波谱解析4标准答案.doc

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1、波谱解析试题1一、名词解释 ：1发色团 2. 化学位移二、简答题 ：1红外光谱在结构研究中有何用途？2偏共振去偶碳谱在结构研究中具有什么样的意义？三、化合物可能是A或B，它的紫外吸收 lmax 为314nm （lge=4.2），指出这个化合物是属于哪一种结构。 (B)(A) 四、下面为化合物A、B的红外光谱图，可根据哪些振动吸收峰推断化合物A、B中分别存在哪些官能团？ A：B：五、归属下列化合物碳谱中的碳信号。（15）六、某化合物的分子式为C14H14S，其氢谱如下图所示，试推断该化合物的结构式，并写出推导过程。（15分）七、某化合物分子式为C3H7ON, 结合下面给出的图谱，试推断其结构，并

2、写出简单的推导过程。波谱解析试题1答案一、名词解释 ：1发色团：从广义上讲, 分子中能吸收紫外光和(或)可见光的结构系统叫做发色团 。因常用的紫外光谱仪的测定范围是20040Onm 的近紫外区, 故在紫外分析中,只有pp* 和（或） np* 跃迁才有意义 。故从狭义上讲,凡具有键电子的基团称为发色团 2. 化学位移：不同类型氢核因所处化学环境不同, 共振峰将分别出现在磁场的不同区域 。实际工作中多将待测氢核共振峰所在位置 ( 以磁场强度或相应的共振频率表示 ) 与某基准物氢核共振峰所在位置进行比较, 求其相对距离, 称之为化学位移 。二、简答题 ：1红外光谱在结构研究中有何用途？（1）鉴定是否

3、为某已知成分 （2）鉴定未知结构的官能团 （3）其他方面的应用：几何构型的区别 ；立体构象的确定 ；分子互变异构与同分异构的确定 。2偏共振去偶碳谱在结构研究中具有什么样的意义？当照射 1H 核用的电磁辐射偏离所有 lH 核的共振频率一定距离时 , 测得的13C-NMR(OFR) 谱中将不能完全消除直接相连的氢的偶合影响 。此时， 13C 的信号将分别表现为q （CH3） , t （CH2） ，d（CH） ，s（C） 。据此，可以判断谈的类型 。三、A: 217（基值）+30（共轭双烯）52（环外双键）54（烷基）=277（nm） B: 217（基值）+30（共轭双烯）+36（同环二烯）51（

4、环外双键）55（烷基）=313（nm） 其中，化合物B的计算值与给出的紫外吸收 lmax （314nm）接近，因此，该化合物为B。 四、A：约3520 cm-1 为 酚羟基（或酚OH）的伸缩振动，表明有酚羟基（或酚OH）； 约1600，1580，1500，1450 cm-1 为苯环的骨架振动，表明有苯环。 B：约1750 cm-1 为酯羰基的振动吸收峰，表明有酯羰基。 五、d39.6（C-1） ，d110.8（C-2） ，d124.8（C-3） ，d131.5（C-4） ，d154.0（C-5） ，d189.5（C-6） 六、解析： C14H14S =141(14/2) 8 1H-NMR中7.

5、1（10H，s）应为苯环芳氢信号，因氢数为10，又为单峰，示有二个对称的单取代的苯基(C6H5)结构。 将两个单取代的苯基结构中的碳、氢数目与分子式比较，还余2个碳、4个氢、1个硫原子。因此，3.60（4H，s）为与2个与电负性基团相连的亚甲基，即 -CH2-。 因氢谱中给出的质子信号均为单峰，表明分子既有很高的对称性。因此该化合物的结构式为： 七、解析： C3H7ON =31(7/2) 1/2 =1 IR中，1680 cm-1吸收峰为羰基的伸缩振动吸收峰，表明有1个羰基； 3400、3500 cm-1吸收峰为NH2的对称伸缩振动吸收峰和不对称伸缩振动吸收峰，表明有1个NH2 。 13C-NM

6、R中10（q）为CH3； 29（t）为CH2； 178.0（s）为CO; 1H-NMR中 1.2（3H，t）应为-CH3，且与1个-CH2-相连，即-（CH2）- CH3； 2.3（2H，q）因化学位移值较大，示与羰基或双键相连；且红外光谱显示含有羰基，又因表现为q峰，表明应与一个甲基相连，示有结构片段： CH3-CH2-CO- 6.4（2H，br.）峰宽且矮，示存在结构片断：NH2 根据上述分析，得到结构片段如下：CH3-CH2-CO- NH2因此其结构式为： CH3-CH2CONH2 波谱解析试题2一、名词解释 1. 助色团 2. 偶合常数二、简答题 1 紫外光谱在结构研究中有何用途？2如

