答案波譜分析概論作業(yè)離線

1、浙江大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院波譜分析概論課程作業(yè)姓名：陳爵學(xué) 號(hào)：714008228010年級(jí)：14秋藥學(xué)學(xué)習(xí)中心：杭州學(xué)習(xí)中心（蕭山）008第一章 紫外光譜 一、簡(jiǎn)答1丙酮的羰基有幾種類型的價(jià)電子。試?yán)L出其能級(jí)圖，并說(shuō)明能產(chǎn)生何種電子躍遷？各種躍遷可在何區(qū)域波長(zhǎng)處產(chǎn)生吸收？答：有n電子和電子。能夠發(fā)生n*躍遷。從n軌道向反鍵軌道躍遷。能產(chǎn)生R帶。躍遷波長(zhǎng)在250500nm之內(nèi)。2指出下述各對(duì)化合物中，哪一個(gè)化合物能吸收波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光線（只考慮*躍遷）。答：（1）的后者能發(fā)生n*躍遷，吸收較長(zhǎng)。（2）后者的氮原子能與苯環(huán)發(fā)生P共軛，所以或者吸收較長(zhǎng)。3與化合物（A）的電子光譜相比，解釋化合物（B）與（C

2、）的電子光譜發(fā)生變化的原因（在乙醇中）。答：B、C發(fā)生了明顯的藍(lán)移，主要原因是空間位阻效應(yīng)。二、分析比較1指出下列兩個(gè)化合物在近紫外區(qū)中的區(qū)別：答：（A）和（B）中各有兩個(gè)雙鍵。（A）的兩個(gè)雙鍵中間隔了一個(gè)單鍵，這兩個(gè)雙鍵就能發(fā)生共軛。而（B）這兩個(gè)雙鍵中隔了兩個(gè)單鍵，則不能產(chǎn)生共軛。所以（A）的紫外波長(zhǎng)比較長(zhǎng)，（B）則比較短。2某酮類化合物，當(dāng)溶于極性溶劑中（如乙醇中）時(shí)，溶劑對(duì)n*躍遷及*躍遷有何影響？用能級(jí)圖表示。答：對(duì)n*躍遷來(lái)講，隨著溶劑極性的增大，它的最大吸收波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生紫移。而*躍遷中，成鍵軌道下，反鍵軌道躍遷，隨著溶劑極性的增大，它會(huì)發(fā)生紅移。三、試回答下列各問(wèn)題某酮類化合物30

3、5nm，其EtOH max=307nm,試問(wèn)，該吸收是由n*躍遷還是*躍遷引起的？答：乙醇比正己烷的極性要強(qiáng)的多，隨著溶劑極性的增大，最大吸收波長(zhǎng)從305nm變動(dòng)到307nm，隨著溶劑極性增大，它發(fā)生了紅移。化合物當(dāng)中應(yīng)當(dāng)是反鍵軌道的躍遷。第二章 紅外光譜一、回答下列問(wèn)題：1. CH，CCl鍵的伸縮振動(dòng)峰何者要相對(duì)強(qiáng)一些?為什么?答：由于CL原子比H原子極性要大，CCL鍵的偶極矩變化比較大，因此CCL鍵的吸收峰比較強(qiáng)。2. nCO與nCC都在6.0m區(qū)域附近。試問(wèn)峰強(qiáng)有何區(qū)別?意義何在?答：C=C雙鍵電負(fù)性是相同的，C=O雙鍵，O的雙鍵電負(fù)性比C要強(qiáng)。在振動(dòng)過(guò)程中，肯定是羰基的偶極矩的變化比較

4、大，所以羰基的吸收峰要比C=C雙鍵的強(qiáng)的多。二、分析比較1. 試將CO鍵的吸收峰按波數(shù)高低順序排列，并加以解釋。(1)CH3COCH3 CH3COOH CH3COOCH3 CH3CONH2 CH3COCl CH3CHO (A) (B) (C) (D) (E) (F)(2) (A) (B) (C) (D) (E) 答：（1）順序是EBCFAD。因?yàn)镃L原子電負(fù)性比較強(qiáng)，對(duì)羰基有誘導(dǎo)效應(yīng)，它的峰位最高。COOH電負(fù)性也比較強(qiáng)，對(duì)羰基本也有誘導(dǎo)效應(yīng)，但是比CL弱些。CH3相對(duì)吸電子效應(yīng)要弱一點(diǎn)。CHO的誘導(dǎo)效應(yīng)不是很明顯。（A）的共軛效應(yīng)比CHO要低一點(diǎn)。NH3的吸收峰向低處排列。 （2）

