波谱分析概论作业

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。
答：1681吸收峰最强，在1700左右，可能是羰基。由于小于 1700，可能会发生共轭效应。3348-3173有两个很强的吸收 峰，在3300-3100有吸收峰，可能是氮氢收缩振动的吸收 峰。而且这里是双峰，胺应该是伯胺。通过1681和这里的 两个吸收峰可以证明酰胺基的存在。剩下一甲基，伸缩振 动吸收峰在1398-1460，这两个吸收峰是甲基和碱基的吸收 峰，可以证明甲基是存在的。这个化合物应该是一个乙酰 胺。
动的越厉害。稀释会阻碍形成氢键，吸收峰会向高波处移
动。所以可以用稀释的方法来辨别。
三．结构分析
1. 用红外光谱法区别下列化合物。
(1)
(2)
(A)
(B)
(A)
(B)
答：（1）（B）有两个羰基，在两个羰基的影响下，两个亚甲基会发生互 变异构。（A）有两个羰基的吸收峰。
（2）（B）有非常大的空间位度，它的吸收峰的峰位会比较高，波数也会 比较高，会阻碍羰基和双键的共轭，波数会升高。（A）波数比较 低。
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。 答：三重峰应该是亚甲基，二重峰应该是四甲基。结构应该是环己烷，里面
有两个双键。1，4环-2-己烯。1位和4位是双键，是个环二烯。 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。
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：计算得不饱和度为5。不饱和度高，可能有苯环。1686为最强吸收 峰，在1700左 右，因此这个吸收峰是羰基所产生的。峰位小于1700，可能是发生了共 轭。1599有吸收峰，1583有吸收峰，1492有吸收峰。此三个吸收峰应该 是C=C双键伸缩振动的吸收峰。3100-3000之间有吸收峰，是不饱和炭氢 伸缩振动的吸收峰。761-691有两个很强的吸收峰。以上三组吸收峰可 证明苯环的存在。1360-1450都有比较强的吸收峰，3000-2800内有较弱 的炭氢伸缩振动吸收峰，所以甲基存在。此化合物应该是个环丙酮。
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? 答：由于CL原子比H原子极性要大，C—CL键的偶极矩变化比较 大，
因此C—CL键的吸收峰比较强。 2. C═O与C═C都在6.0μm区域附近。试问峰强有何区别?意义何在? 答：C=C双键电负性是相同的，C=O双键，O的双键电负性比C要强。在
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：计算出不饱和度为1。2应该是亚甲基，两个3应该是甲基。甲基裂坡 成了三重坡，亚甲基裂坡成了四重坡，说明这边刚好是个乙基。在210 左右有个吸收峰，这是典型的羰基的一个吸收峰。40左右有个碳的信 号，应该是受到了氧的诱导效应的影响。这个化合物的结构应该是乙 酸乙酯
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：
答：（A）和（B）中各有两个双键。（A）的两个双键中间隔了一个单 键，这两个双键就能发生π→π共轭。而（B）这两个双键中隔了 两个单键，则不能产生共轭。所以（A）的紫外波长比较长，（B） 则比较短。
(2)
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
答：（1）顺序是E〉B〉C〉F〉A〉D。因为CL原子电负性比较强，对羰
基有诱导效应，它的峰位最高。COOH电负性也比较强，对羰基
本也有诱导效应，但是比CL弱些。CH3相对吸电子效应要弱一
点。CHO的诱导效应不是很明显。（A）的共轭效应比CHO要低
一点。NH3的吸收峰向低处排列。
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：7-8之间有5个氢，是苯环上的。10左右的信号很有可能是醛基上的氢。 140-120之间有4个信号。一个信号代表两个此等价的碳，因此有6个 碳。190-200之间应该是羰基的信号。因此这个化合物应该是苯甲醛。
氮原子氨基可以与苯环发生共轭，使得羰基的吸收峰位向低频处移
动。因此顺序是D和E最高，其次是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)
答：（A）能形成峰子内氢键，（B）能形成峰子间氢键。峰子内稀释
对其红外吸收峰无影
响。峰子间稀释，浓度越高，形成的氢键越强，向低波处移
（2）（D）中有两甲基处在邻位，可阻碍羰基和苯环的共轭，共轭吸收峰
会向低波位数移动，阻碍共轭，吸收峰位会提高。（E）中有个硝
基，硝基是个吸电子的诱导效应，羰基是向高峰位处移动，（D）和
（E）两者差不多。（A）只有一个羰基，对位也没有取代基。（B）
对位有个甲基，可与苯环发生超共轭，比（A）低点。（C）对位的
a. 分子离子 b. 基峰 c. M
-37碎片离子 答：分子离子98，基峰是信息最高的83，M+-37碎片离子应该是61。
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。
答：3-甲基-3-庚醇，羟基上面有一个甲基，一个亚甲基；还有一个 甲基，乙基，丁基， 正丁基。a裂解也是从优先基团裂解,所以 3-甲基-3-庚醇失去一个丁基，一个正丁基， 应该是信号最强的。 也可失去乙基。73是失去正丁基的碎片离子，101是失去乙基的碎片
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)?
