有机波谱复习试题.docx
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有机波谱复习试题
2.化合物分子式C8H8O2，试根据其红外光谱图，推测其结构。
解:
4一个羰基化合物，经验式为C6H12O，其质谱见下图，判断该化合物是何物。
解：
图中m/z=100的峰可能为分子离子峰，那么它的分子量则为100。
图中其它较强峰有：
85，72，57，43等。
85的峰是分子离子脱掉质量数为15的碎片所得，应为甲基。
m/z=43的碎片等于M-57，是分子去掉C4H9的碎片。
m/z=57的碎片是C4H9＋或者是M-Me-CO。
根据酮的裂分规律可初步判断它为甲基丁基酮，裂分方式为：
图中有一m/z=72的峰，它应该是M-28，即分子分裂为乙烯后生成的碎片离子。
只有C4H9为仲丁基，这个酮经麦氏重排后才能得到m/z=72的碎片。
若是正丁基也能进行麦氏重排，但此时得不到m/z=72的碎片。
因此该化合物为3-甲基-2-戊酮。
5、某未知物的分子式为C9H10O2，紫外光谱数据表明：
该物λmax在264、262、257、252nm（εmax101、158、147、194、153）；红外、核磁、质谱数据如图5-1，图5-2，图5-3所示，试推断其结构。
图5-1未知物C9H10O2的红外光谱图
图5-2化合物C9H10O2的核磁共振谱
图5-3化合物C9H10O2的质谱图
答案：
3.下图是辛烷的同分异构体（ⅰ），（ⅱ），（ⅲ），（ⅳ）中某一个的13C{1H}表示。
请判断该图谱与哪个结构式相符？
为什么？
谱图中强度较大的峰是c峰还是b峰？
它们分别代表分子中哪类碳？
为什么？
答：
该谱图与（ⅲ）相符。
因为（ⅲ）中有5种不等性碳，与谱图一致。
谱图中c峰最强，它代表3个等同的甲基上的碳。
b峰强度次之，它代表2个等同的甲基上的碳。
a，d，e峰强度相等，各代表分子中其余的碳。
4.一个化合物的分子式为C7H7ON，计算它的环和双键的总数，并由所得数值推测一个适合该化合物的构造式；该化合物的质谱在m/z121，105，77，51处有较强的峰。
写出产生这些离子的断裂方式。
5.未知化合物的质谱、红外光谱、核磁共振氢谱如图，紫外光谱：
乙醇溶剂中λmax＝220nm（logε=4.08），λmax＝287nm（logε=4.36）。
根据这些光谱，推测其结构。
答：
质谱上高质量端m/z为146的峰，从它与相邻低质量离子峰的关系可知它可能为分子离子峰。
m/z为147的（M+1）峰，相对于分子离子峰其强度为10.81%，m/z为148的（M+2）峰，强度为0.73%。
根据分子量与同位素峰的相对强度从Beynon表中可以查出分子式C10H10O的（M+1）为10.65%，（M+2）为0.75%，与已知的谱图数据最为接近。
从C10H10O可以算出不饱和度为6，因此该未知物可能是芳香族化合物。
红外光谱：
3090cm-1处的中等强度的吸收带是ν=CH。
1600cm-1、1575cm-1以及1495cm-1处的较强吸收带是苯环的骨架振动νC=C。
740cm-1和690cm-1的较强带是苯环的外面δ=CH，结合2000~1660cm-1的δ=CH倍频峰，表明该化合物是单取代苯。
1670cm-1的强吸收带表明未知物结构中含有羰基，波数较低，可能是共轭羰基。
3100~3000cm-1除苯环的ν=CH以外，还有不饱和碳氢伸缩振动吸收带。
1620cm-1吸收带可能是νC=C，因与其他双键共轭，使吸收带向低波数移动。
970cm-1强吸收带为面外δ=CH，表明双键上有反式二取代。
核磁共振氢谱：
共有三组峰，自高场至低场为单峰、双峰和多重峰，谱线强度比3:
1:
6。
高场δH＝2.25ppm归属于甲基质子，低场δH＝7.5~7.2ppm归属于苯环上的五个质子和一个烯键质子。
δH＝6.67、6.50ppm的双峰由谱线强度可知为一个质子的贡献，两峰间隔0.17ppm，而低场多重峰中δH＝7.47、7.30ppm的两峰相隔也是0.17ppm，因此这四个峰形成AB型谱形。
测量所用NMR波谱仪是100MHz的，所以裂距为17Hz，由此可推断双键上一定是反式二取代。
综合以上的分析，该未知物所含的结构单元有：
甲基不可能与一元取代苯连结，因为那样会使结构闭合。
如果CH3与烯相连，那么甲基的δH应在1.9~1.6ppm，与氢谱不符，予以否定。
CH3与羰基相连，甲基的δH应在2.6~2.1ppm，与氢谱（δH＝2.25ppm）相符。
紫外光谱：
λmax＝220nm（logε=4.08）为π→π★跃迁的K吸收带，表明分子结构中存在共轭双键；λmax＝287nm（logε=4.36）为苯环的吸收带，表明苯环与双键有共轭关系。
因此未知物的结构为：
用质谱验证：
亚稳离子m＊81.0，因
，证明了m/z131的离子裂解为m/z103的离子。
