苯和甲苯的核磁共振吸收峰几个

均三甲苯核磁共振氢谱中的三个甲基是等效的，会出现9个H都是等同的尖锐单峰（sharp singlet)。

化学位移大约是0.95ppm.

而苯环的3个H也是等效的， 在7.15ppm会出现一个较宽的单峰（broaden singlet）。

两者的积分比是3:1.

当苯环引入烷基时，由于烷基的C－H与苯环产生超共轭效应，使苯环的吸收带红移(向长波移动)，吸收强度增大

对于二甲苯来说，取代基的位置不同，红移和吸收增强效应不同，通常顺序为：对位＞间位＞邻位。

酚羟基一般在3200-3400左右

甲基伸缩振动在2900附近，变形振动在1380，1430附近

酯基在1600-1700有极强的吸收，主要是羰基的吸收峰

苯环骨架振动在1600，1580附近有吸收

紫外吸收峰在237.5nm

1800年英国天文学家赫谢尔（Hershl）用温度计测量太阳光可见光区内\外温度时，发现红色光以外黑暗部分的温度比可见光部分高，这种人类视觉看不见的红外光，称为红外辐射或红外线。

图9.2.1 地下污染区的探地雷达检测剖面图

红外线被发现后，逐渐被应用到各个方面，在化学上，利用不同物质对不同波长红外辐射的吸收程度不同，用来推断物质分子的组成和结构。这种方法称之为红外分子吸收光谱法，简称红外吸收光谱法或红外光谱法。常以IR（Infrared）为缩写。例如1892年就发现凡是含有甲基的物质，都会强烈地吸收3.4 μm波长的红外光。当不同波长（波数）的红外辐射依次照射到样品时。某些波长的辐射能被样品选择吸收而减弱，于是形成红外吸收光谱。一般纵坐标以百分透过率标度，定性分析多用这种标度，定量分析多用吸光度（A）标度。横坐标以波数ν（cm-1）标度。波数是指每cm长度上波的数目，它与波长成倒数关系，见如下关系式

环境地球物理学概论

由于不同物质具有不同的分子结构，就会吸收不同的红外辐射能量而产生相应的红外吸收光谱，用仪器测量物质的红外吸收光谱，然后根据这种物质的红外特征吸收峰位置、数目、相对强度和形状（峰宽）等参数，就可推断样品中有哪些基团，并确定其分子结构，这就是红外光谱的定性和结构分析的依据。同一物质不同浓度时，在同一吸收峰位置具有不同的吸收峰强度，在一定条件下，试样物质的浓度与吸收峰的强度成正比关系，这就是红外吸收光谱定量分析的依据。

红外光谱的范围很广，为0.75～1000 μm（13 300～10 cm-1）。按应用波段不同，红外光谱划分为三个区域，括号内数字为波数范围。

近红外（NIR）区：0.75～2.5 μm（13 300～4000 cm-1）；

中红外（MIR）区：2.5～25 μm（4000～400 cm-1）；

远红外（FIR）区：25～1000 μm（400～10 cm-1）。

近红外区是可见光红色末端的一段，只有X-H或多键振动的倍频和合频出现在该区，其应用有限，仅在研究含氢原子的官能团，如O-H，N-H和C-H的化合物，特别是醇、酚、胺和碳氢化合物上，以及研究末端亚甲基、环氧基和顺反双键等时比较重要。在研究化合物的氢键方面也很有用。

中红外区是红外光谱中应用最早和最广的一个区。波数范围在4000～1000 cm-1区内的吸收峰为化合物中各个键的伸缩和弯曲振动，故为双原子构成的官能团的特征吸收。伸缩和弯曲振动都是基团内部原子间化学键的振动。波数范围1400～650 cm-1区的吸收峰大多是整个分子中多个原子间键的复杂振动，可以得到官能团周围环境的信息，用于化合物的鉴定。

远红外区应是200～10 cm-1。由于一般红外仪的中红外范围是5000～650 cm-1或5000～400 cm-1，所以，650～200 cm-1也包括在远红外区。含重原子的化学键伸缩振动和弯曲振动的基频在远红外光区，如C-X键的伸缩振动频率为650～450 cm-1，弯曲振动频率为350～250 cm-1，均是强峰。

