有机波谱习题.docx

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有机波谱习题

习题

一、名词解释

基频带、倍频带、合频带、Fermi共振、振动耦合、n+1规律、基峰、分子离子、屏蔽作用、化学位移、范德华效应、化学等价、磁等价、重排离子、准分子离子、亚稳离子、

二、选择题

1．3,3-二甲基戊烷：

受到电子流轰击后,最容易断裂的键位是:

（B）

A1和4B2和3C5和6D2和3

2．在丁烷的质谱图中，M对（M＋1）的比例是（D）

A100:

B100:

C100:

D100:

3．下列化合物含C、H或O、N，试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数（B）

AC6H6BC6H5NO2CC4H2N6ODC9H10O2

4．在下列化合物中,何者不能发生麦氏重排（C）

5．用质谱法分析无机材料时，宜采用下述哪一种或几种电离源（D）

A化学电离源B电子轰击源

C高频火花源DB或C

6．某化合物的质谱图上出现m/z31的强峰,则该化合物不可能为（C）

A醚B醇C胺D醚或醇

7．一种酯类（M=116），质谱图上在m/z57（100%），m/z29（27%）及m/z43（27%）处均有离子峰，初步推测其可能结构如下，试问该化合物结构为（C）

A（CH3）2CHCOOC2H5BCH3CH2COOCH2CH2CH3

CCH3（CH2）3COOCH3DCH3COO（CH2）3CH3

8．按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为（A）

A苯>共轭烯烃>酮>醇

B苯>酮>共轭烯烃>醇

C共轭烯烃>苯>酮>醇

D苯>共轭烯烃>醇>酮

9．化合物（CH3）2CHCH（CH3）2在质谱图上出现的主要强峰是（C）

Am/z15Bm/z29Cm/z43Dm/z71

10．溴己烷经α裂解后，可产生的离子峰的最可能情况为：

（B）

Am/z93Bm/z93和m/z95

Cm/z71Dm/z71和m/z73

11．在C2H5F中，F对下述离子峰有贡献的是（A）

AMBM+1CM+2DM及M+2

12．某化合物的MS图上出现m/e74的强峰，IR光谱在3400～3200cm-1有一宽峰，1700～1750cm-1有一强峰，则该化合物可能是（C）

AR1－（CH2）3－COOCH3

BR1－（CH2）4－COOH

CR1－CH2－CH2－CH（CH3）－COOH

DB或C

13．在质谱图谱中若某烃化合物的（M＋1）和M峰的强度比为24:

