波谱分析必做习题参考答案

第一章紫外光谱
一、单项选择题
1、共轭体系对λmax的影响( A)
A共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越小，吸收峰红移B共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越小，吸收峰蓝移C共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越大，吸收峰红移D共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越大，吸收峰蓝移2、溶剂对λmax的影响(B)
A溶剂的极性增大，π→π*跃迁所产生的吸收峰紫移
B溶剂的极性增大，n →π*跃迁所产生的吸收峰紫移
C溶剂的极性减小，n →π*跃迁所产生的吸收峰紫移
D溶剂的极性减小，π→π*跃迁所产生的吸收峰红移
3. 苯环引入甲氧基后，使λmax(C)
A没有影响
B向短波方向移动
C向长波方向移动
D引起精细结构的变化
4、以下化合物可以通过紫外光谱鉴别的是：(C)
OCH
3
与
与
与
与
A B
C D
二、简答题
1）举例说明苯环取代基对λmax的影响
答：烷基（甲基、乙基）对λmax影响较小，约5-10nm；带有孤对电子基团（烷氧基、烷氨基）为助色基，使λmax红移；与苯环共轭的不饱和基团，如CH=CH,C=O等，由于共轭产生新的分子轨道，使λmax显著红移。

2）举例说明溶剂效应对λmax的影响
答：溶剂的极性越大，n → π*跃迁的能量增加，λmax 向短波方向移动；溶剂的极性越大，π→ π*跃迁的能量降低，λmax 向长波方向移动。

三、计算下列化合物的λmax
1）
2
）
CH 3
3）
O
OH
O
4）
1）λmax = 217（基本值）+30（共轭双键）+15（环外双键3×5）+35烷基（7×5）= 357nm
2）λmax = 217（基本值）+30（共轭双键）+10（环外双键2×5）+25烷基（5×5）= 342nm
3）λmax = 215（基本值）+30（共轭双键）+5（环外双键1×5）+ 30烷基（1×12+1×18）= 280nm
4）λmax = 215（基本值）+ 59羟基（1×35+2×12）= 274nm
第二章 红外光谱
一、 单项选择题
1、双原子分子中，折合质量、键的力常数与波数（ν）之间的关系为（C ）
A 折合质量与波数成正比
B 折合质量与键的力常数成正比
C 键的力常数与波数成正比
D 键的力常数与波数无关
2、诱导效应对红外吸收峰峰位、峰强的影响 （B ）
A 基团的给电子诱导效应越强，吸收峰向高波数移动
B基团的给电子诱导效应越强，吸收峰向低波数移动
C基团的吸电子诱导效应越强，吸收峰越强
D基团的吸电子诱导效应越强，吸收峰越弱
3、游离酚羟基伸缩振动频率为3650cm-1～3590cm-1，缔合后移向3550cm-1～3200cm-1，缔合的样品溶液不断稀释，νOH峰(D)
A逐渐移向低波数区
B转化为δOH
C 位置不变
A D 逐渐移向高波数区
4、孤立甲基的弯曲振动一般为1380cm-1，异丙基中的甲基分裂分为1385cm-1和1375cm-1，叔丁基中的甲基为1395cm-1和1370cm-1，造成的原因是（B）A分子的对称性
B振动耦合
C费米共振
D诱导效应
5、酸酐、酯、醛、酮和酰胺五类化合物的νC=O出现在1870cm-1至1540m-1之间，它们νC=O的排列顺序是(B)
A酸酐<酯<醛<酮<酰胺
B酸酐>酯>醛>酮>酰胺
C酸酐>酯>酰胺>醛>酮
D醛>酮>酯>酸酐>酰胺
A③>②>①>④
6、红外光谱用于鉴别同源化合物有独特的好处，仅需要根据结构差异部分的基团振动就可以作出合理裁决。

