武漢大學(xué)化學(xué)系儀器分析課后習(xí)題答案(編輯修改稿)
2025-02-10 18:25 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 解：依照上題的計(jì)算公式 將k＝9 Ncm1，MH=，MF=?！〗猓?戊酮的最強(qiáng)吸收帶是羰基的伸縮振動(dòng)（nC=O），分別在極性溶劑95%乙醇和非極性溶劑正己烷中，其吸收帶出現(xiàn)的頻率在正己烷中位于較高處。原因是乙醇中的醇羥基可以與戊酮的羰基形成分子間氫鍵，導(dǎo)致羰基的伸縮振動(dòng)頻率向低波數(shù)方向移動(dòng)。而正己烷不能與戊酮形成分子間氫鍵?！〗猓?197。197。197。197。（a）C190。H 伸縮 （b）C190。H 伸縮 （c）CH2扭曲 197。197。（d）C＝C 伸縮 （e）C190。H 剪式 （f）C190。H搖擺判斷法則為：若振動(dòng)前后引起偶極矩的變化的，是具有紅外活性的，否則為非紅外活性的。因此具有紅外活性是：（b）（c）（e），非紅外活性 （a）（d）（f）?！ 〗猓壕€性分子CS2，理論上計(jì)算其基本振動(dòng)數(shù)為：3N－5＝4。其具體振動(dòng)形式如下：（a）對(duì)稱伸縮振動(dòng) （b）反對(duì)稱伸縮振動(dòng)（c）面內(nèi)彎曲振動(dòng) （d）面外彎曲振動(dòng) 具有紅外活性的有：（b）（c）（d），其中（c）（d）振動(dòng)吸收的頻率一樣?！ 〗猓焊鶕?jù)分子式計(jì)算該化合物的不飽和度：其紅外吸收峰分別說(shuō)明：3020 cm1 n=C－H 不飽和化合物，含有雙鍵2900cm1 nC－H 飽和烷基1690cm1 nC=O 共軛的羰基，占有一個(gè)不飽和度1620cm1 nC=C 共軛雙鍵，占有一個(gè)不飽和度從紫外吸收emax＝104說(shuō)明，此躍遷是由p174。p*產(chǎn)生的。因此可能有如下結(jié)構(gòu)： 或者 （1） （2）用Woodward規(guī)則計(jì)算：（1）：母體基數(shù) 215nm （2）： 母體基數(shù) 215nm a烷基取代180。0 0nm a烷基取代180。1 12nm 計(jì)算值 215nm 計(jì)算值 227nm因此該化合物為 （2） 解：在影響基團(tuán)頻率的因素中，由于取代基具有不同的電負(fù)性，通過(guò)靜電誘導(dǎo)效應(yīng)I，引起分子中電子分布的變化，改變了鍵的力常數(shù)，使得鍵或基團(tuán)的特征頻率發(fā)生位移。當(dāng)有電負(fù)性較強(qiáng)的元素與羰基上的碳原子相連時(shí)，由于誘導(dǎo)效應(yīng)，就會(huì)發(fā)生從氧上的電子轉(zhuǎn)移： Cl 導(dǎo)致C=O鍵的力常數(shù)變大，因而使的吸收向高波數(shù)方向移動(dòng)。元素的電負(fù)性越強(qiáng)，誘導(dǎo)效應(yīng)越強(qiáng)。吸收峰向高波數(shù)移動(dòng)的程度越顯著。 因此，五個(gè)中C＝O伸縮振動(dòng)頻率最高的是： 解：在酸、醛、酯、酰鹵和酰胺類化合物中，都有與C＝O相連的含孤對(duì)電子基團(tuán)，它們對(duì)nC=O的影響主要是通過(guò)誘導(dǎo)和中介這兩個(gè)相對(duì)的效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)有電負(fù)性較強(qiáng)的元素與羰基上的碳原子相連時(shí)，由于靜電誘導(dǎo)效應(yīng)I，使C=O中氧原子上的電子向碳原子轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致C=O鍵的力常數(shù)變大，從而使C=O吸收向高波數(shù)方向移動(dòng)，并且元素的電負(fù)性越強(qiáng)，誘導(dǎo)效應(yīng)越強(qiáng)，C=O吸收峰向高波數(shù)移動(dòng)的程度越顯著。中介效應(yīng)M源于含孤對(duì)電子基團(tuán)上的孤對(duì)電子與C=O上p電子發(fā)生重疊，使它們的電子云密度平均化，造成C=O鍵力常數(shù)下降，使C=O的吸收頻率向低波數(shù)移動(dòng)。對(duì)同一基團(tuán)來(lái)說(shuō)，若誘導(dǎo)效應(yīng)I和中介效應(yīng)M同時(shí)存在，則振動(dòng)頻率最后位移的方向和程度，取決于這兩種效應(yīng)的凈結(jié)果。因此，不考慮其它因素條件影響，在酸、醛、酯、酰鹵和酰胺類化合物中，出現(xiàn)C＝O伸縮振動(dòng)頻率的大小順序?yàn)椋乎｛u酸酯醛酰胺?！〗猓?(Ⅰ) (Ⅱ)比較結(jié)構(gòu)(Ⅰ) 和(Ⅱ)可知，3330cm1和1600 cm1處的銳陡帶應(yīng)分別源于結(jié)構(gòu)（Ⅱ）中的nN－H和nC=O。