波譜分析-習題集答案-

-.z.第一章紫外光譜一、單項選擇題1.比擬以下類型電子躍遷的能量大小(A)*>n*>*>n**>n*>*>n**>n*>>n*>**>n*>>n**2、共軛體系對λma*的影響(A)共軛多烯的雙鍵數(shù)目越多，HOMO與LUMO之間能量差越小，吸收峰紅移共軛多烯的雙鍵數(shù)目越多，HOMO與LUMO之間能量差越小，吸收峰藍移共軛多烯的雙鍵數(shù)目越多，HOMO與LUMO之間能量差越大，吸收峰紅移共軛多烯的雙鍵數(shù)目越多，HOMO與LUMO之間能量差越大，吸收峰藍移3、溶劑對λma*的影響(B)溶劑的極性增大，*躍遷所產生的吸收峰紫移溶劑的極性增大，n*躍遷所產生的吸收峰紫移溶劑的極性減小，n*躍遷所產生的吸收峰紫移溶劑的極性減小，*躍遷所產生的吸收峰紅移4、苯及其衍生物的紫外光譜有：(B)二個吸收帶三個吸收帶一個吸收帶沒有吸收帶5.苯環(huán)引入甲氧基后，使λma*(C)沒有影響向短波方向移動向長波方向移動引起精細構造的變化6、以下化合物可以通過紫外光譜鑒別的是：(C)二、簡答題1〕發(fā)色團答：分子中能吸收紫外光或可見光的構造2〕助色團本身不能吸收紫外光或可見光，但是與發(fā)色團相連時，可以使發(fā)色團的吸收峰向長波答：方向移動，吸收強度增加。3〕紅移答：向長波方向移動4〕藍移答：向短波方向移動5〕舉例說明苯環(huán)取代基對λma*的影響答：烷基〔甲基、乙基〕對λma*影響較小，約5-10nm；帶有孤對電子基團〔烷氧基、烷氨基〕為助色基，使λma*紅移；與苯環(huán)共軛的不飽和基團，如CH=CH,C=O等，由于共軛產生新的分子軌道，使λma*顯著紅移。6〕舉例說明溶劑效應對λma*的影響答：溶劑的極性越大，n*躍遷的能量增加，λma*向短波方向移動；溶劑的極性越大，*躍遷的能量降低，λma*向長波方向移動。三、計算以下化合物的λma*1〕λma*=217〔根本值〕+30〔共軛雙鍵〕+15〔環(huán)外雙鍵3×5〕+35烷基〔7×5〕=357nm2〕λma*=217〔根本值〕+30〔共軛雙鍵〕+10〔環(huán)外雙鍵2×5〕+25烷基〔5×5〕=342nm3〕λma*=217〔根本值〕+5〔環(huán)外雙鍵1×5〕+15烷基〔3×5〕=237nm4〕λma*=215〔根本值〕+30〔共軛雙鍵〕+5〔環(huán)外雙鍵1×5〕+30烷基〔1×12+1×18〕=280nm5〕λma*=215〔根本值〕+35羥基〔1×35〕+24烷基(2×12〕=274nm6〕λma*=217〔根本值〕+5〔環(huán)外雙鍵1×5〕+25烷基〔5×5〕=247nm第二章紅外光譜單項選擇題1、雙原子分子中，折合質量、鍵的力常數(shù)與波數(shù)〔ν〕之間的關系為〔C〕折合質量與波數(shù)成正比折合質量與鍵的力常數(shù)成正比鍵的