波谱分析概论作业

第一章 紫外光谱
一、简答
1．丙酮的羰基有几种类型的价电子。

试绘出其能级图，并说明能产生何种电子跃迁？各种跃迁可在何区域波长处产生吸收？
2．指出下述各对化合物中，哪一个化合物能吸收波长较长的光线（只考虑π→π*跃迁）。

(2)
(1)
及
NHR
3
CH
CH
OCH 3
CH 及CH 3
CH CH
2
3．与化合物（A ）的电子光谱相比，解释化合物（B ）与（C ）的电子光谱发生变化的原因（在乙醇中）。

(C)(B)
(A)入max ＝420　εmax ＝18600
入max ＝438　εmax ＝22000
入max ＝475　εmax ＝320003
N N
N
NO HC
32(CH )2
N N
N
NO H C 32(CH )2
2
32(CH )(CH )23N
N
N
NO
答：B 、C 发生了明显的蓝移，主要原因是空间位阻效应。

二、分析比较
1．指出下列两个化合物在近紫外区中的区别：
CH CH 3
2
(A)(B)
2．某酮类化合物，当溶于极性溶剂中（如乙醇中）时，溶剂对n →π*
跃迁及π→π*
跃迁有何影响？用能级图表示。

三、试回答下列各问题
某酮类化合物λhexane
max ＝305nm ，其
λEtOH max =307nm,试问，该吸收是由n→π*跃迁还是π→π*
跃迁
引起的？
第二章 红外光谱
一、回答下列问题：
1. C —H ，C —Cl 键的伸缩振动峰何者要相对强一些?为什么?
2. νC═O 与νC═C 都在6.0μm 区域附近。

试问峰强有何区别?意义何在?
答：羰基伸缩振动过程中偶极矩的变化较碳-碳双键大，故峰强较强；二者吸收峰峰位接近，可用峰强区分两个基团。

二、分析比较
1. 试将C═O 键的吸收峰按波数高低顺序排列，并加以解释。

(1)CH 3COCH 3 CH 3COOH CH 3COOCH 3 CH 3CONH 2 CH 3COCl CH 3CHO
(A ) (B ) (C ) (D ) (E ) (F )
答：E B C F A D
(2)
(A ) (B ) (C )
(D ) (E ) 答：D E A B C 2．能否用稀释法将化合物(A )、(B )加以区分，试加以解释。

(A ) (B )
三．结构分析
1. 用红外光谱法区别下列化合物。

(1)
(2)
O
CH 3C
O CH 3C
CH 3
O CH 3C
CH 3
CH 3CH O COOC 2H 5
O
COOC 2H 5
COCH 3
COCH 3
CH 3
CH 3CH 3
O
O
OH
O O OH O CH 3C
NH 2
O CH 3C
NO 2
(A ) (B ) (A ) (B ) 2．某化合物在4000～1300cm –1区间的红外吸收光谱如下图所示，问此化合物的结构是(A)还是(B)?
答：是A
(A) (B)
五、简答
1. 1–丙烯与1–辛烯的IR 光谱何处有明显区别?
2.下列两个化合物，哪个化合物的IR 光谱中有两个 C═ O 吸收峰?
(A) (B)
六、结构解析．
1、某化合物分子式为C 2H 4O 2，红外光谱如下图所示，试推测其结构。

故化合物结构为：
HO
C N
C O
NH 2
O
O
OH
OH
O
O
OH
OH
2、某化合物分子式为C2H5NO，红外光谱如下图所示，试推测其结构。

1.答：Ω＝1
1681cm-1 C=O 且发生共轭有羰基存在
3348、νNH2NH2存在
2819 cm-1 νCH
1398、δCH CH3存在
故化合物结构为：
3、某化合物分子式为C8H8O，红外光谱如下图所示，试推测其结构。

答：Ω＝5
3064、3030cm-1 νΦ-H
1602、1585、1498、νC=C 苯环存在且为单取代751、701 cm-1 γΦ-H
1724 cm-1 νC=O 醛基存在
2826、νCH
2950、νCH -CH2-存在
δCH
故化合物为
第三章 核磁共振
一、简答
乙酸乙酯中的三种类型氢核电子屏蔽效应相同否？若发生核磁共振，共振峰应当怎么排列？ 值何者最大？何者较小？为什么？
CH 3—COO —CH 2—CH 3
（a ）
（b ） （c ）
二、比较题
1. 标记的氢核可预期在1H-NMR 的什么区域有吸收？
⑴
N S
(a)H
CH 3(b)
CH 3(c)
⑵
CH 2(a)
(b)
(c)
⑶
O
(a)
(b)
⑷
2
CH 2
3
C
O
(d) (c)
(b)
(a)
⑸CH
3
C
O
CH
2
CH
3
(c)
(b)
(a)
⑹
CH
3
CH
CH C H
O
(d)
(c)
(b)
(a)
⑺2
CH C
O
O CH
2
CH
3
(c)
(b)
(a)
⑻
CH
3
CH(NO
2
)CH
3
(a)(b)
3.下列图谱为AB系统氢核给出的信号还是AX系统中的X氢核给出的信号，为什么？
三、结构推定
1、某化合物分子式为C4H8O，1H NMR谱及13C NMR谱如下，试解析其化学结构。

