;(3)振动耦合;(4)费米共振;(5)立体障碍;(6)环张力。
第8章 红外作业1. 已知O-H 键的力常数是7.7N/cm ,O-H 键折合质量μ为0.941,试计算O —H 的伸缩振动频率(以cm -1) 解:1-24510cm371210673.1941.0107.710314.32121=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-μπνkc2. 已知C=O 键的伸缩振动频率为1720cm -1,其μ为6.85,试求C=O 键的力常数k 。
解:μ=6.85×1.673×10-24=1.146×10-23N/cm12.03 dyn/cm 10203.110146.1)1720103(3.144μ)νc 4(k μk c 21ν6232102=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===-ππ3. 指出下列各种振动形式那些是红外活性振动?哪些是非红外活性振动?解:乙烷中C-C 为非红外活性振动。
1,1,1-三氯乙烷中 C-C 为红外活性振动。
SO 2中S=O ,为红外活性振动。
4. 如何用红外光谱区别下列化合物 (1)CH 3COOH和COOCH 3(2)CH 3CH 2C CH 3O和 CH 3CH 2CH 2CHO(3)OH 和O(4)C 2H 5C C CH 3HH和C 2H 5C CHHCH 3解(1)根据3300~2500cm -1是否出现O-H 伸缩振动吸收峰(宽峰)区分酸和酯。
(2)根据2720cm -1是否出现醛基的C-H 费米共振吸收峰区分出醛来。
(3)根据1650-1850cm -1是否出现C=O 吸收峰判断出酮来。
(4)顺式烯烃C-H 弯曲振动在675-725cm -1,反式烯烃C-H 弯曲振动在1000~950cm -1.5.把下列化合物按νC=O 波数增加的顺序进行排列,并说明理由。
解:(1)C H 3C OCH 3C H 3C O OH C H 3C O Cl C H 3C O F <<<(2)C H 3C O CH 3C H 3C O HC H 3C OOC 2H 5C H 3C O Cl <<<C H 3C ONH 2<6.下列基团的νC-H 出现在什么位置?(1)-CH3 (2)-CH=CH2 (3)-C ≡CH (4)C O H解:甲基:2800-3000 cm -1 乙烯基3000~3100 cm -1 乙炔基3200~3300 cm -1 醛基 2720 (2750-2850) cm -17.试从下列红外数据判断其二甲苯的取代位置。
第八章红外光谱分析参考答案一、判断题1、×2、√3、√4、√5、×6、×7、√二、选择题1、D2、B3、B4、C5、B6、C7、B8、B9、D 10、D 11、A 12、A 13、C 14、D 15、B 16、D17、C 18、C 19、C 20、B 21、A三、填空题1、(偶极矩)2、(C=O )3、(4000-1300cm-1)(基团频率)(1300-600cm-1 )(指纹区)4、(低)( 低)5、(低)(高)6、(分子在振动过程中有偶椎矩变化)(幅射频率满足振动跃迁所需能量)三、简答题:1、答:(1)、(3)、(5)中的碳碳双键振动无红外活性,(2)、(4)中的碳碳双键振动有红外活性。
2、答:(1)前者在3200~3600cm –1有强而宽的—OH振动吸收峰,后者则无,可以用红外吸收区别。
(2)可以区别,前者有强而宽的—OH振动吸收峰,后者则无。
(3)可以区别。
后者的C=O基吸收峰低于前者(共轭效应)。
(4)可以区别。
前者的C=O基吸收峰低于后者。
(5)可以区别,前者的C=C双键峰很弱(分子对称),后者的则较强(分子不对称)。
3、答:A、前者由于诱导效应,相当于增加C=O双键上的电子云密度,即双键性增强,所以C=O基振动频率向高波数区移动。
中间化合物增加了双键的共轭效应,C=O基振动频率向低波数移动。
第三个化合物由于形成了大的p-π共轭体系,使C=O基振动频率继续下降。
B、第二个化合物中由于诱导效应,相当于增加C=O双键上的电子云密度,即双键性增强,所以C=O基振动频率向高波数区移动。
第三个化合物是由于中介效应起主导作用。
4、答:化合物的不饱和度为U=2,可能含二个双键或一个环一个双键。
