波谱分析复习资料
波谱总复习
波谱总复习一．名词解释：1.饱和:低能态与高能态核数趋于相等,吸收信号完全消失。
2. 驰豫:高能态的原子核不发射原来所吸收的能量由高能态回到低能态的过程。
（非辐射）3. 自旋一晶格驰豫(纵向驰豫)：高能态的核自旋体系与其周围的环境之间的能量交换过程。
4. 自旋-自旋驰豫(横向驰豫)：一些高能态的自旋核把能量转移给同类的低能态核,同时一些低能态的核获得能量跃迁到高能态,因而各种取向的核的总数并没有改变，全体核的总能量也不改变。
5. 屏蔽效应(Shielding effect)核外电子在与外加磁场垂直的平面上绕核旋转时将产生一个与外加磁场相对抗的第二磁场,使原子核实际所受磁场减弱，这种作用叫做电子的屏蔽效应。
hv（频率）=△E=2μ（磁矩）H0（1-σ）6. 屏蔽常数σ( shielding constant)电子屏蔽作用大小，取决于核外电子云密度，即化学环境。
7.化学位移δ：IUPAC规定:把TMS共振峰的位置规定为零,待测氢核的共振峰位置按照"左正右负”表示。
没有单位（ppm与δ不能共存）。
常见δ范围0-10。
化学位移-总结化学环境不同的质子共振频率不同;核外电子云密度高，屏蔽作用强，共振所需的频率低;共振峰的位置用化学位移δ( ppm)表示，δTMS= 0;不同频率的NMR仪测定同一-组质子δ值相同，△v不同。
8. 峰面积的大小与产生该峰的质子数目成比例。
9. 自旋耦合（自旋干扰）：相邻两个(组)磁性核之间的相互干扰作用。
10. 自旋裂分：自旋耦合引起的谱线增多的现象。
11. 自旋-自旋耦合常数（耦合常数）：相互耦合的氢核产生信号裂分，裂分峰间的距离,用J表示,单位Hz (或c/s)，反映相互耦合的两个(组)核间的干扰作用强度。
J越大，干扰越小，离得越远。
12. 同核耦合( homee-coupling)：氢核之间相互也可以发生自旋耦合的作用。
13.化学等同：分子中处于相同的化学环境,具有相同的δ值的氢核称为化学等同(价)氢核。
《波谱分析》期末复习资料
《波谱分析》期末复习资料·《波谱分析》期末复习资料⼀、名词解释：1、摩尔吸光系数；根据⽐尔定律，吸光度A与吸光物质的浓度c和吸收池光程长b 的乘积成正⽐。
当c的单位为g/L，b的单位为cm时，则A = abc，⽐例系数a称为吸收系数，单位为L/g.cm；当c的单位为mol/L，b的单位为cm时，则A = εbc，⽐例系数ε称为摩尔吸收系数，单位为L/mol.cm，数值上ε等于a与吸光物质的摩尔质量的乘积。
它的物理意义是：当吸光物质的浓度为1 mol/L，吸收池厚为1cm，以⼀定波长的光通过时，所引起的吸光度值A。
ε值取决于⼊射光的波长和吸光物质的吸光特性，亦受溶剂和温度的影响。
显然，显⾊反应产物的ε值愈⼤，基于该显⾊反应的光度测定法的灵敏度就愈⾼。
2、⾮红外活性振动；物质分⼦吸收红外光发⽣振动和转动能级跃迁，必须满⾜两个条件：1. 红外辐射光量⼦具有的能量等于分⼦振动能级能量差△E2. 分⼦振动时必须伴随偶极矩的变化，具有偶极矩的变化的分⼦振动是红外活性振动，否则是⾮红外活性振动。
3、弛豫；⼈们把向平衡状态恢复的过程称为弛豫过程。
原⼦核从激化的状态回复到平衡排列状态的过程叫弛豫过程。
这个过程遵循指数变化规律，其时间常数称为弛豫时间。
弛豫过程所需的时间叫弛豫时间。
即达到热动平衡所需的时间。
热动平衡即因热量⽽导致的动态平衡。
4、碳谱的γ-效应；5、麦⽒重排是MCLATTERTY对质谱分析中离⼦的重排反应提出的经验规则。
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（属于均裂），这种断裂称为McLafferty重排，简称麦⽒重排（麦⽒于1956年发现），例如：2-戊酮在质谱中，位于含有杂原⼦双键的γ-位氢原⼦，通过六员过渡态转移到杂原⼦上的过程称之为麦⽒重排。
波谱解析复习提纲
紫外-可见(kějiàn)光谱：➢电子光谱➢朗伯比尔定律(dìnglǜ) A= εcl➢发色团、助色团➢红移、蓝移是什么(shén me)？导致红移、蓝移的因素(yīn sù)？➢K、B、E、R带分别(fēnbié)对应哪种跃迁？根据波长以及摩尔吸光系数判断是哪个带？➢苯胺在酸性条件下E2和B带（均为π-π*跃迁）均发生蓝移，苯酚在碱性条件下发生红移原因？➢共轭烯烃的紫外吸收位置计算规则及应用➢紫外溶剂的选择红外光谱：➢分子光谱➢基本公式：➢红外的分区：近红外、中红外、远红外➢红外吸收波数的计算公式➢分子振动自由度的数目：线性分子3n-5，非线性分子3n-6➢红外活性➢影响红外吸收频率的因素（考虑折合质量以及双键性增强或减弱）：质量效应、电子效应（诱导效应、中介效应、共轭效应）、空间效应氢键对羰基和羟基吸收频率的影响➢各类化合物的特征吸收：烷烃：C-H：3000以下1460cm-1：CH2的变形振动（δ）和CH3的反对称变形振动（νas）1375cm-1：CH3的对称变形振动；异丙基和叔丁基此处吸收峰发生裂分，前者强度相似，后者低频峰比高频峰强度大很多烯烃：C-H：3050±50C=C：1650顺反式的判断（CH面外弯曲振动吸收峰不同）炔烃：C-H: 3300C≡C:2100（注：C≡N：2250）芳香烃：C-H：3050±50C-H：1650-1450（1-4个峰）C-H面外弯曲振动对应的苯环取代类型：苯：670；单取代：750，700；二取代：1,2-取代（750）、1,3-取代（800,700）、1,4-取代（820）醇酚醚：OH：3300宽峰醇酚的C-O伸缩振动：1200-1000；区分伯仲叔季醇（1050、1100、1150、1200）醚的C-O-C伸缩振动(zhèndòng)：反对称伸缩振动1275-1060，对称伸缩(shēn suō)振动弱甲氧基：C-H对称伸缩(shēn suō)振动2850-2815，较一般(yībān)甲基频率低，对称(duìchèn)变形振动从1370移到1460羰基化合物：1.醛酮：1715左右，醛C-H伸缩振动：2820-2720两个峰2.羧酸（二聚体）：3200-2500（OH伸缩）、1710（C=O）、920（二聚体OH非平面摇摆振动）3.酯：1730（C=O）、1200（C-O-C非对称伸缩）4.酸酐：两个羰基的对称和反对称伸缩1750、1800，开链酸酐两峰强度相似，环状低波数峰强5.酰胺：a)伯酰胺：1690-1650（C=O）、3350和3180（NH2的反对称和对称伸缩）b)仲酰胺：1680-1655（C=O）、1550-1530（C-N-H弯曲振动）、3470-3400（NH伸缩）胺：1.伯胺3490、3400（NH2反对称伸缩、对称伸缩）2.仲胺3500-3300（一个吸收峰）3.叔胺无NH峰➢解析顺序和原则：“先特征后指纹；先最强后次强；先粗查后细找；先否定后肯定；解析一组相关峰”核磁共振氢谱：➢核磁共振研究的对象：具有磁矩的原子核，即有自旋的核。
波谱解析复习题
波谱解析复习题波谱解析复习题波谱解析是一门重要的分析技术，广泛应用于化学、物理、天文学等领域。
在波谱解析中，我们通过观察和分析光谱图来获取物质的信息。
本文将带您回顾一些波谱解析的基础知识，并提供一些复习题，以帮助您巩固对这一主题的理解。
一、紫外-可见吸收光谱紫外-可见吸收光谱是一种常用的波谱技术，用于研究物质在紫外和可见光区的吸收行为。
它通过测量物质对不同波长光的吸收程度来确定物质的结构和浓度。
1. 什么是吸收光谱？如何表示吸收光谱图？吸收光谱是指物质对特定波长或一定范围内的光的能量吸收的图谱。
