有机化合物波谱解析复习指导(I_do)
第一章紫外光谱
一、名词解释
1、助色团:有n电子的基团,吸收峰向长波方向移动,强度增强.
2、发色团:分子中能吸收紫外或可见光的结构系统.
3、红移:吸收峰向长波方向移动,强度增加,增色作用.
4、蓝移:吸收峰向短波方向移动,减色作用.
5、增色作用:使吸收强度增加的作用.
6、减色作用:使吸收强度减低的作用.
7、吸收带:跃迁类型相同的吸收峰.
二、选择题
1、不是助色团的是：D
A、－OH
B、－Cl
C、－SH
D、CH3CH2－
2、所需电子能量最小的电子跃迁是：D
A、ζ→ζ*
B、n →ζ*
C、π→π*
D、n →π*
3、下列说法正确的是：A
A、饱和烃类在远紫外区有吸收
B、UV吸收无加和性
C、π→π*跃迁的吸收强度比n →ζ*跃迁要强10－100倍
D、共轭双键数目越多，吸收峰越向蓝移
4、紫外光谱的峰强用εmax表示，当εmax＝5000～10000时，表示峰带：B
A、很强吸收
B、强吸收
C、中强吸收
D、弱吸收
5、近紫外区的波长为：C
A、4－200nm
B、200－300nm
C、200－400nm
D、300－400nm
6、紫外光谱中，苯通常有3个吸收带，其中λmax在230～270之间，中心为254nm
的吸收带是：B
A、R带
B、B带
C、K带
D、E1带
7、紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致，其能级差的大小决定了C
A、吸收峰的强度
B、吸收峰的数目
C、吸收峰的位置
D、吸收峰的形状
8、紫外光谱是带状光谱的原因是由于：D
A、紫外光能量大
B、波长短
C、电子能级差大
D、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因
9、π→π*跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最大吸收波长最大：A
A、水
B、乙醇
C、甲醇
D、正己烷
10、下列化合物中，在近紫外区（200～400nm）无吸收的是：A
A、B、C、D、
11、下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是：A（b）
A、670.7nm
B、670.7μ
C、670.7cm
D、670.7m
13、化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高A
A、ζ→ζ*
B、π→π*
C、n→ζ*
D、n→π*
第二章红外光谱
一、名词解释：
1、中红外区
2、fermi共振
3、基频峰
4、倍频峰
5、合频峰
6、振动自由度
7、指纹区
8、相关峰
9、不饱和度
10、共轭效应
11、诱导效应
12、差频
二、选择题（只有一个正确答案）
1、线性分子的自由度为：A
A：3N-5 B: 3N-6 C: 3N+5 D: 3N+6
2、非线性分子的自由度为：B
A：3N-5 B: 3N-6 C: 3N+5 D: 3N+6
3、下列化合物的νC=C的频率最大的是：D
A B C D
4、下图为某化合物的IR图，其不应含有：D
A ：苯环
B ：甲基
C ：-NH 2
D ：-OH
5、下列化合物的νC=C 的频率最大的是：A
A B C D
6、亚甲二氧基与苯环相连时，其亚甲二氧基的δCH 特征强吸收峰为：A A ： 925~935cm -1 B ：800~825cm -1
C ： 955~985cm -1
D ：1005~1035cm -1
7、某化合物在3000-2500cm -1有散而宽的峰，其可能为：A A ： 有机酸 B ：醛 C ：醇 D ：醚
8、下列羰基的伸缩振动波数最大的是：C
9、
中三键的IR 区域在：B
A ~3300cm -1
B 2260~2240cm -1
C 2100~2000cm -1
D 1475~1300cm -1
C R O
R A C R O H B C R F C
R
O
Cl C D
C N R
10、偕三甲基(特丁基)的弯曲振动的双峰的裂距为：D
A 10~20 cm-1 B15~30 cm-1 C 20~30cm-1 D 30cm-1以上
第三章核磁共振
一、名词解释
1、化学位移
2、磁各向异性效应
3、自旋-自旋驰豫和自旋-晶格驰豫
4、屏蔽效应
5、远程偶合
6、自旋裂分
7、自旋偶合
8、核磁共振
9、屏蔽常数
10.m+1规律
11、杨辉三角
12、双共振
13、NOE效应
14、自旋去偶
15、两面角
16、磁旋比
17、位移试剂
二、填空题
1、1HNMR化学位移δ值范围约为0~14 。
2、自旋量子数I=0的原子核的特点是不显示磁性,不产生核磁共振现象。
三、选择题
1、核磁共振的驰豫过程是 D
A自旋核加热过程
B自旋核由低能态向高能态跃迁的过程
C自旋核由高能态返回低能态，多余能量以电磁辐射形式发射出去
D高能态自旋核将多余能量以无辐射途径释放而返回低能态
2、请按序排列下列化合物中划线部分的氢在NMR中化学位移的大小
a H
H b (CH
3
