分析化学作业(2)

1.什么是化学等同和磁等同？试举例说明。

答：化学等价：若分子中相同种类的原子核（或基团）处于相同的化学环境，其化学位移相同，它们是化学等价的。

例如：Cl-CH2-CH3中CH2中的两个质子和CH3中的三个质子，通过C-C的快速旋转可以互换，它们各为化学位移等价核。

磁等价：分子中相同种类的核（或基团），不仅化学位移等价，而且还以相同的偶合常数和分子中其他的核相偶合，只表现一个偶合常数，这类核成为磁等价的核。

例如：H C

H

H中三个氢核化学等同磁等同

2.根据如下MS和1H NMR谱图确定化合物（M=150）结构，并说明依据。

3.试说明13C NMR中为什么溶剂CDCl3在δ77.2附近出现三重峰？答：D核对13C核的偶合裂分。

4.某化合物C8 H10，根据如下13C NMR谱图推断其结构，并说明依据。

不饱

和度

U=（8*2+2-10）/2=4 可能含有苯环

谱峰归属峰号δDEPT 归属推断

（a）21

45°和135°正峰，

90°没出峰

CH3Ar-C*H3

(b) 126

45°,90°,135°都

是正峰

CH 苯环没有取代碳=C*H （c）128

45°,90°,135°都

是正峰

CH 苯环没有取代碳=C*H (d) 130

45°,90°,135°都

是正峰

CH 苯环没有取代碳=C*H (e) 138

45°,90°,135°都

没出峰

C 苯环取代碳=C*

结构

式

H3C CH3

结果

验证

其不饱和度与计算结果相符，并与标准谱图对照证明结构正确

5.化合物C8H8O，根据如下13C NMR谱图确定结构，并说明依据。

不饱

和度

U=（8*2+2-8）/2=5 可能含有苯环和羰基

谱峰归属峰号δDEPT 归属推断

（a）27

正峰，可能为CH或

CH3

CH30=C-C*H3 (b) 127

正峰，可能为CH或

CH3

CH 苯环没有取代碳=C*H （c）128

正峰，可能为CH或

CH3

CH 苯环没有取代碳=C*H (d) 130

正峰，可能为CH或

CH3

CH 苯环没有取代碳=C*H

(e) 138 没出峰，季C峰 C 苯环取代碳=C*

(f) 197 没出峰，季C峰 C O=C*

结构式C

CH3 O

结果

验证

其不饱和度与计算结果相符，并与标准谱图对照证明结构正确

6.化合物C4H8O根据如下 13C NMR和1H NMR谱图确定结构，并说明依据。不饱和度U=（4*2+2-8）/2=1 可能含有C=O

H 谱峰归属峰号δ积分裂分峰数归属推断

(a) 0.6 3 三重峰CH

3

3个氢，1个CH

3

峰，

三重峰，CH

2

-CH

3

* 结构

(b) 1.8 3 单峰CH

3

3个氢，单峰，孤立CH3峰，和吸电子基

团（

O

C）相连向低场位移，可能

O

C

H3C

(c) 2.1 2 多重峰CH

2

2个氢，1个CH

2

峰，

多重峰，CH

2

-CH

3

结构

碳谱峰归属峰号δ偏共振多重性归属推断(a) 7 q CH

3

C-CH

3 (b) 28 q CH

3

0=C-CH

3 (c) 36 t CH

2

-0=C-CH

2

-C (f) 215 s C C=O

确定结构O

H3C

C

C

CH3

H2

结构验证其不饱和度与计算结果相符；并与标准谱图对照证明结构正确

6.

7. 核磁共振波谱法, 自旋-自旋偶合是指感生磁场不同，产生化学位移，对邻核的作用，使跃迁的频率产生位移,自旋-自旋裂分是指由于自旋核的感生磁场作用在邻核上，使相邻的磁能级产生裂分。

8. 苯上6个质子是化学等价的，同时也是磁等价的。

9.NMR法中, 什么是化学等价?什么是磁等价?两者有什么关系?

答：在核磁共振波谱法中，有相同化学环境的原子核具有相同的化学位移，这种有相同化学位移的核成为化学等价。

分子中的一组核，其化学位移相同，而且对组外任何一个原子核的偶合常数都相同成为磁等价。

两者的关系是化学等价的核不一定是磁等价的，而磁等价的核一定是化学等价的。

10.化合物C3H6O2，根据如下1H NMR谱图确定结构，并说明依据。

不饱

和度

U=（3*2+2-6）/2=1 可能含有C=0

谱峰归属峰号δ积分

裂分峰

数

归属推断

（a） 2.1 3H 单峰CH3

3个氢，单峰，孤立CH3峰，和吸电子

基团（

O

C）相连向低场位移，可能

O

C

H3C

(b) 3.3 1H 单峰OH 1个氢，可能-OH

（c） 4.3 2H 单峰CH2

2个氢，1个CH2，单峰，与吸

电子基团（

O

C）和电负性基团（-0）

相连向低场移动

结构式

O

C

H3C

H2

C OH

结果

验证

其不饱和度与计算结果相符，并与标准谱图对照证明结构正确11.某化合物C4H8O2 ，根据如下1H NMR谱图推断其结构，并说明依据。