在吸收光谱图中，横轴表示波长或频率，纵轴表示吸收强度或吸光度。
吸收光谱图通常以峰的形式出现，峰的高度和形状与物质的吸收特性相关。
2. 为什么紫外-可见吸收光谱常用于分析有机化合物？紫外-可见吸收光谱对于分析有机化合物非常有用，因为有机化合物通常在紫外和可见光区域吸收较强。
通过测量有机化合物在不同波长的吸收情况，我们可以推断出它们的结构和浓度。
二、红外光谱红外光谱是一种用于研究物质分子振动和转动行为的波谱技术。
它通过测量物质对红外光的吸收来确定物质的化学成分和结构。
1. 什么是红外光谱？红外光谱图如何表示？红外光谱是指物质对红外辐射（通常是波长在2.5-25微米之间的光）的吸收行为。
红外光谱图通常以波数（cm-1）表示，横轴表示波数，纵轴表示吸收强度或吸收百分比。
2. 红外光谱在有机化学中的应用有哪些？红外光谱在有机化学中有广泛的应用。
通过红外光谱，我们可以确定有机化合物的官能团、分子结构和键的类型。
例如，羟基、羰基、胺基等官能团在红外光谱中有特征性的吸收峰，可以用于鉴定有机化合物的结构。
三、核磁共振光谱核磁共振光谱是一种用于研究物质中原子核的磁共振行为的波谱技术。
它通过测量原子核在外加磁场下的共振吸收来确定物质的结构和环境。
1. 什么是核磁共振光谱？核磁共振光谱图如何表示？核磁共振光谱是指物质中原子核在外加磁场下发生共振吸收的现象。
波谱分析 复习提纲(研究生)
振动偶合
费米共振 官能团区 指纹区 倍频带
combination band
合频带
4
二，应掌握的知识和技能
E h
ε = A/bc
3
第二节
一，基本概念和原理
infrared spectra(spectrum)
红外吸收光谱
红外光谱
wavenumber
characteristic vibration frequency
波数
特征振动频率 傅里叶变换红外光谱
Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR)
5
6，掌握各类化合物红外光谱的特征波数。
７，能对给定结构的化合物图谱吸收峰进行指认和解释。
8，能从红外图谱分析化合物中存在的特征官能团和结构片段。 9，能从简单化合物的红外图谱推导化合物的结构。
6
第三节
一，基本概念和原理
核磁共振波谱
核磁共振 核自旋 共振频率 化学位移 屏蔽效应 去屏蔽效应
nuclear magnetic resonance spectra nuclear spin resonance frequency chemical shift shielded effect deshielded effect
11
6，各类化合物的质谱裂解的规律和相关系列峰。 7，分子离子峰的判断。 8，利用同位素峰求分子式中溴、氯、和硫的个数以及碳 的个数。 9，利用丢失碎片和碎片离子推测结构片段。 10，对已知化合物的质谱图进行指认。 11，推导未知物结构。
波谱分析复习资料
一、名词解释：
1、生色基、助色基、红移现象、蓝移现象、增色效应、减色效应、官能团吸收峰、（n+1 规则）、偶合常数、基频峰、亚稳离子、自旋－自旋偶合？
二、问答题：
1、有机化合物结构测定的经典方法？
2、有机分子电子跃迁有哪几种类型？
4、紫外谱图提供的结构信息有哪些？
5、产生红外光谱的必要条件？
6、影响IR谱峰位置变化的因素有哪些？举例说明之。
7、IR谱图解析的基本步骤？
8、影响化学位移的因素有哪些？举例说明之。
9、NMR谱图可以向我们提供关于有机分子结构的哪些信息？
10、NMR谱图解析的基本步骤？
11、波谱综合分析方法的基本步骤？
12、紫外吸收光谱的基本原理是什么？
13、影响离子断裂的因素有哪些?
14、解析红外谱图应注意哪些事项？
15、化学位移是如何产生的？
三、波谱解析：
1. 分子式为C6H14，红外光谱如下，试推其结构。
2. 分子式为C8H7N ，红外光谱如下，试推其结构。
3. 分子式为C4H6 O2，红外光谱如下，试推其结构。
4. 分子式为C10H14S ，红外光谱如下，试推其结构。
5、C3H6O2IR 3000cm-1 1700cm-1
=1 NMR 11.3 (单峰1H) 2.3 (四重峰2H)
1.2 (三重峰3H)
6、C7H8O IR 3300，3010，1500，1600，730，690cm-1
=4 NMR 7.2 (多重峰5H) 4.5 (单峰2H)
3.7 (宽峰1H)
7、根据下列谱图决定化合物的结构，并解析谱图。
波谱解析复习
第一章紫外光谱一、名词解释1、助色团:有n电子的基团,吸收峰向长波方向移动,强度增强.2、发色团:分子中能吸收紫外或可见光的结构系统.3、红移:吸收峰向长波方向移动,强度增加,增色作用.4、蓝移:吸收峰向短波方向移动,减色作用.5、增色作用:使吸收强度增加的作用.6、减色作用:使吸收强度减低的作用.7、吸收带:跃迁类型相同的吸收峰.二、选择题1、不是助色团的是：DA、－OHB、－ClC、－SHD、CH3CH2－2、所需电子能量最小的电子跃迁是：DA、ζ→ζ*B、n →ζ*C、π→π*D、n →π*3、下列说法正确的是：AA、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 →ζ*跃迁要强10－100倍D、共轭双键数目越多，吸收峰越向蓝移4、紫外光谱的峰强用εmax表示，当εmax＝5000～10000时，表示峰带：BA、很强吸收B、强吸收C、中强吸收D、弱吸收5、近紫外区的波长为：CA、4－200nmB、200－300nmC、200－400nmD、300－400nm6、紫外光谱中，苯通常有3个吸收带，其中λmax在230～270之间，中心为254nm的吸收带是：BA、R带B、B带C、K带D、E1带7、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CA、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8、紫外光谱是带状光谱的原因是由于：DA、紫外光能量大B、波长短C、电子能级差大D、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因9、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：AA、水B、乙醇C、甲醇D、正己烷10、下列化合物中，在近紫外区（200～400nm）无吸收的是：AA、B、C、D、11、下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是：A（b）A、670.7nmB、670.7μC、670.7cmD、670.7m13、化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高AA、ζ→ζ*B、π→π*C、n→ζ*D、n→π*第二章红外光谱一、名词解释：1、中红外区2、fermi共振3、基频峰4、倍频峰5、合频峰6、振动自由度7、指纹区8、相关峰9、不饱和度10、共轭效应11、诱导效应12、差频二、选择题（只有一个正确答案）1、线性分子的自由度为：AA：3N-5 B: 3N-6 C: 3N+5 D: 3N+62、非线性分子的自由度为：BA：3N-5 B: 3N-6 C: 3N+5 D: 3N+63、下列化合物的νC=C的频率最大的是：DA B C D4、下图为某化合物的IR图，其不应含有：DA ：苯环B ：甲基C ：-NH 2D ：-OH5、下列化合物的νC=C 