有機(jī)波譜分析書(shū)面作業(yè)

1、有機(jī)波譜分析書(shū)面作業(yè)一、名詞解釋1、波譜學(xué)：2、屏蔽效應(yīng)3、電磁輻射區(qū)域：4、重排反應(yīng)：5、弛豫過(guò)程：6、質(zhì)譜：7、NOE：8、鄰近各向異性效應(yīng)：9、介質(zhì)屏蔽作用：10、紅外吸收：11、拉曼散射：二、單譜解析題1、下圖是化合物C10H10O 的 1HNMR 譜，推導(dǎo)其結(jié)構(gòu)。2、計(jì)算 4 個(gè) C 的化學(xué)位移值。3、化合物的分子式為C10H13NO2，其偏共振譜及質(zhì)子寬帶去偶譜如圖所示，試推導(dǎo)其可能的結(jié)構(gòu)。4、分子式 C6H14，紅外光譜如下，推導(dǎo)其結(jié)構(gòu)。5、已知某化合物的分子式為C13H22O，1HNMR 譜解析有以下基團(tuán)存在， CH3CO ， (CH3)2CH ,CH2=C(CH3) , CH

2、2CH2， CHCH=CH（反式），紫外光譜測(cè)得最大波長(zhǎng)max 為 230nm,約 280nm有一弱吸收（己烷溶劑），推導(dǎo)其結(jié)構(gòu)。三、綜合解析題1、某化合物 B 的分子式為 C7H7Br ，請(qǐng)解析各譜圖并推測(cè)分子結(jié)構(gòu)。MS 圖1HMR 譜13CNMR2、某化合物 C 的分子式為 C14H14，請(qǐng)解析各譜圖并推測(cè)分子結(jié)構(gòu)。四、簡(jiǎn)答題1、識(shí)別質(zhì)譜圖中的分子離子峰必須注意哪幾點(diǎn)？2、譜圖綜合解析的一般程序？3、影響化學(xué)位移的因素？4、1HNMR 譜解析一般程序？5、影響振動(dòng)頻率的因素？6、質(zhì)譜解析一般程序？有機(jī)波譜分析書(shū)面作業(yè)答案一、名詞解釋1、波譜學(xué)：波譜學(xué)是涉及電磁輻射與物質(zhì)量子化的能態(tài)間的相互

3、作用，其理論基礎(chǔ)是量子化的能量從輻射場(chǎng)向物質(zhì)轉(zhuǎn)移。2、屏蔽效應(yīng)：感生磁場(chǎng)對(duì)外磁場(chǎng)的屏蔽作用稱為電子屏蔽效應(yīng)。3、電磁輻射區(qū)域：射線區(qū)、 X 射線區(qū)、遠(yuǎn)紫外、紫外、可見(jiàn)光區(qū)、近紅外、紅外、遠(yuǎn)紅外區(qū)、微波區(qū)和射頻區(qū)。4、重排反應(yīng)：在質(zhì)譜裂解反應(yīng)中，生成的某些離子的原子排列并不保持原來(lái)分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系， 發(fā)生了原子或基團(tuán)重排， 產(chǎn)生這些重排離子的反應(yīng)叫做重排反應(yīng)。5、弛豫過(guò)程：要想維持 NMR 信號(hào)的檢測(cè)，必須要有某種過(guò)程，這個(gè)過(guò)程就是弛豫過(guò)程。 即高能態(tài)的核以非輻射的形式放出能量回到低能態(tài)，重建 Boltzmann 分布的過(guò)程。6、質(zhì)譜：是化合物分子在真空條件下受電子流的“轟擊”或強(qiáng)電場(chǎng)等其他方法的

4、作用，電離成離子，同時(shí)發(fā)生某些化學(xué)鍵有規(guī)律的斷裂，生成具有不同質(zhì)量的帶正電荷的離子， 這些離子按質(zhì)荷比的大小被收集并記錄的譜。7、NOE：分子內(nèi)有空間接近的兩個(gè)質(zhì)子，若用雙照射法照射其中一個(gè)核并使其飽和，另一個(gè)核的信號(hào)就會(huì)增強(qiáng)，這種現(xiàn)象稱核的Overhauser效應(yīng)。8、鄰近各向異性效應(yīng)：為核的鄰近原子或基團(tuán)的電子環(huán)流產(chǎn)生的磁各向異性對(duì)該核的屏蔽作用， 與鄰近原子或基團(tuán)的性質(zhì)及立體結(jié)構(gòu)有關(guān)。9、介質(zhì)屏蔽作用：溶劑的種類、溶液的濃度、PH 值等對(duì)碳核的屏蔽產(chǎn)生的影響。10、紅外吸收：一定波長(zhǎng)的紅外光照射被研究物質(zhì)的分子，若輻射能等于振動(dòng)基態(tài)的能級(jí)與第一振動(dòng)激發(fā)態(tài)的能級(jí)之間的能量差時(shí)，則分子可吸收

