红外分光光度法 - 图文

红外分光光度法

一、填空题

1. 红外光谱是介于 与 之间的电磁波，其波长范围是 。

2. 化合物的红外吸收曲线可由 来描述。 3. 不同分子在红外谱图中出现的吸收峰位，是由 所决定的。

-1

4.乙醛CH3CHO的vc=0为1731cm，若醛上氢被一氯原子所取代形成CH3—C—Cl后，则vc=0向 移动。

-1

5. 丙酮的vc=0为l715cm，若其中一个甲基被一苯基所取代形成苯乙酮后，则vc=0向 移动。

6. 化合物的vc=0为l663cm，若8位上氢被甲基取代后则vc=0由于 因而频率 。

7. 红外光谱中所说的特征频率区是指 的区间，其特点是 。

-1-1

8. 苯甲醛的红外光谱中出现了2780cm和 2700cm两个吸收峰，是由 而产生的。

9. 分子内形成氢键与分子间形成氢键一样会使基团的振动频率向低波数移动。但是分子间氢键 而分子内氢键 。

10. 压片法所用的KBr必须进行干燥处理，一般要在 左右。

11. 含羟基的样品，因溴化钾分散剂易吸水，干扰羟基的测定，因此采用 特别合适。

12. 调糊法常用的悬浮剂有 , 但此法不能用于样品中 的鉴定。

13. 液体池窗板很容易吸潮变乌，致使透光性变坏，因此使用时禁止 ，拆装时应 , 在 的房间操作。

14. 液体池法需选择 溶剂，一般常用的溶剂有 。

15. 顺-2-丁烯与反-2-丁烯的红外光谱在 区域有显著不同的特征。顺式rC-H在 处有数强吸收而反

-1

式rC-H在 有很强吸收峰。

16.氢键使vOH向 且 。 17. 一纯品的分子式为 C5H3NO，其红外光谱中有1725、2210、

-1

2280 cm，此化合物最可能结构是 。

-1

18. 一种苯的氯化物在 900～69Ocm区域波没有吸收峰，它的可能结构为 。

-1

19. 有一种溴甲苯C7H7Br，有一单峰在801cm，它的结构式为 。

20. 化合物SO2的平动自由度为 ，转动自由度为 , 振动自由度为 。

二、单项选择题

1、某化合物受电磁辐射作用后，振动能级发生变化，所产生的光谱波长范围是( )

A. 紫外光 B. X射线 C. 微波 D. 红外线

-1

2、由红外光谱测得S—H的伸缩振动为 2000cm，S—D的伸缩振动频率为( )

-1-1-1-1

A.1440cm B.2000cm C.4000cm D.1000cm 3、乙烯分子的振动自由度为( ) A.20 B.13 C.12 D.6 4、乙炔分子的振动自由度为( ) A.12 B.7 C.6 D.5 5、苯分子的振动自由度为( ) A.32 B.36 C.30 D.31

6、下列化学键伸缩振动产生的基频峰出现在最低频的是() A. C-H B. C-N C. C-C D. C-F

7、分子式为C8H7ClOs的化合物其不饱和度为( ) A.5 B.4 C.6 D.2

8、CO2分子没有偶极矩这一事实表明该分子是( )

A. 以共价键结合的 B. 角形的 C. 线性的并且对称 D. 非线性的

9、下列羰基化合物中，vc=0出现最高波数者为( )

O O O

  

A. R—C—R′ B. R—C—Cl C. R—C—H

O



D. R—C—F

10、下列化合物在稀溶液中，vc=0出现最低波数为( )

O O O R

‖ ‖ ‖  A. R—C—OR′ B. R—C—S—Ar C. R—C—N—R′

O

‖ 

D. Ar—C—S—R

11、下列化合物中，vc=0出现在最高波数者为( )

A. B. C.

D.

12、某化合物分子式为 C7H5NOClBr，其不饱和度为( )

A. 4 B.5 C. 2 D. 7

-1-1

13、某化合物红外光谱数据如下：3200 cm(S)。2200 cm(W)、

-1

l620 cm(S)，其可能结构为( )

A.

B.

C. D. 14、不考虑费米共振等因素，下列基团的伸缩振动而产生的吸收峰最强者为( )

A. C-H B. N-H C. Si-H D.0-H

15、已知原子最H=1、Cl=35，则H—C1分子的折合质量为( )

2424-1

A. 1.586×10g B. 3.O×10g C. 9.7×10g D. 1.0285μg

16、下列环酮化合物中，vc=0出现在最高波数者为( )

A. B. C. D. 17、下列环烯化合物中，vc=0出现最低波数者为( )

A. B. C. D.

18、已知原子量H=1、Li=7，则Li—H的折合质量为( )

-24-1

A. 6.45×10g B.8.00ng C. 8.75×10μg

-24

D. 1.453×10

19、羰酸在不同溶剂中测定的红外光谱，vc=0出现最低者为 ( )

A. 气体 B. 正构烷烃 C. 乙醇 D. 碱液

20、某化合物的分子式为 C7H7NO，其不饱和度为( )。

A. 2 B. 3 C. 4 D. 5

21、多原子分子有四种振动形式，一般来说，吸收峰强度最大的振动形式是( )。

A. δ B. γ C. υas D. υs

22、下列合物中υc=c吸收强度最大的化合物为( ) A. R-CH=CH2 B. RCHCH-R'(顺) C. R-CH=CH-R'(反) D. R-CH=CH-R(顺)

23、碳的杂化态对C—H键振动频率的影响是( ) A.S成分越多，C—H键的键长越长，υc-H向高频位移； B.S成分越多，C—H键的键长越短，υc-H向低频位移； C.S成分越多，C—H键的键长越长，υc-H向低频位移； D.S成分越多，C—H键的键强越强，υc-H向高频位移； 24、能够证明不饱和化合物的红外光谱区段是( )