)3COH c CH3COO CH3 d CH3C CCH3(2~3) a 3、二氟甲烷质子峰的裂分数和强度比是 A A单峰，强度比1 B双峰，强度比1：1 C 三重峰，强度比1：2：1 D 四重峰，强度比1：3：3：1 4、核磁共振波谱产生，是将试样在磁场作用下，用适宜频率的电磁辐射照射，使下列哪种粒子吸收能量，产生能级跃迁而引起的B A原子B有磁性的原子核C有磁性的原子核外电子D有所原子核 5、磁等同核是指：D A、化学位移相同的核 B、化学位移不相同的核 C、化学位移相同，对组外其他核偶合作用不同的核 D、化学位移相同，对组外其他核偶合作用相同的核 6、具有自旋角动量，能产生核磁共振的原子核是：A P115 A、13C核 B、12C核 C、32S核 D、16O核 7?、在苯乙酮分子的氢谱中，处于最低场的质子信号为：A A、邻位质子 B、间位质子 C、对位质子 D、甲基质子 8、下述化合物中的两氢原子间的4J值为：B H H A、0-1Hz B、1-3Hz C、6-10Hz D、12-18Hz 9、NOE效应是指：C A、屏蔽效应 B、各向异性效应 C、核的Overhauser效应 D、电场效应 10、没有自旋角动量，不能产生核磁共振的原子核是：D A、13C核 B、2D核 C、15N核 D、16O核 11、在下述化合物的1HNMR谱中应该有多少种不同的1H核：A A、1 种 B、2种 C、3种 D、4种 12、下列各组化合物按1H化学位移值从大到小排列的顺序为：C CH 2=CH 2 CH CH C H O H a b. . c. d. A、a>b>c>d B 、d>c>b>a C 、c>d>a>b D 、b>c>a>d 13、当采用60MHz频率照射时，发现某被测氢核共振峰与TMS氢核间的频率差(?M)为420Hz，试问该峰化学位移(?)是多少ppm：B A、10 B、7 C、6 D、4.2 14、下述化合物氢谱中的甲基质子化学位移范围为：B C CH 3 O A、0-1ppm B、2-3ppm C、4-6ppm D、6-8ppm 15、下述化合物中的两氢原子间的3J值为：C H H A、0-1Hz B、1-3Hz C、6-10Hz D、12-18Hz 16、没有自旋的核为 C A、1H B、2H C、12C D、13 C 17、当采用60MHz频率照射时，某被测氢核的共振峰与TMS间的频率差（△ν）为430Hz，问该峰化学位移（δ）是多少ppm? C A、4.3 B、43 C、7.17 D、6.0 18 、化合物的1H NMR谱中应该有多少种化学环境不同的1H核？ D A、8 B、 4 C、2 D、1 19、化合物O 的1H NMR谱中，化学位移处在最低场的氢核为B A、甲基 B、邻位氢 C、间位氢 D、对位氢 20、判断CH3CH2CH2CO2H分子中1H核化学位移大小顺序 B a b c d A、a>b>c>d B 、d>c>b>a C、c>b>a>d D、d>a>b>c 21、当采用60MHz频率照射时，对羟苯乙羟酸分子中苯环上的四个氢呈现两组峰，分别为6.84和7.88ppm，偶合常数为8 Hz，试问该两组氢核组成何种系统？D A、A2 B2 B、A2 X2 C、AA` BB` D、AA` XX` 22、在刚性六元环中，相邻两个氢核的偶合常数J aa值范围为 A A、8---10Hz B、0----2Hz C、2--3Hz D、12--18Hz 23、在低级偶合的AX系统中共有 C 条谱线。 A、 2 B、3 C、4 D、5 24、在化合物CH3—CH==CH—CHO中，--CHO的质子化学位移信号出现区域为 D 变C A、CH3>Ho>Hm>Hp B、Ho > Hp > Hm> CH3 C 、Hm > Hp > Ho > CH3 D、Hm > Ho > Hp > CH3 27、在化合物H 3 C CH 3 CH 3 a 1 a 2 a 3 中，三个甲基的化学位移值分别为a1 1.63,a2为1.29,a3为0.85。 其中，a2和a3的δ值不同，后者明显向高场移动是因为该甲基C A、受双键吸电子影响 B、受双键供电子影响 C、位于双键各向异性效应的屏蔽区 D、位于双键各向异性效应的去屏蔽区 第三章核磁共振-碳谱 一、名词解释 1、傅里时变换 2、自由感应衰减信号（FID） 3、脉冲 4、卫星峰 5、远程偶合 6、噪音去偶 7、LSPD和SEL 8、DEPT 9、取代基位移 10、酰化位移、苷化位移 11、二维核磁共振谱 二、填空题 1、13CNMR化学位移δ值范围约为0~220 。 2、FID 信号是一个随 时间 t 变化的函数，故又称为 时畴 函数；而NMR 信号是一个随 频率 变化的函数，故又称为 频畴 函数。 三、选择题 1、在下述化合物的13CNMR 谱中应该有多少种不同的13C 核： A A 、 1 种 B 、2种 C 、3种 D 、4种 2、下列各组化合物按13C 化学位移值从大到小排列的顺序为：C CH 3-CH 3 CH CH C H O H a b.. c. d. A 、a>b>c>d B 、d>c>b>a C 、 c>d> b > a D 、b>c>a>d 3、下述化合物碳谱中的甲基碳的化学位移范围为：A C CH 3 O A 、10-50ppm B 、50-70ppm C 、100-160ppm D 、 106-200ppm 4、下列化合物的偏共振去偶的13CNMR 波谱中，甲基应出现几条谱线：D CH 3 A 、1 B 、2 C 、3 D 、4 5、一个分子式为C 6H 8的化合物，在噪音去偶谱上出现三个单峰，偏共振去偶谱中出现一个三重峰和二个双峰，该化合物的可能结构是：B A. B. C. D. 6、下列化合物的噪音去偶的13CNMR 波谱中应出现几条谱线： C CH 3 C A 、7 B 、6 C 、5 D 、4 7、一个分子式为C 6H 8的化合物，在噪音去偶谱上只出现两个单峰，偏共振去偶谱中出现一个三重峰和一个双峰，该化合物的可能结构是：A A. B. C. D. 8、甲苯的宽带质子去偶的13C NMR谱中应出现几条谱线？D A、7 B、6 C、4 D、5 9、苯甲醚分子中，苯环上六个碳原子化学位移在最低场的碳原子为 A A、甲氧基取代位 B、邻位 C、间位 D、对位 10、在化合物CH 3 COOH 的13C NMR谱中应该有多少种化学环境不同的13C核？ D A、5 B、6 C、7 D、8 11、一化合物，分子式为C6H8，高度对称，在噪音去偶谱上只有两个信号，在偏共振去偶谱上只有一个三重峰（t）及一个二重峰（d），其结构可能为 A A、B、 C 、CH3C C C C CH3 D、CH 2 CH CH CH CH CH 2 第四章质谱 一、名词解释 1、均裂。 2、亚稳离子。 3、分子离子。 4、基峰。 5、分辨率。 6、α-裂解。 