的频率最大的是：AA B C D6、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 A ： 925~935cm -1 B ：800~825cm -1C ： 955~985cm -1D ：1005~1035cm -17、某化合物在3000-2500cm -1有散而宽的峰，其可能为：A A ： 有机酸 B ：醛 C ：醇 D ：醚8、下列羰基的伸缩振动波数最大的是：C9、 中三键的IR 区域在：BA ~3300cm -1B 2260~2240cm -1C 2100~2000cm -1D 1475~1300cm -110、偕三甲基(特丁基)的弯曲振动的双峰的裂距为：DA 10~20 cm -1 B15~30 cm -1 C 20~30cm -1 D 30cm -1以上第三章 核磁共振一、名词解释1、化学位移2、磁各向异性效应3、自旋-自旋驰豫和自旋-晶格驰豫4、屏蔽效应5、远程偶合C R OR A C R O H B C R F C R O Cl C D C N R6、自旋裂分7、自旋偶合8、核磁共振9、屏蔽常数10.m+1规律11、杨辉三角12、双共振13、NOE效应14、自旋去偶15、两面角16、磁旋比17、位移试剂二、填空题1、1HNMR化学位移δ值范围约为0~14 。
四大波谱分析总复习
芳香族化合物
3.助色团在苯环上取代的衍生物 助色团有孤对电子，它能与苯环π电子共轭，
所以助色团在苯环上的取代使B带、E带均向长波方 向移动，B带被强化，同时精细结构常消失。
若按对E2带深色位移的大小，助色团排列的顺序为 N(CH3)2>NHCOCH3>O->NH2>OCH3>Br>Cl>CH3
苯环上有-CH2OH等取代时，助色团被一个或 多个CH2与苯环隔离开了，因些它们的紫外吸收光 谱与甲苯相近。
苯环上有-CH2CHO等取代时，生色团被CH2 与苯环隔离开，不能和苯环形成共轭体系，因此紫 外吸收不能往长波移动，其紫外吸收是苯环与另外 的生色团吸收的叠加。
加合原则
一个分子中的两个发色团A、B被一 个或更多个隔离原子(如CH2)分开，这个分 子的吸收光谱很近似于A、B生色团紫外吸 收光谱之加合，称加合原则。H2来自¨O+
N
H2N
O
O N
O
芳香族化合物
多取代苯环 2)邻位或间位取代 两个取代基产生的深色位移 近似等于单个取代基产生的深色位移之和
。
杂芳环化合物
1.2.5 芳香族化合物
五员杂芳环按照呋喃、吡咯、噻吩的顺
序增强芳香性，其紫外吸收也沿此顺序 逐渐接近于苯的吸收。 吡啶的共轭体系
和苯环相类似，故吡啶的紫外吸收类似 于苯的吸收，吡啶在251nm处的吸收强， ε=2000，也显示精细结构。
标是波数（用 表示，波数大，频率也大），单位是
cm-1。
波数即波长的倒数，表示单位(cm)长度光中所含光波的 数目。
波长或波数可以按下式互换：
波谱分析复习题-图文
波谱分析复习题-图文一、选择题1．下面五个化合物中，标有横线质子的化学位移δ最小的是：（）A、CH4B、CH3FC、CH3ClD、CH3Br2．一个含氧化合物的红外光谱图在3600～3200cm-1有吸收峰,下列化合物最可能的是（）A、CH3－CHOB、CH3－CO－CH3C、CH3－CHOH－CH3D、CH3－O－CH2CH33．电子能级间隔越小，跃迁时吸收光子的：（）A、能量越大B、波长越短C、波数越大D、频率越低4．下列化合物哪些不能发生McLafferty重排？：（）OOOCH3A、B、C、D、5．下面四个化合物中的C=C伸缩振动频率最小的是（）A、B、C、D、6．在紫外光谱中，下列基团属于助色团的是：()A、－NO2B、C=CC、－OHD、－C=O7．对CH3CH2OCH2CH3分子的核磁共振碳谱，以下几种预测正确的是：()A：CH2碳周围电子云密度高于CH3碳B：谱线将出现四个信号C：谱上将出现两个信号D：δCH3>δCH28．在离子源中用电子轰击有机物，使它失去电子成为分子离子，最容易失去的电子是：()A：电离电位小的电子B：杂原子上的n电子C：双键上的π电子D：C-C键上的σ电子9．在质谱图中C6H6Br2的M:(M+2):(M+4)的比值约为是（）A、1:1:1B、1:2:1C、1:3:1D、9:6:110．以下五种类型的电子能级跃迁，需要能量最大的是：（）A、B、nC、nD、11．下列化合物中在1HNMR谱中出现单峰的是（）A、CH3CH2ClB、CH3CH2OHC、CH3CH2CH3D、CH3CH(CH3)212．一种芳香酯的质谱中出现m/z105的基峰，由此判断它可能属于下列异构体中的()(A)CH2COOCH3(B)OCOCH2CH3(C)COOCH2CH3(D)CH2OCOCH313．在磁场中质子周围电子云起屏蔽作用，以下几种说法正确的是：()A：质子周围电子云密度越大，则局部屏蔽作用越强B：屏蔽越大，共振频率越高C：质子邻近原子电负性越大，则局部屏蔽作用越强D：屏蔽越大，化学位移δ越大14．某合物在红外光谱的3040～3010cm及1680～1620cm区域有吸收，则最可能的是：（)A、CH211B、CH3C、OHD、O15．在质谱图中，被称为基峰或标准峰的是：（）A、一定是分子离子峰B、质荷比最大的峰C、一定是奇电子离子D、强度最大的离子峰16．某化合物的质谱图中，M﹕M＋2﹕M＋4峰的强度比为9﹕6﹕1，则该分子中可能含（）A、1个Cl原子B、2个Cl原子C、1个Br原子D、2个Br原子17．以下四种核，能用以做核磁共振实验的有：（）A：19F9B：12C6C：20F9D：16O818．在紫外光的照射下，CH3Cl分子中电子能级跃迁的类型有：（）A：nB：C：D：n19．在13CNMR波谱中δ125～140产生三个信号的化合物是（）A、对二氯苯B、邻二氯苯C、间二氯苯D、氯苯20．芳酮类化合物C=O伸缩振动向低波数移的原因是：（）A、共轭效应B、氢键效应C、诱导效应D、空间效应21．能在紫外-可见光区产生吸收的助色基：①－COOH②－OH③－NO2④－NH2⑤－ClA、①③B、②④⑤C、①②③D、①③⑤（）22．下列官能团在红外光谱中吸收峰频率最高的是（）A、B、—C≡C—C、D、—OH23．在下列化合物中，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），其原因可能为（）A、诱导效应B、共轭效应C、各向异性效应D、氢键24．含偶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25．在核磁共振碳谱中，字母t表示（）A、单峰B、双重峰C、三重峰D、四重峰26．具有以下自旋量子数的原子核中，目前研究最多用途最广的是：()A、I=1/2B、I=0C、I=1D、I>127．某含氮化合物的质谱图上，其分子离子峰m/z为265，则可提供的信息是：()A、该化合物含奇数个氮，相对分子质量为265B、该化合物含偶数个氮C、该化合物含偶数个氮，相对分子质量为265D、不能确定含奇数或偶数氮28．下面四个结构单元中，标有横线质子的δ值最大的是()A、CH2F2B、CH3－NC、CH3－OD、CH3F29．有机化合物成键电子的能级间隔越小，受激发跃迁时吸收电磁辐射的（）A、能量越大B、波数越大C、波长越长D、频率越高30．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31．化合物对硝基甲苯，能同时产生的吸收带是（）A、B、K、R吸收带B、B、K吸收带C、B、R吸收带D、K、R吸收带32．在离子源中用电子轰击有机物，使它失去电子成为分子离子，最容易失去的电子是（）A、电离电位小的电子B、杂原子上的n电子C、双键上的的电子电子D、C-C键上33．下列化合物对近紫外光能同时产生n与电子跃迁的是（）OOA、B、OCH3C、D、OCH334．预测以下各个键的振动频率所落的区域，正确的是（）Ａ、Ｏ－Ｈ伸缩振动数在4000～2500cmB、C－O伸缩振动波数在2500～1500cmC、N－H弯曲振动波数在4000～2500cmD、C≡N伸缩振动在1500～1000cm35．在13CNMR谱中，在δ125～140产生六个信号的化合物是()A、1,2,3-三氯苯B、1,2,4-三氯苯C、1,3,5-三氯苯D、氯苯36．3个不同的质子Ha、Hb、Hc，其屏蔽常数大小为σb>σa>σc。
