第三章 红外吸收光谱-4

有机波谱分析参考题库及答案第二章:紫外吸收光谱法一、选择81. 频率(MHz)为4.47×10的辐射，其波长数值为(1)670.7nm (2)670.7μ (3)670.7cm (4)670.7m 2. 紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致，其能级差的大小决定了 (1)吸收峰的强度 (2)吸收峰的数目 (3)吸收峰的位置 (4)吸收峰的形状 3. 紫外光谱是带状光谱的原因是由于(1)紫外光能量大 (2)波长短 (3)电子能级差大(4)电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因4. 化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高**** (1)ζ?ζ (2)π?π (3)n?ζ (4)n?π*5. π?π跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最大吸收波长最大(1)水 (2)甲醇 (3)乙醇 (4)正己烷6. 下列化合物中，在近紫外区(200,400nm)无吸收的是(1) (2) (3) (4)7. 下列化合物，紫外吸收λ值最大的是 max(1) (2) (3) (4)二、解答及解析题1. 吸收光谱是怎样产生的,吸收带波长与吸收强度主要由什么因素决定,2. 紫外吸收光谱有哪些基本特征,3. 为什么紫外吸收光谱是带状光谱,4. 紫外吸收光谱能提供哪些分子结构信息,紫外光谱在结构分析中有什么用途又有何局限性,,5. 分子的价电子跃迁有哪些类型,哪几种类型的跃迁能在紫外吸收光谱中反映出来?6. 影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些,7.有机化合物的紫外吸收带有几种类型,它们与分子结构有什么关系,8. 溶剂对紫外吸收光谱有什么影响,选择溶剂时应考虑哪些因素,9. 什么是发色基团,什么是助色基团,它们具有什么样结构或特征,**10.为什么助色基团取代基能使烯双键的n?π跃迁波长红移,而使羰基n?π跃迁波长蓝移,*11. 为什么共轭双键分子中双键数目愈多其π?π跃迁吸收带波长愈长,请解释其因。

12. 芳环化合物都有B吸收带，但当化合物处于气态或在极性溶剂、非极性溶剂中时，B吸收带的形状有明显的差别，解释其原因。

不明显
醇、酚、醚
C-O RNH2 R2NH
胺
特征峰
类别 醛、酮
键和官能团
C=O R-CHO C=O
拉
1750-1680 2720
伸 (cm-1)
说
明
上的氢） （C=O上的氢） 上的氢
与CH3和CH2容易区分 和 容易区分
羧酸 OH 酰卤 酸酐 酯 酰胺 腈 C=O C=O C=O; C-O-C C=O NH2 C≡N ≡
２、必须能引起分子偶极矩变化的振动才能产生红外 必须能引起分子偶极矩变化的振动才能产生红外 偶极矩变化 吸收光谱 偶极矩变化与原子电负性、 偶极矩变化与原子电负性、振动类型以及分子 的对称性有关。 的对称性有关。
H2、O2、N2 电荷分布均匀，振动不能引起红外吸收。 电荷分布均匀，振动不能引起红外吸收。 C≡C
3、影响吸收峰减少的因素 、 （１） （２） （３） 偶极矩不发生变化的， 偶极矩不发生变化的，没有红外吸收 发生峰的简并 吸收峰在中红外区外
（４） 吸收强度太弱 （５） 强峰对弱峰的覆盖
三、分子的振动类型 (1) ) 伸缩振动： 伸缩振动：
沿轴振动，只改变键长，不改变键角
C
称 缩 动 对 伸 振 (νs) -1 (2853 cm )
二、分子振动 1、双原子分子振动为近似的简谐振动 、双原子分子振动为近似 近似的简谐振动 简正振动：反映的是某一化学键的键长和键角变化， 简正振动：反映的是某一化学键的键长和键角变化， 吸收频率为化学键的特征吸收峰。 吸收频率为化学键的特征吸收峰。 光谱选律为 双原子分子可产生 红外吸收峰 ∆ν ＝±１ 的振动。 ∆ν ＝ ± ３的振动。 ∆ν ＝ ± 1 的跃迁所产生的吸收 ∆ν ＝ ± 2 的跃迁所产生的吸收 ∆ν ＝ ± ２或