二、选择题 1、发生麦氏重排的一个必备条件是（C ） A) 分子中有电负性基团B) 分子中有不饱和基团 C) 不饱和双键基团γ-位上要有H原子D) 分子中要有一个六元环 2、质谱(MS)主要用于测定化合物中的（C ） A) 官能团B) 共轭系统C) 分子量D) 质子数 3、分子离子峰，其质量数与化合物的分子量（A ） A) 相等B) 小于分子量C) 大于分子量D) 与分子量无关 4、氮律指出：一般有机化合物分子量与其含N原子数的关系是(B ) A)含奇数个N原子时，分子量是偶数；B) 含奇数个N原子时，分子量是奇数； C) 含偶数个N原子时，分子量是奇数；D) 无关系 5、异裂，其化学键在断裂过程中发生（A ） A) 两个电子向一个方向转移B) 一个电子转移 C) 两个电子分别向两个方向转移D) 无电子转移 6、某化合物的质谱中，其分子离子峰M与其M+2峰强度比为约1：1, 说明分子中可能 含有（ B ） A) 一个Cl B) 一个Br C) 一个N D) 一个S 7、对于断裂一根键裂解过程，下列哪个说法是对的？（D ） A)在所有的化合物中，直链烷烃的分子离子峰最强。 B)具有侧链的环烷烃优先在侧链部位断裂，生成环状游离基。 C)含双键、芳环的化合物分子离子不稳定，分子离子峰较强。 D)在双键、芳环的β键上容易发生β断裂，生成的正离子与双键、芳环共轭稳定。 8、下列化合物中, 哪个能发生麦氏重排? （D ） H3CO O Cl A B C D 9、采用“氮律”判断分子离子峰是质谱解析的手段之一，“氮律”说：（C ） A)分子量为偶数的有机化合物含奇数个氮原子，分子量为奇数的有机化合物含偶数 个氮原子 B)分子量为奇数的有机化合物不含氮原子。 C)分子量为偶数的有机化合物不合或含偶数个氮原子，分子量为奇数的有机化合物 含奇数个氮原子 D)有机化合物只能含偶数个氮原子 10、某芳烃（M=120）的部分质谱数据: m/z 120 (M+) 丰度40%, m/z 92 丰度50%, m/z 91 丰度100%，试问该化合物结构如何? （ A ） A B C D 11、某一化合物（M=102），质谱图上于m/z 74 (70%)处给出一强峰，其结构为（C ） A) (CH3)2CHCOOCH3B) CH3CH2CH2CH2COOH C) CH3CH2CH2COOCH3D) (CH3)2CHCH2COOH 12、某烷烃类化合物MS图如下右图，该化合物的结构为（ B ） A) C7H14B) C2H5Br C) C3H7Cl D) C2H5F 13、一个醚类，质谱图上在m/z92，处有一强的离子峰，该化合物结构为何？（C ） A O B O C O D O 16、化合物 I 的MS 图中（M ＝156），丰度最大的峰是（A ） A m/z 99 B m/z 141 C m/z 113 D m/z 57 17、下列离子中，哪个离子是奇数电子离子，偶数质量？（C ） A C 3H 5 B C 4H 11N C C 3H 6O D C 4H 9N 2 18、下列化合物，哪个能发生RDA 裂解？（） A O B C D 9、对于断裂一根键的裂解过程，下面哪个说法是对的？（） A 在所有的化合物中直烷烃的分子离子峰最强。 B 具有侧链的环烷烃优先在侧链部位断键，生成环状的游离基。 C 含双键的，芳环的化合物分子离子不稳定，分子离子峰较强。 D 在双键，芳环的β键上容易发生β断裂，生成的正离子与双键，芳环共轭稳定。 20、下列化合物中，哪个能发生麦氏重排？（） 21、采用“氮规律”判断分子离子峰是质谱解析的手段之一，“氮规律”说：（） A 分子量为偶数的有机化合物含奇数个氮原子，分子量为奇数的有机化合物含偶数个氮原子 B 分子量为奇数的有机化合物不含氮原子。 C 分子量为偶数的有机化合物不含或含偶数个氮原子，分子量为奇数的有机化合物含奇数个氮原子 D 有机化合物只能含偶数个氮原子。 22、某芳烃（M ＝120）的部分质谱如下，试问该化合物结构为何？（） 23、某化合物的分子量为67，试问下述分子式中哪一个可能是正确的： A C 4H 3O B C 5H 7 C C 4H 5N D C 3H 3N 2 24、某芳烃（M ＝134），质谱图上于m/z 105 处有一强的峰，其结构可能为下述化合物的哪一种： A B C D 25、某化合物的质谱图如下，该化合物含有的元素为： A 只含有C 、H 、O B 、含 S C 、含 Cl D 、 含Br 26、质谱图中出现的强度较低的，峰较宽、且m/z 不是整数值的离子峰，这类峰称为： A 分子离子峰 B 亚稳离子峰 C 同位素峰 D 碎片离子峰 27、容易发生MS 裂解的双重重排的化合物是 A 甲酸以上的酸 B 酰胺 C 乙酸以上的酸 D 羧酸 28、芳烃的分子离子峰的相对强度通常是 A 较强 B 较少 C 很弱 D 不出现 29、化合物的O 通常可看到m/z 为__________的很强的碎片峰。 A 105 B 91 C 88 D 78 30、化合物 的MS 中有一 m/z 为92 峰，该峰是通过什么方式裂解产生的 A β开裂 B α开裂 C 麦氏重排 D 经四元环的氢迁移重排 31、卤代烃可发生___B____位的脱卤化氢裂解 A 1、2或3、4 B 1、2 或1、4 C 1、3 或1、4 D 1、4 32、RDA 裂解 某化合物的分子量为84，试问下述分子式中哪一个可能是不正确的：C A 、C 5H 8O B 、C 6H 12 C 、C 5H 10N D 、C 4H 8N 2 33、某芳烃(M=134)，质谱图上于m/z91处有一强峰，其结构可能为下述化合物中的哪一种： A. B. C. D. 34、某化合物的质谱图如下，该化合物含有的元素为： m/z 84 86 49 51 A 、只含C 、H 、O B 、含S C 、含Cl D 、含Br 35、质谱图中出现的质荷比不等于它的质量，而只等于它质量的半数的峰，这类峰称为： A 、分子离子峰 B 、亚稳离子峰 C 、双电荷离子峰 D 、碎片离子峰 36、正丁基苯(MW=134)的质谱裂解产生m/z134, m/z105，m/z92，m/,91(基峰)，m/ z,78和m/z65等峰，试写出上述碎片离子产生的开裂途径。 