波谱解析试题及复习资料
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17731和17361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、4B、3C、2D、14. 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、12CB、15NC、19FD、31P6.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、裂解C、重排裂解D、γ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( )22 b. CH CH d.A、a、b、c、dB、a、c、b、dC、c、d、a、bD、d、c、b、a9.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(134), 质谱图上于91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%；1（73），相对丰度3.5%；2（74），相对丰度0.5%。
波谱分析
波谱分析——复习1. 普朗克公式的意义，波长、能量、频率及波数的相互换算。
答:（1）意义：每一条所发射的谱线的波长，取决于前后两个能级之差；对于特定元素的原子会产生一系列不同波长的特征谱线。
（2）公式：ΔE= E2-E1= hυ=（h：普朗克常量6.624×10-34 J•s υ：频率λ：波长c：光速2.998×1010cm/s）2.朗伯—比尔定律的表达式说明什么？吸光度，透光度的定义是什么？什么叫摩尔吸收系数？影响摩尔吸光系数的因素有哪些？如何测定摩尔吸光系数？答:（1）A =﹣lgT = abc说明：光被吸收的量正比于光程中产生光吸收的分子数目；（2）物质对光的吸收程度称为吸光度A，透射溶液介质的光的强度称为透光度I；（3）当c的单位为mol/L，b的单位为cm时，则A = εbc，比例系数ε称为摩尔吸收系数，单位为L/mol•m，数值上ε等于a与吸光物质的摩尔质量的乘积。
（4）它的物理意义是：当吸光物质的浓度为1 mol/L，吸收池厚为1cm，以一定波长的光通过时，所引起的吸光度值A。
ε值取决于入射光的波长和吸光物质的吸光特性，显然，显色反应产物的ε值愈大，基于该显色反应的光度测定法的灵敏度就愈高。
（5）配制已知浓度C的标准液，在不同波长处测定吸收值A，用公式（b为吸收池厚度）。
3.紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱及核磁共振谱各自产生的原因是什么？答: 由于电子能级跃迁而产生的吸收光谱主要处于紫外可见光区（200—780nm），这种分子光谱称为电子光谱或紫外可见光谱；由于分子振动能级的跃迁（同时伴随转动能级跃迁）而产生的称为红外光谱；位于外磁场中的原子核吸收电磁波后从一个自旋能级跃迁到另一个自旋能级而产生的吸收波谱称为核磁共振谱图。
4.有机化合物的电子跃迁有哪几种类型？各类型跃迁需要的能量所对应的吸收波长范围是多少？答:（1）ζ→ζ*、π→π*、n→ζ*、n→π*；（2）所需能量：E(ζ→ζ*) > E(n→ζ*)≧E(π→π*) > E(n→π*)；波长最长n→π*(200—400nm)，近紫外和可见光区；ζ→ζ*：真空紫外区；π→π*：近紫外光区；n→ζ*：远紫外光区。
波谱解析复习题及答案
波谱解析复习题及答案波谱解析是化学分析中的一个重要领域，主要应用于有机化合物的结构鉴定。
以下是一些波谱解析的复习题及答案：一、选择题1. 核磁共振氢谱（^1H NMR）中，化学位移的单位是什么？A. 赫兹（Hz）B. 特斯拉（T）C. 波数（cm^-1）D. 部分磁化率（ppm）答案： D2. 质谱法中，分子离子峰通常表示什么？A. 分子的分子量B. 分子的化学式C. 分子的化学位移D. 分子的振动频率答案： A3. 红外光谱中，羰基（C=O）的吸收峰通常出现在哪个区域？A. 4000-2500 cm^-1B. 2500-2000 cm^-1C. 2000-1500 cm^-1D. 1500-600 cm^-1答案： B二、简答题1. 描述^1H NMR中耦合常数（J）的概念及其对化合物结构分析的意义。
答案：耦合常数（J）是核磁共振氢谱中相邻氢原子之间相互作用的量度，以赫兹（Hz）为单位。
耦合常数的大小和分裂模式可以提供有关分子中氢原子之间相对位置和连接方式的信息，有助于确定化合物的结构。
2. 解释红外光谱中，不同官能团的吸收峰如何帮助识别分子结构。
答案：红外光谱中，不同的官能团会在特定的波数范围内产生吸收峰。
例如，羰基（C=O）通常在1700-1650 cm^-1有强吸收，而羟基（OH）则在3200-3600 cm^-1有宽吸收峰。
通过识别这些特征吸收峰，可以推断分子中存在的官能团类型，从而辅助结构鉴定。
三、计算题1. 假设一个化合物的^1H NMR谱图显示了一个单峰，化学位移为3.5 ppm，耦合常数为7.0 Hz。
请解释这可能代表的氢原子环境。
答案：单峰表明只有一个类型的氢原子，化学位移在3.5 ppm表明这些氢原子可能位于一个相对屏蔽的环境中，如靠近氧原子。
耦合常数7.0 Hz表明这些氢原子可能与另一个氢原子相邻，形成一种典型的AB系统，常见于如醇或醚中的质子。
四、案例分析题1. 给定一个未知化合物的质谱图，其分子离子峰为72 Da，并且有一系列碎片离子峰，如58 Da, 44 Da等。
波谱解析NMR波谱解析复习考试资料
B0 几率：
B1 B2
＋△B 1
B1 B2
△B＝0 2
B1 B2
－△B 1
在以上光谱中，可以看到，以δ3.95ppm为中心处出现一组二重峰，在δ5.77ppm为中心处出现一组 三重峰，三重峰谱线与二重峰谱线的间距相等，这两个t和d峰信号称为峰的裂分，是由于相邻的原子核 之间的自旋-自旋偶合(自旋干扰)引起的。自旋偶合引起的裂分现象，称为自旋裂分，由其引起的多峰 间隔，称为偶合常数，用符号“J”表示。单位为Hz，J值的大小，表示自旋核间相互作用的大小，自旋 偶合作用是通过化学键电子传递的，J值不受外加磁场影响，溶剂改变对其影响甚小。
自旋组合
总的影响
Ha Hb1 Cl C C Hb2
Cl Cl
Hb1
Hb2
a
b
c
d
J/2+J/2=J -J/2+(-J/2)=-J J/2+(-J/2)=0 -J/2+J/2=0
HA受相邻碳上二个HB原子的偶合，因为每个HB原子都有二个自旋取向，二个HB自旋造成三种局部 磁场，影响HA共振外磁场，用下图表示：
第三章 核磁共振（NMR）
