波谱解析试题及答案_范文大全

波谱解析试题及答案

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【优秀范文】波谱解析试题及答案

范文一:波谱分析考试解答题2015 投稿:贾蹰蹱

重点:质谱 2 的 51 到 66 页,最主要的是 62-66 页,核磁 2 的 16 到 24 页
核磁(例 1、2 是重点) 例 1 图 3.22 是化合物 C10H10O 的 1H NMR 谱,推导其结构。

解:化合物 C10H10O,UN=6,可能含有苯基,C=C 或 C=O。图谱中有三组峰,低场至高场积 分简比为 1:5:1:3,等于质子数目之比。δ:2.3ppm(s, 3H)为 CH3CO,6~7ppm(d, 1H),J=18Hz, 为=CH,且与另一个烯氢互为反式。根据向心规则和(n+1)规律, 另一个烯氢的双峰应位于更 低场,与 7~8ppm 的多重峰重叠。7~8ppm(m, 6H)除 1 个烯氢(=CH)外,5 个氢为苯氢,表明 为单取代苯。

综合以上分析,化合物最可能的结构为 根据取代烯烃 δ 的经验计算, Ha 位于高场 6.37ppm(实测: 6.67ppm), Hb 位于低场 7.54ppm(实 测:7.44ppm)。 例 2 化合物分子式 C11H12O5,IR 分析表明分子中有 OH, COOR,无 COOH 存在,1H NMR 谱 见 图 3.23 , 9.0~11.2 ppm 的 吸 收 峰 (2H) 可 重 水 交 换 , 推 导 其 结 构 。

解:C11H12O5,UN=6,可能含有苯基,C=C 或 C=O。由 δ:6.6~7.3ppm 的多重峰(3H)判断分 子中有苯基存在,且为三取代苯。3.65ppm(s,3H)为 CH3O,3.3ppm (t,2H)及 2.7ppm (t, 2H)为一 CH2 一 CH2 一,且与 C=O 或苯基相连。9.0 及 11.2ppm (2H)可重水交换,结合 IR 信 息判断为酚羟基(可能有分子内、分子间两种形式的氢键存在)。以上分析推导的基团与分子 式相比较,还有 2 个 C=O,只可能是一 COCH2CH2COOCH3 (因三取代苯,除两个酚羟基外, 还有一个取代基;OCH3 只可能位于末端)。 取代基的相对位置由苯环氢的耦合情况来判断。δ:7.2ppm (d,1H),J=2Hz,表明该氢只与 一个间位氢耦合,两个邻位由取代基占有。7.0ppm (dd,1H),J=6Hz,2Hz,表明该氢与一 个邻位氢及一个间位氢耦合。6.8ppm (d,1H),J=6Hz,表明该氢只与一个邻位氢耦合。综 合以上分析,苯环上取代基的相对位置为(A),根据苯氢 δ 值的经验计算值,判断化合物的 结构为(B)。

例 3 化合物分子式 C10H12O,1H NMR 谱见图 3.43,推导其结构。

解:UN=5,化合物可能含有苯基,C=O 或 C=C 双键:1H NMR 谱无明显干扰峰;由低场至高 场,积分简比为 4:2:3:3,其数字之和与分子式中氢原子数目一致,故积分比等于质子数目 之比。 δ6.5~7.5 的多重峰对称性强,主峰类似 AB 四重峰(4H),为 AA’BB’系统;结合 UN=5 可知化合物含

或者 结构;其中 2H 的 δ<7ppm,表明苯环与推电子基(—OR)相连。3.75ppm(s,3H)为 CH3O 的特

征峰;δ1.83(d,3H),J=5.5Hz 为 CH3—CH=;δ5.5~6.5(m,2H)为双取代烯氢(C=CH2 或 HC=CH) 的 AB 四重峰,其中一个氢又与 CH3 邻位耦合,排除=CH2 基团的存在,可知化合物应存在: —CH=CH—CH3 基。 综合以上分析,化合物的可能结构为此结构式与分子式相符
。分子中存在 ABX,系统,AB 部分(δ6.5~5.5)由左至右编号 1~8,[1-2]=16Hz(反式耦合)为 JAB,X3 对 A 的远程耦合谱中未 显示出来。B 被 A 耦合裂分为双峰,又受邻位 X3 的耦合,理论上应裂分为八重峰(两个四重 峰)。实际只观察到 6 条谱线,由峰形和裂距分析,第一个四重峰的 1 线与 A 双峰的 2 线重 叠,第二个四重峰的 1 线与第一个四重峰的 4 线重叠。峰与峰间距离与 δ1.83CH3 的裂距相

等。故化合物的结构进一步确定为

例 1

质谱(例 1、2 是重点) 化 合 物 A 的 质 谱 数 据 及 图 见 表 2.4 、 图 2.13 , 推 导 其 分 子 式 。

解:图 2.13 中高质荷比区 m/z 73,74,设 m/z 73 为 M+.,与相邻强度较大的碎片离子 m /z 58 之间(Am=73-58=15)为合理丢失(· CH,),可认为 m/z 73 为化合物 A 的分子离子峰, +. m/z 74 为(M+1)峰。因 M 的 m/z 为奇数,表明 A 中含有奇数个氮,利用表 2.4 中的数据

及(2.8)式计算如下: 设 z = 1,则 x =(6.1-0.37)/1.1 ≈ 5,若分子式为 C5N,其式量大于 73,显然不合理。设 z =1,x =4,则 y =73-14-12×4 = 11,可能的分子式为 C4H11N,UN=0。该式组成合理,符合氮 律,可认为是化合物 A 的分子式。计算偏差大是由于 m/z 72(M-1)离子的同位素峰的干扰。 例 2 化合物 B 的质谱见图 2.14 及表 2.5,推导其分子式。

解:设高质荷比区,Rl 最大的峰 m/z 97 为分子离子峰,由于 m/z 97 与 m/z 98 的相对强 度之比约为 2:1,既不符合 C,H,N,O,S 化合物的同位素相对丰度比,又不符合图 2.12 中不同 Cl,Br 原子组成的同位素峰簇的相对丰度比,故 m/z 97 可能不是分子离子峰。设 m/z 98 为分子离子峰,与 m/z 71(M-27),70(M-28)关系合理,可认为 m/z 98 为 M+.,m/z 97 为(M-1)峰。化合物不含氮或含偶数氮,含偶数氮的推算误差大,此处省略。 由表 2.5 可知(括号内数值为 RI), m/z 98 (56) M+., 99(7.6) (M+1), 100(2.4) (M+2), 则 RI (M+1)/ RI(M)×100=13.6,RI(M+2) /RI(M) × 100 = 4.3。 由(M+2)相对强度为 4.3 判断化合物 B 分子中含有一个硫原子,98-32=66。由(2.8)式推 算 x = (13.6-0.8)/1.1= 11,显然不合理(因分子中除硫原子外,只有 66 质量单位)。推算偏差 如此之大是由于 m/z 97(M-1)为基峰,其 34S 相对丰度的贡献在 m/z 99 中造成(M+1)的 RI 增 大。 若由 m/z 99 的相对强度中减去 m/z 97 中 34S 的相对强度, 即(7.6-4.4)×100/(56-0.8)=5.8, 则 x=5.8/1.1 ≈ 5,y = 6,化合物 B 的可能分子式为 C5H6S,UN=3,合理。 设 w = 1,x = 4,y = 2,可能分子式为 C4H2OS,UN=4 是合理的。 故化合物 B 的分子式可能为 C4H2OS 或 C5H6S,有待元素分析配合或高分辨质谱测得精 确分子量以进一步确定。实际分子式为 C5H6S。 例 3 化合物 C 的质谱见图 2.15 及表
2.6,推导其分子式。

解:由图 2.15 及表 2.6 可知,m/z l64 与 166,135 与 137 的相对强度之比均近似为 l:1,m/z l64 与相邻碎片离子峰 m/z l35(M-29)和 85(M-79)之间关系合理,故认为 m/z l64 为化合物 C 的分子离子峰,且分子中含有一个溴原子,不含氮或含偶数氮。若能推导出碎片离子 m/z 85 的元素组成,即可知其分子式。由 m/z 85(18.2),86 (1.3),87(0.11)可知,

设 x=6,则 y=13,可能的分子式为 C6H13Br,因 UN=0,可知该式是合理的。 设 x=5,w=1,则 y=9,可能的分子式为 C5H9OBr,其 UN=1,也是合理的式子。 所以化合物 C 的可能分子式为:C6H13Br 或 C5H9OBr, 由图中的碎片离子可判断其分子式为 C6H13Br(见 2.3 和 2.4)。另外,由 m/z 87(0.11)推导 w = 0,也表明 C6H13Br 更加合理。 例4 质谱测得 A,B,C 三种化合物的分子离子峰的 m/z 均为 l50,其(M+1),(M+2)相对 于 M”强度的百分比如下:

解:查 Beynon 表,推测其分子式。 由 A 的(M+1),(M+2)的强度比判断,分子中应无 S,Si,Cl,Br 等同位素存在,Beynon 表中在质量为 l50 的栏下共给出 29 个式子, 表 2.7 仅列出 6 种, (M+1)相对丰度在 9.2~10.3 之间的有 5 种, 其中 C8H8NO2, C8H12N3, C9H12NO3 种不符合氮律的式子, 应排除。 只有 C8H10N2O 和 C9H10O2 的相对丰度接近且式子组成合理,相对而言,C9H10O2 的偏差更小。 B 中 M+.与(M+2)的强度之比接近 1:1,可知分子中含有一个溴原子,由 150 减去 79 之 后再查 Beynon 表。表中质量为 71 的栏下共有 11 个式子,表 2.7 中仅列出 6 种,其中(M+1) 相对丰度在 4.6~6.6 之间的可能式子有 3 种,C4H9N 不符合氮律,应排除。C4H7O 与 C5H11 比较,C5H11 的相对丰度更加接近,故认为 B 的分子式为:C5H11Br 由 C 的(M+2)可知,分子中含有一个硫原子,从(M+1),(M+2)的强度百分比中减去 33 S(0.8),34S(4.4)的贡献,并从分子量中减去硫原子的质量之后再查 Beynon 表。表中质量为 118 的栏下共有 25 个式子,表 2.7 中仅列出 6 种,(M+1)相对丰度在 9-11 之间的式子有 2 种,其中 C8H8N 不符合氮律,应排除,所以 C 的分子式应为:C9H10S 质谱解析实例(我觉得应该不会考) 例 1 化合物 E 的质谱如图 2.32 所示,由谱图推导其结构。

解:1. 设高质荷比区 m/z l28 为 M”峰,与相邻碎片离子峰 m/z l00(M 一 28),m/z99(M 一 29)之间关系合理,故该峰为分子离子峰,其质荷比为偶数,表明分子中不含氮或含偶数氮。 2. 图中出现 m/z 43(100)及 m/z 57,71,85,99 等系列 CnH2n+1,或 CnH2n+1CO 碎片离子 峰,无明显含氮的特征碎片峰(m/z 30,44,…),可认为化合物不含氮,图中无苯基的特征 峰。 3. 图中还出现 m/z58,86,100 的奇电子离子峰应 为 γ-氢的重排峰,表明化合物含


