第十二章 红外吸收光谱法

思考题和习题

8.如何利用红外吸收光谱区别烷烃、烯烃及炔烃？

烷烃主要特征峰为?烯烃主要特征峰为?C?H,?CH3,?CH3,?CH2ass，其中νC-H峰位一般接近3000cm-1又低于3000cm-1。

?C?H,?C?C,??C?H，其中ν=C-H峰位一般接近3000cm-1又高于3000cm-1。

νC=C峰位约在1650 cm-1。??C?H是烯烃最具特征的峰，其位置约为1000-650 cm-1。

炔烃主要特征峰为??C?H,?C?C,??C?H，其中??C?H峰位在3333-3267cm-1。?C?C峰位在

2260-2100cm-1，是炔烃的高度特征峰。

9.如何在谱图上区别异丙基及叔丁基？

当两个或三个甲基连接在同一个C上时，则吸收峰?sCH分裂为双峰。如果是异丙基，双峰分别

3位于1385 cm-1和1375 cm-1左右，其峰强基本相等。如果是叔丁基，双峰分别位于1365 cm-1和1395

cm-1左右，且1365 cm-1峰的强度约为1395 cm-1的两倍。

10.如何利用红外吸收光谱确定芳香烃类化合物？ 利用芳香烃类化合物的主要特征峰来确定：

芳氢伸缩振动（?=C-H），3100~3000cm-1 (通常有几个峰)

泛频峰2000~1667cm-1

苯环骨架振动（?c=c），1650-1430 cm-1，~1600cm-1及~1500cm-1 芳氢面内弯曲振动（β=C-H），1250~1000 cm-1 芳氢面外弯曲振动（? =C-H），910~665cm-1

14．试用红外吸收光谱区别羧酸、酯、酸酐。

-1

羧酸的特征吸收峰为vOH、vC=O及?OH峰。vOH（单体）~3550 cm(尖锐)，vOH (二聚体)3400~2500(宽而散)，vC=O(单体)1760 cm-1 (S)，vasC=O (二聚体)1710~1700 cm-1 (S)。羧酸的?OH峰位在955～915 cm-1范围内为一宽谱带，其形状较独特。

酯的特征吸收峰为vC=O、vc-o-c峰，具体峰位值是：vC=O~1735cm-1 (S)；vc-o-c1300~1000cm-1 (S)。vasc-o-c峰的强度大而宽是其特征。 酸酐的特征吸收峰为vasC=O、vsC=O双峰。具体峰位值是：vasC=O1850~1800 cm-1(s)、vsC=O1780~1740 cm-1 (s)，两峰之间相距约60 cm-1，这是酸酐区别其它含羰基化合物主要标志。

7．某物质分子式为C10H10O。测得红外吸收光谱如图。试确定其结构。

U=（2+2*10－10）/2=6可能含有苯环 波数 3320 2985 2165 1600,1460 1450 1400 1230 1092 771 704 归属 羟基ν（O-H） 甲基伸缩振动νas（CH3） ν（C≡O） 芳环骨架C=C伸缩振动ν(C=C) 甲基变形振动δas（CH3） ?（OH） 叔丁基νC-C ν（C-O） 芳环碳氢变形伸缩振动? =C-H） 环变形振动δs（环） OHCCCH结构信息 O-H CH3 C≡O 芳环 -CH3 -OH CCH3 C-O 芳环单取代 根据以上分析，可知其结构

CH3

8．某未知物的分子式为C7H9N，测得其红外吸收光谱如图，试通过光谱解析推断其分子结构。

U=（2+2*7+1-9）/2=4 可能含有苯环 波数 3520，3430，3290 3030 2925 1622 1588；1494 1471 1380 1303，1268 748 归属 胺ν（-NH） 芳环碳氢伸缩振动ν（AR-H） 甲基伸缩振动νas（CH3） 伯胺面内弯曲β（NH） 芳环骨架C=C伸缩振动ν(C=C) 甲基变形振动δas（CH3） 甲基变形振动δs（CH3） 胺ν（-C-N） 芳环碳氢变形伸缩振动? =C-H） NH2结构信息 -NH2 AR-H CH3 -NH2 芳环 -CH3 -CH3 芳环临二取代 根据以上分析，可知其结构

CH3

9．某未知物的分子式为C10H12O，试从其红外光谱图推出其结构。

U=（2+2*7+1-9）/2=4 可能含有苯环 波数 3060，3030 2960，2870 2820，2720 1700 1610；1570，1500 1460 1390，1365 830 归属 芳环碳氢伸缩振动ν（AR-H） 甲基伸缩振动νas（CH3） νC-H（O） νC=O 芳环骨架C=C伸缩振动ν(C=C) 甲基变形振动δas（CH3） 甲基变形振动δs（CH3） 芳环碳氢变形伸缩振动? =C-H） 结构信息 AR-H CH3 -CHO -C=O 共轭芳环 -CH3 -CH3 芳环对位二取代 根据以上分析，可知其结构

CH3H3CCHOCH

10．

解：分子式C4H6O2，U=2，分子中可能含有C=C，C=O。

3070cm-1(w)：=C-H伸缩振动，1659cm-1(s)的υC=C，化合物可能存在烯基，该吸收带吸收强度较正常

υ C=C 谱带强度(w 或m)大，说明该双键与极性基团相连，此处应与氧相连。该谱带波数在 υ C=C 正常范围，表明υ C=C 不与不饱和基(C=C，C=O)相连。1760cm-1(s) υ C=C 结合

1230cm-1(s，b)的υ asC?O?C 及1140cm-1(s)的υ sC?O?C ，认为分子中有酯基(COOR)存在。

υC=O (1760cm-1)较一般酯(1740~1730cm-1)高波数位移，表明诱导效应或环张力存在，此处

氧原子与C=C 相连， p ?π 共轭分散，诱导效应突出。 根据分子式和以上分析，提出化合物的两种可能结构如下：

A 结构C=C 与C=O 共扼，υC=O 低波数位移(约1700cm-1)，与谱图不符，排除。B 结 构双键与极性基氧相连，υ C=C 吸收强度增大，氧原子对C=O 的诱导效应增强，υC=O 高

数位移，与谱图相符，故B 结构合理。 1365cm-1(s)，CH3 与C=O 相连，

δ sCH3 低波数位移，强度增大。955cm-1(s)为反式烯氢

的面外弯曲振动，880cm-1 为同碳烯氢的面外弯曲振动。