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
3
3
,,,CH s CH as CH H C δδδν-，
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（ν=C-H ），3100~3000cm -1 (通常有几个峰) 泛频峰2000~1667cm -1
苯环骨架振动（νc=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（γ =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γOH 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γOH 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-c 1300~1000cm -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=O 1850~1800 cm -1(s)、v s C=O 1780~1740 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C 10H 10O 。
测得红外吸收光谱如图。
试确定其结构。
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
2165 ν（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 β（OH）-OH
1230 叔丁基νC-C C
CH3 1092 ν（C-O）C-O
771 芳环碳氢变形伸缩振动γ =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。
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γ =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C 10H 12O ，试从其红外光谱图推出其结构。
波数 归属
结构信息 3060，3030 芳环碳氢伸缩振动ν（AR-H ） AR-H 2960，2870 甲基伸缩振动νas （CH 3） CH 3 2820，2720 νC-H （O ） -CHO 1700
νC=O
-C=O 1610；1570，1500 芳环骨架C=C 伸缩振动ν(C=C) 共轭芳环 1460 甲基变形振动δas （CH 3） -CH 3 1390，1365 甲基变形振动δs （CH 3） -CH 3 830
芳环碳氢变形伸缩振动 =C-H ）
芳环对位二取代
C O H
C
CH 3
H
H 3C
10．
解：分子式C 4H 6O 2，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
υ C =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 υ C =C 正常范围，表明υ C =C 不与不饱和基(C=C ，C=O)相连。
1760cm -1(s) υ C =C 结合
1230cm -1(s ，b)的υ asC −O −C 及1140cm -1(s)的υ sC −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，υ
C =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。