炔烃二烯烃红外光谱
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第四章炔烃二烯烃红外光谱(一)炔烃▪分子中具有一个碳碳叁键的开链不饱和烃——炔烃。
▪通式为CnH2n-2,碳碳叁键是炔烃的官能基。
4.1 炔烃的构造异构和命名1.炔烃的构造异构▪从丁炔开始,除碳链异构外,碳碳叁键位置的不同(位置异构)也可引起同分异构现象。
1-丁炔2-丁炔2. 炔烃的命名炔烃的系统命名法规则1)选含有碳碳叁键的最长碳链为主链。
2)从靠近叁键的一端开始编号,使叁键的位次尽可能小。
命名时要标出叁键的位置。
3) 其余取代基按烷烃的系统命名规则来命名。
4) 含有双键的炔烃命名时,一般先命名烯再命名炔,碳链编号以表示双键与叁键位置的两个数字之和取最小的原则。
1-戊炔2-戊炔3-甲基-1-丁炔4.2 炔烃的结构▪X光衍射和电子衍射等物理方法证明,乙炔分子是一个线性分子,所有碳原子和氢原子都分布在同一条直线上。
•sp杂化:由一个s轨道和一个p轨道参加的杂化,其结果形成了处于同一直线上的两个sp杂化轨道。
0.120 nm180 o C0.106 nmH乙炔分子中σ键的形成▪乙炔分子中,每个碳原子与另外两个原子形成了一个C sp-H s σ键和一个C sp-C sp σ键,在同一直线上,方向相反,故乙炔分子为线性分子。
乙炔分子中的π键▪每个碳原子上还各有两个未参加杂化的p轨道,互相平行,故这两个p轨道可侧面相互交盖而形成了两个π键,这两个π键并不是孤立分离的,其电子云对称分布在碳碳σ键键轴周围,类似圆筒性状。
参见图4-3。
▪碳碳叁键由一个σ键和两个π键组成。
乙炔键长缩短的原因1)s轨道的电子较p电子接近原子核,故杂化轨道的s成分越多,则在杂化轨道上的电子越接近原子核。
乙炔分子中的C sp-H s σ键,因sp杂化轨道的s成分大(50%),其电子云更靠近原子核。
2)乙炔分子中有两个形成π键,且sp杂化轨道参与了碳碳σ键的组成。
4.3 炔烃的物理性质∙炔烃的物理性质和烷烃、烯烃基本相似。
∙低级的炔烃常温常压下为气体,但沸点比相同碳原子数的烯烃略高。
主要基团的红外特征吸收峰基团振动类型波数(cm-1)波长(μm)强度备注一、烷烃类CH伸CH伸(反称)CH伸(对称)CH弯(面内)C-C伸3000~28432972~28802882~28431490~13501250~11403.33~3.523.37~3.473.49~3.526.71~7.418.00~8.77中、强中、强中、强分为反称与对称二、烯烃类CH伸C=C伸CH弯(面内)CH弯(面外)单取代双取代顺式反式3100~30001695~16301430~12901010~650995~985910~905730~650980~9653.23~3.335.90~6.137.00~7.759.90~15.410.05~10.1510.99~11.0513.70~15.3810.20~10.36中、弱中强强强强强C=C=C为2000~1925 cm-1三、炔烃类CH伸C≡C 伸CH弯(面内)CH弯(面外)~33002270~21001260~1245645~615~3.034.41~4.767.94~8.0315.50~16.25中中强四、取代苯类CH伸泛频峰骨架振动(CC)CH弯(面内)CH弯(面外)3100~30002000~16671600±201500±251580±101450±201250~1000910~6653.23~3.335.00~6.006.25±0.086.67±0.106.33±0.046.90±0.108.00~10.0010.99~15.03变弱强三、四个峰,特征确定取代位置单取代邻双取代间双取代对双取代1,2,3,三取代1,3,5,三取代1,2,4,三取代﹡1,2,3,4四取代﹡1,2,4,5四取代﹡1,2,3,5四取代﹡五取代CH弯(面外)CH弯(面外)CH弯(面外)CH弯(面外)CH弯(面外)CH弯(面外)CH弯(面外)CH弯(面外)CH弯(面外)CH弯(面外)CH弯(面外)770~730770~730810~750900~860860~800810~750874~835885~860860~800860~800860~800865~810~86012.99~13.7012.99~13.7012.35~13.3311.12~11.6311.63~12.5012.35~13.3311.44~11.9811.30~11.6311.63~12.5011.63~12.5011.