7、何利用质谱判断化合物中是否含有一个Cl原子或一个Br原子？三、化合物可能是A或B，它的紫外吸收 lmax 为302nm （lge=4.1），指出这个化合物是属于哪一种结构。 (A) (B) 四、下面为化合物A（分子式为C8H8）、B的红外光谱图，可根据哪些振动吸收峰推断化合物A、B中分别存在哪些官能团？ A:B:五、归属下列化合物氢谱中的质子信号。（15分）六、某化合物分子为式C8H8O，碳信号分别为：197.8(s), 137.1(s), 132. 9(d), 128.4(d), 128.2(d),26.3(q)如下图所示，试推导其结构式。（15分）七、一化合物分子式为C3H6O2，该化合物

8、的各种图谱如下图所示，试推断其结构，并简要写明推导过程。波谱解析试题2答案一、名词解释 ：1. 助色团：有些原子或原子团, 如具有n电子的基团, 本身不能吸收大于200nm 的光波 , 但它与一定的发色团相连时, 则可使发色团所产生的吸收峰向长波方向移动, 同时使吸收强度也增加, 这些基团称为助色团 。常见的助色团有 -OH 、 -OR 等 。 2. 偶合常数：两个 ( 组 ) 氢核之间的相互干扰叫做自旋偶合 。干扰强度可用偶合常数 J 值表示 。根据 J 值大小可以判断偶合氢核之间的相互关系 。二、简答题 ：2 紫外光谱在结构研究中有何用途？（1）确定检品是否为某已知化合物 ；（2）确定未知

9、不饱和化合物的结构骨架 ；将计算值与实测值进行比较 ，或与同类型的已知化合物UV光谱进行比较 。（3）确定构型 （4）测定互变异构现象 2如何利用质谱判断化合物中是否含有一个Cl原子或一个Br原子？当化合物中含有Cl、Br等元素时, 其(M+2) 峰的强度将明显增大, 有时还会出现(M+4)、(M十6)峰。这是因为这些元素的同位素相差2质量单位、且重同位素的天然丰度也较大的缘故。 如CH3CH2Cl分子量是64, 在其质谱中(M+2)/M =1: 3 , 因35Cl 的天然丰度为 100%, 37Cl 的天然丰度为 32.5%,故可知该化合物含有 1 个氯原子 。 又如 ,CH3CH2Br 分

10、子量是108, 在其质谱中(M+2)/M =1:1 , 也可知该化合物中含有 1 个溴原子, 因79Br 的天然丰度为100%，81Br 的天然丰度为98% 。三、A: 217（基值）+30（共轭双烯）+36（同环二烯）51（环外双键）53（烷基）=303（nm） B: 217（基值）+30（共轭双烯）+36（同环二烯）51（环外双键）55（烷基）=313（nm） 其中，化合物A的计算值与给出的紫外吸收 lmax （302nm）接近，因此，该化合物为A。 四、A：约1630 cm-1 为 双键骨架的伸缩振动，表明双键； 约1600，1575，1500，1450 cm-1 为苯环的骨架振动，表明

11、有苯环。 B：约1650 cm-1 为双键的振动吸收峰，表明有双键。 五、 d3.30 (3分)、d1.10 (3分) 、d2.20 (3分) 、d7.00 (3分) 、d6.40 (3个位置共3分)六、解析： C8H8O=81(8/2) 5 13C-NMR中26.3（q）为CH3； 197.8（s）为C=O 128.2（d）为=CH 2 128.4（d）为=CH 2 132.9（d）为=CH 137.1（s）为=C 表明存在单取代苯环： 综上分析，该化合物的结构式为： 七、解析： C3H6O2 =31(6/2) =1 UV中，无吸收峰，表明没有共轭体系。 IR中，1725 cm-1吸收峰为酯

12、羰基的伸缩振动吸收峰，表明有1个酯羰基； 13C-NMR中14（q）为CH3； 60（t）为OCH2； 162.0（d）为HCOO; 1H-NMR中 1.4（3H，t）应为-CH3，且与1个-CH2-相连，即-（CH2）- CH3； 4.3（2H，q）表现为q峰，表明应与一个甲基相连，因化学位移值较大，示与氧原子相连；示有结构片段： CH3-CH2-O- 8.1（1H，s），示为HCOO中的质子信号 因此其结构式为： HCOO CH2CH3 波谱解析试题3一、名词解释 1蓝（紫）移 2. 红外光谱指纹区二、简答题 1质子噪音去偶碳谱有哪些特点？2. 在氢谱中，由低级偶合系统产生的图谱为一级图谱

