波谱原理及应用期末试卷A答案西北大学

波谱原理及应用期末试卷A 答案

一、选择题10分（每小题1分，共10小题）

1. 有机化合物成键电子的能级间隔越小，受激发跃迁时吸收的电磁辐射的（C）

A . 能量越大 B. 波数越大 C. 波长越长 D. 频率越高

3. 下列哪个化合物不适合作为紫外可见吸收光谱的溶剂？（D ）

A . 环己烷 B. 甲醇 C. 乙腈 D. 甲苯

4. 红外光谱谱带的强度主要由（C ）决定

A. 振动中偶极矩变化的程度

B. 能级跃迁的几率

C. 振动中偶极矩变化的程度及能级跃迁的几率

D. 极化率变化的程度

4. 当外加磁场强度逐渐增大时，质子由低能级跃迁至高能级所需能量（C ）

A. 不变

B. 逐渐变小

C. 逐渐变大

D. 可能不变或变小

5. 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 ）

A . I = 1/2 B. I = 0 C. I = 1 D. I 〉1

6. 下面化合物中质子化学位移最大的是（B ）

A . CH4 B. CH3F C. CH3Cl D. CH3Br

7. 在宽带去偶13C NMR谱中，谱图特征为（B ）

A. 除去了13C-1H二键以上的偶合

B. 除去了所有质子对13C的偶合

C. 除去了溶剂的多重峰

D. 除去了所有元素对13C的偶合

8. 在偏共振去偶谱中，醛基的碳核偏共振多重性为（C ）

A. 四重峰(q)

B. 三重峰(t)

C. 双重峰(d)

D. 单峰(s)

9. 辨认分子离子峰，以下说法不正确的是（C ）

A. 分子离子峰位于质荷比最高位置的那一端

B. 某些化合物的分子离子峰可能在质谱图上不出现

C. 分子离子峰一定是质量最大、丰度最大的的峰

D. 分子离子峰的丰度大小与其稳定性有关

10. 质谱图中强度最大的峰，规定其丰度为100％，称为（B ）

A. 分子离子峰

B. 基峰

C. 亚稳离子峰

D. 准分子离子峰

二、判断正误10分（每小题1分，共10小题）

1.紫外-可见光谱中，所有醛酮在270-300nm之间有一个弱吸收，是由羰基的n→π*跃迁产

生的，羧酸、酯、酰胺在此区域也有这一特征吸收峰。( F )

2.丙酮的υC=O，气态样品比液态样品小，而且强度也有变化。( F )

3.红外吸收峰的数目一般比理论振动数目少，原因之一是有些振动是非红外活性的。(T )

4.在核磁共振波谱分析中，当质子核外的电子云密度增加时，屏蔽效应增强，化学位移值

增大，峰在高场出现。( F )

5.1H NMR，同一个物质的某一个质子用不同兆周数的仪器测定，其出峰位置无论用ppm

作单位或用Hz作单位，其数值都不因仪器MHz数不同而异。(F)

6.在1HNMR谱中，需要考虑1H之间的偶合；但13CNMR谱不需考虑13C之间的偶合。(T )

7.含19F 的化合物测定13C NMR谱，可观察到19F对13C的偶合裂分，且谱带裂分数符合

n+1规则。(T)

8.如果母离子质量和子离子质量分别为105和77，则亚稳离子m*的m/z为56.51。(T)

9.在化学电离源质谱中，最强峰通常是准分子离子峰。(T)

10.质谱中奇电子离子断裂后只产生奇电子离子。(F)

三、简答25分（每小题5分，共5小题）

1. 乙酰乙酸乙酯的紫外-可见光谱数据如下，解释紫外吸收值与溶剂间的关系。

答：乙酰乙酸乙酯具有烯醇式和酮式两种结构。烯醇式有共轭体系，其紫外-可见吸收为K带，ε值较大；酮式为R带，ε值较小。由图可见随溶剂极性减小（从水到到环己烷），λmax/变化不大，ε显著增大，证明在环己烷溶液中，紫外-可见吸收主要为K带，溶液中乙酰乙酸乙酯的烯醇式含量较多。反之，随溶剂极性增大，ε变小，表明在水溶液中紫外-可见吸收主要为R带，溶液中乙酰乙酸乙酯的酮式含量较多。

2. 线型分子CS2有哪几个基本振动？哪些是红外活性的？哪些是拉曼活性的？为什么？

答：不对称伸缩振动，对称伸缩振动，面内变形振动和面外变形振动。其中不对称伸缩振动，面内变形振动和面外变形振动有红外活性，对称伸缩振动是拉曼活性的。因为不对称伸缩振动，面内变形振动和面外变形振动可以产生瞬间偶极矩变化，无极化率变化；而对称伸缩振动可以引起分子极化率变化，无瞬间偶极矩变化。

3. 1H NMR中采用什么实验技术可以确认活泼氢？为什么？

CH 3CH 3CH 3答：重水交换法。因为重水的氘与样品中的质子交换后，活泼氢的的谱峰就会消失，这样就可以确认活泼氢

4. 溶剂氘代丙酮（氘代度99％），其甲基在1H NMR 和13CNMR 中分别裂分为几重峰？为什么？

答：在1H NMR 出五重峰，在13C NMR 出七重峰。因为在1H NMR 中，甲基质子会受到2个氘的偶合，氘自旋量子数为1，按照裂分2nI+1规律，甲基裂分数为2*2*1+1=5，即五重峰；而在13C NMR 中，甲基碳受到3个氘的偶合，因此应出2*3*1+1=7重峰。

5. 质谱中为了检出分子离子峰，可以采取哪些办法？

答:(a)降低冲击电子流的电压。所有碎片峰都减弱，而分子离子峰的相对强度会增加。(b)制备容易挥发的衍生物，分子离子峰就容易出现。(c)降低加热温度。(d)对于一些分子量较大难以挥发的有机化合物，若改用直接进样法而不是加热进样法，往往可以使分子离子峰强度增高。（e ）改变电离源。现在一般采用化学电离源、场电离源或场解吸源及快速原子轰击源来代替电子轰击源。这样来得到的质谱，M 峰增强，碎片离子大大减少，特别是对热不稳定的化合物更为适用。

四、谱图与化合物对应，并说明理由 30分（每小题5分，共6小题）

1. 下图是乙酸苯酯还是苯甲酸乙酯的IR 光谱？说明理由

答：应为乙酸苯酯。图中羰基出峰位置在1750-1800之间，出峰位置较高，苯环1600处峰没有裂分。乙酸苯酯和苯甲酸乙酯相比较，苯甲酸乙酯中由于苯环和羰基共轭，羰基的吸收应该比乙酸苯酯中羰基的吸收向低波数方向移动，而且苯环1600处峰应该裂分为1600和1580。因此应为乙酸苯酯。羰基：乙酸苯酯1765；苯甲酸乙酯1713。

2. 下图是C 2H 5COCH 3、C 2H 5OCH 3还是C 2H 5COOCH 3的1HNMR 谱？说明理由。

答：应为C 2H 5COCH 3。2.1(2H, q), 1.75(3H, s), 0.65(3H, t)。C 2H 5OCH 3 和C 2H 5COOCH 3中与氧直接相连的碳上质子化学位移应在3-4ppm 之间，比图中数值大。

3. 下图是 CH 3

CH 3

CH 3还是CH 3CH 3

CH 3的13C NMR 谱？说明理由。

答：应为：