-1-1-1

A. 3500～3399cm,2100～2400cm,19OO～1500cm

-1-1-1

B. 2100～2400cm,1500～1300cm,3300～3000cm

-1-1-1

C. 3300～3000cm,1900～1650cm,2400～2100cm

-1-1-1

D. 3300～3000cm,1900～1500cm,2400～2100cm

25、双原子分子振动能级间的间距，随着振动量子数的增加，间距应该( )

A. 变得更加稀疏 B. 变得更加稠密 C. 开始逐渐变稠密，然后又变稀疏 D. 开始逐渐变稀疏，然后又逐渐变稠密

26、下列光谱数据中，能包括的吸收带的红外光谱区间是( )

-1-1-1

A. 3000～2700cm,1900～1650cm,1745～1300cm

-1-1-1

B. 3000～2700cm,2400～2100cm,1000～650cm

-1-1-1

C. 3300～3010cm,1900～1650cm,1000～650cm

-1-1-1

D. 3300～3000cm,1675～1500cm,1475～1300cm 27、在化合物的红外光谱图上，除了发现1738 -1-1-1-1cm、l717 cm有吸收峰外，在1650cm和 3000cm也出现了吸收峰，出现后两个吸收峰的原因是( )

A. 样品中含有带一OH和B. 样品中含有带C. 样品中含有带

基团的杂质

基团的杂质 的杂质

D. 样品中存在着化合物

28、在红外光谱中，化学键的振动频率受诸多因素影响，其中( )

A. 诱导效应使υc=0向低频位移 B. 共轭效应使υc=C向高频位移 C. 诱导效应使向低频位移 D. 环的张力使υc=0向高频位移

29、在醇类化合物中，υOH随溶液浓度的增加，向低波数方向移动的原因是( ) 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. 易产生振动的偶合

30、在化合物(I)和

前者的υc=C强度大于后者的原因是由于( ) A. (I)能形成费米共振

(Ⅱ)中，

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)

与

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？

16、 试推断化合物C8H18O的结构。

17、 试推断化合物C5H10O的结构。NMR表明：有异丙基质子的吸收。

C5H10O的红外光谱（液膜）

18、 试推断化合物C10H12O的结构。

C10H12O的红外光谱（液膜）

19、 试推断化合物C2HCl3O2的结构。

C2HCl3O2的红外光谱（CS2）

20、 试推断化合物C9H10O的结构。

C9H10O的红外光谱（液膜）

21、 试推断化合物C6H6ClN的结构。

22、 试推断化合物C4H6O2的结构。

23、 试推断化合物C8H7N的结构。（熔点：29.5℃）

C8H7N的红外光谱（液膜）

24、 试推断化合物C4H5N的结构。

C4H5N的红外光谱（液膜）

25、试推断化合物C11H10O的结构。

C11H10O的红外光谱（液膜）

26、 试推断化合物C7H8O的结构。

C7H8O的红外光谱（液膜）

27、 试推断化合物C8H11N的结构。

C8H11N的红外光谱（液膜）

28、 试推断化合物C6H15N的结构。

C6H15N的红外光谱（液膜）

29、 试推断化合物C6H10O的结构。

C6H10O的红外光谱（液膜）

30、试推断化合物C8H8O的结构。

C8H8O的红外光谱（液膜）

31、 试推断化合物C8H8O2的结构。

C8H8O2的红外光谱（液膜）

32、 试推断化合物C7H5NO3的结构。（熔点：106℃）

C7H5NO3的红外光谱（KBr压片）

33、 试推断化合物C8H6O3的结构。（熔点：37℃）

两片盐片之间熔化的固体C8H6O3IR

34、 试推断化合物C9H5NO4的结构。（熔点183～184℃分解）

1.5mg C9H5NO4/600mgKBr红外光谱 35、 试推断化合物C8H9ON的结构。

C8H9ON的红外光谱（压片法）

36、 试推断化合物C8H7NO的结构。

1.3mgC8H7NO/600mgKBr红外光谱

37、 试推断化合物C3H7O2N的结构。

38、 试推断化合物C7H5NS的结构。

C7H5NS的红外光谱（液膜）

39、 试推断化合物C7H5NO的结构。

C7H5NO的红外光谱（液膜） 红外分光光度法习题答案

一、填空题

I. 可见 微波 0.76μm～lOOOμm (500μm) 2. 吸收峰位、峰型、峰强 3. 振动能级 4. 高频(高波数) 5. 低频(低波数)

6. 空间位阻 移向高波数(高频)

-1

7.4000～l25O cm 吸收峰较疏 易辨主

8. υC-H和δC-H的 2倍频之间的费未共振 9. υOH随浓度的改变而变动 与浓度无关 10.120℃烘烤 4 小时 200目 11. 调糊法(糊剂法) 12. 石蜡油 饱和C—H键

13. 用手触摸 带橡胶手套 温度较小

14. 干扰小 环已烷、二硫化碳、四氯化碳等。

-1-1-1

15. 1000～600 cm 690 cm 970 cm

16. 低波数(低频)位移 峰形变宽且强度增大。 17.

18.

19. 20.3 3 3

二、单项选择题

1. D 2. A 3. C 4. B 5. C 6. D 7. A 8. C 9. D 10. D 11.D 12. B 13. D 14. D 15. A 16.D 17. D 18. D 19. D 20. D 21.C 22. A 23. D 24. D 25. B 26.A 27. D 28. C 29. B 30. D 31.C 32. D 33. B 34. B 35. D 2. D型题： 1. B. E 2. C. D 3. B. E 4. A. D 5. A. B 6. A. C

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