第一章 红外吸收光谱法答案Word文档格式.docx

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[答]N-H伸缩

C-H伸缩

C=O伸缩

8.2分

[答]可能存在倍频,和频和差频吸收峰,所以可能出现某些附加的弱峰,使实际吸收峰数目增多

9.2分

[答]

（1）4（3N-5=4）

（2）2（3）不对称伸缩

10.5分

[答]

（1）不饱和度为2,（有一个叁键）

（2）

-H的CH伸缩

（3）-CH3,

的CH伸缩

（4）

伸缩

（5）-CH3,

的CH弯曲

（6）CH3CH2CH2

H

1-戊炔

11.2分

[答]

（1）有两个伸缩吸收峰（振动的偶合）

（2）有1个吸收峰

12.2分

[答]

（1）波长:

0.77～1000m或波数12987～10cm-1

（2）波长:

2.5～25m或波数4000～400cm-1

13.5分

[答]Stokes线高（1分）

反Stokes线低（1分）

1600（2分）

14.4分

[答]（具有对称中心的反式结构的）（C=C）是红外非活性的（1分）

两个双键伸缩振动的偶合（1分）

同相偶合（1分）

高（或大）高（或大）（1分）

F的（亲电）诱导效应（使C=C的力常数增大）（1分）

15.4分

[答]

（2）、（3）、（4）

（1）、

（2）

每一正确判断1分,多或少一错判均扣1分.

16.4分

[答]（3）、（4）是红外活性的,

（1）、

（2）是拉曼活性的.

（这种完全对称的分子,红外和拉曼活性是互补的,（3）、（4）是拉曼非活性的）

17.2分

[答]4;

3个.

18.2分

[答]（4）

（1）（3）

（2）

19.2分

（3）>

（2）>

（1）。

20.2分

（1）>

（3）>

（2）。

21.5分

a峰为OH，b峰为CH，c峰为C＝C，d峰为C－O－C。

22.2分

（1－

）倍；

减少（1－

）倍。

23.5分

伸缩振动；

CH3－和－CH2－伸缩振动；

C＝O伸缩振动。

24.2分

25.2分

高频；

低频；

高频移动。

26.2分

三个；

不对称伸缩振动、对称伸缩振动和弯曲振动。

28.2分

伸缩；

弯曲；

高频。

29.2分

基团特征振动频率；

官能团的依据；

4000～1500

30.2分（2686）

1500、700；

特定分子。

31.2分

9.3×

1013；

3.2；

3100。

32.2分

33.5分

O－H伸缩振动；

C－H伸缩振动（醛基）；

C＝O伸缩振动；

C＝C伸缩振动。

34.2分

伸缩振动；

弯曲振动（或变形振动）。

35.2分

化学键两端的原子沿键轴方向伸缩，键长发生变化而键角不变的振动；

对称伸缩振动；

不对称伸缩振动。

36.2分

使化学键的键角发生周期性变化而键长不变的振动；

剪式振动、平面摇摆振动、非平面摇摆振动、扭曲振动。

375分

某些振动方式不产生偶极矩的变化，是非红外活性的；

由于分子的对称性，某些振动方式是简并的；

某些振动频率十分接近，不能被仪器分辨；

某些振动吸收能量太小，信号很弱，不能被仪器检出。

38.2分

分子的振动引起分子的偶极矩变化；

分子的振动引起分子的极化率改变。

39.2分

h；

增加；

加大。

40.2分

CH3、CH2及醛基中的C－H伸缩振动引起；

C＝O伸缩振动引起；

CH3－、－CH2－的C－H弯曲振动引起。

41.2分

近红外光区、中红外光区、远红外光区；

中红外光区。

42.4分

变形；

对称伸缩；

不对称伸缩；

剪式振动、非平面摇摆、扭曲振动、平面摇摆。

43.2分

3750～3000；

3300～3000；

2400～2100。

44.2分

相等相近公共原子；

公共原子。

45.2分

分裂；

振动耦合。

46.2分

庚烷；

乙腈毒性较强。

三、计算题（共13题）

1.5分

[答]∵σ（cm-1）=1307（k/）1/2

而σ（cm-1）=104/，O-H的折合质量=16/（1+16）=0.9412

104/=1307（k/）1/2

k=（104/1307×

2.77）2×

0.9412=7.18N/cm

2.5分

[答]