(A)
(B)
\ 答：应该是（A）。因为在2400-2100cm处出现了吸收峰，如果有炭氮三
键在，它会在2400-2100之间出现伸缩振动的吸收峰。OH的吸收 峰在3300cm左右，也比较明显。
浙江大学远程教育学院 《波谱分析概论》课程作业
姓 名：
学 号：
年 2014秋药学 学习中 衢州学习中
级：
心： 心
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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？ 答：有n电子和π电子。能够发生n→π*跃迁。从n轨道向π反键轨道跃迁。
五、简答
1. 1–丙烯与1–辛烯的IR光谱何处有明显区别? 答：如果化合物中存在亚甲基，而亚甲基的数目在4个以上，它会 在722左右出现面内
摇摆振动的吸收峰，1-辛烯里有722左右的面内摇摆振动的吸 收峰，而1-丙烯没有。
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)
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。 答：对n→π*跃迁来讲，随着溶剂极性的增大，它的最大吸收波长会发
生紫移。而π→π*跃迁中，成键轨道下，π反键轨道跃迁，随着 溶剂极性的增大，它会发生红移。
三、试回答下列各问题
某酮类化合物λ＝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？ 答：乙醇比正己烷的极性要强的多，随着溶剂极性的增大，最大吸收波 长从305nm变动到307nm，随着溶剂极性增大，它发生了红移。化合物当 中应当是π→π反键轨道的跃迁。
振动过程中，肯定是羰基的偶极矩的变化比较大，所以羰基的吸收
峰要比C=C双键的强的多。
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)CH3COCH3 CH3COOH CH3COOCH3 CH3CONH2 CH3CHO
(A) (B) (C) (D) (E) (F)
CH3COCl
二、比较题
1. 标记的氢核可预期在1H-NMR的什么区域有吸收？
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？
答：如果是AX系统，那么每个高度应该是相等的，应该是1：1的关 系。如果是AB系统，中间会高起来，两边会低下去，这个图形代表的是
典型的AB系统的偶合。
3、 结构推定
(B)
答：（A）是两个a位的OH，可与羰基形成氢键。这两个羰基是等价的， 只会出现一个吸收峰。
（B）a位的OH可以和羰基形成氢键，而下面的羰基不能，则可能会出现 两个不同的吸收峰。所以是B有两个吸收峰。
六、结构解析．
1、某化合物分子式为C2H4O2，红外光谱如下图所示，试推测其结构。
答：计算出不饱和度是1，说明它可能有双键或者有羰基。透光率越小， 吸收越强。1714透光率只有4，这个吸收峰是最强的。1700吸收峰左 右应该是羰基。2937有个非常强而宽的吸收峰，是羧基里非常典型 的羟基振动吸收峰。从1714和2937两个吸收峰可以证明羧基是存在 的。3000-2850之间有饱和炭氢吸收峰，由于羟基吸收峰振动太强将 其掩盖，1460-1375左右有甲基吸收峰。1414-1360有两个较强的吸 收峰。可以证明甲基是存在的 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。