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2
33
,,,CH s CH as CH H
C δδ
δ
ν
-，其中νC-H 峰位一般接近3000cm -1又低
于3000cm -1。
烯烃主要特征峰为H
C C C H C -==-=γνν
,,，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。
H C -=γ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H
C C C H C -≡≡-≡γνν
,,，其中H
C -≡ν
峰位在3333-3267cm -1。
C
C ≡ν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s
CH 3
δ分裂为双峰。
如
果是异丙基，双峰分别位于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。
羧酸的特征吸收峰为v OH、v C=O及OH峰。
v OH（单体）~3550 cm-1(尖锐)，v OH(二聚体)3400~2500(宽而散)，v C=O(单体)1760 cm-1(S)，v as C=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v C=O、v c-o-c峰，具体峰位值是：v C=O~1735cm-1 (S)；v c-o-c1300~1000cm-1 (S)。
v as c-o-c峰的强度大而宽是其特征。
酸酐的特征吸收峰为v as C=O、v s C=O双峰。
具体峰位值是：v as C=O1850~1800 cm-1(s)、v s C=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
波数归属结构信息3320羟基ν（O-H）O-H 2985甲基伸缩振动νas（CH3）CH3
2165ν（C≡O）C≡O 1600,1460芳环骨架C=C伸缩振动ν(C=C)芳环1450甲基变形振动δas（CH3）-CH3 1400（OH）-OH
1230叔丁基νC-C C
CH3 1092ν（C-O）C-O
771芳环碳氢变形伸缩振动 =C-H）
芳环单取代704环变形振动δs（环）
根据以上分析，可知其结构C C
OH
CH3
CH
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
波数归属结构信息
3520，3430，3290胺ν（-NH）-NH2
3030芳环碳氢伸缩振动ν（AR-H）AR-H
2925甲基伸缩振动νas（CH3）CH3
1622
伯胺面内弯曲β（NH）-NH2
1588；1494芳环骨架C=C伸缩振动ν(C=C)芳环
1471甲基变形振动δas（CH3）-CH3
1380甲基变形振动δs（CH3）-CH3
1303，1268胺ν（-C-N）
748芳环碳氢变形伸缩振动 =C-H）
芳环临二取
代
根据以上分析，可知其结构NH2 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
芳环碳氢变形伸缩振动 =C-H ） 根据以上分析，可知其结构
C O H
C
CH 3
H
H 3C
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
υC=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
υC=C 正常范围，表明υC=C 不与不饱和基(C=C，C=O)相连。
1760cm-1(s) υC=C 结合
1230cm-1(s，b)的υasC−O−C 及1140cm-1(s)的υsC−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，υC=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，
δsCH3 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。