例如阿司匹林和苯甲酸的红外光谱差异时：(C) A阿司匹林物羧基振动，苯甲酸有
B阿司匹林物甲基的面外弯曲振动，苯甲酸有
C阿司匹林的羧基伸缩振动观察到两个峰，苯甲酸只有一个羧基伸缩振动峰；阿司匹林有一个甲基面外弯曲振动峰，苯甲酸无此峰
D阿司匹林为非红外活性分子，苯甲酸为红外活性分子
7、决定化合物红外吸收峰强度的决定因素是：(B)
A. 诱导效应和共轭效应
B. 振动过程中偶极距的变化及能级的跃迁几率
C. 能级的跃迁几率及电子、空间效应
D. 振动过程中偶极距的变化及氢键效应
8、分子内两基团位置很近并且振动频率相同或相近时, 它们之间发生强相互作用,
结果产生两个吸收峰, 一个向高频移动,一个向低频移动，该效应是：(A)
A振动的偶合效应
B费米共振效应
C场效应
D张力效应
二、简答题：
1、举例说明共轭效应对吸收峰峰位的影响
答：给电子共轭效应使键的力常数下降，吸收峰位向低波数方向移动，吸电子共轭效应使键的力常数增加，吸收峰位向高波数方向移动。

如酰氯的羰基在1800cm-1以上，酰胺羰基在1680 cm-1；
2、举例说明红外光谱中600～1000cm-1区域的吸收峰在芳香化合物结构解析中的应
用
答：该区域的吸收峰为C-H面外弯曲振动峰，用于判断苯环的取代方式，如单取代苯：710-690 cm-1，770-730 cm-1；
3、比较下列各组化合物红外光谱的差异
C CH 3
C
CH 2
O
A
CN
CH CH 3CH 3
OH B
A
B
OH
OH
CHO
A
B
1）
2）
3）
答：1）A 有1700 cm -1的羰基峰，B 有3300 cm -1以上的羟基峰；
2）A 有苯环，有3050 cm -1的芳香C-H 的伸缩振动峰，1600-1500 cm -1苯环骨架振动峰；B 有3300 cm -1以上的羟基峰；
3）A 有2200 cm -1的碳氮三键的伸缩振动峰，B 有2730-2820 cm -1醛氢伸缩振动峰，1700 cm -1的醛羰基峰。

三、结构指认题
1．某化合物的红外光谱主要峰的位置为3300cm -1，3030cm -1，3000cm -1，2300cm -1，1600cm -1，1590cm -1，1480cm -1，请判定应与哪种结构对应，并确定各吸收峰的归属。

CN OH
CONH 2
OH
A
B
答：为A
2．某化合物的红外光谱主要峰的位置为3290cm -1，2950cm -1，2860cm -1，2200cm -1和1689cm -1，请判定应与下列化合物中哪种结构对应, 请指定各峰的归属。

C C
CHO
CH 3
C CH 3
C CH
O C C CHO
CH 3
C CH 3
C
CH 2
O A
B
C
D 答：为B
四、结构指定题
1 .某酯类化合物的分子式为C 9H 10O 2，红外光谱的主要吸收峰有3030cm -1，2960cm -1，2850cm -1，1760cm -1，1600cm -1，1500cm -1，1460cm -1，1400cm -1，1380cm -1，740cm -1，690cm -1，请指定结构，并归属各峰。

CH 2
O O
CH 3
第三章 核磁共振
核磁共振氢谱
一、单项选择题
1、H 3CH 2CH 2C O C O
CH 2CH 2CH 3
a c
b d f e 中质子的峰形：(D) A 、 均为三重峰 B 、 均为六重峰
C 、 a 及f 质子为三重峰，其余质子为六重峰
D 、 e 及b 质子为多重峰，a 、c 、d 、f 质子为三重峰
2、5α-雄甾烷-11-酮中C 1上的横键质子比竖键质子处于低场，确切数据见结构式，造成这种结果的原因是 (C)
O H H δ2.45
δ0.78
A 、 它们具有不同的酸碱性
B 、 邻近的角甲基的空间压力
C 、 羰基的各向异性效应
D 、 邻近角甲基的NOE
3、磁各向异性效应在氢谱中很重要，具有磁各向异性效应的基团主要有 (C)
A 、 芳环和硝基
B 、 芳环、炔键和烯键
C 、 芳环、三键、双键和单键
D 、 所有的化学基团
4、CH 3CH 2O OCH 2CH 3O
、C(OCH 2CH 3)4、CH 3CH 2OCH 2CH 3和CH 2CH 3O F 3C 4个化
合物可以通过下面的方法鉴别(D) A 、 根据各质子积分鉴别 B 、 根据3JHH 鉴别 C 、 根据各质子的峰形鉴别 D 、 以上三种方法都不能鉴别
5、 二面角对3J HH 值有重要影响，Karplus 把这种影响总结为一条很有名的曲线，从该曲线可以看出：(D)
A. 随着二面角的增大，3J HH 值增大
B. 随着二面角的减小，3J HH 值减小
C. 二面角为0。