质谱图上都有上述的碎片离子峰，因此结构式是正确的。
一．一个未知物，元素分析C80.6%,H7.46%,UV、IR、MS和NMR如下所示，请推测其结构
（3）MS谱 由m/z=77,105可知有苯环m/z=105基峰推测有Ph-C=O,由以上可知该该未知物含有如下部分结构：
Ph-C=O，-CH2-CH3
4、该未知物可能的结构为
1、根据伍德沃德规则计算下列化合物的紫外最大吸收波长λmax。
（1）母体215nm
（2）母体215nm
b烷基1+12nm环外双键1+5nm
λmax=227nma烷基1+10nm
b烷基1+12nm
λmax=242nm
3、某化合物分子式为C9H12O，其1HNMR谱如下，推测该化合物的结构。
3、答案：
答案：
Ω=9+1-6=4
7.2（5H）；4.3（2H）；3.4（2H）；1.2（3H）。
所以，结构为：
4、液体化合物C4H8O2的质谱图如下，试推测其结构及碎片离子。
4、答案：
5、化合物C4H8O2的IR和1HNMR谱数据如下，推测其结构。
IR：
3000~2850cm-1，2725cm-1，1725cm-1（vs），1220~1160cm-1（s），1100cm-1。
1HNMR：
d=1.29（双峰，6H），d=5.13（七重峰，1H），d=8.0（单峰，1H）。
5、答案：
某化合物分子式C4H8O2，试根据其红外光谱图，推测其结构。
由元素分析测得某化合物的组成式为C8H8O2，其质谱图如下图，确定化合物结构式。
四、
（1）该化合物分子量M=136
（2）该化合物的不饱和度
由于不饱和度为5，而且质谱中存在m/z77，51等峰，可以推断该化合物中含有苯环。
（3）高质量端质谱峰m/z105是m/z136失去质量为31的碎片（-CH2OH或-OCH3）产生的，m/z77（苯基）是m/z105失去质量为28的碎片（-CO或-C2H4）产生的。
因为质谱中没有m/z91离子，所以m/z105对应的是136失去CO，而不136失去C2H4。
（4）推断化合物的结构为
某未知物C9H11的紫外、红外、核磁氢谱、碳谱及质谱数据如下，试推导该化合物结构。
简答题：
（共4题，每题14分，共56分）
二、根据以下MS图谱推测化合物的结构
3）无苯基的特征峰；
1、紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的主要贡献是什么？
答：
在有机结构鉴定中，紫外光谱在确定有机化合物的共轭体系、生色团和芳香性等方面有独到之处
2、用红外光谱鉴别下列化合物：
（1）
解：
（A）C–H伸缩振动（νC–H）：
低于3000cm-1；
无双键的伸缩振动（νC=C）及双键的面外弯曲振动（γC=C）吸收。
（B）C–H伸缩振动（νC–H）：
3010cm-1、~2980cm-1均有峰；
双键绅缩振动（νC=C）：
~1640cm-1；
双键面外弯曲振动（γC=C）：
~990cm-1，910cm-1。
（2）
解：
（A）无~3300cm-1（ν≡C–H）、2120cm-1（νC≡H）及~680cm-1（δ≡C–H）峰；
（B）有~3300cm-1（ν≡C–H）、2120cm-1（νC≡H）及~680cm-1（δ≡C–H）峰。
3、由元素分析测得某化合物的组成式为C8H8O2，其质谱图如图9.19，确定化合物结构式：
解：
（1）该化合物分子量M=136
（2）该化合物的不饱和度
由于不饱和度为5，而且质谱中存在m/z77，51等峰，可以推断该化合物中含有苯环。
（3）高质量端质谱峰m/z105是m/z136失去质量为31的碎片（-CH2OH或-OCH3）产生的，m/z77（苯基）是m/z105失去质量为28的碎片（-CO或-C2H4）产生的。
因为质谱中没有m/z91离子，所以m/z105对应的是136失去CO，而不136失去C2H4。
（4）推断化合物的结构为
最后，可以用标样确定未知物属于哪种结构。
对于本例也可用红外光谱法进一步确证。
4、用1H-NMR谱鉴别下列化合物：
（1）（A）（CH3）2C=C（CH3）2（B）（CH3CH2）2C=CH2
解：
（A）一种质子。
出一个单峰（12H）。
（B）三种质子。
出三组峰：
δ~0.9（3H,三重峰），δ~2.0（2H,四重峰），δ~5.28（2H）。
（2）（A）ClCH2OCH3（B）ClCH2CH2OH
解：
（A）两种质子，出两组单峰。
（B）三种质子，两组三重峰,一组单峰。
（3）（A）BrCH2CH2Br（B）CH3CHBr2
解：
（A）四个质子完全等价，出一个单峰；
（B）两种质子，出一组双重峰（3H）和一组四重峰（1H）。
（4）（A）CH3CCl2CH2Cl（B）CH3CHClCHCl2
解：
（A）两种质子，出两组单峰。
（B）三种质子，出三组峰。
二、用红外光谱鉴别下列化合物：
（1）
（2）
（3）
（4）
二、