N1/2km1·

m2

据σ=───×

（──）1/2μ=──────

2cμm1+m2

N=6.022×

1023M1=12,M2=14

（6.022×

1023）1/212.0+14.0

∴σ=────────────×

（17.5×

105×

──────）1/2=2144cm-1

2×

3.1416×

2.998×

101012.0×

14.0

3.5分

1k

σ=───（────）1/2

2c

波数之比为（k）1/2之比

σ（单）:

σ（双）:

σ（三）=（k1）1/2:

（k2）1/2:

（k3）1/2

1200:

1667:

2260=（k1）1/2:

k1:

k2:

k3=1.0:

1.91:

3.6

4.5分

1）σ=1302×

（K/）1/2

今σ=4000=（1×

19）/（1+19）=19/20

k1/2=4000÷

1302×

（19/20）1/2=2.99

k=8.97≈9.0N/cm

[答]HF键的力常数为9.0N/cm

2）3HF键和HF键的力常数相同

∴σ3×

19/22

──=（───）1/2=（─────）1/2=（60/22）1/2=1.65

σ19/20

σ=4000/1.65=2424cm-1=4.13m

答:

吸收峰的波长为4.13m

5.10分

[答]由于吸收带频率取决于原子质量和化学键的强度

所以1k

σ=───（──）1/2

（1）对C=O

112.3×

（12+16）×

6.02×

1023

σ=────────（─────────────────）1/2=1758cm-1

3.14×

3×

101012×

16

=104/1758=5.7m

（2）对C-C

17.6×

（12+12）×

σ=────────（────────────────）1/2=1464cm-1

1012×

12

=104/1464=6.8m

6.5分

（1）12×

16192

σ=2170cm-1=──────=───

12＋1628

k1/2=2170÷

1302×

（192/28）1/2=4.365

k=19.0519N/cm

（2）N1/2k（m1+m2）（6.022×

1023）1/21.91×

106（14+16）

（a）σ=───（───────）1/2=────────（─────────）1/2

2cm1m22×

101014×

=2.08×

103cm-1

[答]σ=1/（2c）（k/）1/2,σ=1307（k/）1/2

（C=O）=6.86（C=Cl）=8.97

σ=1307×

（12.1/6.86）1/2=1307×

1.33=1738cm-1

（3.4/8.97）1/2=1307×

0.616=805cm-1

8.5分

[答]σ=

σ=

=0.923[=12×

1/（12+1）=12/13=0.923]

烷烃

σ1=1307×

（4.7/0.923）1/2=1307×

（5.09）1/2=2953cm-1

烯烃=C-H,

σ2=1307×

（5.1/0.923）1/2=1307×

（5.52）1/2=3072cm-1

炔烃

σ3=1307×

（5.9/0.923）1/2=1307×

（6.39）1/2=3304cm-1

9.2分

（缺）

[答]σ（C=C）=104/6.00=1667cm-1

σ（C-C）k1

────=───,σ（C-C）=σ（C=C）（k1/k2）1/2

σ（C=C）k2

σ（C-C）=1667×

（1.0/1.91）1/2=1667×

（0.524）1/2=1206cm-1

σ（

）=σ（C=C）（k3/k2）1/2=1667×

（3.6/1.91）1/2=1667×

（1.885）1/2

=2288cm-1

11.5分

[答]σ=1/,σ（C-O）=104/8.96=1116cm-1

σ（C=O）[k（C=O）]1/2

───=─────,σ（C=O）=σ（C-O）[k（C=O）/k（C-O）]1/2

σ（C-O）[k（C-O）]1/2=1116×

（2.42）1/2

=1116×

1.56=1714cm-1

K=1.0×

10N/cm

13.5分

根据

四、问答题（共54题）

1.5分

[答]

（1）C-C>

C-N>

C-O

（2）因为E=h

E=hc

,h、c为常数

所以E与

呈正比,

=104/

E与成反比

2.5分

[答]

（1）

对称伸缩振动不对称伸缩振动

剪式（弯曲振动）面内摇摆

面外摇摆扭曲

注:

不写名称只画出即可,写出更好

3.5分

[答]实际吸收峰数目比正常振动模式的数目少的原因主要有以下几种：

（1）某些振动并不引起偶极矩变化，它们是非红外活性的；

（2）由于对称的缘故，某几种振动模式的频率相同，我们称这些振动是简并的，

只能观察到一个吸收峰；

（3）某些振动的频率十分接近，不能被仪器分辨；

（4）某些振动引起的红外吸收很弱，当仪器灵敏度不够时不被检出；

（5）某些振动引起的红外吸收超出中红外光谱仪的测量波长范围，不被检出。

由于可能存在倍频、合和频和差频吸收峰，所以可能出现某些附加的弱峰，使实际吸收峰数目增多。

[答]在3500～3300cm-1范围内有一弱而尖锐的N-H吸收，在3000～2700cm-1范围内由CH3和CH2引起的C-H伸缩吸收，在羰基范围（1900～1650cm-1）



有

吸收。

5.5分

[答]鉴别羰基化合物，快而有效的方法是用IR光谱法。

测定该未知试样的IR光谱图，然后观察特征吸收。

若3300～2500cm-1有一宽吸收带为酸

若3500cm-1左右有中强峰（或等强度双峰），为酰胺

若1300～1000cm-1有中等强度吸收，为酯

若2850～2750cm-1有弱吸收带，为醛

若1810和1760cm-1有两个吸收峰，为酸酐

若以上五种情况均无，为酮。

6.10分

[答]不饱和度为5,3500～3000cm-1缺少任何特征峰，分子中无-OH基。

约在1690cm-1有（C=O）吸收带，可能为醛、酮或酰胺，分子式中无氮，不可能为酰胺，又因2700cm-1无醛基的（C=H）峰，故该化合物为酮类。

3000cm-1以上及1600，1580cm-1表示分子中有苯环，而700及750cm-1两峰说明该化合物为单取代苯，在2900cm-1左右及1360cm-1处的吸收表示含有-CH3基。

综上所述，该化合物应为

[答]1745cm-1有强吸收峰，说明有羰基（C=O）

3000～3100cm-1，1600cm-1，1500cm-1无吸收，说明不含苯环

3000～3100cm-1无吸收，说明不含双键（=C=C=）。

[答]以下事实可以证明存在芳香环：

1.（C-H）吸收均在3000cm-1以上

2.在1620cm-1，1500cm-1有芳香化合物的骨架振动

以上相关峰说明是芳香化合物

3.在700cm-1附近有C-H弯曲（面外）强吸收峰，并且在2000～1660cm-1

之间存在有C-H弯曲泛频弱峰。

9.5分

[答]环酮类化合物，随着环张力的增加，（C=O）吸收带向高频移动。

化合物（a）上的C=O位于两个六元环之外，环张力小于（b），因此（a）化合物的（C=O）小于（b）化合物。

[答]=1/2[7（4-2）+6（1-2）+1（2-2）+2]=5

＞3000cm-1的吸收峰为=CH的伸缩振动吸收峰

2700cm-1附近为典型的C—H吸收峰

1700cm-1附近为C=O的伸缩振动吸收峰

1600～1450cm-1有几个峰为苯环骨架振动吸收峰

690～750cm-1有二个吸收峰为一取代苯特征峰

据此可以推断该化合物为

（苯甲醛）

[答]是

因为3255cm-1有强吸收说明有OH。

1595,1500cm-1有吸收说明有苯环。

1700cm-1无强吸收，说明不含羰基（C=O）

所以不可能是

12.5分

[答]因为该化合物存在如下互变异构：

因此在IR谱图上，除了出现（C=C）吸收带外，还应出现（OH）和（C=O）吸收，（C=O）吸收带出现在1650cm-1，（OH）吸收带在生成氢键时，可移至3000cm-1。

[答]在键合OH伸缩范围（3450～3200cm-1）有一强吸收，在C-H伸缩范围（3000～2700cm-1）有CH3和CH2特征谱带。

14.5分

[答]1为HCl的2为DCl的

=（M1M2）/（M1+M2）1/2=[（35.5/36.5）/（71/37.5）]=0.515

σ2/σ1=（1/2）1/2

σ2=σ1×

（1/2）1/2

σDCl=2886×

（0.515）1/2=2072cm-1

15.5分

[答]1.3700～3000cm-1（OH）

2.3300～3000cm-1（OH）（Ar-H）

3.3000～2700cm-1（OH）（H-C=O）

4.1900～1650cm-1（C=O）

5.1600～1450cm-1（=C=C=）（Ar）

16.5分

[答]