CH 2-CH 2-CH 2-CH 3 37、在某烯的质谱图上，m/z83及m/z57处有两二个强峰，试判断该烯的结构是（A ）还是（B ）。 A B 38、某化合物结构可能是（A ）或（B ），质谱上有m/z97及m/z111离子峰，试推测该化合物结构。 CH 3-CH-CH=CH-CH 2-CH-CH 2-CH 3 CH 3CH 3CH 3-CH 2-CH-CH=CH-CH 2-CH-CH 3 CH 3CH 3 波谱分析复习题 一、名词解释 1、化学位移； 2、屏蔽效应； 3、相对丰度； 4、氮律； 5、分子离子；6助色团；7、特征峰； 8、质荷比；9、磁等同氢核 10、发色团；11、磁等同H核；12、质谱；13、i-裂解；14、α-裂解； 15. 红移 16. 能级跃迁 17. 摩尔吸光系数 二、选择题 1、波长为670.7nm的辐射，其频率（MHz）数值为 A、4.47×108 B、4.47×107 C、1.49×106 D、1.49×1010 2、紫外光谱的产生是由电子能级跃迁所致，能级差的大小决定了 A、吸收峰的强度 B、吸收峰的数目 C、吸收峰的位置 D、吸收峰的形状 3、紫外光谱是带状光谱的原因是由于 A、紫外光能量大 B、波长短 C、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因 D、电子能级差大 4、化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高？ A、σ→σ* B、π→π* C、 n→σ* D、 n→π* 5、n→π﹡跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最大吸收波长最大 A、水 B、甲醇 C、乙醇 D、正已烷 6、CH3-CH3的哪种振动形式是非红外活性的 A、νC-C B、νC-H C、δas CH D、δs CH 7、化合物中只有一个羰基，却在1773cm-1和1736cm-1处出现两个吸收峰这是因为： A、诱导效应 B、共轭效应 C、费米共振 D、空间位阻 8、一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为： A、玻璃 B、石英 C、红宝石 D、卤化物结体 9、预测H2S分子的基频峰数为： A、4 B、3 C、2 D、1 10、若外加磁场的强度H0逐渐加大时，则使原子核自旋能级的低能态跃迁到高能态所需的能量是如何变化的？ A、不变 B、逐渐变大 C、逐渐变小 D、随原核而变 核磁共振波谱分析法习题 二、选择题 1．自旋核7Li、11B、75As, 它们有相同的自旋量子数Ι=3/2, 磁矩μ单位为核磁子，μLi=3.2560, μB=2.6880, μAs =1.4349 相同频率射频照射，所需的磁场强度H大小顺序为 ( ) A B Li>B B>B As B B As>B B>B Li C B B>B Li>B As D B Li>B As>B Li 2．在 O－H 体系中，质子受氧核自旋－自旋偶合产生多少个峰 ? ( ) A 2 B 1 C 4 D 3 3．下列化合物的1H NMR谱，各组峰全是单峰的是 ( ) A CH3-OOC-CH2CH3 B (CH3)2CH-O-CH(CH3)2 C CH3-OOC-CH2-COO-CH3 D CH3CH2-OOC-CH2CH2-COO-CH2CH3 4．一种纯净的硝基甲苯的NMR图谱中出现了3组峰, 其中一个是单峰, 一组是二重峰，一组是三重峰。该化合物是下列结构中的 ( ) 5．自旋核7Li、11B、75As, 它们有相同的自旋量子数Ι=3/2, 磁矩μ单位为核磁子，μLi=3.2560, μB=2.6880, μAs =1.4349 相同频率射频照射, 所需的磁场强度H大小顺序为( ) A B Li>B B>B As B B As>B B>B Li C B B>B Li>B As D B Li>B As>B Li 6．化合物CH3COCH2COOCH2CH3的1H NMR谱的特点是 ( ) A 4个单峰 B 3个单峰，1个三重峰 C 2个单峰 D 2个单峰，1个三重峰和1 个四重峰 7．核磁共振波谱法中乙烯、乙炔、苯分子中质子化学位移值序是 ( ) A 苯 > 乙烯 > 乙炔 B 乙炔 > 乙烯 > 苯 C 乙烯 > 苯 > 乙炔 D 三者相等 8．在下列因素中，不会使NMR谱线变宽的因素是 ( ) A 磁场不均匀 B 增大射频辐射的功率 C 试样的粘度增大 D 种种原因使自旋-自旋弛豫(横向弛豫)的速率显著增大 9．将（其自旋量子数I=3/2）放在外磁场中，它有几个能态 ( ) A 2 B 4 C 6 D 8 10．在下面四个结构式中 哪个画有圈的质子有最大的屏蔽常 数？（） 11．下图四种分子中，带圈质子受的屏蔽作用最大的是( ) 波普解析试题 一、名词解释（5*4分=20分） 1.波谱学 2.屏蔽效应 3.电池辐射区域 4.重排反应 5.驰骋过程 二、选择题。（ 10*2分=20分） 1.化合物中只有一个羰基，却在1773cm-1和1736cm-1处出现两个吸收峰 这是因为：（） A、诱导效应 B、共轭效应 C、费米共振 D、空间位阻 2. 一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为：（） A、玻璃 B、石英 C、红宝石 D、卤化物晶体 3.预测H2S分子的基频峰数为：（） A、4 B、3 C、2 D、1 4.若外加磁场的强度H0逐渐加大时，则使原子核自旋能级的低能态跃迁到高能态所需的能量是如何变化的：（） A、不变 B、逐渐变大 C、逐渐变小 D、随原核而变 5.下列哪种核不适宜核磁共振测定：（） A、12C B、15N C、19F D、31P 6.