有机化合物的波谱分析.docx

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1、第八章有机化合物的波谱分析8.1本章重点和难点(一)重点了解红外光谱的基本原理，了解主要官能团在红外光谱中的特征吸收峰。了解核磁共振的基本原理及不同氢原子在核磁共振谱中的化学位移，会利用红外及核磁共振谱图鉴别简单化合物的分子结构。(二)难点利用谱图鉴别化合物结构8.2习题(一)选择题(1)在下列化合物中， 在近紫外区产生两个吸收带。(A)丙烯(B)丙烯醛(C) 1, 3-丁二烯(D) 丁烯(2)丙酮的紫外-可见吸收光谱中，对于吸收波长最大的那个吸收峰，在下列四种溶剂中吸 收波长最短的是(A)环己烷(B)氯仿(C)甲醇 (D)水(3)下列四种因素中，决定吸光物质摩尔吸收系数大小的是(A)吸光物质

2、的性质 (C)吸光物质的浓度(B)光源的强度(D)检测器的灵敏度(A) 1234(B) 2341(C) 3412(D) 4123(5)在化合物的紫外吸收光谱中,K带是指(A) n(C) b*b跃迁*b跃迁. . .- - . . * .(B)共轲非封闭体系的n-兀跃迁(D)共轲非封闭体系的兀*兀跃迁(6)符合朗伯-比尔定律的有色溶液稀释时，摩尔吸收系数的数值 (A)增大(B)减小 (C)不变 (D)无法确定变化值(B) mol g-1 , cm-1(D) g mol -1 , cm-1(7)摩尔吸收系数(s )的单位是(A)、mol L-1 cm-1(C) L mol -1 cm-1 (8)下

3、列化合物不适合作为紫外吸收光谱的溶剂是 (A)环己烷(B)甲醇(C)乙睛 (D)甲苯(9)红外光可引起物质的能级跃迁是 (A)分子的电子能级的跃迁，振动能级的跃迁，转动能级的跃迁(B)分子内层电子能级的跃迁(C)分子振动能级及转动能级的跃迁(10)在红外光谱O中，的伸缩振动吸收峰出现的波数(cm-1)范围是(D) 1000650(D)分子转动能级的跃迁(A) 19001650(B) 24002100(C) 16001500 (11)表示红外分光光度法通常用 (A) HPLC (B) GC(C) IR(D) TLC(12)厥基化合物RCOR、RCOCl、RCOH、RCOF中，C=O伸缩振动频率最

4、高的是(A)(B)(C)(D)(13)某化合物在紫外光区未见吸收，在红外光谱上34003200cm-1有强烈吸收，该化合物可能是 (A)竣酸(B)酚(C)醇 (D)醍(14)应用红外光谱法进行定量分析优于紫外光谱法的一点的是 (A)灵敏度高(B)可测定的物质范围广(C)可以测定低含量组分(D)-测定误差小。(15)测定有机化合物的相对分子质量应采用 (A)气相色谱法(B)红外光谱(C)质谱分析法(D)核磁共振法(16)某化合物在15002800cm-1无吸收，该化合物可能是 (A)烷烧(B)烯煌(C)芳煌 (D)快煌(17)透射法红外光谱中，固体样品一般采用的制样方法是 (A)直接研磨压片测定

5、(B)与KBr混合研磨压片测定(C)配成有机溶液测定(C)配成水溶液测定(18)氢谱主要通过信号的特征提供分子结构的信息，以下选项中不是信号特征的是(A)峰的位置(B)峰的裂分(C)峰高 (D)积分线高度(C)(D)*I I *HHH3CCCH3H C-HCH3H(19)下列4种化合物中，哪个标有*号的质子有最大的化学位移 (A)(B)H *H*H3cCHH3cCCH3HH(20)在核磁共振波谱中，如果一组1H受到核外电子云的屏蔽效应较小，则它的共振吸收将出现在(A)扫场下的高场和扫频下的高频，较小的相对化学位移8(B)扫场下的高场和扫频下的低频，较小的相对化学位移8(C)扫场下的低场和扫频下

6、的高频，较大的相对化学位移8(D)扫场下的低场和扫频下的低频，较大的相对化学位移8(21)乙烯质子的相对化学位移8比乙快的相对化学位移值大还是小及其原因以下说法正确 的是(A)大，因为磁的各向异性效应，使乙烯质子处在屏蔽区，乙快质子处在去屏蔽区(B)大，因为磁的各向异性效应，使乙烯质子处在去屏蔽区，乙快质子外在屏蔽区(C)小，因为磁的各向异性效应，使乙烯质子处在去屏蔽区，乙快质子外在屏蔽区(D)小，因为磁的各向异性效应，使乙烯质子处在屏蔽区，乙快质子外在去屏蔽区(22)在核磁共振波谱分析中，当质子核外的电子云密度增加时 (A)屏蔽效应增强，相对化学位移大，峰在高场出现(B)屏蔽效应减弱，相对化