（1）解：
（A）C–H伸缩振动（νC–H）：
低于3000cm-1；
无双键的伸缩振动（νC=C）及双键的面外弯曲振动（γC=C）吸收。
（B）C–H伸缩振动（νC–H）：
3010cm-1、~2980cm-1均有峰；
双键绅缩振动（νC=C）：
~1640cm-1；
双键面外弯曲振动（γC=C）：
~990cm-1，910cm-1。
（2）解：
（A）双键面外弯曲振动（γC=C）：
~680cm-1。
（B）双键面外弯曲振动（γC=C）：
~970cm-1。
（3）解：
（A）无~3300cm-1（ν≡C–H）、2120cm-1（νC≡H）及~680cm-1（δ≡C–H）峰；
（B）有~3300cm-1（ν≡C–H）、2120cm-1（νC≡H）及~680cm-1（δ≡C–H）峰。
（4）解：
（A）有~1600、1500、1580、1460cm-1苯环特征呼吸振动；
（B）无~1600、1500、1580、1460cm-1苯环特征呼吸振动；
三、化合物的分子式为C4H8Br2，其1HNMR谱如下，试推断该化合物的结构。
三、CH3CHBrCH2CH2Br
某未知物的分子式为C9H10O2，紫外光谱数据表明：
该物λmax在264、262、257、252nm（εmax101、158、147、194、153）；红外、核磁、质谱数据如图4-1，图4-2，图4-3所示，试推断其结构。
图4-1未知物C9H10O2的红外光谱图
图4-2化合物C9H10O2的核磁共振谱
图4-3化合物C9H10O2的质谱图
五、
六、Acompound（C8H10O）hastheinfraredand1HNMRspectrapresentedinthefollowingfigure.Whatisitsstructure?
5.某未知物分子式为C5H12O，它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，它的紫外吸收光谱在200nm以上没有吸收，试确定该化合物结构。
（写出分子式即可）
[解]参考从分子式C5H12O，求得不饱和度为零，故未知物应为饱和脂肪族化合物。
未知物的红外光谱是在CCl4溶液中测定的，样品的CCl4稀溶液的红外光谱在3640cm-1处有1尖峰，这是游离OH基的特征吸收峰。
样品的CCl4浓溶液在3360cm-1处有1宽峰，但当溶液稀释后复又消失，说明存在着分子间氢键。
未知物核磁共振谱中δ4.1处的宽峰，经重水交换后消失。
上述事实确定，未知物分子中存在着羟基。
未知物核磁共振谱中δ0.9处的单峰，积分值相当3个质子，可看成是连在同一碳原子上的3个甲基。
δ3.2处的单峰，积分值相当2个质子，对应1个亚甲基，看来该次甲基在分子中位于特丁基和羟基之间。
质谱中从分子离子峰失去质量31（－CH2OH）部分而形成基峰m/e57的事实为上述看法提供了证据，因此，未知物的结构是
（答案）
根据这一结构式，未知物质谱中的主要碎片离子得到了如下解释。
6.某一未知化合物，其质谱的分子离子峰为228.1152，红外光谱见图，核磁共振谱中δ6.95为四重峰（8H，每一双峰裂距为8Hz），δ2.65为宽峰（2H），δ1.63为单峰（6H）。
试确定该未知化合物的结构。
答案：
一已知化合物分子式为C8H8O2，IR光谱图如下，试推断化合物结构。
二、某化合物分子式为C4H8O，其MC图如下，试推断其结构。
四化合物A的分子式为C7H8，催化加氢可得到化合物B（C7H12）。
A的13C-NMR谱如图6.47所示。
试推出A的结构。
五化合物分子式为C5H8O，红外光谱在1745cm-1有一强吸收峰，其核磁共振碳谱如图6.46所示，试推出它的结构。
六已知化合物的分子式C12H16Br2O2S，氢谱数据如下:
1HNMR（CDCl3）:
δ7.26（s,1H）,1.84（t,J=6.9Hz,2H）,1.53（s,6H）,1.31-1.36（m,4H）,0.90（t,J=7.5Hz,3H）.并且该物质为酯类，试推断该物质的结果。
3、解释在下列化合物中，Ha、Hb的d值为何不同？
答：
Ha同时受到苯环，羰基的去屏蔽效应，而Hb则只受到苯环的去屏蔽效应，因而Ha位于较低场．
5.一个中性化合物，分子式为C7H13O2Br,不能形成肟及苯腙衍生物，其IR在2850-2950cm-1有吸收，但3000cm-1没有吸收，另一强吸收峰为1740cm-1,1HNMR吸收为d1.0（t,3H）,1.3（d,6H）,2.1（m,2H）,4.2（t,1H）,4.0（m,4H）,推断化合物的结构，并指定谱图中各个峰的归属。
答案：
不饱和度=1，不能形成肟及苯腙衍生物，表明所含的氧是酯不是酮醛，3000以上无吸收表明不含烯键，1740为典型的酯基的吸收，化合物结构如下
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