有 C=O,结合无明显(M-1)(H),(M-45)(COOH) ,(M-OR)的离子峰(可排除为醛、酸、酯类化 合物的可能性),可认为该化合物为酮类化合物。 由 m/z l00 的(M-28)(CH2=CH2)及 m/z 86 的(M-42) (C3H6)的奇电子离子峰可知分子中有以 下基团存在:CH3CH2CH2CO-,CH3CH2CH2CH2CO-或(CH3)2CHCH2CO-。 由于 M+.的 m/z 为 128,可导出化合物 E 的分子式为 C8H16O,UN=1,化合物 E 的可能 结构为:(A) CH3CH2CH2COCH2CH2CH2CH3;(B) CH3CH2CH2COCH2CH(CH3)2。 主要裂解过程如下:

由 m/z 113(M-15)峰判断, 化合物 E 的结构为(B)更合理。 (B) CH3CH2CH2COCH2CH(CH3)2 例2 化合物 F 的质谱图如图 2.33 所示,推导其结构。谱中 m/z l06(82.0),m/zl07(4.3), m/z l08(3.8)。

解:由图 2.33 可知,高质荷比区相对强度较大的峰的 m/z l06(82.0)与相邻质荷比较小的碎 片离子峰(m/z 91)关系合理,可认为 m/z l06 的峰为分子离子峰,分子中不含氮或含偶数 氮。由 RI(M+1)/I(M)×100=5.2,RI(M+2)/RI(M)×100=4.7 可知,分子中含有一个硫原子,分子 中其他原子的数目计算如下:设氮原子数目为零(z=0),则

若设氮原子数目为 2,计算偏差大,所以化合物 F 的分子式为 C4H10OS,UN=0。 图中可见 m/z 为 45,59 的含氧碎片离子峰及 m/z 为 47,61,62 的含硫碎片离子峰,故可

认为上述分子式合理。m/z 为 45(100)的 C2H5O+可能是由 α-甲基仲醇的 α 裂解,生成 CH3CH=OH 的碎片离子,结合图中弱的 m/z 为 89(M-17)及 88(M-18)离子峰,可认为 F 为醇 类化合物。 m/z 47(CH3S+)及 m/z 61(C2H5S+)的碎片离子峰表明分子中存在 CH3CH2S 基或 CH3SCH2 基。综

合以上分析,F 的可能结构为: 由 m/z 45 的峰为基峰可知,结构(A)更为合理。 主要裂解过程如下:

例3

化合物 G 的质谱图如图 2.34 所示,推导其结构。

解:图 2.34 中高质荷比区放大十倍后可见分子离子峰,表明化合物分子是相当不稳定的。 m/z l50 为分子离子峰,M+· 与相邻碎片离子 m/z l35(M-15)关系合理。m/z 43 为基峰,结合 图中无较强的 m/z 29,57,71 等烃类碎片离子峰出现。 可知 m/z43 应为 CH3CO+。 m/z 61 的碎片峰可能是含硫的碎片离子峰或乙酸酯的双氢重排峰。 因图中不见其他含硫碎片的特征峰(如 m/z 33,34,47,75 等,故可认为化合物 G 不含 硫,是乙酸酯类化合物。由 m/z 90 与 92,107 与 109 的两对相对强度比均接近 3:1 的碎片 离子峰可知,分子中含有一个氯原子。结合 m/z 为 73,87,101,115 的系列△m=14 的含 氧碎片峰可知,分子中含有 。

综合以上分析可知,化合物 G 的分子式为 C6H11O2Cl,UN=1,结构为

习题: 1. 请写出下列化合物质谱中基峰离子的形成过程。 ① 1,4-二氧环己烷

基峰离子 m/z 28 可能的形成过程为: ② 2-巯基丙酸甲酯

基峰离子 m/z 61 可
能的形成过程为: ③ E-1-氯-1-己烯

基峰离子 m/z 56 可能的形成过程为:

2.试判断质谱图 1、 2 分别是 2-戊酮还是 3-戊酮的质谱图。 写出谱图中主要离子的形成过程。

解:由图 1 可知,m/z 57 和 m/z 29 很强,且丰度相当。m/z 86 分子离子峰的质量比最大 的碎片离子 m/z 57 大 29 u ,该质量差属合理丢失,且与碎片结构 C2H5 相符合。所以, 图 1 应是 3-戊酮的质谱,m/z 57、29 分别由 α-裂解、ί-裂解产生。 由图 2 可知,图中的基峰为 m/z 43,其它离子的丰度都很低,这是 2-戊酮进行 α-裂解 和 ί-裂解所产生的两种离子质量相同的结果。 3. 未知物质谱图如下,红外光谱显示该未知物在 1150~1070 cm-1 有强吸收,试确定其结 构。

解:从质谱图中得知以下结构信息: ① m/z 88 为分子离子峰; ② m/z 88 与 m/z 59 质量差为 29u,为合理丢失。且丢失的可能的是 C2H5 或 CHO; ③ 图谱中有 m/z 29、m/z 43 离子峰,说明可能存在乙基、正丙基或异丙基; ④ 基峰 m/z 31 为醇或醚的特征离子峰,表明化合物可能是醇或 醚。 由于红外谱在 1740~1720 cm-1 和 3640~3620 cm-1 无吸收, 可否 定化合物为醛和醇。 因为醚的 m/z 31 峰可通过以下重排反应产生:

据此反应及其它质谱信息,推测未知物可能的结构为:

质谱中主要离子的产生过程

4. 某化合物的质谱如图所示。该化合物的 1H NMR 谱在 2.3 ppm 左右有一个单峰,试推 测其结构。

解:由质谱图可知:① 分子离子峰 m/z 149 是奇数,说明分子中含奇数个氮原子; ② m/z 149 与相邻峰 m/z 106 质量相差 43u,为合理丢失,丢失的碎片可能是 CH3CO 或 C3H7;③碎片离子 m/z 91 表明,分子中可能存在 苄基 结构单元。 综合以上几点及题目所给的 1H NMR 图谱数据得出该化合物 可能的结构为

质谱图中离子峰的归属为 5.一个羰基化合物,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。


范文二:波谱解析习题集答案 投稿:周筹筺

波谱解析习题答案

1. 请将化合物与相应的IR谱图一一对应,并鉴别其特征峰 1.1. A. 二苯乙烯 B. 1,3-环己二烯 C. 2-戊烯 D. 辛烯

1.2. E. 乙酸乙酯 F. 十二烷酸 G. 丙酸钠 H. 丁酰胺 I. 异丁胺 1.3. J. 间甲苯甲酸 K. 邻甲酚 L. 丙烯基苯基醚 M. 苯甲醛 1.4. N. 苄胺 O. 偶氮苯 P. 苯甲酮肟 Q. 苯胺 R. 二甲胺盐酸盐

2. 由1H-NMR 解析结构,归属信号,标明化学位移、裂分方式、偶合常数等。 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8. 2.9. 2.10.

3. IR answer:The band at 1716 indicates a carbonyl, probably a ketone. The bands at 3000-2850

indicate C-H alkane stretches.

4. IR answer:The band at 1718 indicates a carbonyl, probably a ketone. The bands at 3000-2850

indicate C-H alkane stretches.

5. IR answer: The broad band at 3339 indicates O-H stretch, probably an alcohol. The bands at

3000-2850 indicate C-H alkane stretches. The band at 1041 is C-O stretch, consistent with an alcohol.

6. IR answer: The broad band at 3350 indicates O-H stretch, probably an alcohol. The bands at 3000-2850 indicate C-H alkane stretches. The bands from 1320-1000 indicate C-O stretch, consistent

with an alcohol.

7. IR answer: The band at 1743 indicates a carbonyl, probably a saturated aliphatic ester. The bands at 3000-2850 indicate C-H alkane stretches. The bands in the region 1320-1000 could be due to C-O

stretch, consistent with an ester.

8. IR answer: The band at 1740 indicates a carbonyl, probably a saturated aliphatic ester. The bands at 3000-2850 indicate C-H alkane stretches. The bands in the region 1320-1000 could be due to C-O

stretch, consistent with an ester.

9. IR answer: The band at 1728 indicates a carbonyl, probably an aldehyde; an aldehyde is also suggested by the band at 2719 which is likely the C-H stretch of the H-C=O group. The bands at 3000-2850 indicate C-H alkane stretches.

10. IR answer: The band at 1703 indicates a carbonyl; that the carbonyl is an aldehyde is suggested by the bands at 2828 and 2733 (C-H stretch of the H-C=O group). The bands at 3000-2850 indicate C-H alkane stretches. The band (unmarked on the graph below) just to the left of 3000 indicates aromatic C-H stretch. Aromatics also show bands in the regions 1600-1585 and 1500-1400 (C-C

in-ring stretch), and 900-675 (C-H out-of-plane).

11. IR answer: The band at 1697 indicates an alpha, beta-unsaturated carbonyl; that the carbonyl is an aldehyde is suggested by the bands at 2828 and 2739 (C-H stretch of the H-C=O group). The bands at 3000-2850 indicate C-H alkane stretches. The band (unmarked on the graph below) just to the left of 3000 indicates aromatic C-H stretch. Aromatics also show bands in the regions 1600-1585

and 1500-1400 (C-C in-ring stretch), and 900-675 (C-H out-of-plane).

12. IR answer: The band at 1716 indicates a carbonyl. The wide band from 3300-2500

is

characteristic of the O-H stretch of carboxylic acids. The bands at 3000-2850 indicate C-H alkane stretches. The bands in the region 1320-1000 indicate the C-O stretch of

carboxylic acids.

13. IR answer: The band at 1684 indicates a carbonyl. The wide band from 3300-2500 is characteristic of the O-H stretch of carboxylic acids. The bands at 3000-2850 indicate C-H alkane stretches. The bands in the region 1320-1000 indicate the C-O stretch of carboxylic acids. The band (unmarked on the graph below) just to the left of 3000 indicates aromatic C-H stretch. Aromatics also show bands in the regions 1600-1585 and 1500-1400 (C-C in-ring stretch), and 900-675 (C-H

out-of-plane).

14. IR answer: The band at 1684 indicates a carbonyl. The wide band from 3300-2500 is characteristic of the O-H stretch of carboxylic acids. The bands at 3000-2850 indicate C-H alkane stretches. The bands in the region 1320-1000 indicate the C-O stretch of carboxylic acids. The band just to the left of 3000 (3065) indicates aromatic C-H stretch. Aromatics also show bands in the

regions 1600-1585 and 1500-1400 (C-C in-ring stretch), and 900-675 (C-H out-of-plane).

15. IR answer: The two bands at 3433 and 3354 indicate a secondary amine. The bands at 3000-2850 indicate C-H alkane stretches. The band at 3034 indicates aromatic C-H stretch; aromatics also show bands in the regions 1600-1585 and 1500-1400 (C-C in-ring stretch), and 900-675 (C-H out-of-plane). C-N stretch of aromatic amines would show up at 1335-1250 (there is a band in that

region).

16. IR answer: The two bands at 3388 and 3292 indicate a secondary amine. The bands at

3000-2850 indicate C-H alkane stretches.

17. IR answer: The band at 1718 indicates a carbonyl, probably a ketone. The bands at 3000-2850 indicate C-H alkane stretches. Since the compound is an alkene, one would expect to see C=C stretch at 1680-1640; these weak bands are not seen in this IR (according to Silverstein,

single hydrogen must be too weak).

18. IR answer: The bands at 3000-2850 indicate C-H alkane stretches. The bands in the region 1300-1150 could indicate C-H wag (-CH2Br) of

an alkyl halide.

19. IR answer: The bands at 3000-2850 indicate C-H alkane stretches; the small (unmarked) band just to the left of 3000 indicates aromatic C-H stretch. Aromatics also show bands in the regions

1600-1585 and 1500-1400 (C-C in-ring stretch), and 900-675 (C-H out-of-plane). The wide band in

the region 3500-3200 indicates the O-H stretch of

an alcohol or phenol.

