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
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