波谱分析习题.docx

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波谱分析习题

波谱分析习题一、选择题

DCCBBDAB

一、选择题

1下面五种气体不吸收红外光的是（）

A.CH3C1B.CH4C.CO2D.N2。

2有一种含氮的药物如用红外光谱判断它是否为腈类物质主要依据的谱带范围为

A.1500—1300cm-lB.3000—2700cm-1C.2400—2100cm-1

D.1900—1650cm-1E.3300—3000cm-1

3.峰的裂分数反应的是相邻碳原子上的质子数因此化合物BrCH2-CHBr2

中-CH2-基团应该表现为

A单峰B四重峰C.两重峰D.三重峰。

4紫外光谱中观察到230-270nm有多个精细结构的弱吸收峰可能是含有以下哪种基团

A.烷基B.苯环C.双烯D.羰基。

5某化合物红外光谱在3600-3200cm-1有两个中等强度的尖峰可能含有下列哪种基团

A.-OHB.NH2C.-C=ND.-C=C

6计算化合物C8H10O的不饱和度是

A.7B.6C.5D.4。

7.处于高能级的核将其能量及时转移给周围分子骨架中的其它核从而使

自己返回到低能态称为

A.纵向弛豫

B.横向弛豫

C.核磁共振

D.拉莫进动。

8.下列化合物按化学位移值的从大到小的顺序排列正确的是

A.CH3Br>CH3CI>CH4>CH3I;B.CH3F>CH3CI>CH3I>

CH4C.CH4>CH3I>CH3CI>CH3Br;D.CH3I>CH4>

CH3CI>CH3F.

