核磁共振波譜法作業(yè)題

1、核磁共振波譜法講授內(nèi)容第一節(jié). 概述第二節(jié). 基本原理第三節(jié). 化學(xué)位移第四節(jié). 自旋偶合和自旋系統(tǒng)第五節(jié). 核磁共振儀和實(shí)驗(yàn)方法第六節(jié). 氫譜的解析方法第七節(jié). 碳譜簡(jiǎn)介第一節(jié). 概述第二節(jié). 基本原理填空題1. 原子核是否有自旋現(xiàn)象是由其自旋量子數(shù)決定的，為為磁場(chǎng)性核。2. 進(jìn)行核磁共振實(shí)驗(yàn)時(shí)，樣品要置于磁場(chǎng)中，是因?yàn)?3. 對(duì)質(zhì)子（ =2.675×108 T-1·s-1）來(lái)說(shuō)，儀器的磁場(chǎng)強(qiáng)度如為1.4092T，則激發(fā)用的射頻頻率為 。選擇題1. 下列原子核沒(méi)有自旋角動(dòng)量的是哪一種？A14N B28Si C31P D33S E.1H2. 下述核中自旋量子數(shù)I=1/2的核

2、是A.16O B.19F C.2H D.14N E.12C3. 1H核在外磁場(chǎng)中自旋取向數(shù)為A.0 B.1 C.2 D.3 E.44. 若外加磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度H逐漸增大時(shí)，則使質(zhì)子從低能級(jí)E躍遷至高能級(jí)E所需的能量：A.不發(fā)生變化 B.逐漸變小 C.逐漸變大D.不變或逐漸變小 E.不變或逐漸變大簡(jiǎn)答題1. 試述產(chǎn)生核磁共振的條件是什么？2. 一個(gè)自旋量子數(shù)為1/2的核在磁場(chǎng)中有多少種能態(tài)？各種能態(tài)的磁量子數(shù)取值為多少？3. 哪些類(lèi)型的核具有核磁共振現(xiàn)象？目前的商品核磁共振儀主要測(cè)定是哪些類(lèi)型核的核磁共振？4. 為什么強(qiáng)射頻波照射樣品會(huì)使NMR信號(hào)消失？而UV與IR吸收光譜法則不消失。 計(jì)算題1.

3、 試計(jì)算在1.9406T的磁場(chǎng)中，1H、13C的共振頻率。 2. 試計(jì)算在25oC時(shí)，處在2.4T磁場(chǎng)中13C高能態(tài)核與低能態(tài)核數(shù)目的比例。第三節(jié). 化學(xué)位移填空題1. 有A，B，C三種質(zhì)子，它們的共振磁場(chǎng)大小順序?yàn)锽ABBBC，則其化學(xué)位移的大小順序?yàn)?。2. 有A，B，C三種質(zhì)子，它們的屏蔽常數(shù)大小順序?yàn)锳BC，試推測(cè)其共振磁場(chǎng)B的大小順序?yàn)?. 在化合物CH3X中，隨著鹵原子X(jué)的電負(fù)性增加，質(zhì)子共振信號(hào)將向磁場(chǎng)強(qiáng)度方向位移。選擇題1. 不影響化學(xué)位移值的因素是：A.核磁共振儀的磁場(chǎng)強(qiáng)度 B.核外電子云密度 C.磁的各向異性效應(yīng)D.所采用的內(nèi)標(biāo)試劑 E.使用的溶劑2. 在下列化合物中，質(zhì)子

4、化學(xué)位移（ppm）最大者為：A.CH3Br B.CH4 C.CH3OH D.CH3I E.CH3F3. CH3X中隨X電負(fù)性增大，H核信號(hào)：A. 向高場(chǎng)位移，共振頻率增加B. 向高場(chǎng)位移，共振頻率降低C. 向低場(chǎng)位移，共振頻率增加D. 向低場(chǎng)位移，共振頻率降低E. 變化無(wú)規(guī)律4. 在磁場(chǎng)中質(zhì)子周?chē)娮釉破鹌帘巫饔?，以下幾種說(shuō)法正確的是：A.質(zhì)子周?chē)娮釉泼芏仍酱?，則屏蔽作用越小B.屏蔽作用與質(zhì)子周?chē)碾娮釉泼芏葻o(wú)關(guān)C.屏蔽越小，共振磁場(chǎng)越高D.屏蔽越大，共振頻率越高E.屏蔽越大，化學(xué)位移越小5. 抗磁屏蔽效應(yīng)和順磁屏蔽效應(yīng)對(duì)化學(xué)位移有重要貢獻(xiàn)，結(jié)果是：A.抗磁屏蔽使質(zhì)子去屏蔽，順磁屏蔽使質(zhì)子屏