5、（D）中有兩甲基處在鄰位，可阻礙羰基和苯環(huán)的共軛，共軛吸收峰會(huì)向低波位數(shù)移動(dòng)，阻礙共軛，吸收峰位會(huì)提高。（E）中有個(gè)硝基，硝基是個(gè)吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng)，羰基是向高峰位處移動(dòng)，（D）和（E）兩者差不多。（A）只有一個(gè)羰基，對(duì)位也沒(méi)有取代基。（B）對(duì)位有個(gè)甲基，可與苯環(huán)發(fā)生超共軛，比（A）低點(diǎn)。（C）對(duì)位的氮原子氨基可以與苯環(huán)發(fā)生共軛，使得羰基的吸收峰位向低頻處移動(dòng)。因此順序是D和E最高，其次是ABC。2能否用稀釋法將化合物(A)、(B)加以區(qū)分，試加以解釋。 (A) (B)答：（A）能形成峰子內(nèi)氫鍵，（B）能形成峰子間氫鍵。峰子內(nèi)稀釋對(duì)其紅外吸收峰無(wú)影響。峰子間稀釋，濃度越高，形成的氫鍵越強(qiáng)，向低波

6、處移動(dòng)的越厲害。稀釋會(huì)阻礙形成氫鍵，吸收峰會(huì)向高波處移動(dòng)。所以可以用稀釋的方法來(lái)辨別。三結(jié)構(gòu)分析 1. 用紅外光譜法區(qū)別下列化合物。(1) (2) (A) (B) (A) (B)答：（1）（B）有兩個(gè)羰基，在兩個(gè)羰基的影響下，兩個(gè)亞甲基會(huì)發(fā)生互變異構(gòu)。（A）有兩個(gè)羰基的吸收峰。（2）（B）有非常大的空間位度，它的吸收峰的峰位會(huì)比較高，波數(shù)也會(huì)比較高，會(huì)阻礙羰基和雙鍵的共軛，波數(shù)會(huì)升高。（A）波數(shù)比較低。2某化合物在40001300cm1區(qū)間的紅外吸收光譜如下圖所示，問(wèn)此化合物的結(jié)構(gòu)是(A)還是(B)?(A) (B)答：應(yīng)該是（A）。因?yàn)樵?400-2100cm處出現(xiàn)了吸收峰，如果有炭氮三鍵在，

7、它會(huì)在2400-2100之間出現(xiàn)伸縮振動(dòng)的吸收峰。OH的吸收峰在3300cm左右，也比較明顯。五、簡(jiǎn)答1. 1丙烯與1辛烯的IR光譜何處有明顯區(qū)別?答：如果化合物中存在亞甲基，而亞甲基的數(shù)目在4個(gè)以上，它會(huì)在722左右出現(xiàn)面內(nèi)搖擺振動(dòng)的吸收峰，1-辛烯里有722左右的面內(nèi)搖擺振動(dòng)的吸收峰，而1-丙烯沒(méi)有。2.下列兩個(gè)化合物，哪個(gè)化合物的IR光譜中有兩個(gè)nC O吸收峰? (A) (B)答：（A）是兩個(gè)a位的OH，可與羰基形成氫鍵。這兩個(gè)羰基是等價(jià)的，只會(huì)出現(xiàn)一個(gè)吸收峰。（B）a位的OH可以和羰基形成氫鍵，而下面的羰基不能，則可能會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)不同的吸收峰。所以是B有兩個(gè)吸收峰。六、結(jié)構(gòu)解析1、某化合

8、物分子式為C2H4O2，紅外光譜如下圖所示，試推測(cè)其結(jié)構(gòu)。答：計(jì)算出不飽和度是1，說(shuō)明它可能有雙鍵或者有羰基。透光率越小，吸收越強(qiáng)。1714透光率只有4，這個(gè)吸收峰是最強(qiáng)的。1700吸收峰左右應(yīng)該是羰基。2937有個(gè)非常強(qiáng)而寬的吸收峰，是羧基里非常典型的羥基振動(dòng)吸收峰。從1714和2937兩個(gè)吸收峰可以證明羧基是存在的。3000-2850之間有飽和炭氫吸收峰，由于羥基吸收峰振動(dòng)太強(qiáng)將其掩蓋，1460-1375左右有甲基吸收峰。1414-1360有兩個(gè)較強(qiáng)的吸收峰?？梢宰C明甲基是存在的。這個(gè)化合物是乙酸2、某化合物分子式為C2H5NO，紅外光譜如下圖所示，試推測(cè)其結(jié)構(gòu)。答：1681吸收峰最強(qiáng)，在

