第十章红外光谱法习题解答 1.产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什 么? 解:条件激发能与分子的振动能级差相匹配,同时有偶极矩的变化 并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱,具有红外吸收活性,只有发生偶极 矩的变化时才会产生红外光谱 2.以亚甲基为例说明分子的基本振动模式 H H 解:(1)对称与反对称伸缩振动:
第十章 红外光谱法习题解答 1. 产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什 么? 解:条件:激发能与分子的振动能级差相匹配,同时有偶极矩的变化. 并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱,具有红外吸收活性,只有发生偶极 矩的变化时才会产生红外光谱. 2.以亚甲基为例说明分子的基本振动模式. 解:( 1) 对称与反对称伸缩振动: C H H C H H as s
(2)面内弯曲振动: H H (剪式,δ) (摇摆,p) (3)面外弯曲振动: H H (摇摆,o) (扭曲,τ)
(2) 面内弯曲振动: C H H C H H (剪式, ) (摇摆,) (3)面外弯曲振动: C H H C H H (摇摆,) (扭曲,)
3.何谓基团频率?它有什么重要用途? 解:与一定结构单元相联系的振动频率称为基团频率,基团频率大多集中在4000-1350 cm1,称为基团频率区,基团频率可用于鉴定官能团 4红外光谱定性分析的基本依据是什么?简要叙述红外定性分析的过程 解:基本依据:红外对有机化合物的定性具有鲜明的特征性,因为每一化合物都 有特征的红外光谱,光谱带的数目、位置、形状、强度均随化合物及其聚集态的 不同而不同。定性分析的过程如下: (1)试样的分离和精制;(2)了解试样有关的资料;(3)谱图解析;(4)与标准谱图对 照;(5)联机检索
3. 何谓基团频率? 它有什么重要用途? 解:与一定结构单元相联系的振动频率称为基团频率,基团频率大多集中在4000-1350 cm-1，称为基团频率区，基团频率可用于鉴定官能团． 4.红外光谱定性分析的基本依据是什么？简要叙述红外定性分析的过程． 解：基本依据：红外对有机化合物的定性具有鲜明的特征性，因为每一化合物都 有特征的红外光谱，光谱带的数目、位置、形状、强度均随化合物及其聚集态的 不同而不同。定性分析的过程如下： (1) 试样的分离和精制；(2)了解试样有关的资料；(3)谱图解析；(4)与标准谱图对 照;(5)联机检索
5影响基团频率的因素有哪些? 解:有内因和外因两个方面. 内因:(1)电效应,包括诱导、共扼、偶极场效应;(2)氢键;(3)振动耦合;(4) 费米共振;(5)立体障碍;(6)环张力。 外因:试样状态,测试条件,溶剂效应,制样方法等。 6.何谓指纹区?它有什么特点和用途? 解:在IR光谱中,频率位于1350-650cm1的低频区称为指纹区.指纹区的主要 价值在于表示整个分子的特征,因而适用于与标准谱图或已知物谱图的对照, 以得出未知物与已知物是否相同的准确结论,任何两个化合物的指纹区特征都 是不相同的
5.影响基团频率的因素有哪些? 解:有内因和外因两个方面. 内因: (1)电效应,包括诱导、共扼、偶极场效应；（2）氢键；（3）振动耦合；（4） 费米共振；（5）立体障碍；（6）环张力。 外因：试样状态，测试条件，溶剂效应，制样方法等。 6. 何谓指纹区？它有什么特点和用途？ 解：在IR光谱中，频率位于1350-650cm-1的低频区称为指纹区．指纹区的主要 价值在于表示整个分子的特征，因而适用于与标准谱图或已知物谱图的对照， 以得出未知物与已知物是否相同的准确结论，任何两个化合物的指纹区特征都 是不相同的．
7.将800nm换算为(1)波数;(2)μm单位 解 10 o/cm =107/800=12500 d/nm /m=800/103=0.8 8根据下列力常数k数据,计算各化学键的振动频率(cm1) (1)乙烷CH键,k=5.1Ncm1;(2)乙炔CH键,k=5.9Ncm1; (3)乙烷CC键,K=4.5Ncm1;(4)苯C-C键,k=7.6Ncm (5)CH3CN中的C≡N键,k=17.5Ncm1 (6)甲醛C-O键,K=12.3Ncm1; 由所得计算值,你认为可以说明一些什么问题?
7. 将800nm换算为（１）波数；（２）mm单位． 解: 800 10 0 8 10 800 12500 10 3 7 7 1 / / . / / / = = = = = − m nm cm m 8.根据下列力常数k数据，计算各化学键的振动频率（cm-1 ). (1)乙烷C-H键，k=5.1N.cm-1；(2)乙炔C-H键，k=5.9N.cm-1 ; (3)乙烷C-C键，k=4.5N.cm-1 ; (4)苯C-C键，k=7.6N.cm-1 ; (5)CH3CN中的C≡N键， k=17.5N.cm-1 (6)甲醛 C-O键，k=12.3N.cm-1 ; 由所得计算值，你认为可以说明一些什么问题？