5、蔽B.抗磁屏蔽使質(zhì)子的共振信號(hào)向低場(chǎng)位移，順磁屏蔽使質(zhì)子的共振信號(hào)向高場(chǎng)位移C.抗磁屏蔽使質(zhì)子的值增大，順磁屏蔽使質(zhì)子的值減小D.抗磁屏蔽使質(zhì)子的值減小，即產(chǎn)生高場(chǎng)位移；順磁屏蔽使質(zhì)子的值增大，即產(chǎn)生低場(chǎng)位移E.抗磁屏蔽和順磁場(chǎng)屏蔽均使質(zhì)子去屏蔽6. 乙烯質(zhì)子的化學(xué)位移值()比乙炔質(zhì)子的化學(xué)位移值大還是小？其原因是什么？A大，因?yàn)榇诺母飨虍愋孕?yīng)，使乙烯質(zhì)子處在屏蔽區(qū)，乙炔質(zhì)子處在去屏蔽區(qū)；B大，因?yàn)榇诺母飨虍愋孕?yīng)，使乙烯質(zhì)子處在去屏蔽區(qū)，乙炔質(zhì)子處在屏蔽區(qū)；C小，因?yàn)榇诺母飨虍愋孕?yīng)，使乙烯質(zhì)子處在去屏蔽區(qū)，乙炔質(zhì)子處在屏蔽區(qū)；D小，因?yàn)榇诺母飨虍愋孕?yīng)，使乙烯質(zhì)子處在屏蔽區(qū)，乙炔質(zhì)子處在

6、去屏蔽區(qū)。 E小，因?yàn)榇诺母飨虍愋孕?yīng)，使乙烯和乙炔質(zhì)子均處在屏蔽區(qū)，且乙炔質(zhì)子由于外層電子云密度大，受屏蔽作用大。7. 在下列化合物中，用字母標(biāo)出的4種質(zhì)子，它們的化學(xué)位移()從大到小的順序如何？Aa b c dBb a d cCc d a bDd c b aEd c a b8. 對(duì)于羥基的化學(xué)位移，以下幾種說(shuō)法正確的是：A.酚羥基的值隨溶液濃度而變B.濃度越大，值越大C.濃度越大，值越小D.鄰羥基苯乙酮的羥基值也隨溶液的濃度改變而明顯改變E.氫譜圖上沒(méi)有羥基信號(hào)9. 用CCl4作溶劑測(cè)定乙醇的H NMR譜，隨稀釋度的增大，OH質(zhì)子化學(xué)位移向高場(chǎng)移動(dòng)，這與何種因素有關(guān)？A.電負(fù)性 B.氫鍵

7、C.磁各向異性 D.范德華效應(yīng) E.質(zhì)子交換10. 化合物中帶標(biāo)志質(zhì)子的化學(xué)位移歸屬正確的應(yīng)為： 1A.a在1.52.0ppm，b和c在1.83ppm，d在910ppmB.a在1.52.0ppm，b和c在5.57.5ppm，d在1015ppmC.a在01ppm，b和c在5.57.5ppm，d在910ppmD.a在1.52.0ppm，b和c在5.57.5ppm，d在910ppmE.a在1.52.0ppm，b和c在4.55.5ppm，d在910ppm簡(jiǎn)答題1. 為什么用值表示峰位，而不用共振頻率的絕對(duì)值表示？2. 為什么NMR譜左端高場(chǎng)相當(dāng)于低頻，右端低場(chǎng)相當(dāng)于高頻？而Larmor公式說(shuō)明核進(jìn)動(dòng)頻

8、率B，兩者是否矛盾，如何統(tǒng)一。3. 為什么乙烯質(zhì)子的化學(xué)位移比乙炔質(zhì)子大？4. 使用60.0MHz NMR儀時(shí)，TMS的吸收與化合物中某質(zhì)子之間的頻率差為180Hz。如果使用40.0MHz的NMR儀，它們之間的頻率差將是多少？5. 在1，5-亞甲基環(huán)戊烯中的與氫的化學(xué)位移分別為-0.17與0.83，試?yán)L出烯鍵的正負(fù)屏蔽區(qū)，說(shuō)明其原因。第四節(jié). 自旋偶合和自旋系統(tǒng)填空題11. 預(yù)測(cè)下面化合物在H NMR譜上將出現(xiàn)的信號(hào)數(shù)目：乙烷（CH3CH3） 組， CH3CHBrCH2CH3CH=CHCOCH3 2. 影響質(zhì)子化學(xué)位移的誘導(dǎo)效應(yīng)是通過(guò)起作用，而磁場(chǎng)各向異性效應(yīng)是通過(guò)用。3. 位于雙鍵平面上的質(zhì)