红外光谱中3020 cm-1有吸收,说明含不饱和碳氢键,即=C-H,1690 cm-1是C=O 的振动吸收,1620 cm-1是C=C双键的振动吸收,说明分子为不对称性结构,2900 cm-1是甲基、亚甲基的吸收。
第八章现代物理实验方法在有机化学中的应用1.指出下列化合物能量最低的电子跃迁的类型。
答案:⑴. π-π* ⑵.n-σ*⑶.n-π* ⑷. n-σ* ⑸. п-п*2.按紫外吸收波长长短的顺序,排列下列各组化合物。
⑴.⑵.CH3-CH=CH-CH=CH2 CH2=CH-CH=CH2 CH2=CH2(3).CH3I CH3Br CH3Cl⑷.⑸. 反-1,2-二苯乙烯顺-1,2-二苯乙烯答案:⑴以环己酮为基准,添加共轭双键及增加助色基都使UV吸收产生红移。
⑵以乙烯为基准,添加共轭双键及增加助色基都使UV吸收产生红移。
CH3-CH=CH-CH=CH2>CH2=CH-CH=CH2>CH2=CH2⑶杂原子的原子半径增大,化合物的电离能降低,吸收带波长红移。
n ® s*CH3I>CH3Br>CH3Cl⑷以苯环为基准,硝基苯增加p-p共轭,氯苯增加p-p共轭,UV吸收红移。
⑸反式异构体的共轭程度比顺式异构体更大。
反-1,2-二苯乙烯>顺-1,2-二苯乙烯3.指出哪些化合物可在近紫外区产生吸收带.(1) (2)CH3CH2OCH(CH3)2(3) CH3CH2C≡CH(4) (5) CH2=C=O (6).CH2=CH-CH=CH-CH3答案:可在近紫外区产生吸收带的化合物是⑷,⑸,⑹。
4、图8-32和图8-33分别是乙酸乙酯和1-己烯的红外光谱图,试识别各图的主要吸收峰:答案:图8-32己酸乙酯的IR图的主要吸收峰是:①.2870-2960cm-1为-CH3,>CH2的V C-H碳氢键伸缩振动。
②.1730cm-1为V C=O羰基伸缩振动。
③.1380cm-1是-CH3的C-H弯曲振动。
④.1025cm-1,1050CM-1为V C-O-C 伸缩振动。
图8-33,1-己烯的IR图主要吸收峰是①.=C-H伸缩振动。
②.-CH3,>CH2中C-H伸缩振动。
③.伸缩振动,④.C-H不对称弯曲振动。
六、红外吸收光谱法(193题)一、选择题( 共61题)1. 2 分(1009)在红外光谱分析中,用 KBr制作为试样池,这是因为: ( )(1) KBr 晶体在 4000~400cm-1范围内不会散射红外光(2) KBr 在 4000~400 cm-1范围内有良好的红外光吸收特性(3) KBr 在 4000~400 cm-1范围内无红外光吸收(4) 在 4000~400 cm-1范围内,KBr 对红外无反射2. 2 分(1022)下面给出的是某物质的红外光谱(如图),已知可能为结构Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ,试问哪一结构与光谱是一致的?为什么? ( )3. 2 分(1023)下面给出某物质的部分红外光谱(如图),已知结构Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ,试问哪一结构与光谱是一致的,为什么?4. 2 分(1068)一化合物出现下面的红外吸收谱图,可能具有结构Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ,哪一结构与光谱最近于一致?5. 2 分(1072)1072羰基化合物中,C = O 伸缩振动频率出现最低者为 ( )(1) I (2) II (3) III (4) IV6. 2 分(1075)一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为 ( )(1) 玻璃 (2) 石英 (3) 卤化物晶体 (4) 有机玻璃7. 2 分(1088)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 ( )(1) 分子既有振动运动,又有转动运动,太复杂(2) 分子中有些振动能量是简并的(3) 因为分子中有 C、H、O 以外的原子存在(4) 分子某些振动能量相互抵消了8. 2 分(1097)下列四组数据中,哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CH3- CH2-CH = O的吸收带( )9. 2 分(1104)请回答下列化合物中哪个吸收峰的频率最高? ( )10. 