不同物质对红外光谱的吸收，是基于分子受到红外光的辐射，产生振动能级跃迁，在振动时伴有偶极距改变者就吸收红外光子，形成红外吸收光谱，若用单色的可见光照射，入射光被样品散射，在入射光垂直面方向测到的散射光，构成拉曼光谱。所以说，只有分子在振动时有偶极距（双键）改变时，才会产生明显的吸收峰。图9.2.2是水和二氧化碳的吸收光谱。分子吸收一定频率的红外光后，其振动能级由基态（υ=0）跃迁到第一激发态时产生的吸收峰称为基峰。而由基态跃迁到第二激发态、第三激发态所产生的吸收峰，称为二倍频峰、三倍频峰等。三倍频峰以上因其跃迁几率很小，一般都很弱而不能被检测。

图9.2.2 水和二氧化碳的吸收光谱

吸收峰的强度：分子吸收光谱的吸收峰强度，可用摩尔吸光系数ε表示。吸收峰的强弱取决于基团偶极距改变的难易程度。基团的极性越大，吸收峰越强。在红外光谱中，吸收峰的强度有以下4种表达式。

（1）透过率（percent transmission）

环境地球物理学概论

式中：T为透射比（transmittance）；I0为入射光强度；I为透过光强度。

（2）吸收率（percent absorption）100-T

（3）吸光度（absorbance）

环境地球物理学概论

式中：A为吸光度；T0为波数υ处吸收峰基线的透射比；T为峰顶的透射比。

图9.2.3给出了甲苯的芳香烃吸收峰（3050 cm-1）强度的图。

图9.2.3 甲苯的芳香烃吸收峰（3050 cm-1）强度

（4）摩尔吸光系数（molar absorptivity）

根据比耳定律吸收强度与样品浓度和光穿透的距离成比例。

环境地球物理学概论

式中：c为溶液浓度，mol/L；l为吸收池厚度，cm；

lg（及lg（是在波数υ（cm-1）处的吸光度。

下面介绍一种非色散红外（NDIR）对大气中CO2的测量原理及方法

NDIR（Non-DispersiveInfraRed）非扩散红外气体分析方法是基于吸收光谱原理的一种分析方法。是一种先进的红外分析法，如图9.2.4所示为一般吸收光谱方法的基本原理图。

图9.2.4 一般吸收光谱法示意图

当激光发射一束光强为I0激光到吸收池，由于气体吸收使光强变小为I，探测器可以探测到这一变化。气体的吸收公式为

环境地球物理学概论

γ（ν）为吸收系数，C为吸收池内气体组分的浓度，L为吸收池长度。

γ（ν）当吸收池内的压力比较小的时候，γ（υ）近似为一洛仑兹线型（Lorentzian profile），严格来说为福依特线型（Voigt profile）。激光束到达探测器，探测器产生电信号，电信号可以被微机采集处理。经过对采集数据的Levenberg-Marquardt拟合，又由于L为已知量，可以求得吸收池内气体的浓度。非扩散红外气体分析方法正是基于上式来测量吸收池中气体组分浓度。

什么有机溶剂在紫外是没有吸收峰的紫外光谱的研究对象大 生色团对分子紫外吸收的影响 多是具有共轭双键结构的分子.如,胆甾酮（a）与异亚丙基丙酮（b）分子结构差异很大,但两者具有相似的紫外吸收峰.两分子中相同的O=C-C=C共轭结构是产生紫外吸收的关键基团.特点 1、紫外可见吸收光谱所对应的电磁波长较短,能量大,它反映了分子中价电子能级跃迁情况.主要应用于共轭体系（共轭烯烃和不饱和羰基化合物）及芳香族化合物的分析.2、由于电子能级改变的同时,往往伴随有振动能级的跃迁,所以电子光谱图比较简单,但峰形较宽.一般来说,利用紫外吸收光谱进行定性分析信号较少.3、紫外可见吸收光谱常用于共轭体系的定量分析,灵敏度高,检出限低.应用 总述 物质的紫外吸收光谱基本上是其分子中生色团及助色团的特征,而不是整个分子的特征.如果物质组成的变化不影响生色团和助色团,就不会显著地影响其吸收光谱,如甲苯和乙苯具有相同的紫外吸收光谱.另外,外界因素如溶剂的改变也会影响吸收光谱,在极性溶剂中某些化合物吸收光谱的精细结构会消失