三、自旋偶合 • （一）自旋偶合与自旋裂分
1．偶合机制（吸收峰裂分的原因）
•
吸收峰裂分现象可以提供关于相邻基团氢原子数目及立体化学信息，为了说明共振峰裂分现
象和机理。
以HF分子为例说明自旋偶合机理 • 通常情况下， 19F有两种自旋取向，而产生两种局部磁场，影响1H的外加磁场强度。
递信息，偶合作用降低，2J减小。
（2）2J受相连基团电负性影响
•
R-CH2-X：当X电负性增大，2J减小。
•
R-CH2-C-X，类型结构中，（β-取代），当X电负性大时，2J增大。
有机波谱分析复习纲要(红外、质谱)
有机波谱分析复习纲要第一章 红外和拉曼光谱一.主要光谱信息1.峰的数目：与分子基团有关2.峰的位置：结构定性的主要依据3.峰的形状：宽窄，结构定性的辅助手段4.峰的强度：高低，结构定性的辅助手段，可作为定性的依据二.基本原理1.红外吸收：分子吸收特定频率的红外光，引起辐射光强的改变2.波长(μm)或波数(1/cm)为横坐标，百分透过率(T％)或吸光度(A)为纵坐标记录（A=lg1/T）3.吸收带分类1）很强吸收带（vs，T％<10）2）强吸收带（s，10<T％<40）3）中强吸收带（m，40<T％<90）4）弱吸收带（w，T％>90）5）宽吸收（b）4.红外光区分类5.产生条件：1）辐射光谱能量与振动跃迁所需能量相等2）辐射与物质之间必须有耦合作用在振动过程中，只有偶极矩发生改变的振动 （△μ≠ 0），才是红外活性振动6.振动自由度非线性分子振动自由度为（3n-6）线性分子振动自由度为（3n-5）7.分子的振动方式1）分类（变形振动亦称弯曲振动） 2）频率大小反对称伸缩振动>对称伸缩振动＞＞弯曲振动面内弯曲振动>面外弯曲振动8.红外光谱谱带1）基频带：基态向第一振动激发态的跃迁2）泛频带（跃迁几率小，强度弱，难检出）a.倍频带：基态向第二、三……振动激发态的跃迁b.和频带：分子吸收光子后同时发生频率为ν和ν'的跃迁，此时产生的跃迁为(ν+ν')的峰c.差频带：吸收峰和发射峰重叠时产生峰(ν-ν')3）振动耦合带：当分子中两个基团共用一个原子时，如果这两个基团的基频振动频率相同或相近，就会发生相互作用，使原来的两个基团的基频振动频率距离加大，形成两个独立的吸收峰4）费米共振带：当强度很弱的的倍频带或组频带与另一强的基频带接近时，发生耦合，相互作用而产生很强的吸收峰或发生裂分，产生费米共振三.影响振动频率的关键因素1.发生震动能级跃迁所需能量大小取决于键两端原子的折合质量(μ)和键力常数(k)（其中k为键力常数，μ为折合质量）1）键力常数：a.键长越短，键级越大，表示键越强，键力常数就越大b.k越大，表示原子振动离开平衡位置很小的距离时，就会受到很大的回复力，所以就相对不容易振动2）折合质量2.电子效应1）诱导效应a.机理：通过使分子中的电子云分布发生变化，引起k的变化，从而影响振动频率b.分类①推电子效应：导致羰基的成键电子云移向氧原子更加偏离几何中心，使羰基的双键性降低，羰基伸缩振动向低频位移动②拉电子效应：使羰基的成键电子云更加接近几何中心，导致羰基的双键性增强，羰基伸缩振动向高频位移动2）共轭效应共轭效应通过π-键电子传递，导致双键的极性增强，双键性降低，伸缩振动频率向低波数位移3）超共轭效应当C-Hσ键和π键（或p轨道）处于平行位置时，会产生离域现象，产生和共轭效应相似的效应3.场效应原子或基团间不是通过化学键，而是它们的静电场通过空间相互作用分子中带部分负电的溴原子和氧原子空间接近，电子云相互排斥，产生相反的诱导极化，使溴原子和氧原子的负电荷相应减小，羰基极性降低，双键性增强，伸缩振动频率增加4.空间效应1）定义：环张力和空间位阻2）环张力影响：随着环的缩小，环内键角缩小，成环σ键的p电子成分增加，键长变长，振动谱带向低波数位移3）空间位阻分子中存在某种或某些基团因空间位阻影响到分子中正常的共轭效应或杂化状态时，导致振动谱带位移5.跨环效应通过空间发生的电子效应(a) (b) (c)(b)中羰基极性增强，双键程度下降羰基频率向低波段移动，(c)中羰基峰消失，出现羟基峰极性基团的伸缩振动频率通常随溶剂极性增加而降低（红外光谱通常在非极性溶剂中测量）四.红外光谱的四大区1.第一峰区（3700~2500）X-H (X=O,N,C)1）O-H伸缩振动a.醇与酚①游离：~3600 中等强(m)②缔合：~3300 宽强 (s,b)（氢键存在向低波数移动）（区别伯仲叔醇：C-O伸缩振动峰位置的差异；区别酚醇：苯基特征吸收峰及高波数的的C-O峰）注意：样品中有水时，出现O-H伸缩及弯曲振动干扰判断b.羧酸①二聚体：~3000 宽散（波数降低，由于共振结构，氢键不断变化）（区别羧酸与醇酚：有羰基峰）2）N-H伸缩振动a.胺类①伯胺：~3500，~3400 尖弱（较低波数处可能出现第三条）②仲胺：~3400③叔胺无吸收b.酰胺类①游离态：~3450②伯酰胺：~3350，~3150③仲酰胺：~3200④叔酰胺无吸收（区别胺与酰胺：）c.铵盐3000~2250 强/中宽，多重 m/s.b.（与羧酸O-H类似，但波数更低）（区别胺与铵盐：铵盐谱带更宽，波数更低；区别铵盐与羧酸：铵盐谱带更宽，波数更低，且羧酸有羰基的特征吸收带） 3）C-H伸缩振动a.炔烃：~3300 尖强（与羰基共轭无影响）（区别炔烃与醇酚胺：比缔合态的O-H吸收弱，N-H吸收强，谱带尖锐）b.烯/芳烃： ~3050 m/w（羧酸，缔合羟基，酰胺等可能掩盖，环丙烷~3060干扰）c.饱和烃基①伯碳：~2960(s)，~2870(m)②仲碳：~2926(s)，~2850(s)③叔碳：~2890（被伯仲碳掩盖，无实际价值）d.醛基：~2850 m，~2720 we.巯基：~2550 尖2.第二峰区（2500~1900）1）C≡C伸缩振动炔烃：~22002）C≡N伸缩振动氰基：~22503）N≡N伸缩振动重氮基：~2260（s）4）累积双键(X=Y=Z)的伸缩振动a.O=C=O：~2349b.C=C＝C：~2025(m)，~1070(w)c.N=C=O：~2260(s)，~1410(w)d.N=N=N：~2140(s)，~1265(w)5）X-H（X=B,P,Se,Si）(s/m)a.有机硼化物：~2495b.有机膦化物：~2365c.有机硒化物：~2290d.有机硅化物：~22303.第三峰区（1900~1500）1）C=O伸缩振动(s)a.酮①R-CO-R： ~1715②R-CO-Ph：~1690①游离 ~1760②缔合 ~1720（在~3000出现s.b.，结合可以判断）d.酯① ~1740②不饱和酯 ~1760③不饱和酸酯 ~1715（在~1200出现2~3条s.b，结合可以判断）e.酰胺①酰胺Ⅰ带：~1665②酰胺Ⅱ带：~1550③酰胺III带：~1300f.酸酐①开链酸酐：~1850(s)，~1780(s-,弱于前者)②环酸酐：~1830(s-)，~1770(s,强于前者)2）C=C伸缩振动 (相比于C=C吸收频率较低，强度也弱得多) a.烯烃：~1630（结合~3050峰）b.苯环：~1600，~1500 2~3条3）硝基 ~1550，~1345 s.b.双峰4）亚硝基 ~15505）N-H弯曲振动a.伯胺 ~1600b.仲胺 ~15354.第四峰区（1500~650）（指纹区）1）C-H弯曲振动（烃类化合物）a.烷烃①伯碳：~1450(m)，~1380(w)②仲碳：~1450(m)b.烯烃/芳香烃①RCH=CH2：~990(s)，~910(s)②RR'C=CH2：~890(s)③RCH=CHR'(trans-)：~970(s)④RCH=CHR'(cis-)：~690(m)（不特征）c.