2 分(1114)在下列不同溶剂中,测定羧酸的红外光谱时,C=O 伸缩振动频率出现最高者为( )(1) 气体 (2) 正构烷烃 (3) 乙醚 (4) 乙醇11. 2 分(1179)水分子有几个红外谱带,波数最高的谱带对应于何种振动 ? ( )(1) 2 个,不对称伸缩 (2) 4 个,弯曲(3) 3 个,不对称伸缩 (4) 2 个,对称伸缩12. 2 分(1180)CO2的如下振动中,何种属于非红外活性振动 ? ( )(1) ←→ (2) →←→ (3)↑↑ (4 )O=C=O O = C =O O = C =O O = C = O↓13. 2 分(1181)苯分子的振动自由度为 ( )(1) 18 (2) 12 (3) 30 (4) 3114. 2 分(1182)双原子分子在如下转动情况下 (如图),转动不形成转动自由度的是 ( )15. 2 分(1183)任何两个振动能级间的能量差为 ( )(1) 1/2 h (2) 3/2 h (3) h (4) 2/3 h16. 2 分(1184)在以下三种分子式中 C=C 双键的红外吸收哪一种最强? ( )(a) CH3- CH = CH2(b) CH3- CH = CH - CH3(顺式)(c) CH3- CH = CH - CH3(反式)(1) a 最强 (2) b 最强 (3) c 最强 (4) 强度相同17. 2 分(1206)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 ( )(1) 向高波数方向移动 (2) 向低波数方向移动(3) 不移动 (4) 稍有振动18. 2 分(1234)以下四种气体不吸收红外光的是 ( )(1)H2O (2)CO2 (3)HCl (4)N219. 2 分(1678)某化合物的相对分子质量M r=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 ( )(1) C4H8O (2) C3H4O2 (3) C3H6NO (4) (1)或(2)20. 2 分(1679)红外吸收光谱的产生是由于 ( )(1) 分子外层电子、振动、转动能级的跃迁(2) 原子外层电子、振动、转动能级的跃迁(3) 分子振动-转动能级的跃迁(4) 分子外层电子的能级跃迁21. 1 分(1680)乙炔分子振动自由度是 ( )(1) 5 (2) 6 (3) 7 (4) 822. 1 分(1681)甲烷分子振动自由度是 ( )(1) 5 (2) 6 (3) 9 (4) 1023. 1 分(1682)Cl2分子基本振动数目为 ( )(1) 0 (2) 1 (3) 2 (4) 324. 2 分(1683)Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为 ( )(1) 0 (2) 1 (3) 2 (4) 325. 2 分(1684)红外光谱法试样可以是 ( )(1) 水溶液 (2) 含游离水 (3) 含结晶水 (4) 不含水26. 2 分(1685)能与气相色谱仪联用的红外光谱仪为 ( )(1) 色散型红外分光光度计 (2) 双光束红外分光光度计(3) 傅里叶变换红外分光光度计 (4) 快扫描红外分光光度计27. 2 分(1686)下列化合物在红外光谱图上1675~1500cm-1处有吸收峰的是 ( )28. 2 分(1687)某化合物的红外光谱在3500~3100cm-1处有吸收谱带, 该化合物可能是 ( ) (1) CH3CH2CN(4) CH3CO-N(CH3)229. 2 分(1688)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 ( )(1) C-H (2) N-H (3) O-H (4) F-H30. 2 分(1689)已知下列单键伸缩振动中C-C C-N C-O键力常数k/(N·cm-1) 4.5 5.8 5.0吸收峰波长λ/μm 6 6.46 6.85问C-C, C-N, C-O键振动能级之差⊿E顺序为 ( )(1) C-C > C-N > C-O (2) C-N > C-O > C-C(3) C-C > C-O > C-N (4) C-O > C-N > C-C31. 2 分(1690)下列化合物中, C=O伸缩振动频率最高者为 ( )32. 2 分(1691)下列化合物中, 在稀溶液里, C=O伸缩振动频率最低者为 ( )33. 2 分(1692)羰基化合物中, C=O伸缩振动频率最高者为 ( )34. 