及180。

时，3J HH 值最小，为90。

时，3J HH 值最大
D. 二面角为0。

及180。

时，3J HH 值最大，为90。

时，3J HH 值趋向于0 6、列化合物中Ha 有 (A)
Hc
NH 2Hb
Ha Br Hd
A. 多重峰
B. 二重峰
C. 三重峰
D. 四重峰
二、简答题
1、举例说明核的overhauser 效应
答：两个不同类型质子位于相近的空间距离时，照射其中一个质子会使另一个质子的信号增强，称为核的overhauser 效应。

2、比较下列化合物中质子a 和b 的δ值大小
CH 3CH 2OCH 2CH 3
CH 2CHCH 3 CH 3CHCH 2CHCH 3Br
COCH 2CH 3
a b
a
b
a
b a
b
答：1）a>b; 2) b>a; 3) a>b; 4) a>b; 3．比较化合物的A 、B 两个甲基的化学位移，并说明理由。

B
答：A<B;由于双键的磁各向异性，A 处于屏蔽区。

三、结构推断题
1、某化合物的分子式为C 7H 6O 3，氢谱为7.00（d ，J = 8.2Hz ，2H ）；8.20（d ，J = 8.2Hz ，2H ）；9.80（s ，1H ），10.20（s ，1H ）；请写出化合物的结构并归属各峰。

COOH
2、某化合物的分子式为C 6H 10O 2，氢谱为1.20（t ，3H ）；1.90（d ，3H ）；4.0（q ，2H ）；5.5（d ，1H ）及6.5（q ，1H ）；请推断结构并归属各峰。

CH 3CH CHC O
OCH 2CH 3
3、某化合物的分子式为C 4H 9ON ，¹HNMR 数据为δ = 1.20（t ，J = 5.6Hz ，3H ），δ=2.25（q ，J = 5.6Hz ，2H ），δ = 2.8 (d ，J = 3.8Hz ，3H)，δ = 6.70（宽峰，1H ，D 2O 交换后消失），IR 在1680cm -1强吸收。

C O
N
CH 3H
CH 3CH 2
4．化合物的分子为C10H12O2，¹HNMR数据为δ = 2.0（s，3H），δ = 2.92（t，J = 7.0Hz，2H），δ = 4.82 (t，J = 7.0Hz，2H)，δ = 7.25（s，5H），IR显示在1736cm-1有强吸收，写出化合物的结构式。

CH2CH2O O
CH3
核磁共振碳谱
一、单项选择题
1、为了确定分子中的13C核种类和归属13C核的化学位移，常采用质子宽带去藕。

使用这种技术时，(A)
A、完全消除了13C-1H耦合，难区别伯碳、仲碳和叔碳；
B、虽然完全消除了13C-1H耦合，但可以区别伯碳、仲碳和叔碳
C、仅部分消除了13C-1H耦合，容易区别伯碳、仲碳和叔碳；
D、全部保留13C-1H耦合，可区别伯、仲、叔、季四类碳。

2、使用偏共振去耦技术，可使CH3中的13C为三重峰，CH2中的13C为双峰，季碳为
单峰。

偏共振去耦(C)
A、消除了直接相连的13C-1H耦合，保留了不直接相连的13C-1H耦合
A、消除了直接相连的13C-1H耦合，不直接相连的13C-1H耦合保留程度较低的耦合
B、使直接相连的13C-1H耦合保留程度较低的耦合，消除不直接相连的13C-1H耦合
C、保留了全部13C-1H耦合信息
二、简答题
1、举例说明DEPT135谱的特性
答：无畸变极化转移技术（DEPT），是将灵敏度高的1H核磁化转移至灵敏度低的13C 核上,DEPT 135的特征为：季碳原子不出峰，伯碳和叔碳峰朝上，仲碳原子峰朝下。

2、计算化合物中苯环碳原子的δ值。

CH NO 2
OCH 3
1
2
3
4
5
6
COOH
3
3
4
1
256
答：根据课本168的表格进行计算，举例如下：
1) δC 1=128.7+30.2(OCH 3)-3.1(CH 3)+0.8(NO 2)=156.6 δC 2=128.7-15.5(OCH 3)-5.3(NO 2)-0.2(CH 3)=107.7 δC 3=128.7+0(OCH 3)+19.6(NO 2)+0.6(CH 3)=148.9
三、结构指认题
1、对甲氧基苯甲腈的 13CNMR 看到6条谱线，化学位移为68.2, 100.2，112.1，129.2, 160.5，176.2，请通过计算对各峰进行合理的归属。