芳香烃①环呼吸振动：~1600，~1500②面内弯曲振动：~1250（干扰大）③面外弯曲振动：PhCH3：~750，~700o-CH3PhCH3：~750m-CH3PhCH3：~780，~700p-CH3PhCH3：~8102）C-O伸缩振动a.醇①伯醇：~1050(s)②仲醇：~1100(s)③叔醇：~1150(s)（结合~3600/3300判断）b.酚 ~1200c.醚①对称：~1150②不对称：~1250，~1050d.酯~1200 2~3条(s)e.酸酐①开链酐：~1110②环酐：~12603）C-Cl：~7004）C-Br：~5505）C-S：~7006）C-N：~12307）Ar-N=：~13058）R-N=：~12309）-NH2：~78510）-NO2：~1350第二章 有机质谱一.基本原理1.质谱是化合物电离后按照质量数与所带电荷数之比被仪器分离并以离子质荷比与其相对强度记录下来的谱, 谱图与分子结构有关2.光谱信息：唯一可以给出分子量, 确定分子式的方法3.结构组成1）进样系统2）离子源离子化方法：a.电子轰击(EI)①电离效率高，产生较多碎片峰，可提供丰富的结构信息②分子离子峰较弱或不出现b.化学电离源(CI)①电离能小，质谱峰数少②准分子离子峰大c.场电离源(FI)电离温和，碎片少，主要产生分子离子峰d.场解析源(FD)①适于非挥发性且分子量上万的分子电离②产生分子离子峰和准分子离子峰e.快电子轰击(FAB)①适用于挥发性极低、极性很强的有机化合物、离子型化合物、热不稳定和分子量较大的化合物②会出现基质分子产生的相应的峰及基质分子与样品分子的结合峰f.电喷雾电离(ESI)①低分子量化合物产生单电荷离子（失去或得到1个质子）②高分子量生物大分子和聚合物产生多电荷离子③可能生成加合物和/或多聚体3）质量分析器4）检测器4.主要技术指标1）质量范围：指质谱计所检测的单电荷离子的质荷比范围2）分辨率(R)a.含义：质谱计分开相邻两离子质量的能力b.R=m/Δm（Δm为质谱计可分辨的相邻两峰的质量差，m为可分辨的相邻两峰的平均质量）5.质谱术语1）基峰2）质荷比3）低分辨率质量：组成离子的各元素同位素的原子核的质子和中子数目之和4）精确质量：基于精确原子量6.质谱中的离子：1）分子离子：z=1时， 其m/z等于天然丰度最大的同位素的原子量之和2）碎片离子：广义上指除分子离子以外的所有离子3）重排离子：经过重排，断裂一个以上化学键所生成的离子4）母/子离子：任何一个离子进一步裂解为质荷比较小 的离子，前者是后者的母离子或前体离 子，后者是前者的子离子5）奇/偶电子离子：带有未配对电子的离子为奇电子离子，无未配对电子的离子为偶电子离子6）多电荷离子：一个分子丢失一个以上（通常两个）电子所形成的离子7）准分子离子：比分子量多（或少）一的离子或准分子离子8）同位素离子：非单一同位素的元素在电离过程中产生同 位素离子，同位素离子构成同位素峰簇二.分子离子和分子式1.分子离子峰的识别1）假定分子离子峰2）判断是否合理：相邻碎片离子间的Δm/z=1,2,3,15,16,17,18,203）判断是否符合氮律：a.不含N或含偶数N的有机分子, 其分子离子峰的m/z为 偶数b.含奇数N的有机分子, 其分子离子峰的m/z为奇数2.分子离子峰的相对强度(RI)1）不稳定的分子，大分子，其分子离子的RI较弱2）稳定的分子, 大共轭分子, 其分子离子的RI较强3）脂肪族醇，胺，亚硝酸酯，硝酸酯，硝基化合物及多支链化合物分子离子峰通常很弱或不出现三.分子式判断1.分子式是否合理1）是否符合氮律2）不饱和度是否合理（UN>0）UN=(n+1)+a/2-b/2（其中，n为分子中4价原子数目，a为三价原子，b为一价原子）3）同位素峰簇的相对丰度a.S：32:33:34=100:0.8:4.4b.Si：28:29:30=100:5.1:3.4c.Cl：35:37≈3:1d.Br：79:81≈1:1三.有机质谱中的裂解反应1.分子中n电子比π电子易丢失，π电子比σ电子易丢失2.离子的正电荷愈分散，离子的稳定愈大3.分类1）自由基位置引发的裂解反应（α裂解）2）自由基位置引发的重排反应（γ氢重排）3）电荷位置引发的裂解反应（i裂解）OE+型（偶电子离子型），EE+型（奇电子离子型）4.一般的裂解规律1）偶电子规律a.偶电子离子裂解通常只能生成偶电子离子，质荷比较小的奇电子离子往往是由质荷比较大的奇电子离子裂解产生b.判断奇电子离子峰：①不含氮化合物质荷比为偶数值的峰为奇电子离子峰②含氮化合物，分子离子或碎片离子含奇数个氮，其质荷比为奇数时为奇电子离子③含氮化合物，分子离子或碎片离子含偶数个氮，其质荷比为偶数时为奇电子离子2）烃类化合物的裂解规律优先失去大的基团生成稳定的正碳离子3）含杂原子化合物的裂解规律α裂解和i裂解为主4）羰基化合物的裂解规律α裂解和i裂解为主5）逆D-A反应（RDA)6）氢的重排反应a.McLafferty重排（γ氢重排，六元环过渡态）b.自由基引发或正电荷诱导，经过四、五、六元环过渡态氢的重排c.长链酯基的双氢重排d.偶电子离子氢的重排经过四元环过渡态的β氢重排，使偶电子离子进一步裂解，生成质荷比较小的奇电子离子和稳定的小分子 e.芳环的邻位效应邻位取代芳环中，取代基通过六元环过渡态氢的重排，失去中性分子，生成奇电子离子的裂解过程四.各类有机化合物的质谱1.烃类1）直链烃a.弱分子离子峰可见b.M-29(C2H5)，43+14n(CnH2n+1)峰（其中43,57往往是基峰）（伴随CnH2n-1，CnH2n峰群）2）支链烃a.分子离子峰弱或不见b.M-15峰（可能含有侧链甲基）c.侧链优先断裂，失去大基团，支链处峰强度增大3）环烷烃a.分子离子峰较强b.出现41,55,69峰4）烯烃a.α断裂 41峰(CH2=CH-CH2+) 基峰或强峰b.γ-氢重排 42峰(CH2=CH-CH3+·) 基峰或强峰c.41+14n峰（伴随CnH2n+1，CnH2n峰群）d.环己烯及其衍生物发生RDA反应或裂解生成稳定的环烯离子5）芳香烃a.分子离子峰强或中强b.α断裂，产生91的基峰或强峰c.γ-H的重排，产生m/z为92的奇电子离子峰d.进一步裂解产生78，52或66，40峰2.含氧化合物1）醇/酚a.分子离子峰弱或不出现b.α裂解：31+14n的含氧碎片离子峰c.M-18(H2O)，M-18-28(C2H2)H2n-1，CnH2n+1峰群e.例①环己醇②苄醇③苯酚2）醚a.弱分子离子峰b.α断裂，碳-碳σ键断裂：31+14n峰c.i异裂，碳-氧σ键断裂：43+14n峰d.伴有CnH2n , CnH2n -1 峰e.区别醇：无M-18，M-18-28失水峰f.双取代芳香醚取代基位置对其质谱有较大影响（见四.1.5） 例.对二甲氧基苯邻二甲氧基苯3.含硫化合物1）硫醇a.分子离子峰强b.出现M-33(-SH),M-34(-SH2),33,34峰c.出现含硫碎片离子峰47+14n(CnH2n+1S)d.伴有CnH2n，CnH2n-1，CnH2n+1峰2）硫醚a.分子离子峰较强b.生成CnH2n+1S+系列含硫碎片离子峰4.含氮化合物1）脂肪胺a.分子离子峰弱b.30+14n的含氮特征碎片离子峰c.44(or 44+14n)，58(or 58+14n)的峰为基峰或强峰2）环己胺a.分子离子峰相对较强b.出现56峰 (CH2=CH-CH=NH2+)c.类似于环己醇裂解3）苯胺5.卤代烃1）分子离子峰强度由氟向碘依次增大2）卤素存在特征：a.氟：M-19(-F)，M-20(-HF)b.氯、溴：①M-35(-Cl)，36(-HCl)，M-79(-Br)，79(Br+)6.羰基化合物1）醛a.α断裂：产生M-1(-H)，M-29(-CHO)，29(强，HCO+)峰b.有明显的分子离子峰c.43+14n特征碎片离子峰（脂肪醛）2）酮3）羧酸a.弱分子离子峰b.出现M-17(-OH)，M-45(-COOH)，45(-COOH)峰c.γ-H重排生成60峰4）酯类a.小分子酯有明显的分子离子峰b.甲酯，乙酯出现M-31(-OCH3)，M-45(-OC2H5)峰c. γ-H的重排生成m/z为74+14n的峰d.乙酯以上的酯双氢重排生成61+14n的偶电子离子5）酰胺有明显的分子离子峰（β改为α）7.双取代芳环-邻位效应芳环的邻位取代基间容易形成六元环过渡态，发生氢的重排裂解8.非氢重排1）环化取代重排2）消去重排a.烷基迁移b.苯基迁移c.烷氧基迁移d.氨基迁移。
