题目
某化合物分子式C8H7N，熔点为29℃；试根据其红外光谱图，推测其结构。σ/cm^(-1)-|||-4000 3000 2500 2 2000 1500 1300 1200 1100 1000 900 800 700-|||-l-|||-N N-|||-1384 i-|||-Sig 1450-|||-1177-|||-1607 1508-|||-2217-|||-8171-|||-l l-|||-3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15-|||-λ/cm^(-1)
某化合物分子式C8H7N，熔点为29℃；试根据其红外光谱图，推测其结构。
题目解答
答案
不饱和度
6
可能含有苯环、叁键或两个双键
谱
峰
归
属
3030cm-1
苯环上=C-H伸缩振动
2217cm-1
CN的特征吸收峰
1607、1508cm-1
苯环C=C伸缩振动
1450cm-1
苯环C=C伸缩振动和CH3的C-H不对称变形振动的叠合
1384cm-1
CH3的C-H对称变形振动，甲基特征
817cm-1
苯环对位取代的特征
推测结构
解析
步骤 1：计算不饱和度
分子式为C8H7N，根据不饱和度计算公式：不饱和度 = (2C + 2 - H - N) / 2，其中C为碳原子数，H为氢原子数，N为氮原子数。代入分子式中的数值，得到不饱和度 = (2*8 + 2 - 7 - 1) / 2 = 6。这表明分子中可能含有苯环、叁键或两个双键。
步骤 2：分析红外光谱图
根据红外光谱图，可以观察到以下特征峰：
- 3030 cm^(-1)：苯环上=C-H伸缩振动
- 2217 cm^(-1)：CN的特征吸收峰
- 1607 cm^(-1)：苯环C=C伸缩振动
- 1508 cm^(-1)：苯环C=C伸缩振动
- 1450 cm^(-1)：苯环C=C伸缩振动和CH3的C-H不对称变形振动的叠合
- 1384 cm^(-1)：CH3的C-H对称变形振动，甲基特征
- 817 cm^(-1)：苯环对位取代的特征
步骤 3：推测结构
根据上述分析，可以推测该化合物的结构为苯环上含有一个-CN基团和一个-CH3基团，且-CN基团和-CH3基团位于苯环的对位。因此，该化合物的结构式为对甲基苯腈。
分子式为C8H7N，根据不饱和度计算公式：不饱和度 = (2C + 2 - H - N) / 2，其中C为碳原子数，H为氢原子数，N为氮原子数。代入分子式中的数值，得到不饱和度 = (2*8 + 2 - 7 - 1) / 2 = 6。这表明分子中可能含有苯环、叁键或两个双键。
步骤 2：分析红外光谱图
根据红外光谱图，可以观察到以下特征峰：
- 3030 cm^(-1)：苯环上=C-H伸缩振动
- 2217 cm^(-1)：CN的特征吸收峰
- 1607 cm^(-1)：苯环C=C伸缩振动
- 1508 cm^(-1)：苯环C=C伸缩振动
- 1450 cm^(-1)：苯环C=C伸缩振动和CH3的C-H不对称变形振动的叠合
- 1384 cm^(-1)：CH3的C-H对称变形振动，甲基特征
- 817 cm^(-1)：苯环对位取代的特征
步骤 3：推测结构
根据上述分析，可以推测该化合物的结构为苯环上含有一个-CN基团和一个-CH3基团，且-CN基团和-CH3基团位于苯环的对位。因此，该化合物的结构式为对甲基苯腈。