人卫版 分析化学 4~12章习题答案

再通过数／模转换器(D/A)送入绘图仪，便得到与色散型红外光谱仪完全相同的红外光谱图。 傅里叶变换红外光谱法的主要特点：

（1）灵敏度高，样品量可少到10-9～10-11g。

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（2）分辨率高，波数准确度一般可达0.5cm，有的可达0.005 cm。 （3）测定的光谱范围宽，可达10000～10 cm-1。

（4）扫描速度快，一般在1s内即可完成全光谱范围的扫描，比色散型仪器提高数百倍。

12.特征区与指纹区是如何划分的？在光谱解析时有何作用？

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习惯上4000-1300cm区间称为特征频率区，简称特征区。特征区的吸收峰较硫，易辨认。此区间主要包括：含有氢原子的单键，各种三键及双键的伸缩振动的基频峰，还包括部分含氢键的面内弯曲振动的基频峰。

1300-400 cm的低频区称为指纹区。此区域所出现的谱带起源于各种单键的伸缩振动，以及多数基团的弯曲振动。此区域的光谱，犹如人的指纹，如两个人的指纹不可能完全相同一样，两个化合物的红外光谱指纹区也不相同。两个结构相近的化合物的特征频率区可能大同小异，只要它们的化学结构上存在着细小的差别，指纹区一艇就有明显的不同。

特征区在光谱解析中主要解决：化合物具有哪些官能团；确定化合物是芳香族、脂肋族、饱和或不饱和化台物。

指纹区在光谱解析中主要解决：指纹区的许多吸收峰与特征峰相关，可以作为化合物含有某一基团的旁证；可以确定化合构的细微结构。如芳环上的取代位置，判别几何异构体等。

13.正确解析红外光谱必须遵循哪些原则？

（1）特征频率区寻找特征峰，如ν O-H , ν N-H ，ν C=O （2）寻找对应的相关吸收峰，确定出存在的官能团 （3）参考被测样品各种数据，初步判断化合物结构 （4）最后查阅标准谱图进行比较、核实

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vOH、vC=O及?OH峰。vOH（单体）~3550 cm-1(尖锐)，vOH (二聚

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体)3400~2500(宽而散)，vC=O(单体)1760 cm (S)，vC=O (二聚体)1710~1700 cm (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vC=O、vc-o-c峰，具体峰位值是：vC=O~1735cm (S)；vc-o-c1300~1000cm (S)。vasc-o-c峰的强度大而宽是其特征。

酸酐的特征吸收峰为vasC=O、vsC=O双峰。具体峰位值是：vasC=O1850~1800 cm-1(s)、vsC=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。

15.解析红外光谱的顺序是什么？为什么？

为防止片面利用某特征峰来确定官能团而出现“误诊”，遵循四先、四后步骤：先特征（区）、后指纹（区）；先最强（峰）、后次强（峰）；先粗查、后细查；先否定、后肯定的顺序。

16．某物质分子式为C10H10O。测得红外吸收光谱如图（P260）。试确定其结构，并给出峰归属。

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U=（2+2*10－10）/2=6可能含有苯环 波数 3320 2985 2165 1600,1460 1450 1400 1230 1092 771 704 归属 羟基ν（O-H） 甲基伸缩振动νas（CH3） ν（C≡O） 芳环骨架C=C伸缩振动ν(C=C) 甲基变形振动δas（CH3） ?（OH） 叔丁基νC-C ν（C-O） 芳环碳氢变形伸缩振动? =C-H） 环变形振动δs（环） 根据以上分析，可知其结构

OHCCCHCH3结构信息 O-H CH3 C≡O 芳环 -CH3 -OH CCH3 C-O 芳环单取代

17．某未知物的分子式为C7H9N，测得其红外吸收光谱如图（P260），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 3030 2925 1622 1588；1494 1471 1380 1303，1268 748 胺ν（-NH） 芳环碳氢伸缩振动ν（AR-H） 甲基伸缩振动νas（CH3） 伯胺面内弯曲β（NH） 芳环骨架C=C伸缩振动ν(C=C) 甲基变形振动δas（CH3） 甲基变形振动δs（CH3） 胺ν（-C-N） 芳环碳氢变形伸缩振动? =C-H） -NH2 AR-H CH3 -NH2 芳环 -CH3 -CH3 芳环临二取代 根据以上分析，可知其结构 NH2CH3

18．某未知物的分子式为C10H12O，试从其红外光谱图（P261）推出其结构。

U=（2+2*7+1-9）/2=4 可能含有苯环 波数 3060，3030 2960，2870 2820，2720 1700 1610；1570，1500 1460 1390，1365 830 归属 芳环碳氢伸缩振动ν（AR-H） 甲基伸缩振动νas（CH3） νC-H（O） νC=O 芳环骨架C=C伸缩振动ν(C=C) 甲基变形振动δas（CH3） 甲基变形振动δs（CH3） 芳环碳氢变形伸缩振动? =C-H） 根据以上分析，可知其结构 结构信息 AR-H CH3 -CHO -C=O 共轭芳环 -CH3 -CH3 芳环对位二取代

CH3H3CCHOCH