波谱分析复习资料
精品文档波谱分析复习资料绪论从而吸收或散射某种【波谱分析的定义】物质在电磁波的照射下，引起分子内部某些运动，（波数、波长的光，将入射光强度变化或散射光的信号记录下来，得到的信号强度与光的波长频率）散射角度的关系图，用于物质的结构、组成及化学变化的分析，称为波普分析。
紫外光谱第一章产生原理？电子跃迁类型、能级大小和相对应的吸收波段、UV1分子中电子的分布及相紫外光发生价电子能级跃迁而产生的吸收光谱。
【原理】分子吸收应的能级，决定了分子紫外吸收光谱特征。
跃迁需要的能量最σ成键和反键轨道间的跃迁。
是单键中的σ电子在*【类型】σ→σ跃迁范围内。
在150~160nm大，相应的激发光波长最短，σ反键轨道跃迁。
跃迁N、S和卤素等杂原子的未成键电子向→n σ*跃迁是O、附近。
半径较大需要的能量较小，相应的吸收带的波长较长，一般出现在200nmIS或），其n轨道的能级较高，此跃迁所需能量较低，故含的杂原子（如S、I的220~250nm附近可能产生这种跃迁。
饱和有机化合物在* π轨道。
孤立双键π→是不饱和键中的π电子吸收能量跃迁到π* π→π*跃迁，但在共轭双键体系中，吸收带向长波方向移跃迁产生的吸收带位于160~180nm跃迁产生的吸收带波长愈大。
π* 动（红移）。
共轭体系愈大，π→n电子C=O当不饱和键上连有杂原子（如、—NO2）时，杂原子上的n→π*跃迁270~300nm *跃迁所需要的能量最小，所对应的吸收带位于n→ππ跃迁到*轨道。
的近紫外区。
* πn→→≥ππ*﹥→各电子跃迁的能级差ΔE存在以下次序：σσ*>n→σ*2、什么叫发色团（生色）和助色团？红移，长移，增色效应，短移，蓝移？【发色团】分子中含有π电子的基团（如C=C、C=O、—N=N—、—C≡N、—NO2、—C6H5）成为发色团。
他们能产生π→π*和（或）n→π*跃迁从而能在紫外—可见光范围能产生吸收。
【助色团】含有未成键n电子的杂原子饱和基团（如—OH、—NH2、—SR、—Cl、—Br、—I），他们本身在紫外—可见光范围内不产生吸收，但当他们与发色团相连时，能使该发色团的吸收峰向长波方向移动，并使吸收峰强度增加，被称为助色团。
波谱分析期末复习
助色团：能使化合物的吸收峰波长向长波长方向位移的含有n电子的杂原子基团。
生色团：含有π电子的不饱和基团，能发生π—π*、n—π*跃迁，从而可以在紫外可见光范围吸收。
拉曼效应：也叫拉曼散射，是指光波在散射后频率发生变化的现象。
基频峰：分子吸收一定频率的红外线，振动能级由基态跃迁至第一激发态所产生的吸收峰。
泛频峰：分子吸收一定频率的红外线，振动能级由基态跃迁至第二、三激发态等所产生的吸收峰。
自旋-自旋偶合：相邻原子核自旋态对谱带多重峰的影响。
质谱：通过一定的手段使待测样品产生气态离子，然后按质荷比（m/z）对这些离子进行分离和检测得到的图谱。
弛豫过程：处于高能态的核可以通过某些途径把多余的能力传递给周围介质而回到低能态的过程。
N-律：分子含有奇数N原子，其分子量整数部分一定是奇数，不含N或含偶数个N原子，其分子量整数部分一定是偶数。
α裂解：由游离基提供一个奇电子与邻接原子形成一个新键，与此同时，这个原子的一个键断裂。
化学等价：在分子中，如果一些原子核可以通过高速旋转或任意一种对称操作实现互换，则这些核在分子中处于相同的化学环境，具有相同的化学位移值。
低级偶合：符合n+1规律的偶合。
质子宽带去偶：在13C通道输入射频脉冲和采样的同时，在1H通道施加足够的宽带去偶射频，使所有质子快翻，原来裂分的多重峰变成一道谱带。
E带：在共轭封闭体系中π—π*跃迁产生的吸收带，是紫外-可见光分光光度法中芳香族化合物的特征谱带。
K带：在共轭非封闭体系中π—π*跃迁产生的吸收带。
磁全同核：既化学等价又核等价的原子核。
NOE效应：当用射频场干扰某一核的信号使之饱和，则在空间上与之相近的另一核的信号强度增加。
红外光谱：利用分子对红外辐射的吸收，并由其振动或转动引起偶极矩净变化，产生分子振动能级和转动能从基态到激发态的跃迁，得到分子振动能级和转动能级变化产生的光谱。
Boltzman分布：是描述理想气体在受保守外力或保守外立场作用不可忽略时，处于热平衡状态的气态分子按能量分布的规律。
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CZC 二 I 二J L3UP —4H —S —4 X ^-2 — 101 •不饱和度的计算不饱和度计算公式：U=n4+l+(n3-nl)/2式中n4、n3. nl 分别为4价、3价、1价原子的个数。
U —叫一FX 叫■+&+ (O4<J=1 +$♦ (OXJ=■十N 十环出白勺不住包和脸不册堆小教” E 毘 SI 三枣运袤—2. 波谱分析的一般程序？1. 实验样品的准备；在波谱测定前我们需要根拯样品的不同性质、不同纯度及不同波谱测定冃的 作样品的准备。
样品准备主耍有三方面的工作:一是准备足够的量。
二是在很多 情况下耍求样品有足够的纯度，所以耍作纯度检验。
三是样品在上机前作制样处 理。
2•做必要的图谱及元素分析；先选择性做儿个重要、方便的，再根据情况做其他谱。
3. 分子量或分子式的确定； (1) 经典的分子量测定方法：可用沸点升高、凝固点降低法、蒸汽密度法、渗透压法。
有些样品可用紫外 光谱根据Beer 定律测定分子量。
误差大。
大分子可用排阻色谱测定。
(2) 质谱法：高分辨质谱在测定精确分子量的同时，还能推岀分子式，这是有 机质谱最大的贡献。
低分辨质谱由测得的同位素丰度比也可推出分子中元素的组 成，进而得到可能的分子式。
(3) 结合核磁共振氢谱、碳谱推测简单坯类等分子的分子式。
第一章绪论例=(4)综合光谱材料与元素分析确定分子式。
4.计算不饱和度；分子式确定后，可方便的按下式计算出不饱和度来：U=n4+l+(n3-nl)/2式中n4、n3> nl分别为4价、3价、1价原子的个数。
5.各部分结构的确定；Q)不饱和类型红外光谱和核磁共振可用于判断00、C=N等不饱和类型。
UV可用丁共觇体系的判断。
⑹官能团和结构单元鉴定可能存在的官能团和部分结构时，各种光谱要交替参照，相互论证，以增加判断的可靠性。
6.结构式的推定；总结所有的官能团和结构片段，并找出各结构单元的关系，提出一种或儿种可能结构式。
波谱分析复习资料
波谱分析复习资料绪论【波谱分析的定义】物质在电磁波的照射下，引起分子内部某些运动，从而吸收或散射某种波长的光，将入射光强度变化或散射光的信号记录下来，得到的信号强度与光的波长（波数、频率）散射角度的关系图，用于物质的结构、组成及化学变化的分析，称为波普分析。
