AS化學中紅外光譜題的解題思路

在AS化學階段，關(guan) 於(yu) 化學分析儀(yi) 器需要考察的內(nei) 容隻有兩(liang) 個(ge) ：一個(ge) 是紅外光譜IR（infra-red spectrum），一個(ge) 是質譜MS（mass spectrum）。

這篇文章講述IR譜圖的分析和在真題中的解題方式。

首先，我們(men) 需要記住幾個(ge) 常見官能團的特征峰。

比如，C-H的伸縮振動特征峰是在3000左右，因為(wei) 一個(ge) 化合物中往往會(hui) 含有多個(ge) 不同的C-H鍵，因此在3000左右如果看到多元疊加峰，那就是C-H峰。而峰的個(ge) 數代表了這個(ge) 化合物中含有多少種不同的C-H鍵。

又如，C=O carbonyl羰基，特征峰在1700左右，是一個(ge) 尖銳的，很顯眼的特征峰。而這個(ge) 特征峰是整個(ge) AS階段考察的重點。

在2500-3500的寬闊又圓潤顯眼的特征峰是carboxylic acid羧酸的O-H特征峰。

而-OH醇的特征峰為(wei) ：寬闊顯眼的在3400的O-H特征峰，和在1500和960的O-H尖峰。以及1200的C-O單鍵峰。

烯C=C雙鍵在1400-1600有多元峰。因為(wei) 有多種基團的特征峰出現在1400-1600這個(ge) 範圍，因此這個(ge) 位置不能當作C=C雙鍵的特征峰來判斷C=C鍵的存在。

我們(men) 來看第一道真題：

很顯然，如果記憶了上述的特征峰位置，這道題很容易解答。C-H在3000的多元峰，C=O在1680的尖峰。答案B。

如果不記得官能團特征峰的具體(ti) 位置了，可以用排除法。因為(wei) 上麵我提到過C=C雙鍵的特征峰和別的基團有重疊，因此隻看紅外譜圖是無法判斷的，可以直接排除掉選項A和C。而-OH鍵在紅外譜圖左側(ce) 都有顯眼的寬峰，而題幹中的譜圖沒有，因此排除D，答案是B。

下麵我們(men) 再來看一道真題：

一般解這類題目用排除法。原因就是背誦特征峰時候很容易搞混亂(luan) ，而把最重要的羰基的尖峰位置，酸和醇的寬峰大概位置記住了，這道題就能做對。首先左側(ce) 有寬闊的峰，因此隻能是羧酸和醇，排除A和D。圖譜中沒有carbonyl羧基特征峰：1680（1700左右），因此可以排除掉B，答案是C。

在這道題中，答案是醇，而給出的IR圖譜中醇的特征峰和我們(men) 文章中提到的有些偏差，隻對上了-OH在3400左右的寬峰和1200左右的C-O單鍵峰。因此在解這類題目時候，最好用排除法，把最不可能的排除掉，就能得到答案。

之所以在文章開頭的內(nei) 容裏提到C-H峰的特征峰（AS很少考），這是因為(wei) 在下麵這道真題裏麵出現了。

看到這道題我們(men) 首先審題，在AS有機化學這一章節裏，我們(men) 學到的能被重鉻酸鉀氧化的隻有醇，氧化產(chan) 物可以是醛aldehyde，酮ketone，和羧酸carboxylic acid。前兩(liang) 者取決(jue) 於(yu) -OH是在端基碳terminal carbon還是在中間的碳上。而由於(yu) 題幹提到用了excess過量的重鉻酸鉀，因此醛會(hui) 進一步氧化成羧酸，所以在這題裏麵，產(chan) 物K隻可能是酮和羧酸，排除掉A選項。

觀察題目，IR譜圖中沒有2500-3500的寬闊峰，因此排除掉羧酸D。答案隻能在B和C裏麵選。

題目提到了化合物J是branched-chain alcohol，也就是說碳鏈是有支鏈的，因此選C，因為(wei) C選項中的J是有支鏈的。

如果我們(men) 沒有注意到題幹中提到的branched-chain這個(ge) 詞，在B和C中無法做出選擇。這時候，我們(men) 可以用C-H特征峰來解答這道題目。K的紅外譜圖在3000左右的特征峰有三組，也就是代表著C-H鍵有三種。B選項中由於(yu) C=O在碳鏈正中間，因此結構是對稱結構，左右兩(liang) 側(ce) 和羰基距離相同的碳上的C-H鍵是一樣的。

也就是說左側(ce) CH2和右側(ce) CH2一樣，左側(ce) 的CH3和右側(ce) 的CH3也是一樣的，一共有兩(liang) 種C-H鍵。C選項C=O結構左側(ce) 的兩(liang) 個(ge) CH3是一樣的歸為(wei) 一類，左側(ce) 的CH為(wei) 第二類，右側(ce) 的CH3為(wei) 第三類（和羰基的距離比左側(ce) 的CH3近一個(ge) 碳），因此應該在3000左右有三組不同的峰。答案為(wei) C。