100，则在该烃中存在碳原子的个数为（C）。

A2B8C22D46

14．在质谱图中，CH3Cl的M+2峰的强度约为M峰的（A）。

A1/3B1/2C1/4D相当

15．在裂解过程中，若优先消去中性分子如CO2，则裂解前后离子所带电子的奇－偶数（B）。

A发生变化B不变C不确定

16．在裂解过程中，若优先消去游离基如OH，则裂解后离子所带电子的奇－偶数（A）。

A发生变化B不变C不确定

19．下列化合物中，分子离子峰的质荷比为奇数的是（B）。

AC8H6N4BC6H5NO2CC9H10O2

21．含C、H和N的有机化合物的分子离子m／z的规则是（A）。

A偶数个N原子数形成偶数m／z，奇数个N原子形成奇数m／z

B偶数个N原子数形成奇数m／z，奇数个N原子形成偶数m／z

C不管N原子数的奇偶都形成偶数m/z

D不管N原子数的奇偶都形成奇数m/z

22．某含氮化合物的质谱图上，其分子离子峰m/z为265，则可提供的信息是（A）。

A该化合物含奇数氮，相对分子质量为265

B该化合物含偶数氮，相对分子质量为265

C该化合物含偶数氮

D不能确定含奇数或偶数氮

25．在质谱图谱中，CH3Br的M＋2峰的强度约为M峰的（C）。

A1/3B1/2C相当

26．核磁共振波谱法中乙烯、乙炔、苯分子中质子化学位移值序是（A）

A苯>乙烯>乙炔B乙炔>乙烯>苯

C乙烯>苯>乙炔D三者相等

27．将

（其自旋量子数I=3/2）放在外磁场中，它有几个能态（B）

A2B4C6D8

28．在下面四个结构式中哪个画有圈的质子有最大的屏蔽常数（4）

29．化合物CH3COCH2COOCH2CH3的1HNMR谱的特点是（D）

A4个单峰B3个单峰，1个三重峰

C2个单峰D2个单峰，1个三重峰和1个四重峰

30．一种纯净的硝基甲苯的NMR图谱中出现了3组峰,其中一个是单峰,一组是二重峰，一组是三重峰。

该化合物是下列结构中的（B）

3．下列化合物的1HNMR谱，各组峰全是单峰的是（C）

ACH3-OOC-CH2CH3

B（CH3）2CH-O-CH（CH3）2

CCH3-OOC-CH2-COO-CH3

DCH3CH2-OOC-CH2CH2-COO-CH2CH3

三、问答题

1、导致红外吸收峰减少的原因有哪些

A、只有偶极矩（μ）发生变化的振动，才能有红外吸收。

H2、O2、N2电荷分布均匀，振动不引起红外吸收。

B、频率完全相同的吸收峰，彼此峰重叠

C、强、宽峰覆盖相近的弱、窄峰

D、有些峰落在中红外区之外

E、吸收峰太弱，检测不出来

2、解释键力常数k和原子质量对红外吸收的影响

化学键的力常数k与振动频率成正比，原子的折合质量与振动频率成反比。

因此，化学键的力常数k越大，吸收峰将向高波数区移动；化学键的力常数k越小，吸收峰将向低波数区移动。

原子的折合质量越小，振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区；反之，出现在低波数

3、简要介绍CI,EI,ESI质谱的特征

EI：

碎片离子峰丰富，分子离子峰弱，并且常常不出现。

CI：

谱图简单，有M+1，M-1，M+29，M+41，少量碎片峰等离子峰。

ESI：

一般只出现：

M,M+1,M+23,M+S.等离子峰。

4、有一化合物其分子离子的m/z分别为120，其碎片离子的m/z为105，问其亚稳离子的m/z是多少

5、

计算4个H的化学位移值。

6、计算化学位移

CH3：

S邻：

，S间：

，S对：

；

NO2：

S邻：

，S间：

，S对：

；

COOCH3--Z同：

；Z顺：

；Z反：

7、简要说明氢核磁共振中双键的磁各向异性

C=C双键中的π电子云垂直于双键平面，它在外磁场作用下产生环流，双键的平面上下

方，感应磁场的方向与外磁场相反，而产生屏蔽，质子位于该区域吸收峰位于高场。

在双键平面的两侧，，感应磁场的方向与外磁场相同而产生去屏蔽，质子吸收峰位于低场。

8、简要说明氢核磁共振中苯环的磁各向异性

苯环π电子云垂直于苯环平面，它在外磁场作用下产生环流，苯环平面上下

方，感应磁场的方向与外磁场相反，而产生屏蔽，质子位于该区域吸收峰位于高场。

在苯环平面的两侧，，感应磁场的方向与外磁场相同而产生去屏蔽，质子吸收峰位于低场。

9、简述α裂解和i裂解

由自由基引发的、由自由基重新组成新键而在α-位导致碎裂的过程称为α-裂解。

α裂解就

是带电杂原子的α碳连接的化学键发生均裂，就成为α裂解。

由正电荷（阳离子）引发的碎裂过程叫做i裂解。

它涉及两个电子的转移。

10、分子振动有哪些方式，其所需能量高低排列为何

分子振动方式有包括伸缩振动，弯曲振动。

伸缩振动包括对称伸缩振动，不对称伸缩振动。

弯曲振动包括：

剪式振动，平面摇摆振动，非平面摇摆振动，卷曲振动。

其所需能量高低为不对称伸缩振动》对称伸缩振动》面内弯曲振动》面外弯曲振动

四、结构解析

质谱、氢谱、红外课后习题，书上的例题。

1、根据下列数据，推导分子式

书上例题

2、根据下列数据，推导分子式

书上例题

3、根据下列数据，推导分子式

书上例题

4、根据谱图推导结构

书上例题

5、根据谱图推导结构

书上例题

6、根据谱图推导结构

（1）、分子量为基数，说明含N。

（2）、有44，58,100，（44+14n）；有143（59+14n）;说明为酰胺化合物。

（3）、有143=M-42，说明有麦氏重排。

剪掉一个CH3-CH=CH2。

7、根据谱图推导结构

UN=8+1–5=4

从HNMR在δ=有3H，说明有苯环，并且为3取代。

从耦合常数可知，其中两个氢相连，一个氢被隔开，

结构单元为：

苯环4个不饱和度，剩余的结构单元没有不饱和度。

从δ=左右有两个单峰，并且峰面积比均为3，说明有两个甲基，由化学位移在，说明为两个甲氧基。

则剩下的结构单元为胺基。

所以结构有一下三种：

三种结构在化学位移上差别很小，所以，上述三种几个均有可能。

8、根据谱图推导结构C10H10O

6H,1H3H

UN=10+1-5=6.