常见术语



基频峰、倍频峰、合频峰、热峰 基频峰是分子吸收光子后从一个能级跃迁到相 邻的高一能级产生的吸收。V =0 V=1 倍频峰(2)是分子吸收比原有能量大一倍的光 子之后，跃迁两个以上能基产生的吸收峰，出 现在基频峰波数n倍处。2 为弱吸收。 合频峰是在两个以上基频峰波数之和(组频 1+ 2)或差(1 - 2处出现的吸收峰。合频峰 均为弱峰。 热峰来源于跃迁时低能级不是基态的一些吸收 峰。
IR光谱得到的结构信息


IR光谱表示法： 横坐标为吸收波长（m），或吸收频率（波数/cm） 纵坐标常用百分透过率T%表示 从谱图可得信息： 1 吸收峰的位置（吸收频率） 2 吸收峰的强度 ,常用 vs (very strong), s (strong), m (medium), w (weak) vw (very weak), b (broad) ,sh (sharp),v (variable) 表示 3 吸收峰的形状 (尖峰、宽峰、肩峰)
最有分析价值的基团频率在4000 cm-1 ~ 1300 cm-1 之间，这一区域称为基团频率区、官能团 区或特征区。区内的峰是由伸缩振动产生的吸 收带，比较稀疏，容易辨认，常用于鉴定官能 团。
在1800 cm-1 （1300 cm-1 ）~600 cm-1 区域内， 除单键的伸缩振动外，还有因变形振动产生
C-H的伸缩振动可分为饱和和不饱和的两种。
饱和的C-H伸缩振动出现在3000 cm-1以下，约 3000~2800 cm-1 ，取代基对它们影响很小。
不饱和的C-H伸缩振动出现在3000 cm-1以上。
苯环的C-H键伸缩振动出现在3030 cm-1附近， 它的特征是强度比饱和的C-H键稍弱，但谱带比较 尖锐。 不饱和的双键=C-H的吸收出现在3010~3040 cm-1 范围内，末端= CH2的吸收出现在3085 cm-1附近。 叁键CH上的C-H伸缩振动出现在更高的区域 （3300 cm-1 ）附近。

第二章：紫外吸收光谱法一、选择1. 频率（MHz）为4.47×108的辐射，其波长数值为（1）670.7nm （2）670.7μ（3）670.7cm （4）670.7m2. 紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致，其能级差的大小决定了（1）吸收峰的强度（2）吸收峰的数目（3）吸收峰的位置（4）吸收峰的形状3. 紫外光谱是带状光谱的原因是由于（1）紫外光能量大（2）波长短（3）电子能级差大（4）电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因4. 化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高（1）σ→σ*（2）π→π*（3）n→σ*（4）n→π*5. π→π*跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最大吸收波长最大（1）水（2）甲醇（3）乙醇（4）正己烷6. 下列化合物中，在近紫外区（200～400nm）无吸收的是（1）（2）（3）（4）7. 下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是（1）（2）（3）（4）二、解答及解析题1.吸收光谱是怎样产生的？吸收带波长与吸收强度主要由什么因素决定？2.紫外吸收光谱有哪些基本特征？3.为什么紫外吸收光谱是带状光谱？4.紫外吸收光谱能提供哪些分子结构信息？紫外光谱在结构分析中有什么用途又有何局限性？5.分子的价电子跃迁有哪些类型？哪几种类型的跃迁能在紫外吸收光谱中反映出来?6.影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些？7.有机化合物的紫外吸收带有几种类型？它们与分子结构有什么关系？8.溶剂对紫外吸收光谱有什么影响？选择溶剂时应考虑哪些因素？9.什么是发色基团？什么是助色基团？它们具有什么样结构或特征？10.为什么助色基团取代基能使烯双键的n→π*跃迁波长红移？而使羰基n→π*跃迁波长蓝移？11.为什么共轭双键分子中双键数目愈多其π→π*跃迁吸收带波长愈长？请解释其因。

12.芳环化合物都有B吸收带，但当化合物处于气态或在极性溶剂、非极性溶剂中时，B吸收带的形状有明显的差别，解释其原因。