20. IR answer: The band at 1682 indicates a carbonyl, probably an ester. The band at 3192 indicates C-H aromatic stretch; aromatics also show bands in the regions 1600-1585 and 1500-1400 (C-C in-ring stretch), and 900-675 (C-H out-of-plane). The wide band just to the left of the 3192 band

indicates O-H stretch (alcohols and phenols).

21. IR answer: The bands at 3000-2850 indicate C-H alkane stretches. There really aren't many other bands in the spectrum to indicate functional groups. The compound is an alkyne; we would expect to see a carbon-carbon triple bond stretch at 2260-2100, however, this is a weak band at best and often

does not show up on IR.

22. IR answer: The bands at 3000-2850 indicate C-H alkane stretches. The band at 3028 indicates C-H aromatic stretch; aromatics also show bands in the regions 1600-1585 and 1500-1400 (C-C in-ring stretch), and 900-675 (C-H out-of-plane). The bands in the region 1250-1020 could be due to C-N stretch. The weak, broad banc at about 3500 could be amine N-H stretch or it could be a slight contamination of

an impurity (water) in the sample.

23. IR answer: The bands at 3000-2850 indicate C-H alkane stretches. The band at 3060 indicates C-H aromatic stretch; aromatics also show bands in the regions 1600-1585 and 1500-1400 (C-C in-ring stretch), and 900-675 (C-H out-of-plane).

24. 4-庚酮

25. 3-庚醇

26. 4-溴甲苯

27. 2-溴戊烷

28. 2-己酮

29. 丙酸

30.丁胺

31. 炔丙醇

32. 1-硝基丙烷

33. 2-苯氧基乙醇

34. 苯乙醚

35.丁酸甲酯

36. 己内酰胺

37. 2-甲基吡嗪

38. 水杨酸甲酯

39. 4-硝基氯苯

40. 7-溴庚酸

41. 5-己炔醇

42. 6-甲基-5-庚烯-2-酮

43. 己酸

44. 2,6-二氯苯酚

45. 2,6-二甲基苯酚

46. 2-环己烯酮

47.

48.

49.

50.

51.

52.

53.

54.

55.

56.

57.

58.

59.

60.

61.

62.

63.

64.

65.

66.

67.

68.

69.

70.

71.

72.

73. 暂无答案 74. 暂无答案

75. The elemental composition of the M+. is thus C5H4

NBr.

76. Answer: nitrobenzene; C6H5NO

2.

77. Answer: chloroform; CHCl

3

78. Answer: 1,4-diethylbenzene

79.

Answer: tetrahydropyran

80. Answer: n-nonane; C9H20 81. Answer: biphenyl; C10H

12

82. Answer: 3-buten-2-one; methyl vinyl ketone

83.

Answer: 4-methoxypyridine

84. Answer: dimethylsulfone; CH3SO2CH

3

85. Answer: 2,6-dichlorophenol; C6H4OCl

2

86. Answer:

87. Answer:

88.

Answer: phenyl-2-propanone

89. Answer: (a) n-butanol, (b) methylpropylether, (c) methylisopropylether, (d) isobutyl alcohol, (e) s-butanol, (f) diethylether, and (g) t-butyl alcohol 90. Answer:

91. Answer: 3-pyridinecarboxamide (nicotinamide)

92. Answer: methyldiethylamine

93. Answer: methyl p-hydroxybenzoate

94. Answer:

95. Answer:

96.

Answer: (a) 4-hydroxycyclohexene and (b) 3-hydroxycyclohexene

97. 98. 99. 100.

范文三:波谱原理及解析习题答案 投稿:梁殁殂

《波谱原理及解析》(二版)习题参考答案

第2章 UV

(1)有机分子常见的有σ→σ 、n→σ、 π→π、n→π 跃迁、还有电荷转移跃迁和配位体场微扰

的d→d*跃迁等。得到紫外-可见吸收光谱的主要是π→π*、n→π* 跃迁;含原子半径较大的杂

**

原子的n→σ跃迁造成;还有电荷转移跃迁和配位体场微扰的d→d跃迁。 (2)a. 227; b.242; c.274; d.286; e.242; f.268; g.242; h.353; i.298; j.268。

(3)(1)可以,232,242;(2)可以,237,249;(3)可以257,222;(4)可以,259,

242。 (4)上式:蓝移,变小,参见书; 下式:蓝移,变小,参见书。

(5)2.65104

(6)258nm(11000)为对硝基苯甲酸;255nm(3470)为邻硝基苯甲酸。后者有位阻,共轭差。 (7)乙酰乙酸乙酯有烯醇式和酮式,烯醇式有共轭体系,其在240nm附近。可见溶剂极性小,烯

醇式多,大。 (8).

2

3

(9).为B,254nm

H2CH3

CH3

****

*

33

3

33

33

(242nm)

(10).

(11).样品在水中不溶,丙酮和苯的透明下限太大,水、丙酮和苯不能用。乙醇、环己烷、甲醇可用,乙

醇最好,无毒、便宜,且测定后与文献值对照不用做溶剂校正。

(12).A

大,因A中的NH2上的未共用电子对与苯环形成共轭,而B上的NH2上的未共用电子对与苯环不

形成共轭。

第3章 IR

(1).不一定,只有有偶极距变化的振动产生红外吸收。 (2)C=O的大小:RCOOR’>RCOR’>RCONHR’

(3)A的C=O大,B有二甲氨基给电子共轭效应。

(4)(a)p-CH3-Ph-COOH与Ph-COOCH3不同,前者有COOH、对二取代;后者有酯基及单取代

-1-1

苯。所以,在3200~2500、900~650cm处不一样。另外,后者有1330~1230 cm最强峰,无955~915 cm-1宽峰;前者有3200~2500特征峰、955~915 cm-1宽峰,最强峰为C=O。 (b)苯酚有单取代苯环,3100~3000、1625~1450、900~650的相关吸收;环己醇在

3000~2800、~1465有相关吸收。OH和C-O的吸收位置也不一样。 (5)A是环状酸酐,有两个C=O;B是内酯,有1个C=O。 (6)为前者。

(7)Ph-COCH3 ;

(8)p-NO2-Ph-CHO;

(9)1-辛烯,

-1-1-1

(10)(a)1738 cm、1650 cm、1717 cm分别B、C、A的υ变为己烷时烯醇式增多,故此吸收增强。 (11)邻二甲苯。 (12) 乙酸乙酯。

C=O

;(b) 当溶剂极性减小时烯醇式

增多,故C增强,A、B减弱;(c) 此强吸收对应着烯醇式中αβ不饱和酯的UV光谱,溶剂由乙醇

第4章 HNMR

(1). B0b>B0a>B0c; b<a<c。增大,减小。

(2).左边化合物:b<a。因为Ha受氧原子的吸电子效应大,受C-C各向异性去屏蔽效应也多。

右边化合物:b<a。Ha受Cl原子的吸电子效应大于Hb受Br原子的吸电子效应。

(3).(a)4个质子磁全同,单峰;(b)两个单峰,CH2Cl位移大;(c)图从左到右:四重峰(OCH2)、单峰

(OCH3)、三重峰(CH3);(d)图从左到右:单峰(OH)、四重峰(CH2)、三重峰(CH3);或

四重峰(CH2)、单峰(OH)、三重峰(CH3) (e) 图从左到右:三重峰(CHO)、8重(CH2)、三重峰(CH3)。

(4)

O

1

(a)A2X2; (b)A3M2X; (c)2个自旋系统AMX,另有A3; (d)AB B’XX’Y.

CH3OCHO

O

(5)

(6)3

(7) NH2(s, ~6.3);CH2(q, ~2.3);CH3(t, ~1.3)。

(8).① (CH3)2C(OCH3)2;②(CH3)3C-O-CO-CH3;③Ph-C(CH3)2CH2Cl④CH3COOCH2CH2Ph; (9)①CH3CCl2CH3;②CH3CH2CHCl2;③CH3CHClCH2Cl;④CH2ClCH2CH2Cl (10)图从左到右,从上到下对应:(b),(a),(c),(e).

(11)a大 b小,b在另一个苯环的正上方,受屏蔽。

(12)a-4重峰,b-6重峰(2组3重峰),c-单峰,d-4重峰

第5章

13

CNMR

1.PhCOCH2CH2CH3; 2.二氧六环; 3.PhCH2OH; 4.

5. DEPT谱可确定CH3、CH2、CH,从去偶谱中减去DEPT谱中出现的有质子的碳即为季碳。 6.CF3COOCH3

N

HN

O

7.

8.

第6章 MS

***

1.(a)m56.47, (b)由9062产生m42.7,由6248产生m37。

2. m/Z 57为(CH3)3C, m/Z 155为分子离子丢CH3所得。简单裂解易在支链碳处断裂,得到带支链较多的离子较稳定。

3.烯丙基裂解丢甲基得97离子,烯丙基裂解丢乙基得83离子。 4. 3.3-二甲基-2-丁醇。

5. 符合,简单裂解得71、43离子,麦氏重排得58离子。 6.(A)。

+

.

7. 同时脱水、脱烯得42离子。 8. 不正确。

9. (1)C2H3Cl;(2)C2H6S。 10.CH3CO-Ph-NO2

11.p-Br-Ph-OCH2CH3。 12.溴苯 13.2-己酮

第7章 综合解析

(结构式中数字为HNMR和CNMR的δ值) 1.

H3CH3C

1

13

Diethyl ketone

C

1

O

1

22

3

O

(A)(B)H2

C(B)H2

(A)

1.1 A2.4 B

212.1 135.5 27.9 3

2. P-bromotoluene

(A)(B)Br

H(A')

(B')

5136.7 1131.2 2130.8 3119.1 420.9 5

(C)H3C

2

Br

6.96 A7.29 B2.3 C

3.

Tert-butylcarbinol

(A)3

3

CH2OH(B)(C)

3

2373.2 162.6 226.1 3

OH

(A)H3C

CH3(A)

0.91 A3.28 B2.05 C

4.

AAAA

7.3 A5.09 B2.06 C

Benzyl acetate

A

BOCH2

COCCH3

3O

5OC6

170.7 1136.1 2128.6 3128.2 466.2 520.8 6

5.

Tert-pentylbenzene

(C)

(B')

(A')

(E)CH3

H2(D)CCH3

(F)

CH3(E)

276

8

7.3 A7.3 B7.2 C1.6 D1.3 E0.7 F

149.4 1128.0 2125.9 3125.3 437.9 536.3 628.7 79.1 8

6.

(E)

H3C

heptanal

(D)

(CH2)2

(B)(A)

(CH2)2CH2CHO(C)

7634521O

9.8 A2.4 B1.6 C1.3 D0.9 E

202.8 144.0 231.6 328.9 422.5 5*22.1 6*14.0 7

7.

1.2.3-Trichloropropane

(B)

CL

2

Cl

H

CL

(C)4.24 A 3.9 B3.8 C

58.5 145.1 2

8.

(D)

1-Phenyl-1-2-ethanediol

(D)(D)

(C)

HC

(A)

CH2

245

6

OHOH(B)

(B)

4

OHOH

3.7 to 3.6 A3.69 B4.7 C7.3 D

140.5 1128.4 2127.8 3126.1 474.7 567.9 6

9.