2 分(1693)1693下列的几种醛中, C=O伸缩振动频率哪一个最低? ( )(1) RCHO(2) R-CH=CH-CHO(3) R-CH=CH-CH=CH-CHO35. 2 分(1694)丁二烯分子中C=C键伸缩振动如下:A. ←→←→CH2=CH-CH=CH2B. ←→→←CH2=CH-CH=CH2有红外活性的振动为 ( )(1) A (2) B (3) A, B都有 (4) A, B都没有36. 2 分(1695)下列有环外双键的烯烃中, C=C伸缩振动频率最高的是哪个? ( )37. 2 分(1696)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 ( )(1) CH3-CHO (2) CH3-CO-CH3(3) CH3-CHOH-CH3 (4) CH3-O-CH2-CH338. 2 分(1697)某化合物的红外光谱在3040-3010cm-1和1670-1620cm-1处有吸收带, 该化合物可能是 ( )39. 2 分(1698)红外光谱法, 试样状态可以是 ( )(1) 气体状态 (2) 固体状态(3) 固体, 液体状态 (4) 气体, 液体, 固体状态都可以40. 2 分(1699)用红外吸收光谱法测定有机物结构时, 试样应该是 ( )(1) 单质 (2) 纯物质(3) 混合物 (4) 任何试样41. 2 分(1700)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)产生的红外吸收峰强度最大的是 ( )(1) C-H (2) N-H (3) O-H (4) F-H42. 2 分(1701)一个有机化合物的红外光谱图上在3000cm-1附近只有2930cm-1和2702cm-1处各有一个吸收峰, 可能的有机化合物是 ( )(2) CH3─CHO(4) CH2= CH-CHO43. 2 分(1702)羰基化合物中, C=O伸缩振动频率最低者是 ( )(1) CH3COCH344. 2 分(1703)色散型红外分光光度计检测器多用 ( )(1) 电子倍增器 (2) 光电倍增管(3) 高真空热电偶 (4) 无线电线圈45. 2 分(1704)红外光谱仪光源使用 ( )(1) 空心阴级灯 (2) 能斯特灯(3) 氘灯 (4) 碘钨灯46. 2 分(1705)某物质能吸收红外光波, 产生红外吸收谱图, 其分子结构必然是 ( )(1) 具有不饱和键 (2) 具有共轭体系(3) 发生偶极矩的净变化 (4) 具有对称性47. 3 分(1714)下列化合物的红外谱中σ(C=O)从低波数到高波数的顺序应为 ( )(1) a b c d (2) d a b c (3) a d b c (4) c b a d48. 1 分(1715)对于含n个原子的非线性分子, 其红外谱 ( )(1) 有3n-6个基频峰 (2) 有3n-6个吸收峰(3) 有少于或等于3n-6个基频峰 (4) 有少于或等于3n-6个吸收峰49. 2 分(1725)下列关于分子振动的红外活性的叙述中正确的是 ( )(1)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(2) 极性键的伸缩和变形振动都是红外活性的(3) 分子的偶极矩在振动时周期地变化, 即为红外活性振动(4) 分子的偶极矩的大小在振动时周期地变化, 必为红外活性振动, 反之则不是50. 2 分(1790)某一化合物以水或乙醇作溶剂, 在UV光区204nm处有一弱吸收带, 在红外光谱的官能团区有如下吸收峰:3300~2500cm-1(宽而强); 1710cm-1, 则该化合物可能是 ( )(1) 醛 (2) 酮 (3) 羧酸 (4) 酯51. 3 分(1791)某一化合物以水作溶剂, 在UV光区214nm处有一弱吸收带, 在红外光谱的官能团区有如下吸收峰:3540~3480cm-1和3420~3380cm-1双峰;1690cm-1强吸收。
红外光谱的练习题红外光谱是一种非常重要的分析手段,它在化学、物理、生物等领域都有广泛的应用。
对于学习红外光谱的人来说,掌握一些练习题是非常有帮助的。
下面,我将给大家提供几个红外光谱练习题,希望能够帮助大家巩固所学的知识。
练习一:解析红外光谱图谱下面是一个含氧化合物的红外光谱图谱,请解析该图谱并确定该化合物的结构。
(插入红外光谱图谱)在分析红外光谱图谱时,首先要观察吸收峰的位置和强度。
