红外分光光度法 - 图文(2)

2019-08-29 00:45

B. (Ⅱ)是末端双键 C. (I)的对称性差

D. (I)中双键与羰基共轭

31、下列红外光谱数据中,能够说明分子中有末端双键的是( )

-1-1-1

A.724 cm 1650 cm 890 cm

-1-1-1

B.967 cm 1650 cm 99O cm

-1-1-1

C.911 cm 1650 cm 990 cm

-1-1-1

D.910 cm 1650 cm 802 cm

-1

32、2-溴环已酮有两个υc=0吸收带,除了主带(1716 cm)以外,

-1

还有较小的吸收带(l740 cm),这是由于( )

A. 样品中存在着化合物 B. 样品中存在着互变异物 C. 样品中存在着空间位阻 D. 样品中存在着不同的构象

33、下列振动类型中,为红外话性振动的是( ) A. CH3—CH3分子中υc-C B.CH3—CCl3分子中υc-C

S

C.CO2分子中υc=0 D.CH2=CH2分子中υc=C

34、分子的红外光谱能给我们提供一些关于分子结构的资料,红外光谱的产生由于( )

A. 电子激发 B.振动方式改变 C.转动方式改变 D.核激发 35、红外光谱的波长范围是( )

A. 0.1~10mm B.100nm~200nm C.1cm~3mm

-4-3c

D. 10cm~10m

?

三、多项选择题:

1、红外光谱产生的必要条件是( ) A. 光子的能量与振动能级的能量相等 B. 光子的频率是化学键振动频率的整数倍 C. 化合物分子必须具有π轨道 D. 化合物的分子应具有 n电子 E. 化学键振动过程中Δμ≠0

2、能够用IR光谱鉴别烯烃的一组相关峰为( )

A. 由π→π跃迁产生的吸收峰

B. υc=C-H δc=C-H C. υc=C-H σc=C-H

-1

D.l695~l500 cm之间的吸收峰 E. υc=0 υc=C 3、形成氢键后υOH吸收峰特征为( ) A. 形成氢键后变为尖窄的吸收峰

-1

B. 峰位向低频移动,在 3500~33OO cm C. 峰位向高频移动,但峰强变大 D. 峰强不变,峰形变宽 E. 峰强增大,峰形变宽

4、采用溴化钾压片法制备试片时,一般要求( ) A. 溴化钾一定是经过干燥处理的

B. 样品与溴化钾要在研钵中研磨混匀 C. 操作要在红外灯下进行

D. 一般要在红外灯下,将样品与溴化钾在玛垴研气体中体混匀 E. 溴化钾要在 600℃马福炉中灼烧4小时

5、烯醚(R—CH=CH—0—R1)ucc的特征为(-、) A. υc=C较正常烯烃的υc=C向低频位移 B. 吸收峰强度增大

C. υc=C较正常烯烃的υc=C向高频位移 D. 吸收强度不变

E. υc=C峰位不变,强度增大

6、下列化合物中,不能出现弯曲振动的有( )

A. HCl B. CO2 C. N2 D. H2O E. CH4

四. 名词解释题

1、外非活性振动:化合物分子的两个键的伸缩处于平衡状态时,偶极矩的大小相等而方向相反,分子的正负电荷重心重合,偶极矩的变化为零。这种振动称为红外非活性振动。

2、基频峰:化合物分子吸收某--频率的红外线后,由基态(V=0)跃迁到第一激发态(V= 1)时产生的吸收蜂。

3、相关峰:一个基团的存在而产生的一组相互依存、的特征吸收峰称为相关峰。

4、特征峰:能够确定某官能团存在的,易于辨认的一些吸收峰称为特征吸收峰,简称特征峰。

5、振动自由度:分子的基本振动的数目称为振动自由度。 6、红外线:波长大于0.76μm,小于500μm的电磁波称为红外线。 7、泛频峰;倍频峰、合频峰及差频峰统称为泛频峰。

8、费米共振:当倍濒或组合频与某基频峰相近时,由于振动的相互作用而产生了强吸收带或发生蜂的裂分。这种基獭与倍频之间的相互作用称为费米共振。

9、伸缩振动:键长沿键铀方向发生周期的变化称为伸缩振动。 10、弯曲振动:使键角发生周期性变化的振动称为弯曲振动。 11、不饱和度:分子结构中,距离达到饱和的链状结构所缺少一价元素的“对”数。