(A)

H3C

Diisopropyl ether

CH3

H3C

CH

3

H3C

O

2

1

O

CH

H3C

(B)

(A)

1.1 A3.6 B23 168.5 2

10. Hydrocinnamaldehyde

(D)(D)(B)(A)(D)

(D)(D)

2.8 A2.9 B

H2H2

CCCHO

41

2

7

(C)

28.1 145.2 2126.3 3128.5 4128.6 5140.3 6201.5 7

11. L-2-amino-1-propanol

(C)H

H3C

NH2

H(B)HA

OH(D)

3

HNH2

HH

OH

(E)

(D)

A 3.53*B 3.24*C 3.10D 2.53E 1.05

1 67.92 48.53 19.5

第8章 旋光光谱与圆二色光谱

或简化成

1.它的平面投影(按八区律)如图所示,它应有正的Cotton效应。

2.从下面各自的投影图可看出,二者都应当有正的 Cotton效应,胆甾-2-酮的摩尔振幅应比胆甾-16C8H

65

3-酮大的多。

3.该化合物的甲基有e构象的A与a构象的B两种结构,A结构为正Cotton效应,B结构为负Cotton效应,由于实验值为正,故该化合物为是甲基有e构象的A结构。

CH3

C

O

A

H

H

B

4.(1)对应Ⅱ,(2)对应Ⅳ,(3)左旋,(4)3者波长基本相等。

范文四:波谱解析试题、答案(完整终极版) 投稿:龚泱泲

2012—2013学年第一学期

《波谱解析》试题册

开卷( ) 闭卷( ) 考试时长:120分钟

使用班级: 命题教师: 主任签字:

一、名词解释:(每题4分,共40分)

1、发色团 2、非红外活性振动 3、费米共振 4、相关锋 5、饱和 6、屏蔽效应 7、磁等同核 8、化学位移 9、相对丰度 10、麦氏重排 二、单选题(每题1分,共20分)

1、光量子的能量与电磁辐射的的哪一个物理量成正比( ) A 频率 B 波长 C 周期 D 强度

2、可见光区、紫外光区、红外光区和无线电波四个电磁波区域中,能量最大和最小的区域分别为( )

A紫外光区和无线电波 B紫外光区和红外光区 C可见光区和无线电波 D可见光区和红外光区

3、紫外光谱的产生是由电子能级跃迁所致,能级差的大小决定了 ( )

A、吸收峰的强度 B、吸收峰的数目 C、吸收峰的位置 D、吸收峰的形状 4、紫外光谱是带状光谱的原因是由于 ( )

A、紫外光能量大 B、波长短

9、

C、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因 D、电子能级差大

5、化合物中,下面哪一种跃迁所需的能量最高?( )

A、ζ→ζC、n→ζ

B、π→π

D、n→π﹡

6、n→π﹡跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量,其最大吸收波长最大( ) A、水 B、甲醇 C、乙醇 D、正已烷

7. 下列化合物,紫外吸收λmax值最大的是 ( ) A、

B、

C、

D、

8、CH3-CH3的哪种振动形式是非红外活性的 ( )

A、νC、δ

C-C

B、ν D、δ

C-H s

CH

as

CH

化合物中只有一个羰基,却在1773cm-1和1736cm-1处出现两个吸

收峰这是因为: ( )

A、诱导效应 B、共轭效应 C、费米共振 D、空间位阻

10、 某化合物在1500~2800cm-1无吸收,该化合物可能是( )

A 烷烃 B 烯烃 C 芳烃 D炔烃

11、 化合物CH3-CH=CH-CH=O的紫外光谱中,λmax=320nm(εmax=30)的一 个吸收带 是 ( )

A K带 B R带 C B带 D E2带

12、质子的化学位移有如下顺序:苯(7.27)>乙烯(5.25) >乙炔(1.80) >乙烷(0.80),其原因为: ( )

A.导效应所致 B. 杂化效应和各向异性效应协同作用的结果

C. 各向异性效应所致 D. 杂化效应所致 13、预测H2S分子的基频峰数为: ( )

第 1 页 共 4 页

A、4 B、3 C、2 D、1 14、红外光谱法, 试样状态可以是 ( ) A 气体状态 B 固体状态

C 固体, 液体状态 D 气体, 液体, 固体状态都可以 15、下面化合物在核磁共振波谱(氢谱)中出现单峰的是:

A. CH3CH2Cl B. CH3CH2OH C. CH3CH3 D. CH3CH(CH3)2 16、 下列化合物中,分子离子峰的质核比为偶数的是( )

A C8H10N2O B C8H12N3 C C9H12NO D C4H4N 17、EI-MS表示( )

A电子轰击质谱 B化学电离质谱 C 电喷雾质谱 D 激光解析质谱

18、质谱图中强度最大的峰,规定其相对强度为100%,称为( ) A 分子离子峰 B 基峰 C亚稳离子峰 D准分子离子峰 19、含奇数个氮原子有机化合物,其分子离子的质荷比值为: ( ) A、偶数 B、奇数 C、不一定 D、决定于电子数 20、某有机物C8H8的不饱和度为() A 、4 B、5 C、6 D、7

三、问答题:(共28分)

(一)简述核磁共振中什么叫弛豫,分哪几类? 8分

(二)简述质谱中什么是分子离子锋,什么是碎片离子锋?10分

(三)红外光谱产生的几个条件是什么,并说明为什么化合物的实际红外谱图中吸收峰数少于理论数? 10分

四、计算题:(共12分)

安络血的摩尔质量为236,将其配成每100ml含0.4962mg的溶液,盛于1cm吸收池中,在

1%

E1 max为355nm处测得A值为0.557,试求安络血的cm及 值? 12分

第 2 页 共 4 页

2012—2013学年第一学期

《波谱解析》参考答案及评分标准

开卷( ) 闭卷() 考试时长:120 分钟

使用班级:

一、名词解释题(本大题10小题,每个小题4分,共40分) 1. 发色团

答:在紫外光谱中,分子结构中含有π电子的基团叫发色团,它们能够产生π-π*或n-π*跃迁,从而能在紫外可见光区产生吸收。 2. 非红外活性振动:

答:在红外光谱中,不发生瞬间偶极矩变化的振动过程不引起IR吸收,对称性分子的对称伸缩振动没有偶极矩的变化,故而观察不到红外吸收,这种振动称为非红外活性振动。 3. 费米共振

答:红外测定中,当一振动的倍频或组频出现在另一振动的基频锋附近时,弱的倍频或组频吸收强度常常被增加,甚至发生裂分,这种现象称为费米共振。 4.相关锋

答:一个基团有树种振动形式,每种具有红外活性的振动通常都相应给出一个吸收锋,这些相互依存、相互佐证的吸收峰锋叫相关锋。 5.饱和

答:核在外磁场中,高、低能态的分布情况符合玻尔兹曼分配定律。当处于低能态的1H核数目与处于高能态核数目逐渐趋于相等,与此同步,NMR的 讯号也会逐渐减弱直到最后消失。这种现象称为饱和。 6. 屏蔽效应

答:H核在分子中不是完全裸露的,而是被价电子所包围的。因此,在外加磁场作用下,核外电子在垂直于外加磁场的平面绕核旋转,从而产生与外加磁场方向相反的感生磁场H’,在外磁场下,核外电子使原子核所感受到的有效磁场强度降低。核外电子对H核产生的这种作用,称为屏蔽效应。 7.磁不等同核

答:磁等同核分两类,一类是化学环境不同磁不等核,另一类是化学环境相等,但磁不等同。 8.化学位移

答:用核磁共振仪可以记录到有关信号,处在不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同,在谱图上出现的位置也不同,各类氢原子的这种差异被称为化学位移。 9. 相对丰度

答:在质谱图中,纵坐标表示离子锋的强度,在测定时将最强的离子锋定义为100%,称为基锋,将其他离子的信号强度与与基锋进行比较,得到离子的相对强度,称为相对丰度,它反映了该离子在总离子流中的含量。 10. 麦氏重排

答:具有γ-氢原子的不饱和化合物,经过六元环空间排列的过渡态,γ-氢原子重排转移到带正电荷的杂原子上,伴随有α-Cβ键的断裂。

二、单择题(本大题20个小题,每个小题1分,共20分)

1 A;2A;3C;4C;5 A; 6 A;7 D; 8 A;9C;10 A;11 B;12 B;13 B;14 C;15 C;16A;17A;18B;19B;20B;

三、问答题(共28分)

1.简述核磁共振中什么叫弛豫,分哪几类? 8分

答: (1)从高能态返回低能态的过程,恢复波兹曼分布的情况,称为弛豫。(3分) (2) 弛豫过程有两种方式:自旋-晶格弛豫和自旋-自旋弛豫。(1分)

(3)自旋-晶格弛豫是处于高能态的核自旋体系与其周围的环境的能量交换过程,其结果是部分核由高能态返回到低能态,核的整体能量下降。,用T1表示,T1越小,表示弛豫过程的效率越高。(2分)

(4)自旋-自旋弛豫,是指一些高能态的核把能量转移给同类的低能态核,同时,一些低能态的核得到能量跃迁到高能态的过程,用T2表示。(2分)

2.简述质谱中什么是分子离子锋,什么是碎片离子锋?10分 答:(1)分子电离一个电子形成的离子所产生的峰称为分子离子锋, (3分)

(2)一般来说最大质量数的峰就是分子离子峰,它的质量就是分子量 。(2分) (1)分子受电子流的轰击,失去一个电子即为分子离子,.电子的过剩能量会切断分子离子中各种

化学键,使分子离子裂解成碎片离子,所产生的锋称为碎片离子锋。 (3分)

(2)通过碎片离子锋,可以推断分子的结构稳定性,可以推测化合物结构(2分)

3.红外光谱产生的几个条件是什么,并说明为什么化合物的实际红外谱图中吸收峰数少于理论数? 10分

答:红外光谱产生的两个条件:

(1) 红外辐射光的频率与分子振动的频率相当,才能满足分子振动能级跃迁所需的能量, 而产生吸收光谱。 (3分)

(2)必须是能引起分子偶极矩变化的振动才能产生红外吸收光谱。(2分) 实际图谱中红外吸收锋数少于理论数:

(1)不发生瞬间偶极矩变化的振动过程不引起IR吸收(1分) (2)频率完全相同的振动彼此发生简并(1分)

(3)强宽峰往往会覆盖与它频率相近的弱而窄的峰。(1分) (4)吸收峰太弱,以至于检测不到(1分) (5)吸收峰有时落在中红外区(1分) 四、计算题: (12分)

安络血的摩尔质量为236,将其配成每100ml含0.4962mg的溶液,盛于1cm吸收

1%E1中,在 max为355nm处测得A值为0.557,试求安络血的cm及值? 12

1%答:根据朗博比尔定律:

AECl 1 cm ( 3 分)

A0.557E1123

Cl0.4962101M1%236

E1cm11232.65104 10 10 ( 4 分)

1%

1cm3

( 3 分)

第 3 页 共 4 页

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范文五:《波谱解析》试题B(精品含答案) 投稿:卢漣漤

资料B

一、填空

1. 比尔定律成立的条件有和。

2. UV测定中,要使△C/C较小,供试品溶液的吸光度应控制在范围内如偏低,可采取的措施有 。

3. R带的跃迁类型为,相应结构单元为 。

4.能引起 5.红外光谱中特征区的波数范围是。

6. 红外光谱中振动能级由基态(V =0)跃迁到第一激发态(V =1)时产生的吸收峰称为 峰。振动能级由基态(V=0)跃迁到第二激发态(V=2)或第三激发态(V = 3)所产生的吸收峰称为 峰。