63~12.5011.56~12.35~11.63极强极强极强中极强强强中强强强强强五个相邻氢四个相邻氢三个相邻氢一个氢(次要)二个相邻氢三个相邻氢与间双易混一个氢一个氢二个相邻氢二个相邻氢一个氢一个氢一个氢五、醇类、酚类OH伸OH弯(面内)C—O伸O—H弯(面外)3700~32001410~12601260~1000750~6502.70~3.137.09~7.937.94~10.0013.33~15.38变弱强强液态有此峰OH伸缩频率游离OH分子间氢键分子内氢键OH弯或C—O伸伯醇(饱和)仲醇(饱和)叔醇(饱和)酚类(ФOH)OH伸OH伸OH伸(单桥)OH弯(面内)C—O伸OH弯(面内)C—O伸OH弯(面内)C—O伸OH弯(面内)Ф—O伸3650~35903500~33003570~3450~14001250~1000~14001125~1000~14001210~11001390~13301260~11802.74~2.792.86~3.032.80~2.90~7.148.00~10.00~7.148.89~10.00~7.148.26~9.097.20~7.527.94~8.47强强强强强强强强强中强锐峰钝峰(稀释向低频移动*)钝峰(稀释无影响)六、醚类C—O—C伸1270~1010 7.87~9.90 强或标C—O伸脂链醚脂环醚芳醚(氧与芳环相连)C—O—C伸C—O—C伸(反称)C—O—C伸(对称)=C—O—C伸(反称)=C—O—C伸(对称)CH伸1225~10601100~1030980~9001270~12301050~1000~28258.16~9.439.09~9.7110.20~11.117.87~8.139.52~10.00~3.53强强强强中弱氧与侧链碳相连的芳醚同脂醚O—CH3的特征峰七、醛类(—CHO)CH伸C=O伸CH弯(面外)2850~27101755~1665975~7803.51~3.695.70~6.0010.2~12.80弱很强中一般~2820及~2720cm-1两个带饱和脂肪醛α,β-不饱和醛芳醛C=O伸C=O伸C=O伸~1725~1685~1695~5.80~5.93~5.90强强强八、酮类OC C=O伸C—C伸泛频1700~16301250~10303510~33905.78~6.138.00~9.702.85~2.95极强弱很弱脂酮饱和链状酮α,β-不饱和酮β二酮芳酮类Ar—CO C=O伸C=O伸C=O伸C=O伸C=O伸1725~17051690~16751640~15401700~16301690~16805.80~5.865.92~5.976.10~6.495.88~6.145.92~5.95强强强强强C=O与C=C共轭向低频移动谱带较宽二芳基酮1-酮基-2-羟基(或氨基)芳酮脂环酮四环元酮五元环酮六元、七元环酮C =O 伸C =O 伸C =O 伸C =O 伸C =O 伸1670~1660 1665~1635~1775 1750~1740 1745~1725 5.99~6.02 6.01~6.12~5.63 5.71~5.75 5.73~5.80 强强强强强九、羧酸类(—COOH )OH 伸C =O 伸OH 弯(面内)C —O 伸OH 弯(面外)3400~2500 1740~1650 ~1430 ~1300 950~9002.94~4.00 5.75~6.06 ~6.99 ~7.69 10.53~11.11中强弱中弱在稀溶液中,单体酸为锐峰在~3350cm -1;二聚体为宽峰,以~3000cm -1为中心脂肪酸R —COOH α,β-不饱和酸芳酸C =O 伸C =O 伸C =O 伸1725~1700 1705~1690 1700~16505.80~5.88 5.87~5.91 5.88~6.06强强强氢键十、酸酐链酸酐C =O 伸(反称)C =O 伸(对称)C —O 伸1850~1800 1780~1740 1170~1050 5.41~5.56 5.62~5.75 8.55~9.52 强强强共轭时每个谱带降20 cm-1环酸酐(五元环)C =O 伸(反称)C =O 伸(对称)C —O 伸1870~1820 1800~1750 1300~1200 5.35~5.49 5.56~5.71 7.69~8.33 强强强共轭时每个谱带降20cm-1十一、酯类C OR OC =O 伸(泛频)C =O 伸C —O —C 伸~3450 1770~1720 1280—1100~2.90 5.65~5.81 7.81~9.09弱强强多数酯C =O 