第一章紫外光谱1、UV产生原理？电子跃迁类型、能级大小和相对应的吸收波段【原理】分子吸收紫外光发生价电子能级跃迁而产生的吸收光谱。
分子中电子的分布及相应的能级，决定了分子紫外吸收光谱特征。
【类型】σ→σ*跃迁是单键中的σ电子在σ成键和反键轨道间的跃迁。
跃迁需要的能量最大，相应的激发光波长最短，在150~160nm范围内。
n →σ*跃迁是O、N、S和卤素等杂原子的未成键电子向σ反键轨道跃迁。
跃迁需要的能量较小，相应的吸收带的波长较长，一般出现在200nm附近。
半径较大的杂原子（如S、I），其n轨道的能级较高，此跃迁所需能量较低，故含S或I 的饱和有机化合物在220~250nm附近可能产生这种跃迁。
π→π*跃迁是不饱和键中的π电子吸收能量跃迁到π*轨道。
孤立双键π→π*跃迁产生的吸收带位于160~180nm，但在共轭双键体系中，吸收带向长波方向移动（红移）。
共轭体系愈大，π→π*跃迁产生的吸收带波长愈大。
n→π*跃迁当不饱和键上连有杂原子（如C=O、—NO2）时，杂原子上的n电子跃迁到π*轨道。
n→π*跃迁所需要的能量最小，所对应的吸收带位于270~300nm的近紫外区。
各电子跃迁的能级差ΔE存在以下次序：σ→σ*>n→σ*≥π→π*﹥n→π*2、什么叫发色团（生色）和助色团？红移，长移，增色效应，短移，蓝移？【发色团】分子中含有π电子的基团（如C=C、C=O、—N=N—、—C≡N、—NO2、—C6H5）成为发色团。
他们能产生π→π*和（或）n→π*跃迁从而能在紫外—可见光范围能产生吸收。
【助色团】含有未成键n电子的杂原子饱和基团（如—OH、—NH2、—SR、—Cl、—Br、—I），他们本身在紫外—可见光范围内不产生吸收，但当他们与发色团相连时，能使该发色团的吸收峰向长波方向移动，并使吸收峰强度增加，被称为助色团。
波谱分析期末知识总结
波谱分析期末知识总结一、波谱分析的基本原理1.1 原子和分子能级波谱分析的基础是物质中原子或分子的能级结构。
原子或分子的能级是指在不同能量水平上的电子分布情况。
能级之间的能量差决定了原子或分子在吸收或发射辐射时的能量差异。
1.2 吸收和发射辐射原子或分子能级之间的跃迁可以通过吸收或发射辐射来实现。
当原子或分子吸收能量与能级差相等的辐射时，电子会从较低能级跃迁至较高能级，形成吸收峰。
相反，当电子从较高能级跃迁至较低能级时，会发射辐射，形成发射峰。
1.3 分子结构和波谱特征物质的波谱特征与其分子结构密切相关。
分子中不同原子的振动、转动和电子的跃迁等运动方式会对辐射产生不同的影响，从而在波谱上表现出不同的特征峰。
二、波谱分析的技术和仪器2.1 紫外-可见光谱紫外-可见光谱是一种常用的波谱分析技术，用于研究物质在紫外或可见光区的吸收或发射特性。
紫外-可见光谱的测量仪器主要有分光光度计和光源。
2.2 红外光谱红外光谱是一种用于研究物质在红外波段的吸收特性的技术。
红外光谱的测量仪器主要有红外光谱仪和样品室。
红外光谱可以用于确定化学键、鉴定有机物和研究分子结构等。
2.3 核磁共振核磁共振是一种基于核自旋和外磁场相互作用的波谱技术。
核磁共振的测量仪器主要包括核磁共振仪和样品盒。
核磁共振可以用于确定物质的结构、研究分子间相互作用等。
2.4 质谱质谱是一种用于研究物质的分子结构和相对分子质量的技术。
质谱的测量仪器主要有质谱仪和样品处理系统。
质谱可以用于定量分析、鉴定有机物和研究分子结构等。
三、波谱分析的应用3.1 化学分析波谱分析在化学分析中广泛应用。
通过测量样品在不同波长或波数下的吸收或发射特性，可以确定样品的成分和浓度。
常用的波谱分析技术包括紫外-可见光谱、红外光谱、核磁共振和质谱等。
3.2 材料科学波谱分析在材料科学中的应用主要用于研究材料的结构和性质。
通过测量材料的吸收或发射峰，可以确定材料的化学成分、晶体结构、晶格缺陷等信息。
有机波谱分析复习参考含答案
1、紫外光谱法在有机化合物结构研究中有哪些应用？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；确定未知结构中的共轭结构单元；确定构型和构象；确定互变异构体。
2、分子式为C4H8O的红外图谱如下，试推断其可能的结构。
答案：3、某硫杂环化合物的化学式为C6H6OS，其1H NMR和13C NMR图谱如下，推断其可能的结构式。
答案：SOSO4、鉴别如下质谱图，是苯甲酸甲酯（C6H5COOCH3）还是乙酸苯酯（CH3COOC6H5），并说明理由及峰的归属。
答案：C 6H 5COOCH 35、某化合物的紫外光谱：OH H C m ax 52λ 262nm （m ax ε15）；红外光谱：3330~2500cm -1间有强宽吸收，1715 cm -1处有强宽吸收；核磁共振氢谱：δ11.0处为单质子单峰，δ2.6处为四质子宽单峰，δ2.12处为三质子单峰，质谱如图所示。
参照同位素峰强比及元素分析结果，分子式为C 5H 8O 3，试推测其结构式。
答案：CH 3COCH 2CH 2COOH1、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、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＝△E ν，二是分子在振动过程中偶极矩的变化必须不为零。
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、解释什么是碳谱的γ-效应答：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。
6、根据图 6-1~图6-4推断分子式为C 11H 20O 4未知物结构答案：1.当体系的共轭双键增多时，紫外光谱图会发生什么变化？阐明发生变化的原因。
答：当体系的共轭双键增多时，吸收光会向长波方向移动，即发生红移现象。
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一、名词解释：
1、生色基、助色基、红移现象、蓝移现象、增色效应、减色效应、官能团吸收峰、（n+1规则）、偶合常数、基频峰、亚稳离子、自旋—自旋偶合？
二、问答题：
1、有机化合物结构测定的经典方法？
2、有机分子电子跃迁有哪几种类型？
4、紫外谱图提供的结构信息有哪些？
5、产生红外光谱的必要条件？
6、影响IR谱峰位置变化的因素有哪些？举例说明之。
7、IR谱图解析的基本步骤？
8影响化学位移的因素有哪些？举例说明之。
9、NMR谱图可以向我们提供关于有机分子结构的哪些信息？
10、NMR谱图解析的基本步骤？
11、波谱综合分析方法的基本步骤？
12、紫外吸收光谱的基本原理是什么？
13、影响离子断裂的因素有哪些？
14、解析红外谱图应注意哪些事项？
15、化学位移是如何产生的？
三、波谱解析：
1.分子式为C6H14，红外光谱如下，试推其结构。
2.分子式为C8H7N，红外光谱如下，试推其结构。
1.2 （三重峰 3H ） 3300, 3010，1500，1600，730，690cm-14.分子式为 C 10H 14S ，红外光谱如下，试推其结构。
5、C 3H 6O 2 IR
匕1
NMR 3000cm-1 11.3 （单峰 1H ） 1700cm-1 2.3 （四重峰 2H ） 6、C 7H 8O IR
NMR 7.2 （多重峰5H） 4.5 （单峰
2H）
3.7 （宽峰1H）
7、根据下列谱图决定化合物的结构，并解析谱图。
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