7、学位移大，峰在高场出现(C)屏蔽效应增强，相对化学位移小，峰在高场出现(D)屏蔽效应增强，相对化学位移大，峰在低场出现 (23)化合物(CH3)2CHCH2CH(CH3)2,在1H NMR谱图上，有几组峰？从高场到低场各组峰(B)三组峰(2:6:2)(D)四组峰(6:6:2:2)的面积比为多少？以下说法正确的是(A)五组峰(6:1:2:1:6)(C)三组峰(6:1:1)(24)在下列化合物中，字母标出的4种质子，它们的相对化学位移8从大到小的顺序为H2 H3CCOIICH(A) abcd(B) badcd(C) cdab(D) dcba(25)下列参数可以确定分子中基团的连接关系的是(A)相对

8、化学位移(B)裂分峰数及偶合常数(C)积分曲线(D)谱峰强度(26)取决于原子核(A)相对化学位移外电子屏蔽效应大小的参数是(B)裂分峰数及偶合常数(C)积分曲线(D)谱峰强度(二)、填空题。在题中“”处填上答案。(1)吸光度用符号表示，透光率用符号表示，吸光度与透光率的数学关系式是(2)在紫外-可见吸收光谱中，电子跃迁发生在键连原子的 轨道或 轨道和反键分子轨道之间。(3)根据量子力学原理，分子的每一种运动形式都有一定的能级而且是量子化的。所以分子具有 能级、能级和 能级。(4)紫外吸收光谱基本上是分子中发色团和助色团的特性，所以它在有机结构分析中主要 作用是推测功能团以及 。(5)紫外-可

9、见光区分为如下三个区域：(a)、远紫外光区波长范围 nm; (b)、近紫外光区波长范围 nm; (c)、可见光区波长范围 nm。(6)比较C=C和C=O键的伸缩振动，谱带强度更大的是(7)氢键效应使 OH伸缩振动谱带向 波数方向移动。(8)在红外光谱中通常把 40007500cm-1的区域称为 区，把1500400cm-1的 区域称为 区。(9)共轲效应使C=O伸缩振动频率向 波数移动，诱导效应使其向波数移动。(10)在核磁共振波谱法中，影响相对化学位移的因素有 、 和。(11)在核磁共振分析中，根据 可确定化合物中不同种类质子的个数；根据 峰裂分峰数可确定 。(12)具有磁矩的原子核很多，目

10、前只研究了其中几种核的共振行为，研究最多和应用最广的核磁共振波谱是 谱和 谱。(13)氢核磁共振波谱中使用的标准物质为 ;它的 个质子是等同的。(14)质子受核外电子云密度的影响而产生 作用，核外电子云密度越大， 质子的共振 吸收峰向 场移动。(三)、结构解析题(1)某化合物分子式C4H10。，试根据其红外光谱图，推测其结构。4000300020001期。1000500(T/CIII 1(2)某液体化合物分子式 C8H8。2,试根据其红外光谱图，推测其结构。400030 0口200010010005SO0cmi(3)某化合物分子式C4H8。2,试根据其红外光谱图，推测其结构。10003O0Da

11、onnL*onioqosnoff/cm 1(4)化合物C5H10O2,根据如下NMR谱图确定结构，并说明依据。(5)化合物C4H10O,根据如下1H NMR谱图推断其结构，并说明依据。8.3参考答案（一）选择题1、B 2、D 3、A 4、B 5、D 6、C 7、C 8、D 9、C 10、A 11、C 12、D 13、C 14、B 15、C 16、A 17、B 18、C 19、D 20、C 21、B 22、C 23、C 24、D 25、B 26、A（二）、填空题。（1）A, T, A=-lgT。（2）成键，非键。（3）价电子运动，原子振动，分子转动。（4）分子骨架结构信息。（5） 100200,

12、 200400, 400800。（6） C=O 键。 （7）低。（8）特征，指纹。 （9）低，高。（10）诱导效应、共轲效应、立体效应、磁各向异性效应、溶剂效应。（11）信号数目；相邻质子数。（12）氢，碳。（13）四甲基硅烷；12。（14）屏蔽，（三）、结构解析题（1）解：不饱和度U=1+4-5=0不饱和度为0谱峰归属3：(2) 2)(3)1(4)(5) 1)/ 7-1347 cm-1968cm1471cm-1-11389cm1 -11367cm 1一-1042cmO-H伸缩振动饱和C-H伸缩振动峰甲基不对称变形振动峰和 CH 2剪式振动的迭合CH3的C-H对称变形振动，甲基特征。裂分等高双