伸缩振动正常饱和酯α,β-不饱和酯δ-内酯γ-内酯(饱和)β-内酯C =O 伸C =O 伸C =O 伸C =O 伸C =O 伸1744~1739 ~1720 1750~1735 1780~1760 ~1820 5.73~5.75 ~5.81 5.71~5.76 5.62~5.68 ~5.50 强强强强强十二、胺NH 伸NH 弯(面内)C —N 伸NH 弯(面外)3500~3300 1650~1550 1340~1020 900~650 2.86~3.03 6.06~6.45 7.46~9.80 11.1~15.4 中中强伯胺强,中;仲胺极弱伯胺类仲胺类叔胺类NH 伸(反称、对称)NH 弯(面内)C —N 伸NH 伸NH 弯(面内)C —N 伸C —N 伸(芳香)3500~3400 1650~1590 1340~1020 3500—3300 1650—1550 1350—1020 1360~10202.86~2.94 6.06~6.29 7.46~9.80 2.86—3.03 6.06—6.45 7.41—9.80 7.35~9.80中、中强、中中、弱中极弱中、弱中、弱双峰一个峰十三、酰胺(脂肪与芳香酰胺数据类似)NH伸C=O伸NH弯(面内)C—N伸3500~31001680~16301640~15501420~14002.86~3.225.95~6.136.10~6.457.04~7.14强强强中伯酰胺双峰仲酰胺单峰谱带Ⅰ谱带Ⅱ谱带Ⅲ伯酰胺仲酰胺叔酰胺NH伸(反称)(对称)C=O伸NH弯(剪式)C—N伸NH2面内摇NH2面外摇NH伸C=O伸NH弯+C—N伸C—N伸+NH弯C=O伸~3350~31801680~16501650~16201420~1400~1150750~600~32701680~16301570~15151310~12001670~1630~2.98~3.145.95~6.066.06~6.157.04~7.14~8.701.33~1.67~3.095.95~6.136.37~6.607.63~8.335.99~6.13强强强强中弱中强强中中两峰重合两峰重合十四、氰类化合物脂肪族氰α、β芳香氰α、β不饱和氰C≡N伸C≡N伸C≡N伸2260~22402240~22202235~22154.43~4.464.46~4.514.47~4.52强强强十五、硝基化合物R—NO2 Ar—NO2NO2伸(反称)NO2伸(对称)NO2伸(反称)NO2伸(对称)1590~15301390~13501530~15101350~13306.29~6.547.19~7.416.54~6.627.41~7.52强强强强。
烷烃、烯烃、炔烃、二烯烃、脂环烃、红外光谱一、命名或写结构式:CH3C2H5C=CC C C2H5HCH3H2. 3. 4.5. 6.7.8.1.9. NBS 10. 烯丙基碳正离子11. 环戊二烯12. 苄基自由基13. (2E,4Z)-2,4-己二烯14. (2E,4S)-3-乙基-4-溴-2-戊烯二、完成反应式:4.⒈+ HBr OO()⒉①O3,②Zn,H O)+()⒊CH3CH2CH=CH2NBS()4H+( )⒍(CH3)2C CH CH=CCH2C2H5CH3+ 2HBr)8.))CH3C C C2H57.1) BH, THF22( )⒌())C CHH,Lindlar)三、选择和填空:1. 化合物A与HBr加成的重排产物是:A. B.BrC.BrD. Br2. 下列化合物能发生Diels-Alder 反应的是:A.C 6H 5C 6H 5B.C.D.四、简答题:1.为什么CH ≡CH 的酸性大于CH 2=CH 2的酸性?2.用简便的方法除去1-溴丁烷中的少量1-丁烯、2-丁烯和1-丁醇。
3.以下反应选择哪种溶剂最好,若采用不同溶剂对产物有何影响。
CH 2 CH 2 +Br 2溶剂CH 2Br CH 2Br溶剂:甲醇,水,四氯化碳4.写出下列反应的主要产物并简要解释之。
+CH 3 CH CH 2HCl (1) +HCl CF 3 CH CH 2(2)+Cl 2CH 3 CH 2 CH CH 2(3)CO+HClCH CH CH 3(4)5.写出化合物H 3的优势构象。
6.如何用IR 光谱区别环己醇和环己酮?7.红外光谱(IR )测量的是分子的( )能级变化。
