波谱解析习题

第一节：紫外光谱(UV)一、简答 (p36 1-3)1．丙酮的羰基有几种类型的价电子。

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。

能产生R 带。

跃迁波长在250—500nm 之内。

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NHR3CHCHOCH 3CH 及CH 3CH CH2答：（1）的后者能发生n →π*跃迁，吸收较长。

（2）后者的氮原子能与苯环发生P →π共轭，所以或者吸收较长。

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 ＝320003N NNNO HC32(CH )2N NNNO H C 32(CH )2232(CH )(CH )23NNNNO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(书里5-6)1．指出下列两个化合物在近紫外区中的区别：CH CH 32(A)(B)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．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1．某酮类化合物λhexanemax＝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(p37-7)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。

四.计算下述化合物的λmax：1. 计算下列化合物的λmax：(p37 -11)五、结构判定1. 一化合物初步推断其结构不是A就是B，经测定UV λEtOH max=352nm,试问其结构为何O O(A)(B)应为A第二节：红外光谱（IR）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μm 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。

p102 5CH 3COCH 3 CH 3COOH CH 3COOCH 3 CH 3CONH 2 CH 3COCl CH 3CHO(A) (B) (C) (D) (E) (F)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．能否用稀释法将化合物(A)、(B)加以区分，试加以解释。

P103 6(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(p103 7-8) 1. 用红外光谱法区别下列化合物。

(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COCH 3COCH 3CH 3CH 3CH 3OOOHO O OH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。

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。

四、简答题：(p105 15)(1)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吸收峰试解释理由(A) (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。

五、图谱解析(书里20)1.某有机化合物其分子式为C 8H 8O ，常温下为液体，其红外吸收光谱如下图所示：试解析其化学结构答：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OO OHOHOOOHOHHOC NC ONH 2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。

590.26691.19731.02761.26848.01928.02955.681001.371023.511078.441101.631179.971265.281303.081359.581448.521582.701598.181685.091819.751905.431971.912922.933004.683062.393351.353522.96-15-10-5 0510 15 20 25 30 35 4045 50 55 60 657075%T r a n s m i t t a n c e5001000150020002500300035004000Wavenumbers (cm-1)2.某有机化合物其分子式为C 7H 9N ，红外吸收光谱如下图所示：解析该有机化合物的化学结构。

第三节：核磁共振（NMR）一、简答1．乙酸乙酯中的三种类型氢核电子屏蔽效应是否相同若发生核磁共振，共振峰应当怎么排列值何者最大何者较小为什么(p174 3)CH3—COO—CH2—CH3（a）（b）（c）答：顺序是( b )〉（ a ）〉（ c ）。

（b）最大，（c ）最小。

因为（b）受到氧诱导效应的影响,也受到羰基的影响,所以它的吸电子诱导效应最强. ( a)只受到羰基的影响，因此仅次与（b）.（c）离羰基和氧都比较远，所以(c )最小。

2.醋酸在用惰性溶剂稀释时，其酸性氢核的共振峰将移向何处(书里6)答：醋酸在用惰性溶剂稀释时，分子间氢键作用减弱，酸性氢核的化学位移值减小，共振峰移向高场。

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(书里14)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。

4. 标记的氢核可预期在1H-NMR的什么区域有吸收(a) (b) ( c ) (2) (a ) (b ) (c ) (3)(a ) (b ) (4)( a ) (b) (c) (d) (5)(a) (b) (c ) (6)(a) (b) (c) (d) (7)(a) (b)(c) (8)(a) (b)5.一化合物，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。

(书里19)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。

二、图谱解析：1.某化合物其分子式为C4H8O2 ,NMR Solvent: CDCl31H NMR Spectrum13C NMR Spectrum试推测其化学结构。

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。

2.某化合物分子式为C9H10O3 ，分子量为：166，其氢谱、碳谱数据如下图所示，解析其结构。

第四节：质谱（MS）一、简答1、甲基环己烷的EIMS如下。

归属下列信息：(p264 2)a. 分子离子b. 基峰答：分子离子98，基峰是信息最高的83，M+-37碎片离子应该是61。

2、 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。

(p266 13)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是失去乙基的碎片离子。

115是失去甲基的碎片离子。

第五节综合解析：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。