在丁酮质谱中，质荷比质为29的碎片离子是发生了（） A、α-裂解 B、I-裂解 C、重排裂解 D、γ-H迁移 7.在四谱综合解析过程中，确定苯环取代基的位置，最有效的方法是（） A、紫外和核磁 B、质谱和红外 C、红外和核磁 D、质谱和核磁 8.下列化合物按1H化学位移值从大到小排列 ( ) a.CH2=CH2 b.CH CH c.HCHO d. A、a、b、c、d B、a、c、b、d C、c、d、a、b D、d、c、b、a 9.在碱性条件下，苯酚的最大吸波长将发生何种变化? ( ) A．红移 B. 蓝移 C. 不变 D. 不能确定 10.芳烃(M=134), 质谱图上于m/e91处显一强峰，试问其可能的结构是：( ) A． B. C. D. 三、问答题（5*5分=25分） 1．红外光谱产生必须具备的两个条件是什么？ 2.影响物质红外光谱中峰位的因素有哪些？ 3. 色散型光谱仪主要有哪些部分组成？ 4. 核磁共振谱是物质内部什么运动在外部的一种表现形式？ 5. 紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的主要贡献是什么？ 四、计算和推断题（9+9+17=35分） 1.某化合物（不含N元素）分子离子区质谱数据为M（72），相对丰度100%； M+1（73），相对丰度3.5%；M+2（74），相对丰度0.5%。 （1）分子中是否含有Br Cl? 。 (2) 分子中是否含有S? 。 (3)试确定其分子式为。 2. 分子式为C8H8O的化合物，IR（cm－1）：3050，2950,1695，1600，1590，1460,1370,1260,760，690等处有吸收， （1）分子中有没有羟基（—O H）？。 （2）有没有苯环。 （3）其结构为。 3. 某未知物的分子式为C3H6O，质谱数据和核磁共振谱如图1、2所示，试推断其结构。 图1 、C3H6O的质谱 波谱分析复习题库答案 一、名词解释 1、化学位移：将待测氢核共振峰所在位置与某基准氢核共振峰所在位置进行比较，求其相对距离，称之为化学位移。 2、屏蔽效应：核外电子在与外加磁场垂直的平面上绕核旋转同时将产生一个与外加磁场相对抗的第二磁场，对于氢核来讲，等于增加了一个免受外磁场影响的防御措施，这种作用叫做电子的屏蔽效应。 3、相对丰度：首先选择一个强度最大的离子峰，把它的强度作为100％，并把这个峰作为基峰。将其它离子峰的强度与基峰作比较，求出它们的相对强度，称为相对丰度。 4、氮律：分子中含偶数个氮原子，或不含氮原子，则它的分子量就一定是偶数。如分子中含奇数个氮原子，则分子量就一定是奇数。 5、分子离子：分子失去一个电子而生成带正电荷的自由基为分子离子。 6、助色团：含有非成键n电子的杂原子饱和基团，本身在紫外可见光范围内不产生吸收，但当与生色团相连时，可使其吸收峰向长波方向移动，并使吸收强度增加的基团。 7、特征峰：红外光谱中4000-1333cm-1区域为特征谱带区，该区的吸收峰为特征峰。 8、质荷比：质量与电荷的比值为质荷比。 9、磁等同氢核化学环境相同、化学位移相同、对组外氢核表现相同偶合作用强度的氢核。 10、发色团：分子结构中含有π电子的基团称为发色团。 11、磁等同H核：化学环境相同，化学位移相同，且对组外氢核表现出相同耦合作用强度，想互之间虽有自旋耦合却不裂分的氢核。 12、质谱：就是把化合物分子用一定方式裂解后生成的各种离子，按其质量大小排列而成的图谱。 13、i-裂解：正电荷引发的裂解过程，涉及两个电子的转移，从而导致正电荷位置的迁移。 14、α-裂解：自由基引发的裂解过程，由自由基重新组成新键而在α位断裂，正电荷保持在原位。 15、红移吸收峰向长波方向移动 16. 能级跃迁分子由较低的能级状态（基态）跃迁到较高的能级状态（激发态）称为能级跃迁。 17. 摩尔吸光系数浓度为1mol/L，光程为1cm时的吸光度 二、选择题 1、波长为670.7nm的辐射，其频率（MHz）数值为（A） A、4.47×108 B、4.47×107 C、1.49×106 D、1.49×1010 2、紫外光谱的产生是由电子能级跃迁所致，能级差的大小决定了（C） A、吸收峰的强度 B、吸收峰的数目 C、吸收峰的位置 D、吸收峰的形状 3、紫外光谱是带状光谱的原因是由于（C ） 第一节：紫外光谱(UV) 一、简答 (p36 1-3) 1．丙酮的羰基有几种类型的价电子。并说明能产生何种电子跃迁各种跃迁可在何区域波长处产生吸收 答：有n 电子和π电子。能够发生n →π*跃迁。从n 轨道向π反键轨道跃迁。能产生R 带。跃迁波长在250—500nm 之内。 2．指出下述各对化合物中，哪一个化合物能吸收波长较长的光线（只考虑π→π* 跃迁） (2) (1) 及 NHR 3 CH CH OCH 3 CH 及CH 3 CH CH 2 答：（1）的后者能发生n →π*跃迁，吸收较长。（2）后者的氮原子能与苯环发生P →π共轭，所以或者吸收较长。 3．与化合物（A ）的电子光谱相比，解释化合物（B ）与（C ）的电子光谱发生变化的原因（在乙醇中）。 (C)(B) (A)入max ＝420 εmax ＝18600 入max ＝438 εmax ＝22000 入max ＝475 εmax ＝320003 N N N NO HC 32(CH )2 N N N NO H C 32(CH )2 2 32(CH )(CH )23N N N NO 答：B 、C 发生了明显的蓝移，主要原因是空间位阻效应。 二、分析比较(书里5-6) 1．指出下列两个化合物在近紫外区中的区别： CH CH 3 2 (A)(B) 答：（A）和（B）中各有两个双键。（A）的两个双键中间隔了一个单键，这两个双键就能发生π→π共轭。而（B）这两个双键中隔了两个单键，则不能产生共轭。所以（A）的紫外波长比较长，（B）则比较短。 2．某酮类化合物，当溶于极性溶剂中（如乙醇中）时，溶剂对n→π*跃迁及π→π*跃迁有何影响答：对n→π*跃迁来讲，随着溶剂极性的增大，它的最大吸收波长会发生紫移。