从图化学位移处有六氢，可知有苯环，

从化学位移为处有一个氢，为两重锋，并且耦合常数为15Hz，说明有烯烃，并且为反式烯烃，而且其中的一个烯烃氢化学位移与苯环的氢化学位移相近，与苯环氢重合。

因此可知苯环的氢为5个，所以苯环为单取代。

从化学位移有单峰，并且面积为3，说明有甲基。

现在剩余的元素有C,O,并且剩余的元素含有一个不饱和度，说明剩余结构单元为C=O，

因此结构单元有：

单取代苯环，反式烯烃，甲基，羰基。

所以结构可能为下两种：

若果为第二种结构，则甲基氢会被裂分，所以为第一种结构。

9、根据谱图推导结构C4H8O

根据不饱和度UN=1，可知含有一个不饱和度，从δ=一个氢可知为烯烃。

从图可以看出：

δ=一个氢，裂分为四重峰，δ=一个氢，裂分为四重峰，δ=一个氢，裂分为四重峰.可以判断这是端烯烃的结构CH2=CH-。

δ=有2H，裂分为四重峰，δ=，3H，裂缝为三重峰，可以判断为一个乙氧基单元CH3-CH2-O-

所有的结构单元均已出现为：

CH3-CH2-O-，CH2=CH-。

所以化合物的结构为CH3-CH2-O-CH=CH2

10、根据谱图推导结构C8H12O4

UN=9-6=3

峰面积比为2：

4:

6

从δ=有两个氢，说明可能为烯烃氢或芳环氢，有UN=9-6=3，说明为烯烃氢。

有峰面积比为2，说明烯烃为二取代，并且化学位移相等，说明烯烃为对称取代。

-CH=CH-

由δ=有4个氢，被裂分为4重峰，δ=有6个氢，被裂分为三重锋，说明有两个乙基。

从化学位移，亚甲基为，说明乙基与酯基相连。

其结构单元为CH2-CH2-O-CO-；

因此，化合物的结构式CH3-CH2-O-CO-CH=CH-O-CO-CH2-CH3

11、根据谱图推导结构C6H13NO2

12、根据谱图推导结构C8H11NO2

13、根据谱图推导结构C7H9N

14、根据谱图推导结构C11H13ClO2

15、根据谱图推导结构C10H12O

15、根据谱图推导结构

C7H8O

综合解谱：

从质谱可知分子式：

C9H11NO2。

UN=9+1-5=5

从HNMR可知：

δ=，2H,2重峰，δ=，2H,2重峰，说明为对位取代苯环。

有两个活泼氢，可能为OH，或NH2。

δ=，2H,4重峰，δ=，3H,4重峰，说明该结构单元为CH3-CH2-CO–O-

所以活泼氢为NH2。

因此该化合物的结构为

红外中，3300,3500为NH2的伸缩振动吸收峰，3000左右为芳环氢伸缩振动吸收，3000-2900为烷基氢伸缩振动吸收。

1730为酯基吸收。

1600,1500，1450为苯环的C-C伸缩振动吸收。

16、综合解析结构

17、综合解析结构C14H14

18、二溴丁烷有9种可能的异构体（不包括立体异构体），其中一种异构体的核磁共振谱的数据为（d,3H）,（dt,2H）,（t,2H）,（m,1H），试确定它的化学结构。

19、一个化合物分子量M为118，M的1HNMR（）:

（s,3H）,（d,J=Hz,1H）,（d,J=Hz,1H）,（brs,5H）.M与HCl反应后生成另一化合物N，N的1HNMR（）:

（s,6H）,（brs,5H）.试推断M和N的化学结构。

由题意可知有（brs,5H）苯环为单取代；（d,J=Hz,1H）,（d,J=Hz,1H）为远程耦合或端烯烃的同碳耦合；有（s,3H）,可知，（d,J=Hz,1H）,（d,J=Hz,1H）为端烯烃的同碳耦合。

结构单元为单取代苯环，CH3-，C=CH2。

从质量数判断：

77+15+26=118.符合。

因此该化合物的结构为Ph-C（CH3）=CH2。

N的结构为Ph-C（CH3）2-Cl.

20、今有一无色条形晶体，120?

C,分子量为182，元素分析（%）：

实验值（理论值）,。

紫外光谱UVmax为204,265,338nm。

IRmax为3428,2975,2868,1715,1254,774cm-1。

其1HNMR（）:

（s,2H,D2O交换消失）,（t,J=,1H）,（d,J=,2H）,（s,3H）,（s,2H）。

EI-MSm/z:

182（M+）,154,136,126,123,95,67。

试推断该化合物的结构，并对1HNMR信号和质谱碎片离子进行解释。