9、1700左右，可能是羰基。由于小于1700，可能會(huì)發(fā)生共軛效應(yīng)。3348-3173有兩個(gè)很強(qiáng)的吸收峰，在3300-3100有吸收峰，可能是氮?dú)涫湛s振動(dòng)的吸收峰。而且這里是雙峰，胺應(yīng)該是伯胺。通過(guò)1681和這里的兩個(gè)吸收峰可以證明酰胺基的存在。剩下一甲基，伸縮振動(dòng)吸收峰在1398-1460，這兩個(gè)吸收峰是甲基和堿基的吸收峰，可以證明甲基是存在的。這個(gè)化合物應(yīng)該是一個(gè)乙酰胺。3、某化合物分子式為C8H8O，紅外光譜如下圖所示，試推測(cè)其結(jié)構(gòu)。 答：計(jì)算得不飽和度為5。不飽和度高，可能有苯環(huán)。1686為最強(qiáng)吸收峰，在1700左右，因此這個(gè)吸收峰是羰基所產(chǎn)生的。峰位小于1700，可能是發(fā)生了共

10、軛。1599有吸收峰，1583有吸收峰，1492有吸收峰。此三個(gè)吸收峰應(yīng)該是C=C雙鍵伸縮振動(dòng)的吸收峰。3100-3000之間有吸收峰，是不飽和炭氫伸縮振動(dòng)的吸收峰。761-691有兩個(gè)很強(qiáng)的吸收峰。以上三組吸收峰可證明苯環(huán)的存在。1360-1450都有比較強(qiáng)的吸收峰，3000-2800內(nèi)有較弱的炭氫伸縮振動(dòng)吸收峰，所以甲基存在。此化合物應(yīng)該是個(gè)環(huán)丙酮。 第三章 核磁共振一、簡(jiǎn)答乙酸乙酯中的三種類型氫核電子屏蔽效應(yīng)相同否？若發(fā)生核磁共振，共振峰應(yīng)當(dāng)怎么排列？d值何者最大？何者較??？為什么？ CH3COOCH2CH3 （a） （b） （c）答：順序是( b )（&#

11、160;a ）（ c ）。（b）最大，（c ）最小。因?yàn)椋╞）受到氧誘導(dǎo)效應(yīng)的影響,也受到羰基的影響,所以它的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)最強(qiáng). ( a)只受到羰基的影響，因此僅次與（b）.（c）離羰基和氧都比較遠(yuǎn)，所以(c )最小二、比較題1. 標(biāo)記的氫核可預(yù)期在1H-NMR的什么區(qū)域有吸收？ 3.下列圖譜為AB系統(tǒng)氫核給出的信號(hào)還是AX系統(tǒng)中的X氫核給出的信號(hào)，為什么？ 答：如果是AX系統(tǒng)，那么每個(gè)高度應(yīng)該是相等的，應(yīng)該是1：1的關(guān)系。如果是AB系統(tǒng)，中間會(huì)高起來(lái)，兩邊會(huì)低下去，這個(gè)圖形代表的是典型的AB系統(tǒng)的偶合。三、 結(jié)構(gòu)推定1、

12、某化合物分子式為C4H8O，1H NMR譜及13C NMR譜如下，試解析其化學(xué)結(jié)構(gòu)。答：計(jì)算出不飽和度為1。2應(yīng)該是亞甲基，兩個(gè)3應(yīng)該是甲基。甲基裂坡成了三重坡，亞甲基裂坡成了四重坡，說(shuō)明這邊剛好是個(gè)乙基。在210左右有個(gè)吸收峰，這是典型的羰基的一個(gè)吸收峰。40左右有個(gè)碳的信號(hào)，應(yīng)該是受到了氧的誘導(dǎo)效應(yīng)的影響。這個(gè)化合物的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是乙酸乙酯2、某化合物分子式為C7H6O，1H NMR譜及13C NMR譜如下，試解析其化學(xué)結(jié)構(gòu)。答：7-8之間有5個(gè)氫，是苯環(huán)上的。10左右的信號(hào)很有可能是醛基上的氫。140-120之間有4個(gè)信號(hào)。一個(gè)信號(hào)代表兩個(gè)此等價(jià)的碳，因此有6個(gè)碳。190-200之間應(yīng)該是羰