7.在核磁共振波谱法中,测量化学位移值δ常用的参照物质是。 8.在NMR光谱中,正屏蔽效应使质子共振吸收信号向场位移,δ值 。

9.在NMR波谱中,结构为

的 化合物,在

一级图谱中,有 组峰,有 个不同的自旋系统。

10.在MS中,若不含氮或含有偶数氮的碎片离子的质量为偶数,一定含有_____数电子。

11.质谱图上出现质量数比相对分子质量大1或2个质量单位的峰,即M+1和M+2峰,其相对丰度符合___________,这些峰称为峰。 12.在MS中,当发生OE母 → OE子 裂解时,丢掉的中性碎片是 ,属于 裂解。

13.在质谱中,亚稳离子峰的作用是

二、选择题

1. 对200~400nm范围内的辐射没有吸收的物质是( )。 A B C

HO

CHO

C2H5

HO

COCH3

D CH2=CHCH=CH2

2. 某共轭二烯烃在正已烷中λmax为219nm,若改在乙醇中测定,吸收峰将( )。 A 红移 B 蓝移 C 峰高降低 D 位置不变 3. 下列化合物中,其紫外光谱上能同时产生K带、R带的是( )。 A. C6H5—CH=CHCH2OH B. CH2=CHCH2—O—CH3 C. CH2=CHCH2CH2CH3 D. CH2-CH=CH—CO—CH3

4. 化合物 ,其K带最大吸收波长λmax为( )。 A. 373nm B. 355nm C. 390nm D. 385nm 5. 红外吸收光谱的产生是由于( )。 A. 分子的振动 B.分子的转动

C.原子核外层电子的跃迁 D.原子核内层电子的跃迁 6. 在NMR中,当质子核外的电子云密度降低时,( )。 A. 屏蔽效应增强,吸收峰向高场移动,化学位移值增大 B. 屏蔽效应增强,吸收峰向高场移动,化学位移值减小 C. 屏蔽效应减弱,吸收峰向低场移动,化学位移值减小 D. 屏蔽效应减弱,吸收峰向低场移动,化学位移值增大

7. 在NMR波谱中,产生化学位移的原因是 ( )。 A. 核外电子的屏蔽效应 B. 诱导效应 C. 共轭效应 D. 磁个各向异性效应 8. 在NMR图谱中仅出现一个单峰的化合物是( )。

A.CH3CH2Cl B. CH3CH2OH C. CH3CH3 D. CH3CH2 CH3 9.下列偶合系统中,属于四旋一级偶合系统的是( )。 A. A2X3

B. AMX C. ABCD D. A2X2

10. 化合物CH3CH2CH3的1HNMR中,CH2的质子受CH3质子自旋耦合的影响,其共振吸收峰被裂分为( )。

A. 四重峰 B. 五重峰 C. 六重峰 D. 七重峰

11.下列化合物的1HNMR谱, 各组峰全是单峰的是( )。 A. CH3-OOC-CH2CH3 B.(CH3)2CH-O-CH(CH3)2

C. CH3-OOC-CH2-COO-CH3 D.CH3CH2-OOC-CH2CH2-COO-CH2CH3 12.在质谱图中,被称为基峰的是( )。 A.质荷比最大的峰 B.分子离子峰

C.相对丰度最大的峰 D.第一碎片分子离子峰

13.在质谱中,同位素离子峰的作用是 ( )。 A. 用于决定待测物质的分子式 B. 用于确定待测物质的分子量 C. 用于推断待测物质的结构式 D. 用于待测物质的定性鉴别 三、名词解释 1.发色团 2.特征峰

3.磁各向异性效应

四、简答题

1.影响红外光谱吸收峰位置的因素有哪些?

答:内部因素有诱导效应、共轭效应、氢键效应、环张力效应、空间位阻和振动的耦合,外部因素有溶剂效应与样品的物理状态。

2.什么是氮律?什么是偶电子规则?

12.答:不含氮原子或含有偶数个氮原子的有机分子,其分子的相对质量应为偶数;而含奇数个氮原子的分子,其分子的相对质量应为奇数,这个规律称为“氮律”。 不含或含偶数氮原子的离子,质量数为奇数,所含电子数为偶数,质量数为偶数,所含电子数为奇数;含偶数氮原子的离子,质量数为奇数,所含电子数为奇数,质量数为偶数,所含电子数为偶数。这种规则称为偶电子规则。

六、图谱解析

1. 某化合物分子式为C2H5Br,其HNMR谱如下,试推断其结构,

2. 分子式为C3H6O 的某化合物,IR谱图如下,试确定其结构式。

六、综合解析

1.某化合物的分子式为C8H10,IR、MS和NMR谱图如下,确定结构式。

资料B

标准答案

一、填空题

1. ①入射光为单色光 ②稀溶液③真溶液或均相溶液 2. 0.2-0.8, 改变液层厚度或改变溶液浓度

3. n → π*,250-500nm,弱,杂原子的不饱和基团及p—π共轭体系 4. 偶极矩变化 5. 4000-1300cm-1 6. 基频峰,泛频峰 7. 四甲基硅烷 8. 高场,变小 9. 6组,4个 10. 奇数

11. 天然丰度之比,分子离子的同位素峰 12. 中性分子,重排

13. 用于确定母离子与子离子之间的亲缘关系 二、选择题(本大题13小题,每小题2分,共26分)

三、名词解释

1.答:含有不饱和键,能吸收紫外可见光,并产生 n→π* 或 π→π*跃迁的基团称为发色团。

2.答:用于鉴别官能团存在的吸收峰。

3.答:指与质子相邻接的基团或化学键,在外磁场作用下,所产生的感生磁场通过空间磁力线,对不同位置或不同方向的质子所产生的屏蔽效应的方向与程度不一样,这种现象称为磁各向异性效应。 四、简答题

1.答:内部因素有诱导效应、共轭效应、氢键效应、环张力效应、空间位阻和振动的耦合,外部因素有溶剂效应与样品的物理状态。

2. 答:不含氮原子或含有偶数个氮原子的有机分子,其分子的相对质量应为偶数;而含奇数个氮原子的分子,其分子的相对质量应为奇数,这个规律称为“氮律”。 不含或含偶数氮原子的离子,质量数为奇数,所含电子数为偶数,质量数为偶数,所含电子数为奇数;含偶数氮原子的离子,质量数为奇数,所含电子数

为奇数,质量数为偶数,所含电子数为偶数。这种规则称为偶电子规则。 五、图谱解析 1.CH3CH2Br 解题过程 略 2.CH3CH2CHO 解题过程 略

六、综合解析

解:乙基苯

解题过程略

范文六:波谱解析A答案 投稿:杨垅垆

波普解析试题

一、 名词解释 (5*4分=20分)

1.波谱学

2.屏蔽效应

3.电池辐射区域

4.重排反应

5.驰骋过程

二、选择题。( 10*2分=20分)

1. 化合物中只有一个羰基,却在1773cm-1和1736cm-1处出现两个吸收峰 这是因为:( )

A、诱导效应 B、共轭效应 C、费米共振 D、空间位阻

2. 一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为: ( )

A、玻璃 B、石英 C、红宝石 D、卤化物晶体

3. 预测H2S分子的基频峰数为: ( )

A、4 B、3 C、2 D、1

4. 若外加磁场的强度H0逐渐加大时,则使原子核自旋能级的低能态跃迁到高能态所需的能量是如何变化的 : ( )

A、不变 B、逐渐变大 C、逐渐变小 D、随原核而变

5. 下列哪种核不适宜核磁共振测定 : ( )

A、12C B、15N C、19F D、31P

6.在丁酮质谱中,质荷比质为29的碎片离子是发生了 ( )

A、α-裂解 B、I-裂解 C、重排裂解 D、γ-H迁移

7. 在四谱综合解析过程中,确定苯环取代基的位置,最有效的方法是 ( )

A、紫外和核磁 B、质谱和红外 C、红外和核磁 D、质谱和核磁 8. 下列化合物按1H化学位移值从大到小排列 ( )

a.CH2=CH2 b. CHCH c.HCHO d.

A、a、b、c、d B、a、c、b、d C、c、d、a、b D、d、c、b、a 9.在碱性条件下,苯酚的最大吸波长将发生何种变化? ( )

A.红移 B. 蓝移 C. 不变 D. 不能确定

10. 芳烃(M=134), 质谱图上于m/e91处显一强峰,试问其可能的结构是: ( )

A. B. C. D. 三、问答题 (5*5分=25分)

1.红外光谱产生必须具备的两个条件是什么?

2. 影响物质红外光谱中峰位的因素有哪些?

3. 色散型光谱仪主要有哪些部分组成?

4. 核磁共振谱是物质内部什么运动在外部的一种表现形式?

5. 紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的主要贡献是什么?

四、计算和推断题(9+9+17=35分)

1.某化合物(不含N元素)分子离子区质谱数据为M(72),相对丰度100%; M+1

(73),相对丰度3.5%;M+2(74),相对丰度0.5%。

(1)分子中是否含有Br Cl? 。

(2) 分子中是否含有S? 。

(3)试确定其分子式为 。

2. 分子式为C8H8O的化合物,IR(cm-1):3050,2950,1695,1600,1590,1460,1370,1260,760,690等处有吸收,

(1)分子中有没有羟基(—O H)? 。

(2)有没有苯环 。

(3)其结构为 。

3. 某未知物的分子式为C3H6O,质谱数据和核磁共振谱如图1、2所示,试推断其结构。

图1 、C3H6O的质谱

图2 、C3H6O的核磁共振谱

参考答案

一.1.波谱学是涉及电池辐射与物质量子化的能态间的相互作用,其理论基础是

量子化的能量从辐射场向物质转移。

2.感生磁场对外磁场的屏蔽作用称为电子屏蔽效应。

3. γ射线区,X射线区,远紫外,紫外,可见光区,近红外,红外,远红外区,微波区和射频区。

4.在质谱裂解反应中,生成的某些离子的原子排列并不保持原来分子结构的关系,发生了原子或基团重排,产生这些重排离子的反应叫做重排反应。

5.要想维持NMR信号的检测,必须要有某种过程,这个过程就是驰骋过程,即高能态的核以非辐射的形式放出能量回到低能态,重建Boltzmann分布的过程。

二. CDBBA BCCAB

三.1. 答:一是红外辐射的能量应与振动能级差相匹配,即E光=△Eν,二是分子在振动过程中偶极矩的变化必须不为零。。

2. 答:(1)诱导效应,(2)共轭效应,(3)氢键效应,4)振动偶合效应,

(5)空间效应,(6)外部因素。

3. 答:由光源、分光系统、检测器三部分组成。

4. 答:是具有核磁矩的原子核的自旋运动在外部的一种表现形式。

5. 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。

四、1.(1) 不含Br Cl (2) 无S (3) C3H4O2

O

2. (1)没有 (2)有 (3)

3. 从核磁共振可知只有一种氢,从质谱可知 58→43 可见含有甲基,43→15 说

明含有羰基,结合其不饱和度=1 可推知是

范文七:波谱分析考试题库答案 投稿:万瑟瑠

第二章:紫外吸收光谱法

一、选择题1—7 (1)、(3)、(4)、(1)、(1)、(2)、(2) 二、解答及解析题

20.1.2×1015Hz,40×103cm-1,4.96eV,114.6kcal·mol-1; 0.75×1015Hz,25×103cm-1,3.10eV,71.6kcal·mol-1 21. 827nm,12.1×103cm-1;200nm,50×103cm-1 22.(1)152kcal·mol-1

;(2)102.3 kcal·mol-1

24. π→π*, n→π*

25. (a) (b)

26. B,K,R,苯环及含杂原子的不饱和基团,π→π*, n→π* 29. (1)K,R;(2)K,B,R;(3)K,B;(4)K,B,R 30. (A)CH2=CH-COR;(B)RCOR'

31. (1)267nm;(2)225nm;(3)349nm;(4)237nm 32. (1)270nm(2)238nm(3)299nm

34.

