反-丁烯二酸的区分

一、目的及要求

1.用红外光谱法区分丁烯的两种几何异构体。

2.练习使用KBr压片法制样。

二、实验原理

区分烯烃顺、反异构体，常常借助位于1 000～650 cm－1的γC—H谱带。

烷基型烯烃的顺式结构出现在730～675cm－1，反式结构出现在约960 cm－1处。当取代基变化时，顺式结构峰位变化较大，反式结构峰位基本不变，因此在确定异构体时非常有用。除上述谱带外，对于丁烯二酸，位于1 710～1 580 cm－1波数范围的光谱也很有特点。

顺-丁烯二酸和反-丁烯二酸的区别，是分子中两个羧基相对于双键的几何排列不同。顺-丁烯二酸分子结构对称性差，加之双键与羧基共轭，在约1 600 cm－1处出现很强的νC＝O谱带；反-丁烯二酸分子结构对称性强，双键位于对称中心，其伸缩振动无红外活性，在光谱中观察不到吸收谱带。另外，顺-丁烯二酸只能生成分子间氢键，其羰基谱带位于1 705 cm－1，接近羰基νC＝O频率的正常值；而反-丁烯二酸能生成分子内氢键，其碳基谱带移至1 680 cm－1。因此，利用这一区间的谱带可以很容易地将这两种几何异构体区分开来。

三、仪器与试剂

1.仪器

红外光谱仪

压片装置（压膜、油压机、真空泵）

玛瑙研钵

不锈钢刮刀

2.试剂

溴化钾粉末（分析纯）

顺-丁烯二酸（分析纯）

反-丁烯二酸（分析纯）

四、实验步骤

1.将2～4 mg顺-丁烯二酸放在玛瑙研钵中磨细至2μm左右，再加入200～400 mg干燥的KBr粉末继续研磨3 min，混合均匀。

用不锈钢刮刀移取200 mg混合粉末于压模的底磨面上，中心可稍高一些。小心降下柱塞，并用柱塞一面捻动一面稍加压力使粉末完全铺平，慢慢拔出柱塞。放入顶模和柱塞，把模具装配好，置于油压机下。

将模具连上真空泵，在10～30 L／min抽速下预排气5 min，逐渐加压到7 500 kgf／cm2^[1]；持续5 min后拆除真空泵，缓缓降压，取出压模。除去底座，用取样器顶出锭片。

2.用同样方法制得反-丁烯二酸的锭片。

3.分别录制谱图。

五、数据处理

根据实验所得的两张谱图，鉴别顺、反异构体。同时查阅谱图，将顺、反-丁烯二酸的Sadtler谱图与标准谱图相对照，以做进一步确证。

六、思考题

1.何谓指纹区？它有什么特点和用途？