二、填空题

1.1/22.C=O3.助色团红移增色4.偶极矩5.低四甲基硅烷TMS

12大能级分裂核磁共振棱镜光栅振动能级

1的原子呈核电荷均匀分布的球体有磁矩产生核磁共振吸收。

比较C=C和

C=O键的伸缩振动谱带强度更大者是。

3.有一些含有n电子的基团本身没有生色功能但当它们与生色团相连时就

会发生n—n共轭作用增强其生色能力这样的基团称为即使

得最大吸收波长：

max同时伴随

4.在分子振动过程中化学键或基团的

吸收红外光。

效应。

不发生变化就不

波数方向移动。

5氢键效应使-OH伸缩振动谱带向

处于完全相同的化学环境产生一个尖峰屏蔽强烈化学位移值最

与有机化合物中的质子峰不重迭。

核能级的跃迁产生所谓的现象

8.单色器是将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出任一波长单色

光的光学系统常用的色散元件是

和。

9.分子具有四种不同能级平动能级，转动能级，和电子能

级•

10.某组环境相同的氢核与3个环境相同的氢核偶合则被裂分为重峰这就是所谓的规律。

三、简答题

1.有机化合物的紫外光谱是其分子中外层价电子跃迁的结果电子跃迁

的类型主要有哪些试画出电子跃迁能级图。

2.下面这张红外光谱图对应的是下列哪种化合物为什么

A.苯乙酮B.苯乙醛C.乙酰胺D.乙酸

3.计算下面化合物的紫外最大吸收波长

4.采用什么光谱UVIR1HNMRMS可以将下列化合物区分

开怎样区分

1CH3CH2Br和Br-CH2-CH2CI

四、综合谱图解析

未知化合物分子式是C7H14O沸点144度其紫外光谱最大吸收波长

max=275nmmax=12L.mol-1.cm-1;MS谱IR光谱和1HNMR波谱如下图所示，试推导化合物结构

、简答题

1.电子跃迁的类型主要有

2.下面这张红外光谱图对应的是下列哪种化合物为什么

是D.乙酸。

3600-2500cm-可以观察到上较宽的泛频吸收带伸缩振动在以上。

左右无和苯环的吸收峰没有观察到在左右的吸收峰所以不是。

计算下面化合物的紫外最大吸收波长

同环双烯个延长的双键个烷基取代

采用什么光谱可以将下列化合物区分开怎样区分

表现出三组峰一组是四重峰一组是三重峰一组是单峰

表现出两组峰两组都是三重峰。

光谱是对位二取代红外光谱在有单峰是单取代在和有两个吸收

峰。

可以区分烯醇式是共轭结构酮式不是共轭结构所以紫外光谱最大吸

收波长比要大以上可以区分。

四、综合谱图解析

1.未知化合物分子式是沸点度其紫外光谱最大吸收波长谱光谱和

波谱如下图所示试推导化合物结构。

解数据总结质谱出现的几个最强峰…

紫外光谱除的弱吸收在以上无吸收表明样品中只含简单非共轭的具

有电子的发色团。

红外光谱重要的吸收峰可能归属变形振动谱化学位移相对质子数峰重数可能归属

三重峰多重峰三重峰

2解析鉴定

不饱和度

化合物不含苯环对照中无无吸收在左右无共振峰没有对应的碎片

峰。

中对应吸收峰符合不饱和度为光谱在处的弱吸收正好是的应

该是酮而不是醛因为上观察不到活泼的质子红外在也没有活泼的质子吸

收。

谱显示出分子中含有三类不同的质子比例分别是可能的结构是化

合物质子数为可能是对称结构

复核查对

推导的结构中只有三种类型的质子比例是。

质子与羰基直接相连谱出现在较低场邻位有两个质子呈三重峰。

质子与多个质子相连裂分成多重峰。

质子与碳上的两个质子相连而呈三重峰。

谱中基峰是是由于异裂形成了稳定的若发生均裂则形成稳定的是

次强峰。

名词解析

发色团（chromophoricgroups）分子结构中含有n电子的基团称为发色

团它们能产生n—n*和nfn*跃迁从而在紫外可见光范围内吸收。

助色团（auxochrome）含有非成键n电子的杂原子饱和基团本身不吸收辐

射但当它们与生色团或饱和烃相连时能使该生色团的吸收峰向长波长移动并增强其强度的基团如羟基、胺基和卤素等。

红移（redshift）由于化合物结构发生改变如发生共轭作用引入助色团及溶剂改变等使吸收峰向长波方向移动

子结构稍有不同时该区的吸收就有细微的差异并显示出分子特征反映化

合物结构上的细微结构差异。

这种情况就像人的指纹一样因此称为指纹区。

指纹区对于指认结构类似的化合物很有帮助而且可以作为化合物存在某种基团的旁证。

但该区中各种官能团的特征频率不具有鲜明的特征性。

共轭效应（conjugatedeffect）又称离域效应是指由于共轭n键的形成而

引起分子性质的改变的效应。

诱导效应InductiveEffects一些极性共价键随着取代基电负性不同

电子云密度发生变化引起键的振动谱带位移称为诱导效应。

核磁共振原子核的磁共振现象只有当把原子核置于外加磁场中并满足一定

外在条件时才能产生。

化学位移将待测氢核共振峰所在位置与某基准物氢核共振峰所在位置进行比较其相对距离称为化学位移。

弛豫:

通过无辐射的释放能量的途径核由高能态向低能态的过程。

分子离子有机质谱分析中化合物分子失去一个电子形成的离子。

基峰质谱图中表现为最高丰度离子的峰。

自旋偶合是磁性核与邻近磁性核之间的相互作用。

是成键电子间接传递的不影响磁性核的化学位移。

麦氏重排McLaffertyrearrangement具有不饱和官能团C=XX

为0、S、N、C等及其y-H

原子结构的化合物y-H原子可以通过六元环空间排列的过渡态向缺电

子C=X+的部位转移

发生y-H的断裂同时伴随C=X的B键断裂这种断裂称为麦氏重排。

自旋偶合是磁性核与邻近磁性核之间的相互作用。

是成键电子间接传递的不影响磁性核的化学位移。

自旋裂分因自旋偶合而引起的谱线增多现象称为自旋裂分。

5•紫外光谱的应用

（1）.主要用于判断结构中的共轭系统、结构骨架如香豆素、黄酮等

（2）.确定未知化合物是否含有与某一已知化合物相同的共轭体系。

（3）.可以确定未知结构中的共轭结构单元。

（4）.确定构型或构象

（5）.测定互变异构现象

6.分析紫外光谱的几个经验规律

（1）.在200~800nm区间无吸收峰结构无共轭双键。

⑵.220~250nm强吸收（max在104~2104之间）有共轭不饱和

键共轭二烯，-不饱和醛、酮

（3）.250~290nm中等强度吸收（max1000~10000）通常有芳香结

构。

⑷.250~350nm中低强度吸收（10~100）且200nm以上无其他吸收

（5）.有多个吸收峰有的在可见区则结构中可能有长链共轭体系或稠环芳香发色团。

如有颜色则至少有4~5个共轭的发色团。

（6）.利用溶剂效应、pH影响增加溶剂极性K带红移、R带紫移max变化大时有互变异构体存在。

pH变化碱化后谱带红移酸化后又恢复则有酚羟基、烯醇存在酸化后谱带紫移有芳胺存在。

（2）.红外光谱原理

分子中键的振动频率分子的固有性质它随着化学键力常数（K）的增大而增加

同时也随着原子折合质量（p）的增加而降低

6.红外光谱在结构解析中的应用

（1）.确定官能团

（2）.确定立体化学结构的构型

（3）.区分构象异构体

（4）.区分互变异构体与同分异构体

5.红外光谱的重要吸收区段

波长（pm）波数（cm-

1）键的振动类型

2）①2.73.337503000OH,NH

23.03.333003000C—H,=CHCHAr—H）（极少数可到

2900cm-

1）@3.33.730002700CH（—CH3,—CH2—-CHO）

44.24.924002100CC,CMN,—CC—CC—

⑤5.36.1

19001650C

—O（酸、醛、酮、酰胺、酯、

酸酐）

⑥6.0

6.71680

1500

C—C（脂肪族及芳香族），

C—N

⑦6.8

7.71475

1300

sc—H（面内）,X—丫

⑧10.0

15.41000

650

SC—C—H,Ar—H（面外）

2.1H-NMR氢核磁共振

（1）.化学位移的定义

（2）.常见结构类型的质子化学位移

Ar-HC=CH毛HRHCHCH2CH3

7.285.282.8811.551.200.87

-COOH-CHOArOHROH（RNH2）

1012910480.55

3.核磁共振NMRspectroscopy—碳谱13C-NMR

（1）.为结构解析提供的信息

化学位移1250分辨率高谱线简单可观察到不含质子基团

驰豫时间对碳谱是重要参数可识别

季碳可给出化合物骨架信息。

缺点测定需要样品量多测定时间长吸收强度一般不代表碳原子个数与种类有关。

（2）.常见一些基团的化学位移值

1.脂肪C:

<50

2.连杂原子C:

C-O,C-N,C-S:

50-100

3.C-OCH3:

4•糖端基C:

95-105

5•芳香碳，烯碳：

98-160

6•连氧芳碳：

140-165

7.C=O:

168-220

（3）.影响化学位移因素

1.碳的杂化方式sp3

2.碳核的电子云密度电子云密度高场位移

3.取代基的诱导效应和数目取代基数目，影响诱导效应随

相隔键的数目增加而减弱；随取代基电负性

4.效应（y旁式，丫-gauch效应较大基团对丫-位碳上的氢通过空间有一种挤压作用使电子云偏向碳原子使碳化学位移向高场移动这种效应称为Y效应。

其中y顺效应更强。

5.共轭效应与双键共轭，原双键端基C2内侧C1与羰基