36. T=0.244,A=0.613 37. 1.836×10-5mol·L-1 39. ε=1.08×104,3.26%

40. 乙酰水杨酸83.5%,咖啡因6.7%

第三章 红外吸收光谱法

一、选择题

1—5 (1)、(3)、(4)、(2)、(4) 二、解答及解析题 20. C2H5OOC-CH2-CN

21.

22. A:(CH3)3C-C(C2H5)=CH2 B:

C:(CH3)3C-CBr(C2H5)CH3 D:(CH3)3C-C(CH3)=CHCH3 E:(23. 是;C2H6;两个甲基

24. A;

B:

C:

D:

E:

25. CH3CH2CH2NO2

26.

27. CH3COOC2H5

28. A: B:

29.A: B: C: D:

E:

30. CH3COOCH=CH2

CH3)3CCOCH3

第四章 NMR

一、选择题1—5(2)、(1)、(2)、(4)、(2);6—10(1)、(1)、(3)、(1)、(4) 11—15 (4)、(2)、(1)、(2)、(3) 二、解答及解析题

12.

13.

14.

15

16.

17

18.

19.

20.

第五章 质谱

一、选择题

1—5 (2)、(2)、(3)、(2)、(3) 二、解答及解析题

1. m/z值愈大,动量也愈大;m/z值愈大,偏转度愈小。

2. eV =

v= ,v增加一倍。

3.

4.

5.

,因r和V为定值,m/z比值小的首先通过狭缝6.

,因r和H为定值,m/z比值大的首先通过狭缝

8.(1)C·+·

3H8+(2)CH3CO+(3)C6H5COOC2H5 (4)C6H5NO2+

9.(1)C4H7O或C3H3O2 (2)CH3N3或C2H5N2或C3H7N (3)C4H10

10. 苯

环己烷

11. 环己酮: 环己酮

甲基乙烯基醚:

12.

m/z

29 m/z 15

13.

14.

16.m1 = 105, m2

= 77,

17、.

18. 结构与(1)相符合。 19. 为3-甲基丁胺

20. 其为乙基正丁基醚,m/z102为分子离子峰

21. m/z156为CH3CH2I的分子离子峰

22. m/z102为丁酸甲酯的分子离子峰 (1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

23. 为(2)CH3CH2COOCH2CH2CH3 由于α开裂生成: m/z57;C3H7+ m/z43;C2H5+ m/z29

24. 为(1)

25.. 为(1) (1)

(2)

26.. 结构(4)与谱图相一致

m/z119相当于苄基离子开裂失去CH3 m/z105相当于苄基离子开裂失去C2H5 m/z77为乙烯基开裂后的产物C6H5+ 27. (1)

(2)

28.为3-甲基戊烷:CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 29. 为3-苯基丙烯:C6H5CH2CH=CH2

30. 为苯乙炔:C6H5C≡CH

31.为N-甲基苄基胺:C6H5CH2NHCH3

32. 为硝基苯:C6H5NO2,m/z77为C6H5+ C6H5-NO2→C6H5+ + NO2·

第六章 综合解析

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

A卷

一、ACCAD ACDBB ADDDB BBCBC

二、1、摩尔吸光系数;浓度为1mol/L,光程为1cm时的吸光度

2、非红外活性振动;分子在振动过程中不发生瞬间偶极矩的改变。

3、弛豫;高能态的核放出能量返回低能态,维持低能态的核占优势,产生NMR谱,该过程称

为弛豫过程

4、碳的γ-效应;当取代基处在被观察的碳的γ位,由于电荷相互排斥,被观察的碳周围电子

云密度增大,δ

C向高场移动。

5、麦氏重排;具有γ-氢原子的不饱和化合物,经过六元环空间排列的过渡态,γ-氢原子

重排转移到带正电荷的杂原子上,伴随有Cα-Cβ键的断裂。

三、1、光谱产生必须具备的两个条件是什么?

答:一是红外辐射的能量应与振动能级差相匹配,即E光=△Eν,二是分子在振动过程中偶极矩的变化必须不为零。

2、色散型光谱仪主要有哪些部分组成? 答:由光源、分光系统、检测器三部分组成。

3、核磁共振谱是物质内部什么运动在外部的一种表现形式? 答:是具有核磁矩的原子核的自旋运动在外部的一种表现形式。 4、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。

5、在质谱中亚稳离子是如何产生的以及在碎片离子解析过程中的作用是什么?

答:离子m1在离子源主缝至分离器电场边界之间发生裂解,丢失中性碎片,得到新的离子m2。这个m2与在电离室中产生的m2具有相同的质量,但受到同m1一样的加速电压,运动速度与m1相同,在分离器中按m2偏转,因而质谱中记录的位置在m*处,m*是亚稳离子的表观质量,这样就产生了亚稳离子。

由于m*=m22/m1,用m*来确定m1与m2间的关系,是确定开裂途经最直接有效的方法。

四(左)五

(右)

B卷

一、1、FTIR; 即傅立叶变换红外光谱,是以连续波长的红外线为光源照射样品,通过测量干涉图和对干涉图进行傅立叶变换的方法来测定红外光谱得到的谱图。

2、Woodward rule(UV);由Woodward首先提出,将紫外光谱的极大吸收与分子结构相关联,选择适当的母体,再加上一些修饰即可估算某些化合物的极大吸收波长。

3、γ—effect ;当取代基处在被观察的碳的γ位,由于电荷相互排斥,被观察的碳周围电子云密度增大, δ

C向高场移动。

4、亚稳离子;离子m1在离子源主缝至分离器电场边界之间发生裂解,丢失中性碎片,得到新的离子m2。这个m2与在电离室中产生的m2具有相同的质量,但受到同m1一样的加速电压,运动速度与m1相同,在分离器中按m2偏转,因而质谱中记录的位置在m*处,亚稳离子的表观质量m*=m22/m1:

5、COSY谱;即二维化学位移相关谱,分为同核和异核相关谱两种,相关谱的两个坐标都表示化学位移。

二、1、红外(羟基吸收的差别)、碳谱(碳的裂分不同)等 2、红外(羰基吸收不同)、紫外(共轭程度不同,最大吸收不同)等

3、红外(羰基吸收不同)、核磁(碳数不同)、质谱(分子离子峰不同,基峰不同)等 4、红外(羰基吸收不同)、紫外(最大吸收峰位置不同)、核磁(碳的裂分、化学位移不同)等 5、NOESY谱

三、1、AB系统的裂分峰型为:

AMX系统的裂分峰型为:

详细答案参考《波谱分析法》于世林等主编

2、麦氏重排特点:不饱和化合物有γ-氢原子,经过六元环空间排列的过渡态,γ-氢原子重排转移到带正电荷的杂原子上,伴随有Cα-Cβ键的断裂。

四、CDDBB DBBCB

五、C5H10O2 六、C7H8O 七 、

C卷

一、1、摩尔吸光系数;浓度为1mol/L,光程为1cm时的吸光度

2、非红外活性振动;分子在振动过程中不发生瞬间偶极矩的改变。

3、弛豫时间;高能态的核放出能量返回低能态,维持低能态的核占优势,产生NMR谱,该过程称

为弛豫过程,所需要的时间叫弛豫时间。

4、碳谱的γ-效应;当取代基处在被观察的碳的γ位,由于电荷相互排斥,被观察的碳周围电子云

密度增大,

δC向高场移动。

5、麦氏重排;具有γ-氢原子的不饱和化合物,经过六元环空间排列的过渡态,γ-氢原子重排

转移到带正电荷的杂原子上,伴随有Cα-Cβ键的断裂。

二、ACCAA ACDBB ADBDB BBCBC

三、1、光谱产生必须具备的两个条件是什么?

答:一是红外辐射的能量应与振动能级差相匹配,即E光=△Eν,二是分子在振动过程中偶极矩的变化必须不为零。

2、色散型光谱仪主要有哪些部分组成?

答:由光源、分光系统、检测器三部分组成。

3、核磁共振谱是物质内部什么运动在外部的一种表现形式?

答:是具有核磁矩的原子核的自旋运动在外部的一种表现形式。

4、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。

5、在质谱中亚稳离子是如何产生的以及在碎片离子解析过程中的作用是什么? 答:离子m1在离子源主缝至分离器电场边界之间发生裂解,丢失中性碎片,得到新的离子m2。这个m2与在电离室中产生的m2具有相同的质量,但受到同m1一样的加速电压,运动速度与m1相同,在分离器中按m2偏转,因而质谱中记录的位置在m*处,m*是亚稳离子的表观质量,这样就产生了亚稳离子。

由于m*=m22/m1,用m*来确定m1与m2间的关系,是确定开裂途经最直接有效的方法。 四、

五、

范文八:有机波谱分析试题及答案 投稿:余鞷鞸

名词解析

**发色团(chromophoric groups):分子结构中含有π电子的基团称为发色团,它们能产生π→π和n→π

跃迁从而你呢个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(red shift):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。

蓝移(blue shift):化合物结构改变时,或受溶剂的影响使吸收峰向短波方向移动。

增色效应(hyperchromic effect):使吸收强度增加的作用。

减色效应(hypochromic effect):使吸收强度减弱的作用。 吸收带:跃迁类型相同的吸收峰。

指纹区(fingerprint region):红外光谱上的低频区通常称指纹区。当分子结构稍有不同时,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 (conjugated effect) :又称离域效应,是指由于共轭π键的形成而引起分子性质的改变的效应。

诱导效应(Inductive Effects):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(McLafferty rearrangement):具有不饱和官能团 C=X(X为O、S、N、C等)及其γ-H原子结构的化合物,γ-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γ-H的断裂,同时伴随 C=X的β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。

(2).220~250nm,强吸收(max在104~2104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(max 1000~10000) ,通常有芳香结构。

(4).250~350nm,中低强度吸收 (10~ 100),且200 nm以上无其他吸收,则含有带孤对电子的未共轭的发色团。(羰基或共轭羰基)

(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(μ)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

2.H-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-H C=CH ≡CH RH CH CH2 CH3

7.28 5.28 2.88 ~1 1.55 1.20 0.87

-COOH -CHO ArOH ROH (RNH2)

10~12 9~10 4 ~8 0.5 ~5

133.核磁共振(NMR spectroscopy)—碳谱(C-NMR)

(1).为结构解析提供的信息

化学位移(1~250);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,而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:  55;

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 <  sp <  sp2

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(γ-旁式,γ-gauch)效应:较大基团对γ-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γ-效应。其中γ-顺效应更强。

⑤.共轭效应:与双键共轭,原双键端基 C2 ,内侧C1 ,与羰基共轭, C=O的

⑥.分子内部作用:分子内氢键使C=O的

1.质谱在有机化合物结构测定中的应用

(1).测定正确的分子量

(2).推断分子式

(3).已知化合物的结构鉴定

(4).未知化合物的结构鉴定

第五章 综合解析(第1-3节)

(2).综合解析中常用的谱学方法

13①.C-NMR

a.判定碳原子个数及其杂化方式

b.根据DEPT谱判定碳原子的类型

c.根据化学位移值判定羰基的存在与否及其种类

d.根据化学位移值判定芳香族或烯烃取代基的数目并推测取代基的种类

1②.H-NMR 1

a.根据积分曲线的数值推算结构中质子个数

b.根据化学位移值判定结构中是否存在羧酸、醛、芳香族、烯烃和炔烃质子

c.根据化学位移值判定结构中与杂原子、不饱和键相连的甲基、亚甲基和次甲基的存在与否

d.根据自旋-自旋偶合裂分判定集团的连接情况

e.根据峰形判定结构中活泼质子的存在与否

③.IR

a.判定结构中含氧官能团的存在与否

b.判定结构中含氮官能团的存在与否

c.判定结构中芳香环的存在与否

d.判定结构中烯烃、炔烃的存在与否和双键的类型

④.MS

a.根据准分子离子峰判定分子量

b.判定结构中氯、溴原子的存在与否

c.判定结构中氮原子的存在与否

d.简单的碎片离子可与其他图谱所获得的结构片段进行比较

2.结构解析的过程

(1).分子式的推断

①.碳原子个数的推断

②.质子个数的推断

③.氧原子个数的推断

④.氮原子个数的推断

⑤.卤素存在与否的判定

⑥.硫、磷存在与否的判定

⑦.不饱和度的计算

2试述核磁共振产生的条件是什么?