用气谱分析应该就可以进行测定；

先将将汽油在色谱中寻找比较理想的分离条件，这个过程是需要不断地实验的，然后制作甲苯的标准溶液，分别进行待测样品的吸收峰及标样吸收峰的测定，根据相对保留时间进行吸收峰的定性分析，根据峰面积进行定量分析。

苯（Benzene, C6H6）在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味。苯可燃，毒性较高，是一种致癌物质。可通过皮肤和呼吸道进入人体，体内极其难降解，因为其有毒，常用甲苯代替，苯是一种碳氢化合物也是最简单的芳烃。它难溶于水，易溶于有机溶剂，本身也可作为有机溶剂。苯是一种石油化工基本原料。苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。苯具有的环系叫苯环，是最简单的芳环。苯分子去掉一个氢以后的结构叫苯基，用Ph表示。因此苯也可表示为PhH。

苯参加的化学反应大致有3种：一种是其他基团和苯环上的氢原子之间发生的取代反应；一种是发生在苯环上的加成反应（注：苯环无碳碳双键，而是一种介于单键与双键的独特的键）；一种是普遍的燃烧（氧化反应）（不能使酸性高锰酸钾褪色）。

取代反应

苯环上的氢原子在一定条件下可以被卤素、硝基、磺酸基、烃基等取代，生成相应的衍生物。由于取代基的不同以及氢原子位置的不同、数量不同，可以生成不同数量和结构的同分异构体。

苯环的电子云密度较大，所以发生在苯环上的取代反应大都是亲电取代反应。亲电取代反应是芳环有代表性的反应。苯的取代物在进行亲电取代时，第二个取代基的位置与原先取代基的种类有关。

卤代反应

苯的卤代反应的通式可以写成：

PhH+X2—催化剂（FeBr3/Fe）→PhX+HX

反应过程中，卤素分子在苯和催化剂的共同作用下异裂，X+进攻苯环，X-与催化剂结合。

以溴为例，将液溴与苯混合，溴溶于苯中，形成红褐色液体，不发生反应，当加入铁屑后，在生成的三溴化铁的催化作用下，溴与苯发生反应，混合物呈微沸状，反应放热有红棕色的溴蒸汽产生，冷凝后的气体遇空气出现白雾（HBr）。催化历程：

FeBr3+Br-——→FeBr4

PhH+Br+FeBr4-——→PhBr+FeBr3+HBr

反应后的混合物倒入冷水中，有红褐色油状液团（溶有溴）沉于水底，用稀碱液洗涤后得无色液体溴苯。

在工业上，卤代苯中以氯和溴的取代物最为重要。

硝化反应

苯和硝酸在浓硫酸作催化剂的条件下可生成硝基苯

PhH+HO-NO2-----H2SO4（浓）△---→PhNO2+H2O

硝化反应是一个强烈的放热反应，很容易生成一取代物，但是进一步反应速度较慢。其中，浓硫酸做催化剂，加热至50~60摄氏度时反应，若加热至70~80摄氏度时苯将与硫酸发生磺化反应，因此一般用水浴加热法进行控温。苯环上连有一个硝基后，该硝基对苯的进一步硝化有抑制作用，硝基为钝化基团。