這也可以從該材料在2300 cm1和3600 cm1處無(wú)吸收看出，因?yàn)?300 cm1和3600 cm1處的吸收分別對(duì)應(yīng)－C≡N和－OH。因此結(jié)構(gòu)（Ⅱ）更可能為該材料的結(jié)構(gòu)組成。1解：芳環(huán)C－H面外彎曲振動(dòng)位于900650cm1范圍。出現(xiàn)1~2條強(qiáng)吸收帶。譜帶位置及數(shù)目與苯環(huán)的取代情況有關(guān)，如下表所示，利用此范圍的吸收帶可判斷苯環(huán)上取代基的相對(duì)位置。芳烴的C－H面外彎曲振動(dòng)（cm1）類型dC－H5個(gè)氫取代（單取代）~750（s），~700（s）4個(gè)鄰接的氫（鄰二取代）770~735（s）3個(gè)鄰接的氫（間二取代）810~750（s），710~690（s）2個(gè)鄰接的氫（對(duì)二取代）860~800（s）上表中s代表單峰。因此：化合物A 吸收帶在767 cm1和629 cm1處 間位 化合物B 吸收帶在792 cm1處 對(duì)位 化合物C 吸收帶在724 cm1處 鄰位1解：根據(jù)苯環(huán)中C－H面外彎曲振動(dòng)吸收峰在900~600 cm1區(qū)域內(nèi)的特征，C7H7Br在801 cm1有一單吸收帶，說(shuō)明苯環(huán)為對(duì)位取代，則該化合物為對(duì)溴甲苯。1解：根據(jù)苯環(huán)中C－H面外彎曲振動(dòng)吸收峰在900~600 cm1區(qū)域內(nèi)的特征，該氯苯在900cm1和690 cm1間無(wú)吸收帶，說(shuō)明苯環(huán)上所有的氫都被氯取代了，因此該化合物為六氯苯。1解：3500 cm1 3400 cm1－NH2 nasns叔胺無(wú)此帶3030 cm1=C－H氫伸縮振動(dòng)2960 cm1，2870 cm1－CH3飽和碳?xì)鋘asns1450 cm1，1380 cm1－CH3飽和碳?xì)鋎asds1600 cm11500 cm1苯環(huán)骨架伸縮振動(dòng)1650 cm1nC=O~750 cm1，~700 cm1單取代苯環(huán)dC－H1解：烴類化合物的C－H伸縮振動(dòng)在3300~2700 cm1范圍，不飽和烴nC－H位于高頻端，飽和烴nC－H位于低頻端。通?！訡－H ，＝C－H及芳烴C－H的伸縮振動(dòng)大于3000 cm1，飽和C－H伸縮振動(dòng)小于3000 cm1。－C H3 中C－H nas 2960177。15cm1 ，ns 2870177。15 cm1RCH＝CH2中C－H nas約為3095~3075 cm1， ns 3040~3010 cm1≡C－H中C－H ns約為3300 cm1 －CHO中C－H ns位于2850~2720 cm1 1解： （a） （b）在影響基團(tuán)頻率的因素中，共軛效應(yīng)使共軛體系具有兩面性，且使其電子云密度平均化，造成雙鍵略有伸長(zhǎng)，單鍵略有縮短，因此雙鍵的吸收頻率向低波數(shù)方向位移。較大共軛效應(yīng)的苯基與C＝O相連，p－p共軛效應(yīng)致使苯甲醛（a）中較乙醛中nC=O降低40 cm1。對(duì)二氨基苯甲醛分子（b）中，對(duì)位推電子基二甲氨基的存在，使共軛效應(yīng)增大，C＝O極性增強(qiáng)，雙鍵性下降，nC=O較苯甲醛向低波數(shù)位移近30 cm1。1解：烯烴的面外彎曲振動(dòng)位于1000 670 cm1，單峰或多峰吸收帶，容易識(shí)別，可用于判斷烯烴的取代情況。烯烴為HRC＝CRH結(jié)構(gòu)時(shí)，其順?lè)串悩?gòu)體分別在690 cm1，970 cm1出現(xiàn)吸收，烯烴為RCH＝CH2結(jié)構(gòu)時(shí)，在990 cm1和910 cm1出現(xiàn)兩個(gè)強(qiáng)峰。對(duì)于丁二烯（1，3）均聚化合物可能存在以下三種結(jié)構(gòu)： 結(jié)合題中所給的紅外光譜圖，可以識(shí)別A，B，C的鍵結(jié)構(gòu)分別為： 1解：3620 cm1處的吸收是游離OH的伸縮振動(dòng)，而3450 cm1處的吸收是由于形成了氫鍵，吸收波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)形成的。在CCl4稀溶液中只能形成分子內(nèi)氫鍵，不易形成分子間氫鍵。從下面結(jié)構(gòu)可以看出，只有順式環(huán)戊二醇可以形成分子內(nèi)氫鍵，所以在CCl4稀溶液中，順式環(huán)戊二醇會(huì)在3450 cm1處出峰，而反式環(huán)戊二醇則不出現(xiàn)。 順式 1,2環(huán)戊二醇160
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