答(1)自旋量子数I≠0的原子核,都具有自旋现象,或质量数A或核电荷数二者其一为奇数的原子核,具有自旋现象。

(2)自旋量子数I=1/2的原子核是电荷在核表面均匀分布的旋转球体,核磁共振谱线较窄,最适宜于核磁共振检测,是NMR研究的主要对象。

4 什么是K带吸收?什么是R带?

4答(1)共轭非封闭体系烯烃的π→π*跃迁均为强吸收带,ε≧10,称为K带吸收。

(2)n→π*跃迁λmax270-300nm,ε﹤100,为禁阻跃迁,吸收带弱,称R带。

1 什么是氮规则?能否根据氮规则判断分子离子峰?

答:(1)在有机化合物中,不含氮或含偶数氮的化合物,分子量一定为偶数(单电荷分子离子的质核比为偶数);含奇数氮的化合物分子量一定为奇数。反过来,质核比为偶数的单电荷分子离子峰,不含氮或含偶数个氮。

(2)可以根据氮规则判断分子离子峰。化合物若不含氮,假定的分子离子峰质核比为奇数,或化合物只含有奇数个氮,假定的分子离子峰的质核比为偶数,则均不是分子离子峰。

3红外光谱分为哪几个区及各区提供哪些结构信息?

答:红外光谱分四个区:

-1(1)第一峰区(3700-2500cm):此峰区为X-H伸缩振动吸收范围。X代表O,N,C对应于醇、酚、羧

酸、胺、亚胺、炔烃、烯烃、芳烃及饱和烃类的O-H,N-H,C-H伸缩振动。

-1(2)第二峰区(2500-1900cm):三键,累积双键及B-H,P-H,I-H,Si-H等键的伸缩振动吸收谱带位于

此峰区。谱带为中等强度吸收或弱吸收。

-1(3)第三峰区(1900-1500cm):双键(包括C=O,C=C,C=N,N=O等)的伸缩振动谱带位于此峰区,对

于判断双键的存在及双键的类型极为有用。另外,N-H弯曲振动也位于此峰区。

-1(4)第四峰区(1500-400cm):此峰区又称指纹区,X-C键的伸缩振动及各类弯曲振动位于此峰区。

不同结构的同类化合物的红外光谱的差异,在此峰区会显示出来。

14.何谓化学位移?它有什么重要性?在H-NMR中影响化学位移的因素有哪些?

答:由于氢核在不同化合物中所处的环境不同,所受到的屏蔽作用也不同,由于屏蔽作用所引起的共振时磁场强度的移动现象称为化学位移.由于化学位移的大小与氢核所处的化学环境密切相关,因此有可能根据化学位移的大小来考虑氢核所处的化学环境,亦即有机物的分子结构特征.

由于化学位移是由核外电子云密度决定的,因此影响电子云密度的各种因素都会影响化学位移,如与质子相邻近的元素或基团的电负性,各项异性效应,溶剂效应,氢键等。

4试说明有机化合物的紫外吸收光谱的电子跃迁有哪几种类型及吸收带类型。

答:跃迁的类型有:  *, n  *,    *,n  *。

(1)ζ→ζ*跃迁:ζ→ζ*跃迁需要的能量高,对应波长小于150nm,近紫外光谱观测不到。

(2)n→ζ*跃迁:含杂原子O,N,S,X饱和烃的衍生物,其杂原子未成键电子向ζ*跃迁,其对应波长位于170-180nm,近紫外光谱观测不到。

(3)π→π* 跃迁:π电子较易激发。非共轭跃迁,对应波长为160-190nm;共轭跃迁,π→π*能量降低,对应波长增大,红移到近紫外区或可见光区,强度大,称为K带。

(4)n→π*跃迁:发生在碳原子或其他原子与带有未成键的杂原子形成的化合物中,如C=O,C=S,N=O等,跃迁波长位于270-290nm,但该跃迁为禁阻跃迁,出现弱吸收带,称为R带。

113红外光谱,紫外光谱,核磁共振,质谱;H-NMR,C-NMR,2D-NMR;EI-MS,FAB-MS,ESI-MS。

答:红外光谱:以波长或波数为横坐标,以强度或其他随波长的性质为纵坐标所得到的反映红外射线

与物质相互作用的谱图。

紫外光谱:紫外光谱是分子中某些价电子吸收了一定波长的电磁波,由低能级跃近到高能级而产生

的一种光谱,也称之为电子光谱。

核磁共振:全旬是核磁共振成像又称自旋成像也称磁共振成像,是磁矩不为零的原子核,在外磁场

作用下自旋能级发生塞曼分裂,共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。

质谱:是一种测量离子荷质比的分析方法,其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离,生

成不同荷质比的带正电荷的离子,经加速电场的作用,形成离子束,进入质量分析器。

各波谱技术名称和特点:⑴ 红外光谱:主要用于检查功能基;⑵ 紫外光谱:主要用于检查共轭体系或不饱和体系大小;⑶ 核磁共振光谱:主要用来提供分子中有关氢及碳原子的类型、数目、互相连接方式、周围化学环境,以及构型、构象的结构信息等;⑷ 质谱:主要用于检测和确证化合物分子量及主要结构碎片。

范文九:波谱解析试题(打印) 投稿:郑唼唽

波谱解析试题A

二、选择题。( 10*2分=20分)

1. 化合物中只有一个羰基,却在1773cm-1和1736cm-1处出现两个吸收峰 这是因为:( C )

A、诱导效应 B、共轭效应 C、费米共振 D、空间位阻

2. 一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为: (D )

A、玻璃 B、石英 C、红宝石 D、卤化物晶体

3. 预测H2S分子的基频峰数为: ( B)

A、4 B、3 C、2 D、1

4. 若外加磁场的强度H0逐渐加大时,则使原子核自旋能级的低能态跃迁到高能态所需的能量是如何变化的 : ( B )

A、不变 B、逐渐变大 C、逐渐变小 D、随原核而变

5. 下列哪种核不适宜核磁共振测定 : ( A )

A、12C B、15N C、19F D、31P

6.在丁酮质谱中,质荷比质为29的碎片离子是发生了 ( B )

A、α-裂解 B、I-裂解 C、重排裂解 D、γ-H迁移

7. 在四谱综合解析过程中,确定苯环取代基的位置,最有效的方法是 (C )

A、紫外和核磁 B、质谱和红外 C、红外和核磁 D、质谱和核磁

8. 下列化合物按1H化学位移值从大到小排列 ( C )

a.CH2=CH2 b. CH c.HCHO d.

A、a、b、c、d B、a、c、b、d C、c、d、a、b D、d、c、b、a

9.在碱性条件下,苯酚的最大吸波长将发生何种变化? ( A )

A.红移 B. 蓝移 C. 不变 D. 不能确定

10. 芳烃(M=134), 质谱图上于m/e91处显一强峰,试问其可能的结构是: ( B )

A. B. C. D. 三、问答题 (5*5分=25分)

1.红外光谱产生必须具备的两个条件是什么?

答:一是红外辐射的能量应与振动能级差相匹配,即E光=△Eν,二是分子在振动过程中偶极矩的变化必须不为零

2. 影响物质红外光谱中峰位的因素有哪些?

答:(1)诱导效应,(2)共轭效应,(3)氢键效应,4)振动偶合效应,(5)空间效应,(6)外部因素。

3. 色散型光谱仪主要有哪些部分组成?

答:由光源、分光系统、检测器三部分组成。

4. 核磁共振谱是物质内部什么运动在外部的一种表现形式?

答:是具有核磁矩的原子核的自旋运动在外部的一种表现形式。

5. 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。

四、计算和推断题(9+9+17=35分)

3. 某未知物的分子式为C3H6O,质谱数据和核磁共振谱如图1、2所示,试推断其结构。

图1 、C3H6O的质谱

图2 、C3H6O的核磁共振谱

答:从核磁共振可知只有一种氢,从质谱可知 58→43 可见含有甲基,43→15 说

明含有羰基,结合其不饱和度=1 可推知是

波谱分析试题C

二、选择题:每题1分,共20分ACCAA ACDBB ADBDB BBCBC

1、频率(MHz)为4.47×108的辐射,其波长数值为 ( A)

A、670.7nm B、670.7 C、670.7cm D、670.7m

2、紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致,其能级差的大小决定了 ( C )

A、吸收峰的强度 B、吸收峰的数目

C、吸收峰的位置 D、吸收峰的形状

3、紫外光谱是带状光谱的原因是由于 (C )

A、紫外光能量大 B、波长短

C、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因

D、电子能级差大

4、化合物中,下面哪一种跃迁所需的能量最高? ( A)

A、ζ→ζ﹡ B、π→π﹡ C、n→ζ﹡ D、n→π﹡

5、π→π﹡跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量,其最大吸收波长最大 ( A )

A、水 B、甲醇 C、乙醇 D、正已烷

6、CH3-CH3的哪种振动形式是非红外活性的 (A )

A、ν

7、C-C B、νC-H C、δasCH D、δsCH 化合物中只有一个羰基,却在1773cm-1和1736cm-1处出现两个

吸收峰

这是因为:( C )

A、诱导效应 B、共轭效应 C、费米共振 D、空间位阻

8、一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为: ( D )

A、玻璃 B、石英 C、红宝石 D、卤化物晶体

9、预测H2S分子的基频峰数为: ( B )

A、4 B、3 C、2 D、1

10、若外加磁场的强度H0逐渐加大时,则使原子核自旋能级的低能态跃需 的能量是如何变化的? ( B)

A、不变 B、逐渐变大 C、逐渐变小 D、随原核而变

11下列哪种核不适宜核磁共振测定 ( )

A、12C B、15N C、19F D、31P

12、苯环上哪种取代基存在时,其芳环质子化学位移值最大 ( )

A、–CH2CH3 B、 –OCH3 C、–CH=CH2 D、-CHO

13、质子的化学位移有如下顺序:苯(7.27)>乙烯(5.25) >乙炔(1.80) >乙烷(0.80),其原因为: ( )

A.导效应所致 B. 杂化效应和各向异性效应协同作用的结果

C. 各向异性效应所致 D. 杂化效应所致

14、确定碳的相对数目时,应测定 ( )

A、全去偶谱 B、偏共振去偶谱 C、门控去偶谱 D、反门控去偶谱

15、1JC-H的大小与该碳杂化轨道中S成分 ( )

A、成反比 B、成正比 C、变化无规律 D、无关

16、在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压固定时,若逐渐增加磁场强度H,对具有不同质荷比的正离子,其通过狭缝的顺序如何变化? ( )

A、从大到小 B、从小到大 C、无规律 D、不变

17、含奇数个氮原子有机化合物,其分子离子的质荷比值为: ( )

A、偶数 B、奇数 C、不一定 D、决定于电子数

18、二溴乙烷质谱的分子离子峰M与M+2、M+4的相对强度为: ( )

A、1:1:1 B、2:1:1 C、1:2:1 D、1:1:2

19、在丁酮质谱中,质荷比质为29的碎片离子是发生了 ( )

A、α-裂解 B、I-裂解 C、重排裂解 D、γ-H迁移

20、在四谱综合解析过程中,确定苯环取代基的位置,最有效的方法是 ( )

A、紫外和核磁 B、质谱和红外 C、红外和核磁 D、质谱和核磁

三、回答下列问题(每题2 分,共10分)

1、红外光谱产生必须具备的两个条件是什么?