9、子是處于區(qū)，向磁場(chǎng)位移，處于苯環(huán)平面上下方的質(zhì)子是處于 區(qū)，向 磁場(chǎng)方向位移。4. 化合物的分子式為C4H10，1H NMR譜上只有A和B兩個(gè)信號(hào)，積分高度分別為6.8cm和10.2cm，則對(duì)應(yīng)的質(zhì)子數(shù)目A有 個(gè)、B有 個(gè)。5. 自旋偶合是經(jīng)過(guò)傳遞的。在飽和烴類(lèi)化合物中，自旋偶合效應(yīng)只能傳遞鍵。彼此相互偶合的質(zhì)子，其 相等。6. 一種烴類(lèi)化合物，其中某一質(zhì)子的信號(hào)分裂為三重峰，面積比為1:2:1，則與之偶合的質(zhì)子數(shù)目是 個(gè)。7. 預(yù)測(cè)CH3CH2CH2NO2的一級(jí)圖譜中，CH3質(zhì)子將裂分為 重峰，與硝基相鄰的CH2質(zhì)子將裂分為 重峰。選擇題1. 化合物分子式為C6H12O2，1H NMR譜上出

10、現(xiàn)四個(gè)單峰，則化合物最有可能是：A.(CH3)3CCOOCH3 B.(CH3)2CHCOOCH2CH3C.CH3CH2COOCH2CH2CH3 D. CH3CH2CH2COOCH2CH3E.2. 化合物CH3(A)CH2COOCH2CH2CH3的A質(zhì)子在1HNMR譜上會(huì)出現(xiàn)：A雙峰 B三重峰 C四重峰 D五重峰 E十二重峰33. 有關(guān)二面角對(duì)J值的影響的敘述正確的是:A. 隨二面角增大，3J值增大B. 隨二面角減小，J值增大C. 二面角為0°及180°，J值最小，為90°時(shí)，3J值最大D. 二面角為0°及180°時(shí)， J值最大，為90°

11、;時(shí)，3J值趨向于0 E. 二面角對(duì)3J值的影響無(wú)規(guī)律可循4. 化合物(CH3)2CHCH2CH(CH3)2，在1H NMR譜圖上，有幾組峰？從高場(chǎng)到低場(chǎng)各組峰的面積比為多少？A. 五組峰，6：1：2：1：6B. 三組峰，1：6：1C. 三組峰，6：1：1D. 四組峰，3：3：1：1E. 四組峰，3：1： 1：335. 考慮2丙醇CH3CH(OH)CH3的H NMR譜，若醇質(zhì)子存在快速化學(xué)交換，當(dāng)儀器的分辨率足夠時(shí)，則下列哪一種預(yù)言是正確的？A甲基質(zhì)子是單峰，次甲基質(zhì)子是七重峰，醇質(zhì)子是單峰；B甲基質(zhì)子是二重峰，次甲基質(zhì)子是七重峰，醇質(zhì)子是單峰；C甲基質(zhì)子是四重峰，次甲基質(zhì)子是十四重峰，醇質(zhì)子

12、是單峰；D甲基質(zhì)子是四重峰，次甲基質(zhì)子是十四重峰，醇質(zhì)子是二重峰。E甲基質(zhì)子是二重峰，次甲基質(zhì)子是十四重峰，醇質(zhì)子是二重峰。6. 影響偶合常數(shù)的主要因素是：A.濃度 B.鍵角 C.核磁共振儀的磁場(chǎng)強(qiáng)度D.溫度 E.溶劑7. 下列系統(tǒng)中，哪種質(zhì)子和其它原子之間能觀察到自旋裂分現(xiàn)象：A.OH B.ClH C.BrH D.IH E.FH8. 在某化合物中，a、b二質(zhì)子的化學(xué)位移分別值為3.80ppm和3.72ppm，它們之間的偶合常數(shù)為10.0Hz；c、d二質(zhì)子的化學(xué)位移值分別為3.25ppm和2.74ppm，它們之間的偶合常數(shù)為12.0Hz。若振蕩器為60MHz，則這兩對(duì)質(zhì)子分別為：A.AX和AB