13、基的信號(hào)。因此這個(gè)化合物應(yīng)該是苯甲醛。3一化合物，分子式為C6H8，高度對(duì)稱，在噪音去偶譜（COM）上只有兩個(gè)信號(hào)，在偏共振去耦譜（OFR）上只有一個(gè)三重峰（t）及一個(gè)二重峰(d)，試寫出其結(jié)構(gòu)。答：三重峰應(yīng)該是亞甲基，二重峰應(yīng)該是四甲基。結(jié)構(gòu)應(yīng)該是環(huán)己烷，里面有兩個(gè)雙鍵。1，4環(huán)-2-己烯。1位和4位是雙鍵，是個(gè)環(huán)二烯。4、某化合物分子式為C8H8O，1H NMR譜及13C NMR譜如下，試解析其化學(xué)結(jié)構(gòu)。 答：7-8上有5個(gè)氫，應(yīng)該是個(gè)單取代苯環(huán)。2.5處有個(gè)信號(hào)，應(yīng)該是個(gè)甲基。120-140 之間有4個(gè)信號(hào)，應(yīng)該是苯環(huán)上6個(gè)碳。200左右應(yīng)該是羰基的信號(hào)，30左右是甲基的信號(hào)， 這個(gè)化合

14、物應(yīng)該是苯乙酮。第四章 質(zhì)譜一、簡(jiǎn)答題1. 根據(jù)下面給出的質(zhì)譜圖，求出化合物的分子式，并推導(dǎo)其可能的結(jié)構(gòu)答：結(jié)構(gòu)可能是環(huán)丙烷。2. 甲基環(huán)己烷的EIMS如下。歸屬下列信息：a. 分子離子b. 基峰c. M-37碎片離子答：分子離子98，基峰是信息最高的83，M+-37碎片離子應(yīng)該是61。二、分析題3-甲基-3-庚醇有三種可能的a 裂解途徑。在下面的EI質(zhì)譜中找到他們并指出他們的相對(duì)多少。答：3-甲基-3-庚醇，羥基上面有一個(gè)甲基，一個(gè)亞甲基；還有一個(gè)甲基，乙基，丁基， 正丁基。a裂解也是從優(yōu)先基團(tuán)裂解,所以3-甲基-3-庚醇失去一個(gè)丁基，一個(gè)正丁基， 應(yīng)該是信號(hào)最強(qiáng)的。也可失去乙基。73是失去

15、正丁基的碎片離子，101是失去乙基的碎片離子。115是失去甲基的碎片離子。 第五章 綜合解析1、試論述UV、IR、1H NMR、13C NMR、MS譜的各主要光譜參數(shù)，以及各光譜對(duì)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)解析的作用。答：UV：max，；紫外光譜可用于共軛體系及化合物結(jié)構(gòu)母核的推測(cè)。 IR：吸收峰的峰位（波數(shù)）及；可用于化合物官能團(tuán)的鑒定。 1H NMR：化學(xué)位移，耦合常數(shù)J，積分曲線高度或面積；化學(xué)位移可用于推測(cè)氫核類型，J可用于推測(cè)H核與H核之間的耦合作用，J相等，互相有耦合作用，積分曲線高度可用于相應(yīng)氫核數(shù)目的推測(cè)。 13C NMR：化學(xué)位

16、移；可用于碳結(jié)構(gòu)類型的推測(cè)及結(jié)構(gòu)骨架的推測(cè)。 MS：m/z可用于確定分子量，HR-MS可用于推測(cè)分子式。碎片離子可用于裂解規(guī)律的推測(cè)及化合物結(jié)構(gòu)分析。2、某化合物分子式為C9H12 ，其分子量為120，其紅外光譜、氫譜、碳譜、質(zhì)譜數(shù)據(jù)如下圖所示，試解析其結(jié)構(gòu)。并對(duì)紅外光譜和氫譜上主要波譜數(shù)據(jù)進(jìn)行歸屬。答：（1）1H NMR   （2+2×9-12）/24  推測(cè)可能含有苯環(huán)共有4組氫原子，原子個(gè)數(shù)分別為5、2、2、    ：78為苯環(huán)上質(zhì)子信號(hào)，有5個(gè)氫，提示苯環(huán)可能為單取代。       ：0.951.05之間信號(hào)為甲基氫，裂分為三重峰，其臨近應(yīng)有- CH2     ：1.61.8；：2.62.8兩組氫應(yīng)為2個(gè)- CH2信號(hào)。：2.62.8的- CH2受相鄰- CH2偶合作用的影響裂分為三重峰；：1.61.8的- CH2受相鄰- CH2，- CH3偶合