(A )电子 (B )键能 (C )构象 (D )振动和转动五、用化学方法鉴别以下各化合物:CH 3,CH 2=CH CH=CH CH 2,CH 3CH 2C CH ,,CH 3CH CH C 2H 5六、合成题:1.以≤C 2的有机物合成正丁醇及正辛烷 2.以≤C 2的有机物合成O3.以指定有机物合成CHCH2H 5C 24.由OH合成 OH OH 和OHHO5.以丙烯为唯一碳源合成C CH CH 3CH 3CH 2CH 2H6.用顺丁烯二酸酐和环戊二烯为原料,经Diels-Alder 双烯合成反应等合成COOH COOHHOOCHOOC。
第一章有机化合物的结构和性质无课后习题第二章烷烃1. 用系统命名法命名下列化合物:2,3,3,4-四甲基戊烷 3 -甲基-4-异丙基庚烷3 ,3-二甲基戊烷 2 ,6-二甲基-3,6-二乙基辛烷2,5-二甲基庚烷22 ,4,4-三甲基戊烷2 2. 写出下列各化合物的结构式:1.2,2,3,3-四甲基戊烷23、 2 ,2,4-三甲基戊烷45、2 -甲基-3-乙基己烷7、甲基乙基异丙基甲烷8-甲基-3-乙基己烷-甲基-3-乙基庚烷,2,3-二甲基庚烷、2,4-二甲基-4-乙基庚烷 6 、三乙基甲烷、乙基异丁基叔丁基甲烷3. 用不同符号表示下列化合物中伯、仲、叔、季碳原子4. 下列各化合物的命名对吗?如有错误的话,指出错在那里?试正确命名之2—乙基丁烷正确:3—甲基戊烷2, 4—2甲基己烷正确:2, 4—「甲基己烷3—甲基十二烷正确:3—甲基^一烷4- 丙基庚烷正确:4—异丙基辛烷4—二甲基辛烷正确:4, 4—二甲基辛烷1,1 , 1—三甲基一3—甲基戊烷正确:2, 2, 4—三甲基己烷5. 不要查表试将下列烃类化合物按沸点降低的次序排列:⑴2 , 3—二甲基戊烷(2)正庚烷(3) 2 —甲基庚烷⑷正戊烷(5) 2 —甲基己烷解:2—甲基庚烷〉正庚烷> 2 —甲基己烷>2, 3—二甲基戊烷>正戊烷(注:随着烷烃相对分子量的增加,分子间的作用力亦增加,其沸点也相应增加;同数碳原子的构造异构体中,分子的支链愈多,则沸点愈低。
)6•作出下列各化合物位能对旋转角度的曲线,只考虑所列出的键的旋转,并且用纽曼投影式表示能峰、能谷的构象。
(1)CH3-CI4旋转角度:00 600 1 200能(2) (CH3)3C-C(CH)3(3) CHCH -CH能峰能谷能7. 用Newman投影式写出1, 2—二溴乙烷最稳定及最不稳定的构象,并写出该构象的名称解:对位交叉式构象全重叠式构象最稳定最不稳定8. 下面各对化合物那一对是等同的?不等同的异构体属于何种异构?旋转角度:0 0600 1200得四种一氯化产物,(4)只得两种二氯衍生物,分别这些烷烃的构造式。
第一章 有机化合物的结构和性质无课后习题第二章 烷烃1.用系统命名法命名下列化合物:1.(CH 3)2CHC(CH 3)2CHCH 3CH 32.CH 3CH 2CH CHCH 2CH 2CH 3CH 3CH(CH 3)22,3,3,4-四甲基戊烷 3-甲基-4-异丙基庚烷3.CH 3CH 2C(CH 3)2CH 2CH 34.CH 3CH 3CH 2CHCH 2CH 2CCH 2CH3CHCH 3CH 3CH 2CH 3123456783,3-二甲基戊烷 2,6-二甲基-3,6-二乙基辛烷5.12345676.2,5-二甲基庚烷 2-甲基-3-乙基己烷7.8.12345672,4,4-三甲基戊烷 2-甲基-3-乙基庚烷 2.写出下列各化合物的结构式:1.2,2,3,3-四甲基戊烷 2,2,3-二甲基庚烷CH 3CCCH 2CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CHCHCH 2CH 2CH 2CH 3CH 33、 2,2,4-三甲基戊烷4、2,4-二甲基-4-乙基庚烷CH 3C CHCH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CHCH 2CCH 2CH 2CH 3CHCH 3CH 3CH 35、 2-甲基-3-乙基己烷6、三乙基甲烷CH 3CH 3CHCHCH 2CH 2CH 3CH 2CH 3CH 3CH 2CHCH 2CH 3CH 2CH 37、甲基乙基异丙基甲烷 8、乙基异丁基叔丁基甲烷CH 3CHCH(CH 3)2CH 2CH 3CH 3CH 2CH C(CH 3)3CH 2CHCH 3CH 33.用不同符号表示下列化合物中伯、仲、叔、季碳原子CH 3CHCH 2CCH 3CH 3CH 2CH 3CCH 3CH 31.13411111122CH 2CH 32402.2401331111CH 3CH(CH 3)CH 2C(CH 3)2CH(CH 3)CH 2CH 324.下列各化合物的命名对吗?如有错误的话,指出错在那里?试正确命名之。