5、能量，由振動(dòng)基態(tài)躍遷到第一振動(dòng)激發(fā)態(tài)。11、拉曼散射：拉曼散射是分子對(duì)光子的一種非彈性散射效應(yīng)。當(dāng)用一定頻率的激發(fā)光照射分子時(shí)， 一部分散射光的頻率和入射光的頻率相等。這種散射是分子對(duì)光子的一種彈性散射。只有分子與光子間的碰撞為彈性碰撞時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)這種散射。該散射稱為瑞利散射。還有一部分散射光的頻率和激發(fā)光的頻率不等，這種散射稱拉曼散射。二、單譜解析1、解：參考 P95。2、解：3、參考 P168.4、解：5、參考 P277。三、綜合解析題1、綜合解析：根據(jù)分子式C7H7Br，計(jì)算不飽和度為4，推測(cè)化合物可能含有苯環(huán)(C6H5)。UV 表明存在苯環(huán)。 IR 表明：1500cm-1，1450cm

6、-1 有吸收，表明有苯環(huán)。 770cm-1，700 cm-1 有吸收表明可能為單取代苯。 對(duì)照分子式 C7H7Br，推測(cè)分子可能結(jié)構(gòu)為：Br 1HNMR 表明：吸收峰位置 ( )吸收峰強(qiáng)度峰裂分情況對(duì)應(yīng)基團(tuán)相鄰基團(tuán)信息785多峰苯環(huán)上氫452單峰-CH2無(wú)相鄰碳上氫 13CNMR 表明：吸收峰位置 ()對(duì)應(yīng)碳種類數(shù)峰裂分情況對(duì)應(yīng)碳類型相鄰基團(tuán)信息1401204苯環(huán)上碳40201三重峰-CH2與兩個(gè)氫相連以上結(jié)果與所推測(cè)結(jié)構(gòu)吻合。 MS 表明：分子離子峰 m/z=170，M+2 峰 172，此為 Br 的同位素峰m/z=91 峰對(duì)應(yīng)于 170-91=79,恰好為一個(gè) Br 原子。綜合以上分析結(jié)果

7、，此化合物結(jié)構(gòu)為：Br2、綜合解析： IR 表明： 1600cm-1 , 1500cm-1，1450cm-1 有吸收，表明有苯環(huán)。UV 表明存在苯環(huán)。MS 表明：分子離子峰 m/z=182。M/z=91 對(duì)應(yīng)于 182-91=91，分子有兩個(gè)質(zhì)量數(shù)相同的碎片，可能包含兩個(gè)下面所示結(jié)構(gòu)：CH 2故推測(cè)化合物為 :CH 2CH 2CH3CH3NMR 表明： 1HNMR 的結(jié)果為吸收峰位置 ()吸收峰強(qiáng)度峰裂分情況對(duì)應(yīng)基團(tuán)相鄰基團(tuán)信息785多峰苯環(huán)上氫32單峰CH2相鄰碳上無(wú)不等價(jià)氫綜合以上分析結(jié)果，此化合物結(jié)構(gòu)為：CH 2CH 2四、簡(jiǎn)答題1、識(shí)別質(zhì)譜圖中的分子離子峰必須注意：在質(zhì)譜圖中，分子離子

8、峰應(yīng)該是最高質(zhì)荷比的離子峰；分子離子峰是奇電子離子峰；分子離子能合理的丟失碎片， 與其相鄰的質(zhì)荷比比較小的碎片離子關(guān)系合理。2、譜圖綜合解析的一般程序：1、推導(dǎo)分子式，計(jì)算不飽和度；2、不飽和基的判斷； 3、活潑氫的識(shí)別；4、13CNMR 提供的信息； 5、1HNMR 提供的信息 6、綜合分析。3、影響化學(xué)位移的因素： 1、誘導(dǎo)效應(yīng)2、化學(xué)鍵的各向異性3、共軛效應(yīng)4、VanderWaals效應(yīng) 5、濃度、溫度、溶劑的影響。6、各類質(zhì)子的化學(xué)位移及經(jīng)驗(yàn)計(jì)算。7、氘代溶劑的干擾峰。4、1HNMR 譜解析一般程序：1、識(shí)別干擾峰及活潑氫峰； 2、推導(dǎo)可能的基團(tuán)： a 計(jì)算各組峰的質(zhì)子最簡(jiǎn)比； b 判

9、斷相互偶合的峰； c 判斷自旋系統(tǒng)； d 識(shí)別特征基團(tuán)的吸收峰； 3、確定化合物的結(jié)構(gòu)。5、影響振動(dòng)頻率的因素：一、外部因素：狀態(tài)的影響；二、內(nèi)部結(jié)構(gòu)因素： 1、健力常熟 K 和原子質(zhì)量的影響； 2、電子效應(yīng)； 3、場(chǎng)效應(yīng)； 4、空間效應(yīng)； 5、跨環(huán)效應(yīng)； 6、氫鍵。6、質(zhì)譜解析一般程序： 標(biāo)出各峰的質(zhì)荷比數(shù)，尤其要注意高質(zhì)荷比區(qū)的峰。識(shí)別分子離子峰。首先在高質(zhì)荷比區(qū)假定分子離子峰， 判斷該假定的分子離子峰與相鄰碎片離子峰關(guān)系是否合理， 然后判斷其是否符合氮律。 分析同位素峰簇的相對(duì)強(qiáng)度比及峰與峰間的 m 值，判斷化合物是否含有 Cl 、Br、S 等元素及 F、P、 I 等無(wú)同位素的元素。推導(dǎo)分子式，計(jì)算不飽和度。 由分子離子峰的