而π→π*跃迁中，成键轨道下，π反键轨道跃迁，随着溶剂极性的增大，它会发生红移。 三、试回答下列各问题 *跃迁还是π→π* 1．某酮类化合物λhexane max＝305nm，其λEtOH max=307nm,试问，该吸收是由n→π 跃迁引起的(p37-7) 答：乙醇比正己烷的极性要强的多，随着溶剂极性的增大，最大吸收波长从305nm变动到307nm，随着溶剂极性增大，它发生了红移。化合物当中应当是π→π反键轨道的跃迁。 四.计算下述化合物的λ ： max 1. 计算下列化合物的λmax：(p37 -11) 五、结构判定 1. 一化合物初步推断其结构不是A就是B，经测定UV λEtOH max=352nm,试问其结构为何 O O (A)(B) 第一章质谱习题 1、有机质谱图的表示方法有哪些是否谱图中质量数最大的峰就是分子离子峰，为什么 2、以单聚焦质谱仪为例，说明质谱仪的组成，各主要部件的作用及原理。 3、有机质谱的分析原理及其能提供的信息是什么 4、有机化合物在离子源中有可能形成哪些类型的离子从这些离子的质谱峰中可以得到一些什么信息 5、同位素峰的特点是什么如何在谱图中识别同位素峰 6、谱图解析的一般原则是什么 7．初步推断某一酯类（M=116）的结构可能为A或B或C，质谱图上m/z 87、m/z 59、m/z 57、m/z29处均有离子峰，试问该化合物的结构为何 （A）（B） （C） 8．下列化合物哪些能发生McLafferty重排 9．下列化合物哪些能发生RDA重排 10．某化合物的紫外光谱：262nm（15）；红外光谱：3330~2500cm-1间有强宽吸收，1715 cm-1处有强宽吸收；核磁共振氢谱：δ处为单质子单峰，δ处为四质子宽单峰，δ处为三质子单峰，质谱如 图所示。参照同位素峰强比及元素分析结果，分子式为C5H8O3，试推测其结构式。 部分习题参考答案 1、表示方法有质谱图和质谱表格。质量分析器出来的离子流经过计算机处理，给出质谱图和质谱数据，纵坐标为离子流的相对强度（相对丰度），通常最强的峰称为基峰，其强度定为100%，其余的峰以基峰为基础确定其相对强度；横坐标为质荷比，一条直线代表一个峰。也可以质谱表格的形式给出质谱数据。 最大的质荷比很可能是分子离子峰。但是分子离子如果不稳定，在质谱上就不出现分子离子峰。根据氮规则和分子离子峰与邻近峰的质量差是否合理来判断。 2、质谱仪的组成：进样系统，离子源，质量分析器，检测器，数据处理系统和真空系统。 进样系统：在不破坏真空度的情况下，使样品进入离子源。气体可通过储气器进入离子源；易挥发的液体， 名词解析 发色团(chromophoric groups)：分子结构中含有π电子的基团称为发色团，它们能产生π→π*和n→π*跃迁从而你呢个在紫外可见光范围内吸收。 助色团(auxochrome)：含有非成键n电子的杂原子饱和基团本身不吸收辐射，但当它们与生色团或饱和烃相连时能使该生色团的吸收峰向长波长移动并增强其强度的基团，如羟基、胺基和卤素等。 红移(red shift)：由于化合物结构发生改变，如发生共轭作用引入助色团及溶剂改变等，使吸收峰向长波方向移动。 蓝移(blue shift)：化合物结构改变时，或受溶剂的影响使吸收峰向短波方向移动。 增色效应(hyperchromic effect)：使吸收强度增加的作用。 减色效应(hypochromic effect)：使吸收强度减弱的作用。 吸收带：跃迁类型相同的吸收峰。 指纹区（fingerprint region）：红外光谱上的低频区通常称指纹区。当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异，并显示出分子特征，反映化合物结构上的细微结构差异。这种情况就像人的指纹一样，因此称为指纹区。指纹区对于指认结构类似的化合物很有帮助，而且可以作为化合物存在某种基团的旁证。但该区中各种官能团的特征频率不具有鲜明的特征性。 共轭效应 (conjugated effect)：又称离域效应，是指由于共轭π键的形成而引起分子性质的改变的效应。 诱导效应（Inductive Effects）：一些极性共价键，随着取代基电负性不同，电子云密度发生变化，引起键的振动谱带位移，称为诱导效应。 核磁共振：原子核的磁共振现象，只有当把原子核置于外加磁场中并满足一定外在条件时才能产生。 化学位移：将待测氢核共振峰所在位置与某基准物氢核共振峰所在位置进行比较，其相对距离称为化学位移。 弛豫:通过无辐射的释放能量的途径核由高能态向低能态的过程。 分子离子：有机质谱分析中，化合物分子失去一个电子形成的离子。 基峰：质谱图中表现为最高丰度离子的峰。 自旋偶合：是磁性核与邻近磁性核之间的相互作用。是成键电子间接传递的，不影响磁性核的化学位移。 麦氏重排（McLafferty rearrangement）：具有不饱和官能团 C=X（X为O、S、N、C 等）及其γ-H原子结构的化合物，γ-H原子可以通过六元环空间排列的过渡态，向缺电子（C=X+ ）的部位转移，发生γ-H的断裂，同时伴随 C=X的β键断裂，这种断裂称为麦氏重排。 自旋偶合：是磁性核与邻近磁性核之间的相互作用。是成键电子间接传递的，不影响磁性核的化学位移。 自旋裂分：因自旋偶合而引起的谱线增多现象称为自旋裂分。 1.紫外光谱的应用 (1).主要用于判断结构中的共轭系统、结构骨架（如香豆素、黄酮等） (2).确定未知化合物是否含有与某一已知化合物相同的共轭体系。 (3).可以确定未知结构中的共轭结构单元。 (4).确定构型或构象 (5).测定互变异构现象 2.分析紫外光谱的几个经验规律 (1).在200~800nm区间无吸收峰，结构无共轭双键。 (2).220~250nm，强吸收(εmax在104~2?104之间)，有共轭不饱和键（共轭二烯，α,β-不饱和醛、酮） 波谱分析试题（C） 一、解释下列名词（每题2分，共10分） 1、摩尔吸光系数； 2、非红外活性振动； 3、弛豫时间； 4、碳谱的γ-效应； 5、麦氏重排 二、选择题：每题1分，共20分 1、频率（MHz）为4.47×108的辐射，其波长数值为（） A、670.7nm B、670.7m C、670.7cm D、670.7m 2、紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致，其能级差的大小决定了（） A、吸收峰的强度 B、吸收峰的数目 C、吸收峰的位置 D、吸收峰的形状 3、紫外光谱是带状光谱的原因是由于（） A、紫外光能量大 B、波长短 C、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因 D、电子能级差大 4、化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高？（） A、ζ→ζ﹡ B、π→π﹡ C、n→ζ﹡ D、n→π﹡ 5、π→π﹡跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最大吸收波长最大（） A、水 B、甲醇 C、乙醇 D、正已烷 6、CH3-CH3的哪种振动形式是非红外活性的（） A、νC-C B、νC-H C、δasCH D、δsCH 7、化合物中只有一个羰基，却在1773cm-1和1736cm-1处出现两个吸收峰 这是因为：（） A、诱导效应 B、共轭效应 C、费米共振 D、空间位阻 8、一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为：（） A、玻璃 B、石英 C、红宝石 D、卤化物晶体 9、预测H2S分子的基频峰数为：（） A、4 B、3 C、2 D、1 10、若外加磁场的强度H0逐渐加大时，则使原子核自旋能级的低能态跃迁到高能态所需 的能量是如何变化的？（） A、不变 B、逐渐变大 C、逐渐变小 D、随原核而变 11、下列哪种核不适宜核磁共振测定（） A、12C B、15N C、19F D、31P 12、苯环上哪种取代基存在时，其芳环质子化学位移值最大（） A、–CH2CH3 B、–OCH3 C、–CH=CH2 D、-CHO 13、质子的化学位移有如下顺序：苯（7.27）>乙烯(5.25) >乙炔(1.80) >乙烷(0.80)，其原因为：（） A.导效应所致 B. 杂化效应和各向异性效应协同作用的结果 C. 各向异性效应所致 D. 杂化效应所致 14、确定碳的相对数目时，应测定（） A、全去偶谱 B、偏共振去偶谱 C、门控去偶谱 D、反门控去偶谱 综合谱图解析 1.某未知物分子式为C5H12O,它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，它的紫外吸收光谱在200 nm以上没有吸收，试确定该化合物结构。并解释质谱中m/z 57和31的来源。 2?待鉴定的化合物（I ）和（II ）它们的分子式均为C 8H 12O 4。它们的质谱、红外 光谱和核磁共振谱见图。也测定了它们的紫外吸收光谱数据：（I ）入max 223nm , S 4100; （II ）入max 219nm 2300,试确定这两个化合物。 未之物（I ）的谱图 127 100-1 - 10 10 曲 凹 M 亠亲) ? 册 -J P 科 J S W 未之物（II）的谱图 3、某未知物的分子式为C 9H 10O 2，紫外光谱数据表明：该物入max 在26 4、262 I? 257、252nm （&maxIOI 、158、147、194、153）;红外、核磁数据如图所示，试 0 LOtMio. sopoiggg 翌g 嚴效 却31卿］卿丄电00 uyo iw mo 推断其结构，并说明理 由。 ! \ \ 「 1 CCh 1 I J —' 1 1 _■ ____ __ _ ,B . _ ，- T J.亠」亠亠」亠 | * --------------- U 5>0 4. 0 d/ppm 4.某未知物C ii H i6的UV 、IR 、中NMR 、MS 谱图及13C NMR 数据如下，推导 未知物结构。 序号 S c ( ppm ) 碳原子个数 序号 S c ( ppm ) 碳原子个数 1 143.0 1 6 32.0 1 2 128.5 2 7 31.5 1 3 128.0 2 8 22.5 1 4 125.5 1 9 10.0 1 5 36.0 1 MS(E[] 100 so 30D A/tnn 350 血 >0624*68<)2 4 內 OS n 2 2 98765^43211 0SU 'H bMRfCDCI^ 波谱解析试题及答案 【篇一：波谱分析期末试卷】 ＞班级：姓名：学号：得分： 一、判断题（1*10=10 分） 1、分子离子可以是奇电子离子，也可以是偶电子离子。 ?????????（） 2、在紫外光谱分析谱图中,溶剂效应会影响谱带位置,增加溶剂极性将导致k 带紫移,r 带红 移。... ??. ???????????????????????（） 4、指纹区吸收峰多而复杂,没有强的特征峰,分子结构的微小变化不会引起这一区域吸 收峰的变化。........................................... . ?（.. ） 5、离子带有的正电荷或不成对电子是它发生碎裂的原因和动力之 一。....... （） 7、当物质分子中某个基团的振动频率和红外光的频率一样时，分子就要释放能量，从 原来的基态振动能级跃迁到能量较高的振动能级。 ??????????.?（） 8、红外吸收光谱的条件之一是红外光与分子之间有偶合作用，即分子振动时，其偶极 矩必须发生变 化。??????????????.. ??????????.（） 9、在核磁共振中，凡是自旋量子数不为零的原子核都没有核磁共振现象。（） 10、核的旋磁比越大，核的磁性越强，在核磁共振中越容易被发现。???（） 二、选择题（2*14=28 分） 2.a．小 b. 大c．100nm 左右 d. 300nm 左右 2、在下列化合物中，分子离子峰的质荷比为偶数的是 ??????????