12、波长:相同振动相位的两波间,从某一波上任一点到相邻波上相应点之间的线性距离。

13、偶合效应:两个基团相邻并且基频振动频率相近时,一个基团的振动引起另一个基团振动状态的变化,产生振动的格互作用。结果引起吸收峰偏离了基频,一个移向高频,一个移向低频。这种两个基频振动的相互作用称为偶合效应。

14、红外光谱:由分子的振动----转动能级跃迁所产生的光谱称为红外吸收光谱简称红外光谱。

15、波数:在一厘米长度内所含电磁波约数目,即波长的倒数。

-1

单位:cm。

16、频率:每秒钟内电磁波振动次数。单位:HZ。

五. 简答题:

1、某化合物结构为,在 IR 光谱上得到

-1

1740、1710、l613 cm,分别指出υc=0的归属,并说明其原因。

-1-1

答:l740 cm为分子中酯羰基的υc=0,l710 cm为分子中酮(乙

-1

酰基)羰基的吸收,l613 cm为分子中烯醇式中碳基的吸收。因为乙酰乙酸甲酯分子中存在着互变异构。

2、为什么倍频峰的频率小于基频峰振动频率的整数倍?

答:由于分子的非简谐振动的性质,其位能曲线中的能级差并非等距,随着振动量子数的增加,位能曲线的能级间隔越来越小,因此倍频峰的频率并非基频峰的整数倍,而是略小一些。 3、试讨论CO2的基本振动数目与基频峰数目的关系,说明原因?

CO2为线型分子,振动自由度为3×3—5 = 4,独立的振动数

← → → → Sas

目有4种应为O?C?O(υc=0)、O?C?O (υc=0) 、O?C?O 、

↑ → ↑

〃 + 〃

(δ)、O?C?O(γ)四种基本振动,δ与γ虽然振动形式不同,

S

但振动频率相等,其基频峰在同一峰位出现,而υc=0振动过程中整个分子的偶极矩不发生变化Δμ=0,为红外非活性振动,不吸收红外光而产生振动能级跃迁,因而不呈现相应的基频峰,所以由简并与非红外活性振动而使CO2基频峰的数目少于基本振动的数目。

4、用稀CCl4溶液测定β-羟基丁酸酯时,该化合物出现两个υOH

-1

吸收带,3625和3560 cm,为什么?

答:该化合物的CCl4稀溶液存在着两种状态即游离态与缔合

-1

态,因此会出现两个υOH吸收,3625 cm为游离态υOH吸收,3560 cm为缔合态

-1

的υOH吸收。

5、预测化合物在IR 哪些区段有吸收峰,各属于什么振动类型?

-1

答:3000~3300 cm υc≡C—H

-1

1500~1300 cmδC—H

-1

3000~2700 cmυC-H

-1

1000~1200 cmυC-O

-1

2400~2100 cmυC≡C

-1

1900~1695 cmυC=O

6、某化告物由 C、H、O等元素组成,其IR光谱如下,根据谱图解答下列问题:

1)该化合物是脂肪族还是芳香族化合物? 2)是否含有不饱和碳-碳键?

3)是否为含氧化合物醇、醛、酮、酸等? 答:

1)从谱图上着没有芳香族化合物的特征吸收带故为脂肪族化合物。

2)不含不饱和碳-碳键。 3)是含氧化合物酮。

7、测定样品的UV光谱时,甲醇是良好的常用溶剂,而测定红外光谱时,不能用甲醇作溶剂,为什么?

答:因为甲醇的紫外光谱是透明的,在 200~4OOnm无吸收峰,所以甲醇是测定样品紫外光谱的常用溶剂,但是甲醇的红外光谱上呈现羟基的吸收峰、饱和碳-氢键的吸收峰,碳-氧键的吸收峰等,所以测定红外光谱时不能用甲醇作溶剂。

8、红外光谱的哪些特征峰可用来区别下列两对化合物?

1)

2)与

-1

答:对于第一对化合物可以用l900~l695cm区间的吸收峰

-1

来判断,前者为酰氯,约υC=0为l800cm,而后者无此峰,但在

-1

lOOO~ ll0O cm有υC-0吸收峰。对于第二对化合物可以用lOOO~

-1-1

650 cm区间的吸收峰来判断,前者在 970 cm出单峰,后者在

-1

890 cm左右出单峰。

-1-1

9、顺式环戊二醇 - 1.2的稀溶液在3620 cm及3455 cm处显两个峰,为什么?


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