力常數(shù)與波數(shù)成正比鍵的力常數(shù)與波數(shù)無關2、誘導效應對紅外吸收峰峰位、峰強的影響〔B〕基團的給電子誘導效應越強，吸收峰向高波數(shù)移動基團的給電子誘導效應越強，吸收峰向低波數(shù)移動基團的吸電子誘導效應越強，吸收峰越強基團的吸電子誘導效應越強，吸收峰越弱3、羰基上基團共軛效應對其紅外吸收峰峰位和峰強的影響基團的給電子共軛效應越強，吸收峰向高波數(shù)移動基團的給電子共軛效應越強，吸收峰向低波數(shù)移動基團的吸電子共軛效應越強，吸收峰越強基團的吸電子共軛效應越強，吸收峰越弱4、孤立甲基的彎曲振動一般為1380cm-1，異丙基中的甲基分裂分為1385cm-1和1375cm-1，叔丁基中的甲基為1395cm分子的對稱性振動耦合費米共振誘導效應5、CH3CH2CH2CH3①、CH3CH2CH(CH3)2②和C(CH3)3③三種烷烴的甲基，其面外彎曲振動分別為：①為1395cm-1和1370cm-1；②為1380cm-1；③為1385cm-1和1375cm-1①為1380cm-1；②為1395cm-1和1370cm-1；③為1385cm-1和1375cm-1①為1380cm-1；②為1385cm-1和1375cm-1；③為1395cm-1和1370cm①為1385cm-1和1375cm-1；②為1395cm-1和1370cm-1；③為1380cm-16、酸酐、酯、醛、酮和酰胺五類化合物的νC=O出現(xiàn)在1870cm-1至1540m-1之間，它們νC=O的排列順序是酸酐<酯<醛<酮<酰胺酸酐>酯>醛>酮>酰胺酸酐>酯>酰胺>醛>酮醛>酮>酯>酸酐>酰胺7、游離酚羥基伸縮振動頻率為3650cm-1～3590cm-1，締合后移向3550cm-1～3200cm-1，締合的樣品溶液不斷稀釋，ν逐漸移向低波數(shù)區(qū)逐漸移向高波數(shù)區(qū)位置不變轉化為δOH8．CH3COCH3①、CH3CH2CHO②、Cl3CCHO③和CH3CH=CHCOCH3④，四種化合物的νC=O不同，按值的大小排列順序時③>④>①>②①>③>②>④③>①>④>②③>②>①>④9、紅外光譜用于鑒別同源化合物有獨特的好處，僅需要根據(jù)構造差異局部的基團振動就可以作出合理裁決。例如阿司匹林和苯甲酸的紅外光譜差異時：阿司匹林物羧基振動，苯甲酸有阿司匹林物甲基的面外彎曲振動，苯甲酸有阿司匹林的羧基伸縮振動觀察到兩各峰，苯甲酸只有一個羧基伸縮振動峰；阿司匹林有一個甲基面外彎曲振動峰，苯甲酸無此峰阿司匹林為非紅外活性分子，苯甲酸為紅外活性分子10、紅外光譜可用來評價*些化學反響進展的程度，例如乙酸丁酯用氫化鋁鋰復原時，只要觀察反響混合物的紅外光譜的以下特征便可認為反響完成A羰基峰消失B羰基峰出現(xiàn)C甲基峰消失D亞甲基峰消失11、決定化合物紅外吸收峰強度的決定因素是：A.