根据常见的红外光谱吸收峰的位置,我们可以初步判断该化合物可能含有羰基(C=O)和羟基(OH)等官能团。
接下来,我们可以进一步观察峰的形状和区域,以确定它们的具体官能团和它们在化合物中的位置。
例如,在该图谱中存在一个宽强吸收峰,位于3300 cm^-1附近,可能对应于羟基的伸缩振动。
此外,通过观察谱图中各个峰的相对位置,我们还可以推测它们之间的相互作用。
比如,如果一个峰的出现导致其他峰的位置发生移动,则可以认为它们之间可能存在氢键或其他非共价作用。
通过观察该红外光谱图谱,并结合上述分析步骤,我们可以初步得出该化合物的结构为一个含有羰基和羟基的醇酮。
进一步的结构确认可以通过其他实验手段进行。
练习二:识别未知物质下面是一个未知物质的红外光谱图谱,请根据已学习的知识,识别该物质的结构和性质。
(插入红外光谱图谱)在分析未知物质的红外光谱图谱时,我们可以采用相似物质比对的方法。
比如,我们可以从已知的化合物数据库中选择一些可能结构类似的化合物,并进行光谱图谱对比。
通过观察吸收峰的位置和形状等特征,以及对比已知化合物的光谱图谱,我们可以初步推测未知物质的结构。
此外,我们还可以运用一些红外光谱的特征峰来判断未知物质的性质。
比如,苯环的C-H伸缩振动通常发生在3000-3100 cm^-1附近,而芳香胺的N-H伸缩振动则出现在3200-3500 cm^-1附近。
通过对该未知物质的红外光谱图谱进行分析,并结合已知化合物的对比,我们可以初步得出该物质可能是一种芳香胺。
第8 章红外光谱分析仪器分析自测题第八章红外光谱分析自测题一、对或错(对号入座,错号入座)1. Cl2 和H2O 分子的振动可以引起红外吸收,产生吸收带。
()2。
红外光谱中三C-H的吸收波数大于-CH2-h. ( “。
3当化合物的不饱和度为2 时,该化合物可以含有两个双键,或者一个双键和一个环,或者一个三键。
(“)4•红外光谱可以区分分子的顺反异构,但不能区分手性分子。
(V) 5烯烃分子的对称性越强,碳=碳双键的振动吸收越强。
()6。
H2O 分子中的氢氧氢对称伸缩振动不产生红外吸收。
()7。
在红外光谱中,醇和酸可以与羰基的特征吸收区分开。
(V)第二,选择题1. 下列四种不吸收红外光的气体是(丁)甲、过氧化氢乙、二氧化碳丙、甲烷丁和N22. 在有机化合物的红外吸收光谱分析中,出现在4000-1350 cm-1频率范围内的吸收峰可用于识别官能团。
该频率范围被称为(B) A、指纹区域B、组频率区域C、基频区域D和和频率区域3。
不是所有的分子振动形式及其相应的红外波段都能被观察到,因为:(b) 分子既有振动又有旋转,这太复杂了。
分子中的一些振动能是简并c,分子中的一些振动能抵消d,因为分子 4中除了h,c,h,o 之外还有原子,而甲烷分子的振动自由度是(c) 5A、5 B、6 C、9 D、105. 丁二烯中的C=C 伸缩振动如下:具有红外活性的是(B)1仪器分析自测题A. —chch—ch2b —-Ch—ch2a ab b c,b 有d a, b 没有6. 如果一种物质能吸收红外光并产生红外吸收光谱,那么分子结构必须是(C)a,具有不饱和键b,具有共轭体系c,具有偶极矩的净变化d,具有对称性7. 红外光谱仪使用的光源是(B) 空心阴极灯乙、能斯特灯丙、氘灯丁、碘钨灯8. 在含有羰基的分子中,增加羰基的极性会使分子中的键的红外吸收带(B)。
A.在高波数方向移动b,在低波数方向移动c,不要移动d,稍微振动9,不要考虑费米共振的影响。
第八章红外光谱分析自测试题一、判断题〔对的打√, 错的打×〕1、Cl2、H2O分子的振动可以引起红外吸收而产生吸收谱带。
( ×)2、在红外光谱中≡C-H 的吸收波数大于 -CH2-H。
〔√〕3、化合物的不饱和度为2时, 化合物中可能含有两个双键, 或一个双键和一个环, 或一个三键。
〔√〕4、红外光谱可区别分子的顺反异构,但不能区分手性分子。
〔√〕5、烯烃分子的对称性越强,C=C双键的振动吸收越强。
( ×)6、H2O分子中的H-O-H对称伸缩振动不产生红外吸收。
( ×)7、从红外光谱有无羰基的特征吸收可区分醇和酸。