13、。试问一级图谱具有什么样的特点？二、化合物可能是A或B，它的紫外吸收 lmax 为273nm （lge=4.9），指出这个化合物是属于哪一种结构。 (B)(A)四、下面为化合物A、B的红外光谱图，可根据哪些振动吸收峰推断化合物A、B中分别存在哪些官能团？ 五、某化合物的结构式如下，其碳谱中各碳信号的化学位移值分别为：d55，64.0，114.0, 129.0, 133.5, 159.0，如下图所示。试归属该化合物碳谱中的碳信号。（15分）六、一个化合物分子式为C4H9Br，其测定的氢谱如下。试根据给出的条件推断该化合物的结构式，并归属质子信号。（15分）七、合物分子式为C6H10O2, 结合下

14、面给出的图谱，试推断其结构，并写出简单的推导过程。 波谱解析试题3答案一、名词解释 ：1蓝（紫）移：由于助色团如-OH、-OR取代作用 或溶剂效应 导致吸收峰向短波方向移动的 现象叫做向紫位移 (hypsochromic shift) 或叫蓝移 (blue shift) 。2. 红外光谱指纹区：红外吸收光谱上 133340Ocm-1(7.515 m) 的低频区, 通常称为指纹区 。该区域中出现的谱带主要是 C-X (X=C,N s O) 单键的伸缩振动以及各种弯曲振动 ，在核对和确认有机化合物时用处很大 。二、简答题 ：1质子噪音去偶碳谱有哪些特点？（1）分子中所有的碳核均表现为单峰 , 因此

15、无法区分碳的类型 ( 伯碳、仲碳、叔碳、季碳 )； （2）可据以准确判断磁不等同碳核信号的数目及它们的化学位移； （3）信号强度与碳的数目不完全呈定量相关； （4）仍可大体根据峰高对同类型碳核的碳数比例作出粗略的估计。 2. 在氢谱中，由低级偶合系统产生的图谱为一级图谱。试问一级图谱具有什么样的特点？在一级图谱中，质子信号（1）分裂的小峰数符合 n +1 规律 ；（2）小峰面积比大体可用二项式展开后各项前的系数表示 ；（3） d 与 J 值可由图谱上直接读取。三、A: 217（基值）+30（共轭双烯）+36（同环二烯）51（环外双键）53（烷基）=303（nm） B: 217（基值）+30（共

16、轭双烯）51（环外双键）54（烷基）=272（nm） 其中，化合物B的计算值与给出的紫外吸收 lmax （273nm）接近，因此，该化合物为B。 四、A：约1750 cm-1 为 酯羰基（或羰基）的伸缩振动，表明有酯羰基（或羰基）； 约1600， 1500，1450 cm-1 为苯环的骨架振动，表明有苯环。 B：约1700 cm-1 为醛羰基（或羰基）的振动吸收峰，表明有醛羰基（或羰基）。 ； 约1640cm-1 为双键的振动吸收峰，表明有双键 。五、d55 ，64.0 ，114.0 , 129.0 , 133.5 , 159.0 六、解析： C4H9Br =41(9+1)/2 0 1H-NM

17、R中 0.9（3H，t）应为-CH3 ，且与1个-CH2-相连 ，即-（CH2）- CH3； 3.4（2H，t）为1个亚甲基 ，表现为t峰，表明应与一个亚甲基相连 ，因化学位移值较大，示与溴原子相连 ，示有结构片段： (CH2)-CH2-Br 1.4（2H，m）为1个亚甲基； 1.8（2H，m）为1个亚甲基。 因此该化合物的结构式为：BrCH2CH2CH2CH3 七、解析： C6H10O2 =61(10/2) 2 UV中，200218nm有很强的末端吸收，表明该化合物中有1个小的共轭体系。 IR中，1720 cm-1吸收峰为羰基的伸缩振动吸收峰，表明有1个羰基； 1650 cm-1吸收峰为双键

18、的伸缩振动吸收峰，表明有1个双键。 13C-NMR中15（q）为CH3； 19（q）为CH3； 61.0（t）为CH2O; 124.0（d）为=CH；146.0（d）为=CH；因此有结构片段CH=CH 168.0（s）为 COO 1H-NMR中 1.3（3H，t）应为-CH3，且与1个-CH2-相连，即-(CH2)- CH3； 1.9（3H，d）结合其化学位移值分析，推测为CH3-（CH）- 4.3（2H，q）因化学位移值较大，示与电负性较强的氧原子相连；又因表现为q峰，与甲基相连，示可能有结构片段： CH3-CH2-O-CO- 5.8（1H，d）示为=CH-; 6.9（1H，m）示为=CH-

19、，应存在结构片断： （CHn）CH=CH 因此其结构式为： CH3-CH2OCOCH=CHCH3 波谱解析试题4一、名词解释 1. 红移 2.特征频率区二、简答题 1 在质谱中如何判断化合物的分子离子峰？2在氢谱中，质子信号的峰面积与产生该信号的质子数目之间具有什么样的关系？在结构解析中具有什么样的意义？三、化合物可能是A或B，它的紫外吸收 lmax 为268nm （lge=4.9），指出这个化合物是属于哪一种结构。 (A) (B) 四、下面为化合物A、B的红外光谱图，可根据哪些振动吸收峰推断化合物A、B中分别存在哪些官能团？ 五、某化合物的结构式及氢谱如下图所示，试归属该化合物氢谱中的质子信