誘導效應和共軛效應

B.

振動過程中偶極距的變化及能級的躍遷幾率

C.

能級的躍遷幾率及電子、空間效應

D.

振動過程中偶極距的變化及氫鍵效應12、分子內兩基團位置很近并且振動頻率一樣或相近時,它們之間發(fā)生強相互作用,結果產生兩個吸收峰,一個向高頻移動,一個向低頻移動，該效應是：振動的偶合效應費米共振效應場效應張力效應二、簡答題：1、舉例說明紅外光譜中的相關峰2、舉例說明共軛效應對吸收峰峰位的影響3、舉例說明誘導效應對吸收峰峰位的影響4、化合物CH2=CHCOCH3在紅外光譜中有哪些主要吸收峰，請加以簡單說明5、舉例說明紅外光譜中600～1000cm-1區(qū)域的吸收峰在芳香化合物構造解析中的應用6、比擬以下各組化合物紅外光譜的差異三、構造指認題1．*化合物的紅外光譜主要峰的位置為3300cm-1，3030cm-1，3000cm-1，2300cm-1，1600cm-1，1590cm-1，1480cm-1，請判定應與哪種構造對應，并確定各吸收峰的歸屬。2．*化合物的紅外光譜主要峰的位置為3290cm-1，2950cm-1，2860cm-1，2200cm-1和1689cm-1，請判定應與以下化合物中哪種構造對應四、構造推斷題1．*化合物的分子式為C8H8O2，紅外光譜圖的主要峰有3030cm-1，2950cm-1，2860cm-1，2820cm-1，2730cm-1，1690cm-1，1610cm-1，1580cm-1，1520cm-1，1465cm-1，1430cm-1，1395cm-1，825cm-1，請指定構造并歸屬各峰。2.*化合物的分子式為C9H10O2，紅外光譜的主要吸收峰有3030cm-1，3000cm-1，2960cm-1，2860cm-1，1780cm-1，1600cm-1，1500cm-1，1460cm-1，1400cm-1，1380cm-1，740cm-1，690cm-1第三章核磁共振核磁共振氫譜一、單項選擇題1、①、②、③中質子a和b的δ值順序為：A、①、②和③中δa>δbB、①、②和③中δb>δaC、①中δb>δa、②和③中δa>δbD、①和②中δa>δb、③中δb>δa2、中質子的峰形：均為三重峰均為六重峰a及f質子為三重峰，其余質子為六重峰e及b質子為多重峰，a、c、d、f質子為三重峰3、5α-雄甾烷-11-酮中C1上的橫鍵質子比豎鍵質子處于低場，確切數(shù)據(jù)見構造式，造成這種結果的原因是它們具有不同的酸堿性鄰近的角甲基的空間壓力羰基的各向異性效應鄰近角甲基的NOE4、磁各向異性效應在氫譜中很重要，具有磁各向異性效應的基團主要有芳環(huán)和硝基芳環(huán)、炔鍵和烯鍵芳環(huán)、三鍵、雙鍵和單鍵所有的化學基團5、去屏蔽和屏蔽效應對化學位移有重要奉獻，結果是屏蔽效應使質子的δ值增大，去屏蔽效應使質子的δ值減小屏蔽使質子的共振信號產生低場位移，去屏蔽使質子的共振信號產生高場位移去屏蔽效應使質子的δ值增大，即產生高場位移，屏蔽效應使質子的δ值減小，即產生低場位移屏蔽使質子的δ值減小，即產生高場位移；去屏蔽使質子的δ值增大，即產生低場位移6、質子的化學位移值與該質子連接的碳原子的雜化狀態(tài)及相關基團的磁各向異性效應有關，綜合這兩種影響造成質子的化學位移順序如下：炔碳質子〉飽和碳質子〉烯碳質子飽和碳質子〉烯碳質子〉炔碳質子烯碳質子〉飽和碳質子〉炔碳質子烯碳質子〉炔碳質子〉飽和碳質子7、、、和4個化合物可以通過下面的方法鑒別根據(jù)各質子積分鑒別根據(jù)3JHH鑒別根據(jù)各質子的峰形鑒別以上三種方法都不能鑒別8、A、二者中Ha和Hb均有遠程耦合B、二者中Ha和Hb均無遠程耦合C、化合物a中Ha和Hb有遠程耦合D、化合物b中Ha和Hb有遠程耦合9、二面角對3JHH值有重要影響，Karplus把這種影響總結為一條很有名的曲線，從該曲線可以看出：A.隨著二面角的增大，3JHH值增大B.隨著二面角的減小，3JHH值減小C.二面角為0。及180。時，3JHH值最小，為90。時，3JHH值最大D.二面角為0。及180。時，3JHH值最大，為90。時，3JHH值趨向于010、列化合物中Ha有多重峰二重峰三重峰四重峰二、簡答題1、舉例說明核的overhauser效應2、舉例說明磁的各向異性對化學位移的影響3、簡單解釋乙烷、乙烯、乙炔的質子化學位移的差異比擬以下化合物中質子a和b的δ值大小5．比擬化合物的A、B兩個甲基的化學位移，并說明理由。寫出化合物中質子的峰形a為重峰，b為重峰，c為重峰，d為重峰，e為重峰。