磺化反应

用发烟硫酸或者浓硫酸在较高（70~80摄氏度）温度下可以将苯磺化成苯磺酸。

PhH+HO-SO3H——△—→PhSO3H+H2O

苯环上引入一个磺酸基后反应能力下降，不易进一步磺化，需要更高的温度才能引入第二、第三个磺酸基。这说明硝基、磺酸基都是钝化基团，即妨碍再次亲电取代进行的基团。

傅-克反应

在AlCl3催化下，苯也可以和醇、烯烃和卤代烃反应，苯环上的氢原子被烷基取代生成烷基苯。这种反应称为烷基化反应，又称为傅-克烷基化反应。例如与乙烯烷基化生成乙苯

PhH+CH2=CH2----AlCl3---→Ph-CH2CH3

在反应过程中，R基可能会发生重排：如1-氯丙烷与苯反应生成异丙苯，这是由于自由基总是趋向稳定的构型。

在强硫酸催化下，苯与酰卤化物或者羧酸酐反应，苯环上的氢原子被酰基取代生成酰基苯。反应条件类似烷基化反应，称为傅-克酰基化反应。例如乙酰氯的反应：

PhH + CH3COCl ——AlCl3—→PhCOCl3

加成反应

苯环虽然很稳定，但是在一定条件下也能够发生双键的加成反应。通常经过催化加氢，镍作催化剂，苯可以生成环己烷。但反应极难。

此外由苯生成六氯环己烷（六六六）的反应可以在紫外线照射的条件下，由苯和氯气加成而得。该反应属于苯和自由基的加成反应。

氧化反应

苯和其他的烃一样，都能燃烧。当氧气充足时，产物为二氧化碳和水。但在空气中燃烧时，火焰明亮并有浓黑烟。这是由于苯中碳的质量分数较大。

2C6H6+15O2——点燃—→12CO2+6H2O

苯本身不能和酸性KMnO4溶液反应，但在苯环连有直接连着H的C后，可以使酸性KMnO4溶液褪色。

臭氧化反应

苯在特定情况下也可被臭氧氧化，产物是乙二醛。这个反应可以看作是苯的离域电子定域后生成的环状多烯烃发生的臭氧化反应。

在一般条件下，苯不能被强氧化剂所氧化。但是在氧化钼等催化剂存在下，与空气中的氧反应，苯可以选择性的氧化成顺丁烯二酸酐。这是屈指可数的几种能破坏苯的六元碳环系的反应之一。（马来酸酐是五元杂环。）

这是一个强烈的放热反应。

其他

苯在高温下，用铁、铜、镍做催化剂，可以发生缩合反应生成联苯。和甲醛及次氯酸在氯化锌存在下可生成氯甲基苯。和乙基钠等烷基金属化物反应可生成苯基金属化物。在四氢呋喃、氯苯或溴苯中和镁反应可生成苯基格氏试剂。

苯不会与高锰酸钾反应褪色，与溴水混合只会发生萃取，而苯及其衍生物中，只有在苯环侧链上的取代基中与苯环相连的碳原子与氢相连的情况下才可以使高锰酸钾褪色（本质是氧化反应），这一条同样适用于芳香烃（取代基上如果有不饱和键则一定可以与高锰酸钾反应使之褪色）。这里要注意1，仅当取代基上与苯环相连的碳原子；2，这个碳原子要与氢原子相连（成键）。

至于溴水，苯及苯的衍生物以及饱和芳香烃只能发生萃取（条件是取代基上没有不饱和键，不然依然会发生加成反应）。

苯废气处理也是及其重要的。

光照异构化

苯在强烈光照的条件下可以转化为杜瓦苯（Dewar苯）：

杜瓦苯的性质十分活泼（苯本身是稳定的芳香状态，能量很低，而变成杜瓦苯则需要大量光能，所以杜瓦苯能量很高，不稳定）。

在激光作用下，则可转化成更活泼的棱晶烷：

棱晶烷呈现立体状态，导致碳原子sp3杂化轨道形成的π键间有较大的互斥作用，所以更加不稳定。

提示网友：不要被无知的人误导

苯环是官能团，其性质，易于取代难于加成，为高中课本要求掌握的内容

芳香环（如苯环），其特征是容易发生亲电取代，难以发生加成反应，并且光谱上这种大共轭体系一般具有特征吸收峰，对于核磁共振，芳香环对于连接其上的氢一般有很强的去屏蔽效应

机溶剂紫外没吸收峰

紫外光谱研究象 色团紫外吸收影响 具共轭双键结构.,胆甾酮（a）与异亚丙基丙酮（b）结构差异,两者具相似紫外吸收峰.两相同O=C-C=C共轭结构产紫外吸收关键基团.特点 1、紫外见吸收光谱所应电磁波较短,能量,反映价电能级跃迁情况.主要应用于共轭体系（共轭烯烃饱羰基化合物）及芳香族化合物析.2、由于电能级改变同,往往伴随振能级跃迁,所电光谱图比较简单,峰形较宽.般说,利用紫外吸收光谱进行定性析信号较少.3、紫外见吸收光谱用于共轭体系定量析,灵敏度高,检限低.应用 总述 物质紫外吸收光谱基本其色团及助色团特征,整特征.物质组变化影响色团助色团,显著影响其吸收光谱,甲苯乙苯具相同紫外吸收光谱.另外,外界素溶剂改变影响吸收光谱,极性溶剂某些化合物吸收光谱精细结构消失