答：
2、某化合物分子式为C7H6O，1H NMR谱及13C NMR谱如下，试解析其化学结构。

答：
3．一化合物，分子式为C6H8，高度对称，在噪音去偶谱（COM）上只有两个信号，在偏共振去耦谱（OFR）上只有一个三重峰（t）及一个二重峰(d)，试写出其结构。

4、某化合物分子式为C8H8O，1H NMR谱及13C NMR谱如下，试解析其化学结构。

答：Ω＝4
1H NMR左右5有单取代的苯环存在
δ:2.5 3H CH3存在
13C NMR：197 有羰基存在
δ: 130~140条谱线，δ130 2个信号特别高，故为2对化学等价的碳核重叠。

有苯环存在
δ30 应为-CH3
故化合物应为：
第四章质谱
一、简答题
1. 根据下面给出的质谱图，求出化合物的分子式，并推导其可能的结构。

2. 甲基环己烷的EIMS如下。

归属下列信息：
a. 分子离子
b. 基峰
.-37碎片离子
c. M+
答：m/z：83的峰为基峰；
m/z：98的峰为分子离子峰。

二、分析题
3-甲基-3-庚醇有三种可能的 裂解途径。

在下面的EI质谱中找到他们并指出他们的相
对多少。

第五章综合解析
1、试论述UV、IR、1H NMR、13C NMR、MS谱的各主要光谱参数，以及各光谱对有机化合物结构解析的作用。

答：UV：λmax，ε；紫外光谱可用于共轭体系及化合物结构母核的推测。

IR：吸收峰的峰位ν（波数）及ε；可用于化合物官能团的鉴定。

1H NMR：化学位移δ，耦合常数J，积分曲线高度或面积；化学位移可用于推测氢核类型，J可用于推测H核与H核之间的耦合作用，J相等，互相有耦合作用，积分曲线高度可用于相应氢核数目的推测。

13C NMR：化学位移δ；可用于碳结构类型的推测及结构骨架的推测。

MS：m/z可用于确定分子量，HR-MS可用于推测分子式。

碎片离子可用于裂解规律的推测及化合物结构分析。

2、某化合物分子式为C9H12，其分子量为120，其红外光谱、氢谱、碳谱、质谱数据如下图所示，试解析其结构。

并对红外光谱和氢谱上主要波谱数据进行归属。

答：（1）1H NMR
①Ω＝（2+2×9-12）/2＝4 推测可能含有苯环
②共有4组氢原子，原子个数分别为5、2、2、3
③δ：7～8为苯环上质子信号，有5个氢，提示苯环可能为单取代。

④δ：0.95～1.05之间信号为甲基氢，裂分为三重峰，其临近应有- CH2
⑤δ：1.6～1.8；δ：2.6～2.8两组氢应为2个- CH2信号。

δ：2.6～2.8的 - CH2受相邻-CH2偶合作用的影响裂分为三重峰；δ：1.6～1.8的-CH2受相邻-CH2，-CH3偶合作用的影响裂分为多重峰。

（2）13C NMR
①13C NMR上有7组信号。

2、6号碳为磁等同碳核；3、5号碳为磁等同碳核，故9个碳只有7个信号。

②δ：125.5、128.1、128.4、142.6为苯环上碳信号。

δ：13.8、24.5、38.0为CH3、CH2信号。

（3）IR中，3062, 3027, 1602, 1455, 741, 699cm-1一组峰，可推出有苯环存在。

且为单取代。

其中3062，3027 cm-1为C-H伸缩振动的吸收峰；1602,1455 cm-1为苯环骨架振动的吸收峰，741,699 cm-1为C-H面外弯曲振动的吸收峰。

2885，1378 cm-1证明有烷基存在，分别为C-H伸缩振动及C-H面内弯曲振动的吸收峰。

（4）EI-MS：120为分子离子峰；105为失去-CH3以后的碎片；91为失去乙基后形成的鎓离子，也表明苯环上有烷基取代。

CH2CH2CH3
故：化合物的结构应为：。