2011级仪器分析习题课第二回

2011 级仪器分析习题课第二回

一、简答题

在下面化合物中，哪个质子具有较大的τ值，为什么？

解：诱导效应

Cl 的电负性比Br 大

H a的电子云密度低，屏蔽效应小，

需要低场，高频，低τ

H b的电子云密度高，屏蔽效应大，

需要高场，低频，高τ

解释在下列化合物中，所指出的质子的不同的τ 值。

τ(H a)=2.28

τ(H b)=2.60

解：羰基电负性较强，对苯环上大蔽效应小，化学位移向低场（高高场，低δ，高τ 。

某化合物的分子式为C9H13N，其

π键电子云有诱导作用，这样 (H a )H a的电子云密度低，屏δ低τ 2.28 ）移动， (H b) 电子云密度高，屏蔽效应大，需要NMR谱图如下图所示，试推断其结构。

解： 1、Ω =1+9+（ 13-1 ） /2=4

δ峰分裂数氢数基团

2.116-CH3

3.412-CH2

7.215单取代苯考虑到上述吸收峰都是单峰，而且只有一个N，所以结构为

根据下图的质谱图，提出分子的结构式。

解： 1、 m/z 为 108 和 110 的峰强度比为 1:1 ，带有明显的 Br 同位素特征，基本可以判定是含

有溴的化合物，

2、 m/z 为 79 和 81 的峰强度比为1:1 ，是 Br ，

+

4、所以化合物为C2H5Br。

简述在 NMR中什么是去偶法？

解：若化学位移不同的Ha 和 Hb 核存在偶合，

Ha Hb

Ha考察核 Hb 干扰核

双扫描：ν1 正常扫描

ν2=ν Hb 共振频率照射 Hb 使干扰核 +1/2=-1/2 达到饱和（跃迁和弛豫相同）不产生核磁信号，是 Ha 感受不到 Hb偶合（去偶），不再对 Ha 核产生偶合作用。

简述什么是自旋偶合现象？

相邻核的自旋之间的相互干扰作用称为自旋 - 自旋偶合，由于偶合作用，引起谱峰增多，这种现

象称为自旋 - 自旋分裂。

五、谱图解析题

某未知化合物的分子式为 C9H10O2，其红外，核磁谱图如下图所示，根据所学综合谱图解析步骤，试推断其结构。

（所需的IR、 NER、MS数据见附表）

解谱步骤

1、从质谱图上分子离子峰等的m/e 得到样品的相对分子量及确定分子式；

2、根据分子式计算不饱和度，给出可能的不饱和类型；

3、从紫外光谱中得到生色团类型；

4、从红外光谱中提出可能存在的基团；

5、从核磁共振谱图中得到质子的数目和类型（化学环境）；

6、提出可能的分子式结构；

7、根据质谱数据排除不合理的结构，给出合理的结构。 一、谱图解析（答案） 某未知化合物的分子式为 C 9H 10O 2

解： 1） Ω =1+9-5=5 2）可能有苯环和羰基等；

-1

3） IR 谱： 1700cm 处的吸收峰说明有羰基；

-1

1430-1600cm 处的吸收峰说明有苯环；

-1

700cm 左右的吸收峰说明苯环单取代

4） NMR 谱

δ 氢数

峰数

基团

1.5 3 单峰 CH 3 4.3 2 单峰 CH

2

7.4

3

复杂 单取 8.1 2

复杂

代苯

5）初步确定结构式为：

Ar-CO-CH

2

-O-CH 3

6） MS:m/e=150

分子离子峰

m/e=105 C

+

6

H 5CO

Ar-CO-CH 2-O-CH 3

105

m/e=77

C

+

6

H

5

某有机化合物的分子式为 C 7H 7NO 2，其紫外、 红外、质谱和核磁共振图如下图， 试推断其分子

结构。

二、解谱题

1、化合物为C7H7NO2， M=137

2、Ω =1+7+(1-7)/2=5,可能有苯环；

3、 IR 谱：

1600-1430cm-1,，有一组吸收峰，是苯环；

-1

1700cm 左右没有吸收峰，说明没有C=O，可能有NO2，

-1

800cm 的吸收峰说明苯环是对位取代的。

δ峰分裂数氢数基团

1.913-CH3

6.922苯环上氢

7.622苯环上氢

由此可知化合物的结构为

1、在某色谱分析中得到如下数据：保留时间（t ）为 5.0min ，死时间（ t) 为 1.0min. 液相

R M

体积（ Vs)为 2.0mL，柱口载气体积流量（ F ）为 50mL.min-1

，试计算：

（1）分配比 k

（2）死体积 Vm

（3）分配系数 K

（4）保留体积 V R

2、在一根已有 8100 块理论塔板的色谱柱上，异辛烷和正辛烷的调整保留时间为800s 和810s，设 k+1/1 ≈1，试问：

（1 ）如果一个含有上述两组分的试样通过这根柱子所得到的分辨率是多少？

（2 ）假定调整保留时间不变，当分辨率达到 1.00 时，所需的塔板数为多少？

（3）假定调整保留时间不变，当分辨率达到 1.5 时，所需的塔板数为多少？