1.比较C=C和C=O键的伸缩振动,谱带强度更大的是C=O。
2.何谓基团频率?它有什么重要性及用途?
答:
不同分子中同一类型的化学基团,在红外光谱中的吸收频率总是出现在一个较窄的范围内,这种吸收谱带的频率称为基团频率。
它们不随分子构型的变化而出现较大的改变,可用作鉴别化学基团。
基团频率区在4000~1300厘米-1,其中4000~2500厘米-1为单键伸缩振动区,2500~1900厘米-1为叁键和累积双键区,1900~1300厘米-1为双键伸缩振动区和单键弯曲振动区。
3.某化合物C8H9NO2,试根据如下谱图推断其结构,并说明依据。
答:U=8-(1-9)/2 + 1 =5,推断有苯环和C=C或C=O
δ=3.8,单峰,归属CH3,推测为O-CH3
δ=7.1,7.8,均是双峰,归属Ar-H,是苯环对位取代特征峰
δ=7.2,双峰,推测可能为-NH2
3392cm-1,3172cm-1,N-H伸缩振动,双峰说明可能是-NH2
1651cm-1,N-H变形振动
1618cm-1,1574cm-1,1516cm-1,1423cm-1,芳环C=C伸缩振动
1397cm-1,甲基变形振动
1254cm-1,C-O-C伸缩振动吸收峰
853cm-1,苯环相邻两个H原子=C-H的面外变形振动,苯环对位取代的特征
故推测结构为
4.紫外吸收光谱有哪些基本特征?
答:
(1)紫外吸收光谱所对应的电磁波长较短,能量大,它反映了分子中价电子能级跃迁情况。
主要应用于共轭体系(共轭烯烃和不饱和羰基化合物)及芳香族化合物的分析。
(2)由于电子能级改变的同时,往往伴随有振动能级的跃迁,所以电子光谱图比较简单,但峰形较宽。
一般来说,利用紫外吸收光谱进行定性分析信号较少。
(3)紫外吸收光谱常用于共轭体系的定量分析,灵敏度高,检出限低。
5.光度分析误差的主要来源有哪些?如何降低光度分析的误差?
1对朗伯-比尔定律的偏离:
(1)非单色光引起的偏离。
◎使用比较好的单色器,从而获得纯度较高的“单色光”,使标准曲线有较宽的线性范围。
◎人射光波长选择在被测物质的最大吸收处,保证测定有较高的灵敏度,此处的吸收曲线较为平坦,在此最大吸收波长附近各波长的光的?值大体相等,由于非单色光引起的偏离要比在其他波长处小得多。
◎测定时应选择适当的浓度范围,使吸光度读数在标准曲线的线性范围内。
(2)介质不均匀引起的偏离。
故在光度法中应避免溶液产生胶体
或混浊。
(3)由于溶液本身的化学反应引起的偏离。
在分析测定中,要控制溶液的条件,使被测组分以一种形式存在,以克服化学因素所引起的对朗伯-比尔定律的偏离。
2吸光度测量的误差: 在吸光光度分析中,仪器测量不准确也是误差的主要来源。
任何光度计都有一定的测量误差。
这些误差可能来源于光源不稳定,实验条件偶然变动,读数不准确等。
在光度计中,透射比的标尺刻度均匀。
吸光度标尺刻度不均匀。
对于同一仪器,读数的波动对透射比为一定值;而对吸光度读数波动则不再为定值。
吸光度越大,读数波动所引起的吸光度误差也越大。
透射比很小或很大时,浓度测量误差都较大。
即光度测量最好选吸光度读数在刻度尺的中间而不落两端。
待测溶液的透射比T在5%~65%之间,或使吸光度 A 在0.2~0.8之间,才能保证测量的相对误差较小。
当 A =0.434( 或透射比 T =36.8%) 时,测量的相对误差最小。
6.某化合物C9H10,试根据如下谱图推断其结构,并说明依据。
答:不饱和度U=9-5+1=4,可能有苯环和C=C
3087cm-1,=C-H伸缩振动
3007 cm-1,2922 cm-1,Ar-H,C-H伸缩振动
1629 cm-1,1609 cm-1,1571 cm-1,1513 cm-1,进一步推测有苯环 1378 cm-1,甲基的对称变形特征峰
990 cm-1,904 cm-1,=C-H面外变形振动特征峰
824 cm-1,对苯特征峰
故推测结构为
7.化合物C7 H14,根据如下红外光谱图回答问题。
(1)指出该化合物的类型;
(2)归属各谱峰,并说明该谱峰反映的结构特征;
(3)指出该化合物的结构特征。
答:不饱和度U=7-14/2+1=1
(1) (CH)<3000,故无 (C=C),为满足U=1 ,只能是环烷烃n (2)2949cm-1,饱和C-H伸缩振动
2923cm-1,2854cm-1,分别是环己烷内CH2的不对称伸缩振动和对称伸缩振动。
1456cm-1,1376cm-1,是甲基的变形振动吸收峰
该化合物的结构可能是
(3)结构特征是有一个
8.指出下列振动形式那种是拉曼活性振动。
答:(b)、(c)是拉曼活性振动。
9.化合物C5 H10,根据如下Raman光谱图回答问题。
a) 该化合物是饱和化合物还是不饱和化合物;
b) 2916 cm-1谱峰对应化合物中什么基团的何种振动形式;
c) 1680 cm-1谱峰对应化合物中什么基团的何种振动形式;
d) 1387 cm-1谱峰对应化合物中什么基团的何种振动形式;
答:不饱和度U=5-10/2+1=1,故是不饱和物
2916cm-1,甲基C-H伸缩振动
1680cm-1,C=C伸缩振动
1387cm-1,甲基对称变形振动
10.某化合物分子式为C5H10O,根据如下IR和1H NMR谱图推断其结构.
答:不饱和度U=5-10/2+1=1,可推测有C=C或C=O 2964cm-1,2878cm-1,CH3的伸缩振动
1712cm-1,C=O伸缩振动
1412cm-1,1365cm-1,C-H变形振动
1179cm-1,C-C()伸缩振动
δ=0.92,H3,三峰,推断CH2-CH3*
δ=1.6,H2,多峰,推断CH3-CH2*-C
δ=2.1,H3,单峰,推断O=C-CH3*
δ=2.4,H2,三峰,推断-CH2-CH2*-C=O
故推断其结构为
11.一个化合物可能有A或B两种结构。
在该化合物的光谱中。
其在乙醇中的最大吸收波长为352nm。
该化合物可能是哪一种结构?
答:λA=215+30+39+10+12+18*2+5*2=352
λB=215+30+39+10+12+18+5*2=334.
所以可能是化合物A
12. 化合物CH3-Cl在172nm的吸收谱带归属于n®s*跃迁;CH3-I在258nm的吸收带是由于n®s*跃迁;CH3-Br在204nm的吸收带是n®s*跃迁引起。
13.试解释为什么化合物A的νC=O频率大于化合物B。
答:对位加上基团,N-,形成分子内氢键,C=O的伸缩振动频率减小,向低波数位移。