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1、波谱分析习题一、选择题DCCBB DAB 一、选择题1 下面五种气体不吸收红外光的是( ) A. CH3Cl B. CH4 C. CO2 D. 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. 1500一1300cm-l B.30002700cm-1 C.24002100cm-1 D.19001650cm-1 E. 33003000cm-1 矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。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-基团应该表现为聞創沟燴鐺險爱氇谴净。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-
2、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残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。A. -OH B.NH2 C. C=N D. C=C6计算化合物C8H10O的不饱和度是 A. 7 B.6 C. 5 D. 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 CH3Cl CH4 CH3I; B.
3、 CH3F CH3Cl CH3I CH4 C. CH4 CH3I CH3Cl CH3Br; D. CH3I CH4 CH3Cl CH3F. 酽锕极額閉镇桧猪訣锥。二、填空题 1. 1/2 2. C=O 3. 助色团红移增色4. 偶极矩5. 低 四甲基硅烷TMS12大能级分裂核磁共振棱镜光栅振动能级彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。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 。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。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 效应。
4、厦礴恳蹒骈時盡继價骚。4. 在分子振动过程中化学键或基团的 不发生变化就不吸收红外光。5氢键效应使-OH伸缩振动谱带向 波数方向移动。6. 测量化学位移时选择 作为相对标准它有 个氢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。 茕桢广鳓鯡选块网羈泪。7. 在强磁场中原子核发生当吸收外来电磁辐射时将发生核能级的跃迁产生所谓的 现象鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。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 。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。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
5、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。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。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。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。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铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 4. 采用什么光谱UVIR1HNMRMS可以将下列化合物区分开怎样区分1 CH3CH2 Br 和Br -CH2-CH2Cl 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
6、长max=275nmmax=12 L.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。 擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。三、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。3600-2500 cm-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贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。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坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。表现出两组峰两组都是三重峰。光谱
7、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。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。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買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。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
8、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。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。名词解析发色团(chromophoric groups)分子结构中含有电子的基团称为发色团它们能产生*和n*跃迁从而在紫外可见光范围内吸收。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。助色团
9、(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。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。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。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。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fingerpr
10、int 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
11、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。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。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。輒峄陽檉簖疖網儂號泶。麦氏重排McLafferty rearrangement具有不饱和官能团 C=XX为O、S、N、C等及其-H尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。原子结构的化合物-H原子可以通过六元环空间排列的过
12、渡态向缺电子C=X+ 的部位转移发生-H的断裂同时伴随 C=X的键断裂这种断裂称为麦氏重排。识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。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200800nm区间无吸收峰结构无共轭双键。(2).220250nm强吸收(
13、max在1042104之间)有共轭不饱和键共轭二烯,-不饱和醛、酮凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。(3).250290nm中等强度吸收(max 100010000) 通常有芳香结构。 (4).250350nm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45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)
14、.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()的增加而降低 6.红外光谱在结构解析中的应用恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。(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(m) 波数(cm1) 键的振动类型2) 2.73.3 37503000 OH, NH 3.03.3 33003000 CH, =CHCHArH)(极少数可到2900cm鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。1 ) 3.33.7 30002700 CH (CH3, CH2-CHO) 4.24.9 24002100 CC
