题目
某未知样品的红外谱图在3400 , (cm)^-1出现宽峰,在1700 , (cm)^-1有强吸收峰,在1200 , (cm)^-1出现C-O吸收峰。该化合物最可能是:A. 酮类B. 酯类C. 醇类D. 羧酸
某未知样品的红外谱图在$3400 \, \text{cm}^{-1}$出现宽峰,在$1700 \, \text{cm}^{-1}$有强吸收峰,在$1200 \, \text{cm}^{-1}$出现C-O吸收峰。该化合物最可能是:
A. 酮类
B. 酯类
C. 醇类
D. 羧酸
题目解答
答案
D. 羧酸
解析
本题考查红外光谱特征与有机化合物结构的对应关系。解题思路是根据题目中给出的红外谱图特征吸收峰,结合各类有机化合物的典型红外吸收峰进行逐一分析和匹配。
- 分析$3400 \, \text{cm}^{-1}$的宽峰:
- 在红外光谱中,$O - H$键的伸缩振动通常会在$3200 - 3600 \, \text{cm}^{-1}$区域出现吸收峰,且由于$O - H$键之间容易形成氢键,会导致吸收峰变宽。
- 所以$3400 \, \text{cm}^{-1}$的宽峰对应$O - H$振动,含有$O - H$键的化合物可能是羧酸或醇。
- 分析$1700 \, \text{cm}^{-1}$的强吸收峰:
- $C = O$键的伸缩振动吸收峰一般出现在$1650 - 1800 \, \text{cm}^{-1}$区域,且吸收强度较大。
- 因此$1700 \, \text{cm}^{-1}$的强峰为$C = O$振动,含有$C = O$键的化合物可能是酮、酯或羧酸。
- 分析$1200 \, \text{cm}^{-1}$的$C - O$吸收峰:
- $C - O$键的伸缩振动吸收峰通常在$1000 - 1300 \, \text{cm}^{-1}$区域。
- 所以$1200 \, \text{cm}^{-1}$的$C - O$峰可能为酯或羧酸。
- 综合判断:
- 酮类(A)只含有$C = O$键,没有$O - H$键,不满足$3400 \, \text{cm}^{-1}$的宽峰条件,所以排除A选项。
- 醇类(C)只含有$O - H$键和$C - O$键,没有$C = O$键,不满足$1700 \, \text{cm}^{-1}$的强吸收峰条件,所以排除C选项。
- 酯类(B)含有$C = O$键和$C - O$键,但没有$O - H$键,不满足$3400 \, \text{cm}^{-1}$的宽峰条件,所以排除B选项。
- 羧酸(D)同时含有$O - H$键、$C = O$键和$C - O$键,能同时满足$3400 \, \text{cm}^{-1}$的宽峰、$1700 \, \text{cm}^{-1}$的强吸收峰以及$1200 \, \text{cm}^{-1}$的$C - O$吸收峰这三个条件。