现代分析化学作业-赵亮-红外光谱

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1、1.红外光谱产生的条件有哪些？答：（1）只有辐射的能量E=hγ等于两个振动能级间的能量差△E时，分子才能由低振动能级E1跃迁到高振动能级E2，即△E=E1-E2时，才能产生红外吸收光谱。（2）分子振动过程中必须伴随偶极矩的变化既有红外活性振动才能产生红外光谱。2.乙醇的红外学谱中，羟基的吸收峰在3333cm-1，而乙醇的1％CCl4溶液的红外光谱中羟基却在3650cm-1和3333cm-1两处有吸收峰，试解释之。答：不同浓度的乙醇-四氯化碳溶液由于缔合程度的不同使羟基伸缩振动发生了明显的变化，由于乙醇的1％CCl

2、4溶液中，既有游离的乙醇，又有缔合的乙醇，游离的羟基的吸收峰在3333cm-1，而缔合的吸收峰在3333cm-1，所以乙醇的1％CCl4溶液的红外光谱中羟基却在3650cm-1和3333cm-1两处有吸收峰。3.某化合物含有C、H、O，根据如下红外谱图回答下面问题：（1）该化合物是脂肪族还是芳香族？（2）是否为醇类化合物？（3）是否为醛、酮、酸、酯类化合物？（4）是否含有双键或三键？（5）综合以上问题给出该化合物可能的类型答：（1）脂肪族，因为没有苯环骨架伸缩振动的特征峰（2）不是，以为没有O-H的伸缩振动峰（3

3、）可能是酮1717cm-1是酮羰基的伸缩振动出峰位置（4）否，因为没有碳碳双键和三键的伸缩振动峰（5）2966cm-1是饱和碳氢的伸缩振动峰，1467cm-1是饱和碳氢的变形振动峰，1367cm-1是甲基的对称变形振动峰，该化合物可能带有甲基的酮。4.化合物C9H10O，根据如下IR谱图确定结构，并说明依据。不饱和度U=1+9-（0-10）/2=5可能含有苯环和C=O谱峰归属（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）3004cm-12923cm-11682cm-11607cm-11574cm-11430cm

4、-11368cm-11269cm-1815cm-1苯环上=C-H伸缩振动，说明可能是芳香族化合物饱和C-H伸缩振动峰C=O的特征吸收峰，因为分子中没有N，可能为醛酮，醛酮羰基C=O伸缩振动峰一般大于1700cm-1，如果C=O和苯环直接相连，共轭效应使吸收频率向低波数位移，所以连接方式可能是C=O直接和苯环相连芳环C=C骨架伸缩振动1600cm-1吸收峰裂分，同时1500cm-1吸收峰不出现，说明有共轭基团与苯环相连芳环C=C伸缩振动甲基对称变形振动的特征C-C骨架伸缩振动吸收峰，芳酮特征苯环上氢Ar-H变形振动

5、，对位取代特征推测结构结构验证其不饱和度与计算结果相符5.某化合物C8H11NO根据下列谱图解析此化合物的结构，并说明依据。不饱和度U=1+8+（1-11）/2=4可能含有苯环1H谱峰归属峰号δ积分裂分峰数归属推断（a）（b）（c）（d）2.733.756.657.03H2H2H2H2三重峰三重峰双峰双峰CH2CH2CH2CH22个氢，一个CH2，三重峰，与CH2耦合，可能有-CH2*-CH22个氢，一个CH2，三重峰，与CH2耦合，可能有-CH2*-CH2苯环对位取代特征苯环对位取代特征不饱和度U=1+8+（1

6、-11）/2=4可能含有苯环谱峰归属（1）（2）（3）（4）（5）（6）3373cm-13194cm-13045cm-12925cm-11611cm-11516cm-11045cm-1N-H伸缩振动，单峰，可能为仲胺，也可能是双峰，另一个峰被掩盖，这种情况为伯胺O-H伸缩振动苯环上=C-H伸缩振动，说明可能是芳香族化合物饱和C-H伸缩振动峰芳环C=C骨架伸缩振动，由于苯环对位取代谱带出现在稍高位置（一般为1600cm-1和1500cm-1）C-O键的伸缩振动，为伯醇的特征吸收峰（7）832cm-1苯环上氢Ar-H

7、变形振动，对位取代特征推测结构结构验证其不饱和度与计算结果相符6.某化合物C8H11N(M=121)根据下列谱图解析此化合物的结构，并说明依据。不饱和度U=1+8-（1-11）/2=4可能含有苯环谱峰归属（1）（2）（3）（4）（5）（6）3365cm-13284cm-13026cm-12932cm-11603cm-11497cm-11453cm-1839cm-1746cm-1700cm-1N-H伸缩振动，双峰，为伯胺的特征苯环上=C-H伸缩振动，说明可能是芳香族化合物饱和C-H伸缩振动峰芳环C=C骨架伸缩振动芳

8、环C=C伸缩振动苯环上氢Ar-H变形振动，间位取代特征推测结构结构验证其不饱和度与计算结果相符断裂反应如下：7.根据Frank一Condon原理，分子受到红外光激发时发生分子中振动能级的跃迁；同时必然伴随分子中转动能级的变化。8.试比较拉曼光谱与红外光谱的异同点。答：首先，这两种方法在产生机理上是有差别的，红外光谱是直接观察样品分子对辐射能量的吸收情况，而拉曼光谱是分子对