〔√〕二、选择题1、下面四种气体,不吸收红外光的有〔 D 〕A、H2OB、CO2C、CH4D、N22、在有机化合物的红外吸收光谱分析中,出现在4000~1350cm-1频率范围的吸收峰可用于鉴定官能团,这一段频率范围称为〔 B 〕A、指纹区B、基团频率区C、基频区D、和频区3、并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能观察到,这是因为:〔 B 〕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、分子中某些振动能量相互抵消了D、因为分子中有H、C、H、O以外的原子存在4、甲烷分子的振动自由度是〔 C 〕A、5B、6C、9D、105.丁二烯中C=C伸缩振动如下:有红外活性的是〔B 〕A.CH2═CH—CH═CH2B.CH2═CH—CH═CH2 A.A B.B C.A、B都有D.A、B都没有6、某物质能吸收红外光波,产生红外吸收谱图,那么分子构造必然是〔 C 〕A、具有不饱和键B、具有共轭体系C、发生偶极矩的净变化D、具有对称性7、红外光谱仪使用的光源是〔 B 〕A、空心阴极灯B、能斯特灯C、氘灯D、碘钨灯8、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〔 B 〕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9、不考虑费米共振的影响,以下伸缩振动吸收峰最强的是〔 D 〕A、C—HB、N—HC、P—HD、O—H10、羰基化合物,C=O伸缩振动频率出现最高者为〔 D 〕A、R—CO—RB、R—CO—ClC、R—CO—HD、R—CO—F11、以下化合物中,C═C伸缩振动吸收强度最大的化合物是〔 A 〕A.R—CH═CH2B.R—CH═CH—R’〔顺式〕C.R—CH═CH—R’〔反式〕D.R—CH═CH—R12、某种化合物,其红外光谱上3000~2800 cm-1,1460 cm-1,1375 cm-1,720 cm-1等处有主要吸收带,该化合物可能是〔 A 〕A、烷烃B、烯烃C、炔烃D、芳烃13、一种氯苯的红外光谱图在900 cm-1,690cm-1间无吸收带,它的可能构造为〔 C 〕A、对二氯苯B、间三氯苯C、六氯苯D、四取代氯苯14、欲用红外光谱区别HO(—CH2—CH2—O—)n H (n=1500) 和HO(—CH2—CH2—O—)m H (m=2000),以下说法中正确的选项是〔 D 〕A、用—OH伸缩振动3400 cm-1 ~ 3000cm-1宽峰的波数范围区别B、用—CH伸缩振动小于3000cm-1的强度区别C、用—CH2—O伸缩振动1150 cm-1 ~ 1070cm-1强度区别D、以上说法均不正确15、某一化合物在紫外光区未见吸收带,在红外光谱的官能团区有如下吸收峰:3000 cm-1 左右,1650cm-1。
第8章 红外作业
1. 已知O-H 键的力常数是7.7N/cm ,O-H 键折合质量μ为0.941,试计算O —H 的伸缩振动频率(以cm -1) 解:
1
-24
510cm
371210673.1941.0107.710314.321
21=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
=
-μπνk
c
2. 已知C=O 键的伸缩振动频率为1720cm -1,其μ为6.85,试求C=O 键的力常数k 。
解:μ=6.85×1.673×10-24=1.146×10-23
N/cm
12.03 dyn/cm 10203.110146.1)1720103(3.144μ)νc 4(k μ
k c 21ν6232102=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===
-ππ
3. 指出下列各种振动形式那些是红外活性振动?哪些是非红外活性振动?
解:乙烷中C-C 为非红外活性振动。
1,1,1-三氯乙烷中 C-C 为红外活性振动。
SO 2中S=O ,为红外活性振动。
4. 如何用红外光谱区别下列化合物 (1)CH 3COOH
和
COOCH 3
(2)
CH 3CH 2
C CH 3O
和 CH 3CH 2CH 2CHO
(3)
OH 和
O
(4)C 2H 5
C C CH 3
H
H
和
C 2H 5
C C
H
H
CH 3
解(1)根据3300~2500cm -1是否出现O-H 伸缩振动吸收峰(宽峰)区分酸和酯。
(2)根据2720cm -1是否出现醛基的C-H 费米共振吸收峰区分出醛来。
(3)根据1650-1850cm -1是否出现C=O 吸收峰判断出酮来。
(4)顺式烯烃C-H 弯曲振动在675-725cm -1,反式烯烃C-H 弯曲振动在1000~950cm -1
.