20、号。（15分）六、某化合物分子式为C10H12，其碳谱如下图所示，试推导其结构，并写出其简单的推导过程。七、某化合物的分子式为C9H10O，各种图谱如下列所示，其中，碳谱中各信号分别为：30（信号强度28，q），126（52，d），127（92，d），128（87d），134（19，s），206（18，s）；氢谱中：d7.3的质子信号由5个H产生，d3.6的质子信号由2个H产生，d2.1的质子信号由3个H产生。试推断所表示的化合物的结构，并简要写明推导过程。（15分）波谱解析试题4答案一、名词解释 ：1. 红移：由于助色团如-OH、-OR取代作用 或溶剂效应 导致吸收峰向长波方向移动的现象叫做

21、向红位移 (bathochromic shift) 或叫红移 (red shift) 。 2.特征频率区：特征谱带区有机化合物的分子中一些主要官能团的特征吸收 多发生在红外区域的 40001333cm-2(2.57.5 m) 。该区域吸收峰比较稀疏, 容易辨认, 故通常把该区域叫特征谱带区 。二、简答题 ：2 在质谱中如何判断化合物的分子离子峰？（1）最大质量数的峰可能是分子离子峰(同位素峰除外)。 （2）它在高m/z区域应有合理的、通过丢失中性碎片而形成的碎片峰。合理的中 性碎片(小分子及自由基)的丢失，这是判断分子离子峰的最重要依据。失去中性小分子在质量上有一定的规律性，如失去H (M-1

22、)，CH3 (M-15)或H2O (M -18)等。 M-3到M-13之内不可能有峰，因分子离子峰不可能掉下四个氢原子而保持分子的完整性; M-20到M-25也不可能有峰，因为有机分子不含这些质量数的基团。当发现上述差值存在时，说明最大质量数的峰不是分子离子峰。 （3）判断其是否符合N律 。不含N或含偶数N的有机分子, 其分子离子峰的m/z为偶数。含奇数N的有机分子, 其分子离子峰的m/z为奇数。 2在氢谱中，质子信号的峰面积与产生该信号的质子数目之间具有什么样的关系？在结构解析中具有什么样的意义？在1H-NMR谱上, 各吸收峰覆盖、面积与引起该吸收的氢核数目成正比 。因此, 在分析图谱时,

23、只要通过比较共振峰的面积, 就可判断各种类型氢核的相对数目 ； 当化合物分子式已知时, 就可求出每个吸收峰所代表的氢核的绝对个数 。三、A: 217（基值）+30（共轭双烯）51（环外双键）53（烷基）=267（nm） B: 217（基值）+30（共轭双烯）52（烷基）=257（nm） 其中，化合物A的计算值与给出的紫外吸收 lmax （268nm）接近，因此，该化合物为A。 四、A：约1600， 1450 cm-1 为苯环的骨架振动，表明有苯环。 B：约3400 cm-1 为羟基的振动吸收峰，表明有羟基。 五、d1.3 (2分)、d3.9 (2分) 、d6.9 (3分) 、d7.5 (3分)

24、 、d9.8(3分)、d2.0（2分)六、解析： C10H12 =101(12/2) 5 化合物10个碳，而图谱给出5个碳信号，说明该化合物结构高度对称，且不饱和度为5，表明含有苯环。13C-NMR中126. 1，129. 7 和137.4为 苯环上的碳信号，且仅有3个碳信号，表明为对称的邻二取代，即： 将分子式与上述结构片断比较，还余4个C、8个H和1个不饱和度d3.30 (1分)，因此， 高场区的24. 1和 30. 1应分别为2个磁等同亚甲基的碳信号，即： 24. 1为CH22 (2分) ；30. 1为CH22 (2分)综上所述，该化合物的结构式为： 七、解析： C9H10O =91(1

25、0/2) =5 UV中，250nm左右的吸收峰，表明该化合物中存在共轭体系。 IR中，1725 cm-1吸收峰为羰基的伸缩振动吸收峰，表明有1个羰基； 1600cm-1和1500 cm-1的吸收峰表明存在苯环结构。 13C-NMR中30（q）为CH3； 50（t）为OCH2； 127（d）为=CH 2 ，128（d）为=CH 2 ，126（d）为=CH ，134（s）为=C ，表明存在单取代苯环 206（s）为羰基碳信号 1H-NMR中 7.3（5H，m）应为苯环上的质子信号，表明存在单取代的苯环； 3.6（2H，s），表明应为一个亚甲基，与季碳相连； 2.1（3H，s），示为1个甲基，与羰基相连 因此其结构式为：