13、峰可能为异丙基C-O伸缩振动（伯醇）推测结构HH3cCCT*3H2C OH结构验证具不饱和度与计算结果相符；并与标准谱图对照证明结构正确。(2)解不饱和度U=1+8-4=5可能含有苯环和含有 C=O、C=C或外谱峰归属 -13068cm苯环上=C-H伸缩振动，说明可能是芳香族化合物3044cm-1-1(2) 2943cm1饱和碳氢C-H伸缩振动峰，-1(3)1765cm1，-11594cm()1493cm-1C=O伸缩振动吸收峰，波数较高，可能为聚酯（=C-O-COR , 1760cm-1）芳环C=C骨架伸缩振动。没有裂分，说明没有共轲基团与本环直接相连(4)解不饱和度U=1+5-5=1可能含

14、有C=O化合物谱峰号8积分裂分峰数归属峰归(a) 1.143H二重峰CH33个氢，1个CH3峰，二重峰，与一个质子偶合，可能是-CH2-CH3属(b) 1.263H二重峰CH33个氢，1个CH3峰，二重峰，与一个质子偶合，可能是-CH2-CH3推测结构结构验证(3)解不饱和度谱峰归属推测结构确定结构结构验证(5) 1371cm(6) 1194cm1027cm(8)-1-1-1-1750cm 1-1692cm 1和CH3的对称变形振动，波数低移，可能与厥基相连C-O-C不对称伸缩振动，酯的特征C-O-C对称伸缩振动苯环上相邻5个H原子=C-H的面外变形振动和环骨架变形振动，苯环单取代的特征。OI

15、IO C CH3其不饱和度与计算结果相符；并与标准谱图对照证明结构正确。U=1+4-4=1(1) 30002800cm(2) 1743cm(3) 1448cm(4) 1374cm(5) 1243cm(6) 1084cm-1-1-1-1-1-1可能含有 C=O、C=C或环是-2或9七的C-H伸缩振动峰，此峰较弱，所以 不可能是长链的。强峰，C=O伸缩振动峰，可能为酯甲基不对称变形振动峰和 CH2剪式振动的叠合甲基对称变形振动的特征C-O-C不对称伸缩振动，酯的特征C-O-C对称伸缩振动峰OIIH-C OCH2cH2cH3 H3cC一。一CH2cH3 H3cH2c- C OCH3OIIH3cCO

16、CH2cH3甲酸酯C-O-C不对称伸缩振动峰为 1180 cm -1;甲酯C-O-C不对称伸缩振动峰为 1160 cm-1;乙酸酯C-O-C 不对称伸缩振动峰为 1240 cm-1其不饱和度与计算结果相符；并与标准谱图对照证明结构正确。确定结构O-CHOIIH3cH2cCOCH2cH32-C相对化学位移查表8 =4.024.39 ; O=C-CH 2-C化学位移查表 8 =2.072.42 ;故结构正确。(c) 2.32(d) 4.12H2H四重峰CH四重峰CH2个氢，四重峰，CH2峰，和1个CH3偶 合，和电负性基团（C=O）相连向低场位 移，可能 O=C-CH2*-CH32个氢，四重峰，C

17、H2峰，和1个CH3偶 合，和电负性基团 （-O）相连向低场位 移，可能 O -CH2*-CH3结构验证其不饱和度与计算结果相符；并与标准谱图对照证明结构正确。(5)解不饱和度U=1+4-5=0饱和化合物谱 峰 归 属峰号8积分裂分峰数归属(a) 0.9(b) 3.5(c) 4.()6H3H1H双峰CH单峰CH七重峰CH336个氢，2个CH3峰，双峰，与一个质子偶合，可能是-CH-CH 33个氢，单峰，孤立CH3峰，和电负性 基团（-O）相连向低场位移，可能 O-CH 31个氢，七重峰，CH峰，和两个CH3偶 合，和（a）质子同时出现（双山1-七重峰） 为异丙基特征；和电负性基团 （-O）相连 向低场位移，O-CH-（CH 3）2确定结构O-CH CH3H3C-O-CHCH 33相对化学位移查表8 =3.244.02 ; O-CH化学位移查表8 =3.23.9;本题中O-CH3相对化学位移 8 =3.5 ; O-CH-C化学位移8 =4.0 ,故结 构正确。结构验证其不饱和度与计算结果相符；并与标准谱图对照证明结构正确。