（1）先分析不饱和度,说明有双键存在Ω=1/2[3（4-2）+6（1-2）+1（2-2）+2]=1

（2）分析特征吸收峰

A.3650～3100cm-1有一宽峰，说明有O-H伸缩振动

B.2900cm-1有一强吸收峰说明有饱和C-H伸缩振动

C.1680cm-1有一中强峰说明有C=C伸缩振动

D.1450cm-1有一大且强吸收峰说明CH3或CH2存在

E.1300～1000cm-1有三个峰说明有C-O伸缩振动

F.900cm-1左右有峰为=CH2面外摇摆吸收峰

（3）据上面分析得出这是CH2=CH-CH2OH（烯丙醇）

（不会是丙烯醇，因为乙烯式醇均不稳定）

17.5分

[答]

（1）有，

（2）无，（3）有，（4）无

18.5分

[答]

（1）计算不饱和度

=[12（4-2）+11（1-2）+1（3-2）+2]=8

（2）分析特征峰

A.3400cm-1附近有游离的-NH吸收峰（如为-NH2在1650-1560cm-1

应有峰而谱图上没有这个峰，故否定）

B.3030cm-1附近有芳环不饱和C-H伸缩振动

C.1600～1450cm-1有苯环的特征吸收峰（C=C骨架振动之吸收峰）

D.690，740cm-1有较强峰说明为苯环之一取代峰

（3）据上面分析可初步断定为

（二苯胺）

19.5分

[答]分子振动能级的跃迁的能量与幅射能E=h相当,且分子中该振动方式必须具有红外活性;

即瞬时偶极矩发生变化

20.5分

[答]傅里叶变换红外光谱仪由以下几部分组成：

红外光源,干涉计,试样室,检测器,电子计算机（傅里叶变换）,记录仪等.

[答]3000～2500cm-1宽峰为羧酸中的OH

2960～2850cm-1吸收峰有C-H（-CH3,

）

1740～1700cm-1羧酸中的C=O

1475～1300cm-1有C-H（-CH3,

所以是CH3CH2COOH丙酸

22.5分

[答]3-甲基戊烷,

775cm-1乙基的弯曲振动要注意

23.5分

[答]B比A谱图简单

（1）A在3300～3000cm-1有C-H（C=C-H）伸缩振动吸收峰B没有

（2）A在1675～1500cm-1处有C=C伸缩振动吸收峰B没有

24.5分

[答]

（1）A在3300～3000cm-1有C-H（Ar-H）伸缩振动吸收峰

B在3000～2700cm-1有C-H（

）伸缩振动吸收峰

（2）A在1675～1500cm-1有苯环的骨架振动（C=C）

B没有

（3）A在1000～650cm-1有苯C-H的变形振动吸收峰

B在1475～1000cm-1有C-H变形振动吸收峰

25.5分

[答]CH3-CH2-CH2-CH2-CH=CH2

吸收峰波数范围（/cm-1）引起吸收的峰

（1）3300～3000（C-H）（C=C-H）

（2）3000～2700（C-H）（-CH3,

（3）1675～1500（C=C）

（4）1475～1300（C-H）

（5）1000～650（C-H）（

26.5分

[答]A谱图比B谱图简单

（1）A不出现

的伸缩振动吸收峰,因为偶极矩没有变化

B在2400～2100cm-1处有

伸缩振动的吸收峰

（2）B在1900～1650cm-1有C=O伸缩振动吸收峰

A在1900～1650cm-1没有C=O吸收峰

（3）B在3000～2700cm-1有C-H伸缩振动吸收峰由CHO引起

A没有

27.5分

[答]吸收峰向低波数移动,吸收强度增大,谱带变宽。

由于乙醇形成了分子间氢键,当乙醇浓度很小时,分子间不形成氢键,显示了游离OH的吸收在高波数,随着乙醇浓度的增加,游离羟基吸收减弱,而多聚体的吸收相继出现.（原因部分只回答形成了分子间氢键也是正确的）.

28.5分

[答]不变化。

邻硝基苯酚在上述两个浓度溶液中都生成了分子内氢键,分子内氢键不受溶液浓度

的影响.

29.5分

[答]

（2）有羰基C=O,1600cm-1吸收带

甲基CH3,2960cm-1吸收带

30.