13、系統(tǒng) B.AB和AX系統(tǒng) C.AX和AX系統(tǒng)D.AB和AB系統(tǒng) E.A和AB系統(tǒng)9. 在核磁共振法中，化合物(CH3)2 CHCH2CH(CH3)2的峰面積比（從高場(chǎng)至低場(chǎng)）為：A.6:1:2:1:6 B.1:6:1 C.1:1:6D.6:1:1 E.2:2:6:610. 某化合物中三種質(zhì)子相互偶合構(gòu)成AMX系統(tǒng)JAM10Hz，JMX4Hz，JAX0Hz,它們的峰型應(yīng)為：A.A為3重峰，M為3重峰，X為3重峰B.A為單峰，M為6重峰，X為3重峰C.A為3重峰，M為6重峰，X為3重峰D.A為2重峰，M為4重峰，X為2重峰E.A為2重峰，M為3重峰，X為3重峰111.A均為三重峰 中質(zhì)子的峰形：B

14、均為六重峰Ca及f質(zhì)子為三重峰，其余質(zhì)子為六重峰D. a、c、d、f質(zhì)子為三重峰E. a及f質(zhì)子為三重峰，其余質(zhì)子為二重峰12. 對(duì)下圖化合物的1H NMR譜，以下幾種預(yù)測(cè)正確的是：A.只有兩個(gè)信號(hào) B.兩個(gè)CH2相互偶合都裂分為三重峰C.CH3CH2 D.四個(gè)信號(hào)，從高場(chǎng)到低場(chǎng)的信號(hào)面積比為3：3：2：2E.所有信號(hào)值都超過(guò)3ppm簡(jiǎn)答題1. 試指出化合物CH3CH2Br的氫譜圖出現(xiàn)幾組氫信號(hào)？哪組氫信號(hào)在低場(chǎng)，其分裂為幾重峰？2. 什么是自旋偶合與自旋分裂？單取代苯的取代基為烷基時(shí)，苯環(huán)上的芳?xì)洌?個(gè)）為單峰，為什么？若取代基為極性基團(tuán)（如鹵素、-NH、-OH等），苯環(huán)的芳?xì)渥優(yōu)槎嘀胤?，說(shuō)

15、明原因。3. 峰裂距是否是偶合常數(shù)？偶合常數(shù)能提供什么結(jié)構(gòu)信息？4. 什么是狹義與廣義的n+1律？5. ABC與AMX系統(tǒng)有什么區(qū)別？6. 什么是化學(xué)全同和磁全同？試舉例說(shuō)明。按照一級(jí)圖譜的偶合裂分規(guī)律，預(yù)測(cè)下列化合物的NMR圖（包括化學(xué)位移大約值、裂分峰數(shù)及強(qiáng)度比、各組峰的相對(duì)積分面積）C2H5OC2H5; CH3COCH2CH3 CH3CH2CHO； CH3CH2COOH7. Ficst's酸的鈉鹽在D2O溶液的H NMR中發(fā)現(xiàn)兩個(gè)相等高度的峰，試述其屬于下列何種1結(jié)構(gòu)？第五節(jié). 核磁共振儀和實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)答題1. 脈沖傅里葉變換核磁共振波譜儀在原理上與連續(xù)波核磁共振波譜儀有什么不同？

16、它有哪些優(yōu)點(diǎn)？2. 核磁共振波譜法常用的樣品溶劑的要求及常用的溶劑。第六節(jié). 氫譜的解析方法填空題1. 分子式為C2H6O的兩個(gè)化合物，在1H NMR譜上出現(xiàn)單峰的是，出現(xiàn)三組信號(hào)的是 。選擇題1. 某化合物分子式為C5H8O4，H NMR譜如下。該化合物最可能為下列的哪一種？ 1A.B.C.D.E.計(jì)算題3. 一個(gè)烴試樣顯示出在1.0至5.5間的NMR譜帶，用二苯甲酮作為內(nèi)標(biāo)，顯示在6至7間的NMR譜帶。0.8023g二苯甲酮和0.3050g試樣的相對(duì)積分值為228和184單位。試計(jì)算試樣中氫的百分含量。解析題1.未知物的分子式為C10H12O2，核磁共振圖譜（300MHz，CDCl3）如圖所示。請(qǐng)進(jìn)行波譜解析，給出未知物的分子結(jié)構(gòu)。2. 已知未知物的分子式為C4H10O，核磁共振圖譜如圖所示，進(jìn)行波譜解析，給出未知物的分子結(jié)構(gòu)。 3. 已知未知物的分子式為C10H10Br2O，核磁共振譜如圖所示，給出