三、構造推斷題異香草醛經(jīng)溴化和甲基化兩步反響得產物，核磁共振氫譜只有5個信號，3.75〔s，3H〕；3.80〔s，3H〕；6.80〔d，J=7.5Hz，1H〕；7.60〔d，J=7.5Hz，1H〕；10.80〔s，1H〕；請確定Br取代的位置。*化合物的分子式為C7H6O3，氫譜為7.00〔d，J=8.0Hz，2H〕；8.20〔d，J=8.2Hz，2H〕；9.80〔s，2H〕；請寫出化合物的構造并歸屬各峰。*化合物的分子式為C6H10O2，氫譜為1.20〔t，3H〕；1.90〔d，3H〕；4.0〔q，2H〕；5.5〔d，1H〕及6.5〔q，1H〕；請推斷構造并歸屬各峰。4、*化合物的分子式為C9H12，氫譜為2.20〔s，9H〕；7.00〔s，3H〕；請推斷化合物的構造及各峰的歸屬。5、*化合物的分子式為C4H9ON，1HNMR數(shù)據(jù)為δ=1.20〔t，J=5.6Hz，3H〕，δ=2.25〔q，J=5.6Hz，2H〕，δ=2.8(d，J=3.8Hz，3H)，δ=6.70〔寬峰，1H，D2O交換后消失〕，IR在1680cm-1強吸收。6．化合物的分子式為C7H16O3，1HNMR數(shù)據(jù)為δ=1.20〔t，9H〕，δ=3.40〔q，6H〕，δ=5.20(s，1H)，寫出化合物的構造式。7．化合物的分子為C10H12O2，1HNMR數(shù)據(jù)為δ=2.0〔s，3H〕，δ=2.92〔t，J=7.0Hz，2H〕，δ=4.82(t，J=7.0Hz，2H)，δ=7.25〔s，5H〕，IR顯示在1736cm-1有強吸收，寫出化合物的構造式。8.*化合物的分子式為C5H11ON，1H-NMR(δ,CDCl3)：1.20(t,J=5.6Hz,3H);2.25(q,J=5.6Hz,2H);2.80(s,6H);請推斷構造并歸屬各峰。核磁共振碳譜一、單項選擇題為了確定分子中的13C核種類和歸屬13完全消除了13C-1雖然完全消除了13C-1僅局部消除了13C-1全部保存13C-1使用偏共振去耦技術，可使CH3中的13C為三重峰，CH2中的13A、消除了直接相連的13C-1H耦合，保存了不直接相連的13C-消除了直接相連的13C-1H耦合，不直接相連的13C-使直接相連的13C-1H耦合保存程度較低的耦合，消除不直接相連的13C-保存了全部13C-1選擇性質子去耦是指定質子去藕，又稱單質子去耦，可使有待認定的13C必須先測定化合物的氫譜，確定待去耦質子的Larmor頻率必須先測定化合物的紅外光譜，確定待去耦質子的倍頻必須先測定化合物的質譜，排除可能的α裂解無需作任何準備碳譜中的質子噪音去耦技術又稱質子寬帶去耦，可以消除碳氫直接產生的耦合，質子寬帶去耦的特點是：反映13C選擇性地對季碳去耦，使季碳觀察到NOE；直接標出13C-1反映13C核的種類，歸屬13二、簡答題舉例說明DEPT135譜的特性舉例說明13C計算化合物中苯環(huán)碳原子的δ值。三、構造指認題1、對甲氧基苯甲腈的13CNMR看到6條譜線，化學位移為68.2,100.2，112.1，129.2,1，176.2，請通過計算對各峰進展合理的歸屬。2、化合物CH3CH=CHCHO的13C質譜一、單項選擇題1．以下化合物中經(jīng)常發(fā)生α開裂的有：A2-戊酮B2-甲氧基-戊烷C三丁基胺D乙醇重排消除反響在質譜種很常見，消除的中性分子都是較小的分子，例如H2O、CH3OH、H*、HCN等，這種質譜行為在所有的化合物種都可以發(fā)生；只發(fā)生在同時含有OH、OCH、鹵素和CN基的化合物種；只要分子種含有OH、OCH、鹵素或CN基中的任一基團的化合物都就可以發(fā)生；可以通過質譜種見到對應質量數(shù)為18，32或27等碎片離子加以判斷。3、*個化合物分子中含有一個溴原子，其分子離子峰與同位素峰的豐度比為：A.1:1B.2:1C.3:1D.4:1在質譜種經(jīng)常消除較小的中性分子，如H2O、CO、CH3OH、H*等，這種消除反響屬于：分子內消除分子間消除反式消除化學消除醇、胺等通常發(fā)生β裂解，從構造的角度看，這是醇、胺等的鏈長引起的；醇、胺含有雜原子或者雙鍵造成的；生成的構造中含有雙鍵，具有穩(wěn)定化的作用；沒有理由的分解反響6、分子離子峰的穩(wěn)定性為：A芳環(huán)＞共軛烯＞脂環(huán)＞酰胺＞羧酸＞醇B.共軛烯＞芳環(huán)＞脂環(huán)＞酰胺＞羧酸＞醇C.芳環(huán)＞脂環(huán)＞共軛烯＞酰胺＞羧酸＞醇D.酰胺＞芳環(huán)＞脂環(huán)＞共軛烯＞羧酸＞醇采用"氮規(guī)律〞