红外吸收光谱法习
一、填空题
1、一般将多原子分子的振动类型分为 振动和 振动,前者又可分为 振动和 反对称伸缩 振动,后者可分为 和 。
2、红外光区在可见光区和微波光区之间,习惯上又将其分为三个区: 、 和 ,其中 的应用最广。
3、红外光谱法主要研究振动中有 变化的化合物，因此 和 等外,几乎所有的化合物在红外光区均有吸收。
4、在红外光谱中,将基团在振动过程中有 变化的称为 ,相反则称为 。一般来说,前者在红外光谱图上 。
5、红外分光光度计的光源主要有 和 。 6、基团一OH、一NH；==CH；一CH的伸缩振动频率范围分别出现在 cm-1, cm-1, cm-1。
7、基团一C≡C、一C≡N ；—C=O；一C=N 一C=C—的伸缩振动频率范围分别出现在 cm-1, cm-1, cm-1。
8、 区域的峰是由伸缩振动产生的，基团的特征吸收一般位于此范围,它是鉴最有价值的区域，称为 区； 区域中,当分子结构稍有不同时,该区的吸收就有细微的不同,犹如人的 一样,故称为 。 二、选择题
1、二氧化碳分子的平动、转动和振动自由度的数目分别 （ ）
1
A. 3，2，4 B. 2，3，4 C. 3，4，2 D. 4，2，3 2．乙炔分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为 （ ） A. 2，3，3 B. 3，2，8 C. 3，2，7 D. 2，3，7 3、二氧化碳的基频振动形式如下 （ ）
（1）对称伸缩 O==C==O （2）反对称伸缩 O==C==O ← → ← ←
（3）x，y平面弯曲 ↑O==C==O ↑ （4）x，z平面弯曲 ↑O==C==O ↑ → → 指出哪几个振动形式是非红外活性的？
A .（1），（3） B.（2） C.（3） D. (1)
4、下列数据中,哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CH3CH2COH的吸收带?（ ）
A. 3000—2700cm-1，1675—1500cm-1，1475—1300cm一1。 B. 3300—3010cm-1，1675—1500cm-1, 1475—1300cm-1。 C. 3300—3010cm-1, 1900—1650cm-l，1000——650cm-1。 D. 3000—2700cm-1, 1900—1650cm-1, 1475——1300cm-1。
5、下图是只含碳、氢、氧的有机化合物的红外光谱，根据此图指出该化合物为哪一类？（ ）
A．酚 B．含羰基 C．醇 D．烷烃 6、碳基化合物RCOR‘（1）， RCOCl（2），RCOCH（3）, RCOF（4）中, C==O伸缩振动频率出现最高者为（ ）
2
A．（1） B．（2） C．（3） D．（4） 7、在醇类化合物中, O—H伸缩振动频率随溶液浓度的增加，向低波数方向位移的原因是（ ）
A．溶液极性变大 B．形成分子间氢键随之加强 C．诱导效应随之变大 D．易产生振动偶合
8、傅里叶变换红外分光光度计的色散元件是式 （ ）
A．玻璃棱镜 B．石英棱镜 C． 卤化盐棱镜 D．迈克尔逊干涉仪
三、计算题
1、计算分子式为C7H7NO的不饱和度。 2、计算分子式为C6H6NCl的不饱和度
3、羧基（－COOH）中C＝O、C－O、O－H等键的力常数分别为12.1N.cm-1、7.12N.cm-1和5.80N.cm-1，若不考虑相互影响，计算：
（1）各基团的伸缩振动频率； （2）基频峰的波长与波数；
（3）比较ν（O－H）与ν（C－O），ν（C＝O）与ν（C－O），说明键力常数与折合原子质量对伸缩振动频率的影响。
4、已知CHCl3中C－H键和C－Cl的伸缩振动分别发生在3030cm-1与758cm-1。 （1）试计算CDCl3中C－H键的伸缩振动发生的位置； （2）试计算CHBr3中C－Br键的伸缩振动频率。
（假设CHCl3与CDCl3的键力常数K相同，C－Br键与C－Cl的键力常数K相同）
四、问答题
1、分别在95％乙醇溶液和正己烷中测定2－戌酮的红外吸收光谱。预计在哪种溶剂中C＝O的吸收峰出现在高频区？为什么
3
2、不考虑其它因素条件的影响，试指出酸，醛，酯，酰氯和酰胺类化合物中，出现C＝O伸缩振动频率的大小顺序。
3、在乙酰乙酸乙酯的红外光谱图中，除了发现1738，1717有吸收峰外，在1650和3000也出现吸收峰。试指出出现后两个吸收峰的原因。
4、欲测定某一微细粉末的红外光谱，试说明选用什么样的试样制备方法？为什么？
习题解答
一．填空题
1． 伸缩 振动和 变形 振动, 对称伸缩 振动和 反对称伸缩 振动,后者可分为 面内剪式振动(δ)、面内摇摆振动(ρ) 和 面外摇摆振动(ω)、面外扭曲振动(τ) 。
2．三个区: 远红外区，中红外区 和 近红外区 ,其中 中红外区 的应用最广。
3． 偶极矩 ，除了单原子 和同核分子
4．有 偶极矩 变化的称为 红外活性 ,相反则称为 红外非活性的 。 出现吸收峰 。
5．主要有 能斯特灯 和 硅碳棒 。
6． 3750—3000 cm-1, 3300—3000 cm-1, 3000—2700 cm-1。 7．出现在 2400—2100 cm-1, 19000—1650 cm-1, 1650—1500 cm-1。 8．4000—1300 cm-1 称为 官能团 区；1300—600 cm-1 区域中,犹如人的 指纹 一样,故称为 指纹区 。 二、选择题
4
1 （A）2.（C）3（D）
4．（D）1900—1650cm-1为 C==O伸缩振动，3000—2700cm-1为饱和碳氢C—H伸缩振动（不饱和的其频率高于3000 cm-1），1475——1300cm-1为C—H变形振动（如—CH3约在1380—1460cm-1）。 5．（B）6（D）7（B）8．（D） 三、计算题
1.
U?1?n4?n3?n11?7?1?7??5222、
U?1?n4?n3?n11?7?1?6??422
3、解：Ar（H）=1.00794，Ar（O）=15.9994，Ar（C）=12.0107
??1303kk?1303Ar(A)?Ar(B)ArAr(A)?Ar(B)?C?O?1303112.1?1730.9(cm?1)
12?1612?16????1?104?5.777(?m)1730.9????c?1730.9?3?1010?5193?1010(Hz) ?C?O?130317.12?1327.7(cm?1)
12?1612?16????1?104?7.532(?m) 1327.7????c?1327.7?3?1010?3983.1?1010(Hz)
5