3
CN
123
4
5
6
δC 1=128.7-19-8.9=100.8 实测100.2
δC 2,6=128.7+1.4+0=130.1 实测129.2 δC 3,5=128.7-1.5-15.5=111.7 实测112.1
δC 4=128.7+30.2+1.4=160.3 实测160.5
δ176.2为氰基的碳原子峰，δ68.2为甲氧基碳原子峰。

第四章 质谱
一、单项选择题
1． 下列化合物中经常发生α开裂的有：（A ）
A 2-戊酮
B 2-甲氧基-戊烷
C 三丁基胺
D 乙醇
2、某个化合物分子中含有一个溴原子，其分子离子峰与同位素峰的丰度比为：(A)
A. 1:1
B. 2:1
C. 3:1
D. 4:1
3、醇、胺等通常发生β裂解，从结构的角度看，这是(C)
A醇、胺等的链长引起的；
B醇、胺含有杂原子或者双键造成的；
C生成的结构中含有双键，具有稳定化的作用；
D没有理由的分解反应
4、分子离子峰的稳定性为：（A）
A 芳环＞共轭烯＞脂环＞酰胺＞醇
B. 共轭烯＞芳环＞脂环＞酰胺＞醇
C. 芳环＞脂环＞共轭烯＞酰胺＞醇
D. 酰胺＞芳环＞脂环＞共轭烯＞醇
5、采用“氮规律”判断分子离子峰是质谱解析的手段之一，“氮规律”是指：(B)
A分子量为偶数的有机化合物含奇数个氮原子，分子量为奇数的有机化合物含偶数个氮原子；
B分子量为偶数的有机化合物不含或含有偶数个氮原子，分子量为奇数的有机化合物含奇数个氮原子；
C人体内的化合物必含有氮原子；
D有机化合物只能含奇数个氮原子。

6、电子轰击质谱观察不到高极性化合物的分子离子峰时，通常用下法补救(D)
A采用化学电离，使分子离子不能再裂解；
B采用场致电离，使分子离子和碎片离子等丰度；
C采用场解吸附，使被测化合物可在高温下解离；
D采用快原子轰击，使被测化合物在室温下电离，避免高温和高电离条件对样品测定的影响。

6、解析质谱时总是在高质量端寻找分子离子峰，如果最右侧峰的左侧3至14
原子量单位范围内出现质峰，那么最右侧的峰就：(B)
A肯定不是分子离子峰；
B肯定是分子离子峰；
C应该不作为质谱解析的必要信息；
D是杂质峰。

二、简答题
1、质谱中提高分子离子峰相对丰度的电离方法有哪些
答：化学电离、快原子轰击电离、基质辅助激光解析电离、电喷雾电离。

2、举例说明麦氏重排
答：又称γ-氢重排，由自由基引发，通过六元环过渡的重排，双键具有γ-氢的化合物发生，γ-氢转移到双键上，αβ位断键，βγ位成双键。

三、结构指定题
1．正丙基苯的质谱为：m/e 120（25），92（10），91（100），77（10），65（15），51（9），39（12），请指定各峰对应的碎片离子，并写出可能的裂解途径。

+
+
.
+
+
开裂
β开裂
+
+
HC CH
HC CH
+
+
HC CH
HC CH
+
HC CH
+
91
77
51
91
51
65
2、某化合物的分子式为C 7H 8O, 质谱m/z108 (M +), 93，77, 65, 请指定化合物的结构及各峰对应的碎片离子。

OCH 3
O
+
+
+
93
77
65
四、
写出化合物的可能裂解方式。

C 2
H
CH 2CH 2CH 3CH 2
1)
C 2
CH 2CH 2CH
3
H
+C NH 2
H CH 3CH
2
+C +
NH 3
CH 2
H +
ββ开裂开裂
C H
CH 2CH 2CH 3
CH 3CH 2
+
C H CHCH 2
CH 3CH 2
+麦氏
重排
+
C
NH 2
H H +重排开裂
C H
CH 2CH 2CH 3
CH 2
+
第五章综合解析
一、用下列图谱推断化合物的结构
分子式为C6H10O2, 氢质子积分比值为：1：1：2：3：3 答：结构式为：CH3CH=CHCOOCH2CH3。