5.把下列化合物按νC=O 波数增加的顺序进行排列,并说明理由。
解:(1)C H 3
C O
CH 3C H 3C O OH C H 3C O Cl C H 3C O F <<<
(2)
C H 3C O CH 3C H 3C O H
C H 3C O
OC 2H 5C H 3C O Cl <<<C H 3C O
NH 2<
6.下列基团的νC-H 出现在什么位置?
(1)-CH3 (2)-CH=CH2 (3)-C ≡CH (4)C O H
解:甲基:2800-3000 cm -1 乙烯基3000~3100 cm -1 乙炔基3200~3300 cm -1 醛基 2720 (2750-2850) cm -1
7.试从下列红外数据判断其二甲苯的取代位置。
(1)化合物A 在767cm -1、692cm -1有吸收峰。
(2)化合物B 在792cm -1有吸收峰。
(3)化合物C 在742cm -1有吸收峰。
解:(1)A 为间二甲苯 (2) B 为对二甲苯 (3) C 为邻二甲苯
8.从下面红外光谱推断化学式为C 7H 16的化合物结构。
解:02
016712
1314=--+=--+=Ωn n n
化合物为饱和烃。
2800-3000为甲基和亚甲基伸缩振动; 1462为甲基和亚甲基的弯曲
1398、1381、1370为甲基1375的分裂,说明分子中含有叔丁基和异丙基;
720-785之间无峰,说明没有亚甲基。
所以,结构式为:
*9. 从下面红外光谱推断化学式为C 7H 14的化合物结构。
解:12
1471=--
+=Ω 有一个双键。
3079双键上C-H 伸缩振动;1642双键的伸缩振动;910、995说
明分子中含有RCH=CH 2结构。
2800-3000甲基、亚甲基伸缩振动;1468甲基亚、甲基弯曲振动;1379甲基对称弯曲振动;
729说明相邻的亚甲基个数为3,因相邻亚甲基为3写不出结构式,所以相邻亚甲基个数可能为4或者2。
可能的结构式为:
,
或者 CH 2=CH-CH(CH 3)-CH 2CH 2CH 3 查标准谱图,得知结构式为
10. C 8H 8O 的化合物红外谱图如下图,试推断其结构。
解:52
88121314=--+=--
+=Ωn n n 可能含有苯环。
3000-3100三个吸收峰、1601、1573、1468证明苯环存在。
754说明是邻位取代。
2800-3000是甲基的吸收峰; 1601是羰基的伸缩振动; 2733是醛基的费米共振吸收峰;
化合物是
*11.根据下列C 4H 10O 的红外谱图推断化合物的结构。
解:02
104121314=--+=--
+=Ωn n n 3500-3100为OH 伸缩;
2800-3000为甲基、亚甲基伸缩;
1463甲基、亚甲基弯曲,1389、1367是甲基1375的分裂,说明
含有异丙基;
1042为C-O 伸缩振动;
化合物结构为
12 从下面红外谱图推测化学式为C4H8O2的化合物结构。
解:12
08412
1314=--+=--+=Ωn n n
1743是羰基的伸缩振动吸收;2720无峰说明不是醛,1243、1048说明有酯基存在。
2800-3000是甲基亚甲基伸缩振动,1448是甲基亚甲基弯曲振动;786说明亚甲基个数为1;
1408附近没峰,说明羰基附近无亚甲基,因此结构式为:
13. 从下面红外光谱图推断化学式为C4H8O2的化合物结构。
解:12
08412
1314=--+=--+=Ωn n n
1707为羰基的伸缩振动;3500-2500为酸中OH 的伸缩振动;化合物含-COOH ;
2800-3000为甲基亚甲基的弯曲,1478为甲基亚甲基弯曲,1387、1368为甲基1375分裂,说明分子中含有异丙基;
化合物结构式为:。