答:一是红外辐射的能量应与振动能级差相匹配,即E光=△Eν,二是分子

在振动过程中偶极矩的变化必须不为零

2、色散型光谱仪主要有哪些部分组成?

答:由光源、分光系统、检测器三部分组成

3、核磁共振谱是物质内部什么运动在外部的一种表现形式?

答:是具有核磁矩的原子核的自旋运动在外部的一种表现形式。

4、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

5、在质谱中亚稳离子是如何产生的以及在碎片离子解析过程中的作用是? 答:离子m1在离子源主缝至分离器电场边界之间发生裂解,丢失中性碎片,得到新的离子m2。这个m2与在电离室中产生的m2具有相同的质量,但受到同m1一样的加速电压,运动速度与m1相同,在分离器中按m2偏转,因而质谱中记录的位置在m*处,m*是亚稳离子的表观质量,这样就产生了亚稳离子。

由于m*=m22/m1,用m*来确定m1与m2间的关系,是确定开裂途经最直接有效的方法

四、推断结构(20分)

某未知物的分子式为C9H10O2,紫外光谱数据表明:该物λ

257、252nm(εmax在264、262、4-1,max101、158、147、194、153);红外、核磁、质谱数据如图图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

答:

五、根据图 5-1~图5-4推断分子式为C11H20O4未知物结构(20分)

图5-1未知物C11H20O4的质谱、紫外数据和元素分析数据

图5-2未知物C11H20O4的红外光谱

图5-3未知物C11H20O4的13CNMR谱

图5-4未知物C11H20O4的1HNMR谱 答:

波谱解析试题D

二、选择题。( 10*2分=20分)CCCDB BCADC

1. 某化合物在紫外光区204nm处有一弱吸收,在红外光谱中有如下吸收峰:3300-2500 cm-1(宽峰),1710 cm-1,则该化合物可能是 ( )

A、醛 B、酮 C、羧酸 D、烯烃

2. 核磁共振波谱解析分子结构的主要参数是 ( )

A、质荷比 B、波数 C、化学位移 D、保留值

3. 某有机物C8H7N的不饱和度为()

A 、 4 B、 5 C、 6 D、 7

4. 分子的紫外-可见光吸收光谱呈带状光谱,其原因是什么( )

A、分子中价电子运动的离域性

B、分子中价电子的相互作用

C、分子振动能级的跃迁伴随着转动能级的跃迁

D、分子电子能级的跃迁伴随着振动、转动能级能级的跃迁

5. 预测H2O分子的基本振动数为: ( )

A、4 B、3 C、2 D、1

6. 下列化合物,紫外吸收λmax值最大的是 ( )

A、

O B、C、D、

7. 化合物中只有一个羰基,却在1773cm-1和1736 cm-1处出现

两个吸收峰,这是因为

(A)诱导效应 (B)共轭效应 (C)费米共振 (D)空间位阻

8. Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目

A 0 B 1 C 2 D 3

9. 红外光谱法, 试样状态可以

A 气体状态 B 固体状态

C 固体, 液体状态 D 气体, 液体, 固体状态都可以在含羰基的

10. 色散型红外分光光度计检测器多

A 电子倍增器 B 光电倍增管

C 高真空热电偶 D 无线电线圈

三、填空题 (15*1分=15分)

四、简答题 (5*4分=20分)

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. 简述质谱分析法中怎样判断分子离子?

答:①分子离子必须是一个奇电子离子。②分子离子的质量奇偶性必须符合氮规则。③合理的中性丢失

3. 解释何谓红移,何谓蓝移?

答:使化合物吸收波长向长波方向移动的现象叫红移。

使化合物吸收波长向短波方向移动的现象叫蓝移。

4. 试说明苯酚和环己醇的红外光谱有何不同。

答:苯酚 在1600-1400 cm-1有苯环的骨架伸缩振动,770-730,715-685 cm-1有苯环单取代C-H面外弯曲振动

环己醇在2800-3000有饱和氢的伸缩振动

五、推断题 (10分+20分=30分)

1、分子式为C7H8O的化合物,IR(cm-1):3040(cm-1),1010(cm-1),3380(cm-1),2935(cm-1),1465(cm-1),690(cm-1),740(cm-1)等处有吸收,而在1735(cm-1),2720(cm-1),1380(cm-1),1182(cm-1)等处没有吸收峰。试推测其结构。

答: 3040(cm-1)苯环上C-H伸缩振动,1010(cm-1)C-O伸缩振动,3380(cm-1)O-H伸缩振动,2935(cm-1)=CH伸缩振动,1465(cm-1)=CH弯曲振动,690(cm-1),

CH2OH

740(cm-1)苯环单取代C-H面外弯曲振动。故其结构为:

2. 某未知物元素分析数据表明:C 60%、 H 8%,红外、核磁、质谱数据如图5-1、图5-2、图5-3、图5-4所示,试推断其结构。

图5-1未知物的红外光谱图

图5-2未知物的质谱图

图5-3未知物的质子核磁共振谱

197.21(s) , 163.49 (d), 106.85 (d) , 57.54(q) , 27.72(q)

图5-4未知物的13CNMR谱

答C5H10O2

HCH3OCH3H

范文十:波谱解析试题4 投稿:龚復循

波谱解析试题库-试卷4

(天然药物化学教研室)

一、名词解释(15分):

1、Red shift :由于取代作用或溶剂效应导致吸收峰向长波方向移动的现象。

2、基频峰 :分子振动能级由基态跃迁到第一激发态产生的吸收峰。

3、磁等价 :以相同的偶合常数与分子中其它氢核偶合的化学等价核。

4、均裂 :

5、屏蔽效应 :核外电子在对外加磁场垂直的平面运动,产生与外加磁场方向相反

的感应磁场,这种核外电子对抗外加磁场的作用叫屏蔽效应。

二、选择题(20分,只有一个正确答案,将答案填入下表中)

1、所需电子能量最大的电子跃迁是:

A: σ → σ * B: n→ σ * C:π →π* D:n→ π*

2、不是助色团的是:

A: -OH B: -Cl C: -SH D: CH3CH2-

3、下列说法正确的是:

A: 饱和烃类在远紫外区有吸收。

B: UV吸收无加和性。

C: π →π*跃迁的吸收强度比n→σ*跃迁要强10-100倍。 D: 共轭双键数目越多,吸收峰越向蓝移。

4、非线性分子的自由度为:

A:3N-5(线性分子的自由度) B: 3N-6 C: 3N+5 D: 3N+6

5、下列化合物的νC=C的频率最大的是:

A B C D

A B C D

6、亚甲二氧基与苯环相连时,其亚甲二氧基的δCH特征强吸收峰为: A: 925~935cm-1 B:800~825cm-1

C: 955~985cm-1 D:1005~1035cm-1

7、下图为某化合物的IR图,其不应含有:

A:苯环 B:甲基 C:-NH2 (双峰) D:-OH

8、分子中质子受到的屏蔽效应的大小,取决于:

A.电子密度 B.外加磁场 C.测定溶剂 D.NMR仪器

9、烯质子δ值范围一般为:

A.0.5-1.5ppm B.4.5-8.0ppm C.2.0-2.8ppm D.9-10ppm

10、偕偶:即间隔两个单键的偶合,即同C上两个质子的偶合,J2值范围在:

A.0-3 Hz B.6-8 Hz C.2-5 Hz D.10-16Hz

11、二旋系统用AX表示,其特点是:

A 四条谱线,A和X各两条。 B. 二条谱线,A和X各一条。

C.三条谱线,A一条、X两条。 D. 五条谱线,A叁条、X两条。

12、下列结构中偶合常数大小顺序为:

HAHAA C HACC C B CHB

A.A>B>C B.B>A>C C.C>A>B D.B>C>A

13、烷基质子和SP3 杂化碳原子相连时,其β位亦是SP3杂化碳原子,其化学位移约在:

A.2.0-2.5 ppm B.3.5-4.2 ppm C.0.9-1.5 ppm D.6-8 ppm

14、偕偶:即间隔两个单键的偶合,即同C上两个质子的偶合,J2值范围在:

A.0-3 Hz B.6-8 Hz C.2-5 Hz D.10-16Hz

15、质谱主要用于测定化合物中的:

A.官能团 B.共轭系统 C.分子式 D.质子数

16、在高质区,下列脱去的碎片是合理的是:

A.M-5 B.M-15 C.M-13 D.M-11

17、氮规则指出:一般有机化合物分子量与其含N原子数的关系是:

A. 含奇数个N原子时,分子量是偶数 B.含奇数个N原子时,分子量是奇数

C.含偶数个N原子时,分子量是奇数 D.无关系

18、某化合物的质谱中,其分子离子峰与其M+2峰强度比为约3:1,说明分子中可能含有:

A.一个Cl B.一个Br C.一个N D.一个S

19、发生麦氏重排的一个必要备件是:

A、分子中有电负性基团 B、分子中有不饱和基团

C、不饱和基团γ-C上要有H D、分子中要有一个六元环

20、分子离子峰,其质量与化合物的分子量:

A.相等 B.小于分子量 C.大于分子 D.与分子量无关

三、问答题(35分)

1、根据Woodward计算规则,计算下列化合物的UVλmax

AcO

A B

C

HOOC2、某化合物的IR如下,请问:

(1)该化合物为芳香族还是脂肪族化合物?芳香

(2)结构中是否有醇、醛、酮、酸等结构?否

(3)是否有双键、叁键等结构?否

(4)是否为有机胺类化合物?否

说明有关理由。

3、比较下列化合物的IR的相同与不同处?

HNH2OH

BCA

4、写出下列结构中的质子自旋偶合系统(A,B…….表示)

a b、 c、

H OCH2CH2ClCH3CH2I 5、指出下列结构中质子的大概化学位移

a、 b、 c、 H CH3OCH3

6(A)或(B),其质谱图上在m/z83及处有两个强峰,试问该化合物的结构为何?为什么?b

[B] M=140 [A] M=140四、综合解析(30分)

1、化合物的紫外光谱是用95%乙醇作为溶剂绘制的;λmax:220nm和λ275nm

,红外光谱的样品是净液体绘制。试推出该化合物的结构。 100 149COOHmax:

相 80

对 60

丰 17740M(222)度

20

100200300

-1 4000 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 cm 质 谱

72 9 6 1

2、化合物分子式为C8H10O,试由其IR,1HNMR光谱图推测其结构。

IR光谱图

1HNMR光谱图

对甲氧基甲苯

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