波谱分析复习题

第一章绪论

1.不饱和度的计算

不饱和度计算公式：

U=n4+1+(n3-n1)/2

式中n4、n3、n1分别为4价、3价、1价原子的个数。

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据样品的不同性质、不同纯度及不同波谱测定目的作样品的准备。样品准备主要有三方面的工作:一是准备足够的量。二是在很多情况下要求样品有足够的纯度，所以要作纯度检验。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;

先选择性做几个重要、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，还能推出分子式，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、碳谱推测简单烃类等分子的分子式。

(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+1+(n3-n1)/2

式中n4、n3、n1分别为4价、3价、1价原子的个数。

5．各部分结构的确定；

（a)不饱和类型

红外光谱和核磁共振可用于判断C=O、C=N等不饱和类型。 UV可用于共轭体系的判断。

(b)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，提出一种或几种可能结构式。

7. 用全部光谱材料核对推定的结构式；

①用IR核对官能团。

②用13C-NMR核对碳的类型和对称性。

③用1H-NMR核对氢核的化学位移和它们相互偶合关系，必要时与计算值对照。

④用UV核对分子中共轭体系和一些官能团的取代位置，或用经验规则计算λmax值。

⑤最后确定一种可能性最大的结构，并用质谱断裂方式证明结构式推断无误。

8．已知化合物，可用标准图谱对照，来确定。

3、综合光谱解析

例1 一化合物的分子式为C

6H

10

O

3

,其谱图如下，该化合物是什么物质？

解：

1. 该化合物的分子式为C6H10O3,示分子中不饱和度为

2.

U=6+1+（0-10）/2=2

2. 各部分结构的推定：

从所给出的图谱粗略可看出：UV光谱示为共轭体系。

IR光谱示无-OH基，但有两个C=O基。

NMR谱示可能存在乙氧基（在δ4.1的四重峰及δ1.2的三重峰均有相同的偶合常数）。

（1）NMR谱：

（a) δ4.1：按其峰数和积分面积，示为-CH2-CH3,该峰位置示为-O-CH2-CH3

(b) δ3.5: 按其峰数和积分面积,示为-CH2-，且其邻位上无氢连接，按其峰位，示有一强吸电子基团与其连接，但该基团不是氧。

(c)δ2.2：按其峰数和积分面积,示为孤立-CH3，按其峰位，应与一弱吸电子基团相连，该吸收峰应与CH3-C=O-结构相符。

(d)δ1.2 按其峰数和积分面积及峰位，应为CH3CH2-,又因偶合常数与δ4.1的四重峰相同故这俩个基团一定相互偶合，碎片结构为-O-CH2CH3.

(2)UV：示有发色基团。

(3)IR：1720及1750cm-1为俩个C=O的伸缩振动。

综合以上，可得到以下碎片：

C=O, C=O, CH3CH2O-,和孤立的-CH2 ，CH3-。其正好符合C6H10O3，U=2

可将这些碎片组合成：

结构(A)

结构(A)化学位移最低的是CH2的单峰，应在δ>4.1区域有相当于2个氢核的吸收峰。而四重峰在δ3.1附近。由于NMR并非如此，故（A）可排除。

结构（C）

在δ4.2处应有相当于俩个氢核的四重峰(-CH2CH3),在2.0ppm处应有相当于俩个氢核的四重峰(-COCH2CH3).而图中 2.0ppm处只有相当于俩个氢核的单峰。故结构（C）也可排除。

只有结构(B)与所有波谱数据完全相符，故该化合物的结构为：

CH3COCH2COOCH2CH3

第2章紫外光谱

1、发色团：也称生色团，是指在一个分子中产生紫外吸收带的基团，一般为

带有π电子的基团。

助色团：有些基团，本身不是发色团，但当它们与发色团相连时，可以使含有发色团的有机物的颜色加深，这类基团称为助色团。

红移：也称向长波移动，当有机物的结构发生变化（如取代基的变更）或

受到溶剂效应的影响时，其吸收带的最大吸收波长（λmax）向长波方向移动的效应。

蓝移：也称向短波移动，与红移相反的效应，即由于某些因素的影响使得吸收带的最大吸收波长（λmax）向短波方向移动的效应。

增色效应：或称浓色效应，使吸收带的吸收强度增加的效应。

减色效应：或称浅色效应，使吸收带的吸收强度减小的效应。

2.影响紫外吸收波长的因素

（1）共轭体系：共轭体系的形成使紫外光谱的吸收红移，而且共轭体系越长，红移越明显，同时，随着吸收的红移，吸收强度也增大。

（2）助色团的影响：助色团不仅能使生色团吸收带的最大吸收波长λmax发生移动，并且可以增加其吸收强度。

（3）立体效应：立体效应是指因空间位阻、顺反异构、构象、跨环共轭等影