（） a.c9h12n2 b.c9h12no c.c9h10o2 d.c10h12o 3 、质谱中分子离子能被进一步裂解成多种碎片离子，其原因是????????.. （） a. 加速电场的作用。 b. 电子流的能量大。 c. 分子之间相互碰撞。 d.碎片离子均比分子离子稳定。 a ．苯环上有助色团 b. 苯环上有生色团 c ．助色团与共轭体系中的芳环相连 d. 助色团与共轭体系中的烯相连 5、用紫外可见光谱法可用来测定化合物构型,在几何构型中, 顺式异构体的波长一般都比反式的对应值短,并且强度也较小,造成此现象最 主要的原因是... ? ....... （.）. a．溶剂效应 b. 立体障碍c．共轭效应 d. 都不对 6 ????????.（. ） a ．屏蔽效应增强，化学位移值大，峰 在高场出现; b. 屏蔽效应增强，化学位移值大，峰在低场出现; c ．屏蔽效应减弱，化学位移值大，峰在低场出现; d. 屏蔽效应减弱，化学位移值大，峰在高场出现; 7 、下面化合物中质子化学位移最大的 是??????... ??????????. ?.（. ）a．ch3cl b. 乙烯c．苯 d. ch3br 8、某化合物在220 —400nm 范围内没有紫外吸收，该化合物可能属于以下化合物中的哪一 类？???????????????????????????? ??.. （） a．芳香族类化合物 b. 含双键化合物c．醛类 d.醇类 9、核磁共振在解析分子结构的主要参数 是..... a ．化学位移 b. 质荷比 ..).. c．保留值 d. 波数 10、红外光谱给出的分子结构信息 是?????????????????.. （） a．骨架结构 b.连接方式 c ．官能团 d.相对分子质量 11、在红外吸收光谱图中，2000-1650cm-1 和900-650 cm-1 两谱带是什么化合物的特征谱 带...... ??????????????????????? 波谱解析试题库-试卷4 （天然药物化学教研室） 一、名词解释(15分)： 1、Red shift ：由于取代作用或溶剂效应导致吸收峰向长波方向移动的现象。 2、基频峰：分子振动能级由基态跃迁到第一激发态产生的吸收峰。 3、磁等价：以相同的偶合常数与分子中其它氢核偶合的化学等价核。 4、均裂： 5、屏蔽效应：核外电子在对外加磁场垂直的平面运动，产生与外加磁场方向相反 的感应磁场，这种核外电子对抗外加磁场的作用叫屏蔽效应。二、选择题（20分，只有一个正确答案，将答案填入下表中） 1、所需电子能量最大的电子跃迁是： A:σ →σ * B: n→σ * C:π →π* D:n→π* 2、不是助色团的是： A: -OH B: -Cl C: -SH D: CH3CH2- 3、下列说法正确的是： A: 饱和烃类在远紫外区有吸收。 B: UV吸收无加和性。 C: π →π*跃迁的吸收强度比n→σ*跃迁要强10-100倍。 D: 共轭双键数目越多，吸收峰越向蓝移。 4、非线性分子的自由度为： A：3N-5 B: 3N-6 C: 3N+5 D: 3N+6 5、下列化合物的νC=C的频率最大的是： A B C D A B C D 6、亚甲二氧基与苯环相连时，其亚甲二氧基的δCH特征强吸收峰为： A：925~935cm-1B：800~825cm-1 C：955~985cm-1D：1005~1035cm-1 7、下图为某化合物的IR 图，其不应含有： A ：苯环 B ：甲基 C ：-NH 2 （双峰） D ：-OH 8、分子中质子受到的屏蔽效应的大小，取决于： A ．电子密度 B ．外加磁场 C ．测定溶剂 D ．NMR 仪器 9、烯质子δ值范围一般为： A ．0.5-1.5ppm B ．4.5-8.0ppm C ．2.0-2.8ppm D ．9-10ppm 10、偕偶：即间隔两个单键的偶合，即同C 上两个质子的偶合，J 2值范围在： A ．0-3 Hz B ．6-8 Hz C ．2-5 Hz D ．10-16Hz 11、二旋系统用AX 表示，其特点是： A 四条谱线，A 和X 各两条。 B ． 二条谱线，A 和X 各一条。 C ．三条谱线，A 一条、X 两条。 D ． 五条谱线，A 叁条、X 两条。 12、下列结构中偶合常数大小顺序为： A B C A ．A ＞ B ＞ C B ．B ＞A ＞C C ．C ＞A ＞B D ．B ＞C ＞A 13、烷基质子和SP 3 杂化碳原子相连时，其β位亦是SP 3杂化碳原子，其化学位移约在： A ．2.0-2.5 ppm B ．3.5-4.2 ppm C ．0.9-1.5 ppm D ．6-8 ppm 14、偕偶：即间隔两个单键的偶合，即同C 上两个质子的偶合，J 2值范围在： A ．0-3 Hz B ．6-8 Hz C ．2-5 Hz D ．10-16Hz 15、质谱主要用于测定化合物中的： A ．官能团 B ．共轭系统 C ．分子式 D ．质子数 16、在高质区，下列脱去的碎片是合理的是： A ．M-5 B ．M-15 C ．M-13 D ．M-11 C C HA B H C C HA HB C C HA 一、判断题 1. 质谱图中质荷比最大的峰不一定是分子离子峰，但分子离子峰一定是质谱图中质荷比最大的峰。（√） 2. 分子离子峰的强度与化合物的类型有关，一般含有芳环的化合物分子离子峰的强度较大。（√） 3. 分子离子可以是奇电子离子也可以是偶电子离子。（×） 4.当分子离子峰的稳定性较低时，可以通过增加轰击电压，使分离离子峰的强度增强。（×） 5. 双聚焦质谱仪实现了能量和方向的双聚焦，所以分辨率较高。（√） 6. 在目前的各种分析器中，傅立叶变换离子回旋共振质量分析器具有最高的分辨率。（√） 7. 由于产生了多电荷离子，使质荷比下降，所以可以用常规的质谱检测器来分析大分子质量的化合物。（√） 8. 根据“氮律”，由C、H、O、N组成的化合物，N为奇数，分子离子峰为奇数，N为偶数，分子离子峰也为偶数。（√） 9. 当化合物分子中含有C=O基团，而且与这个基团相连的键上有γ-氢原子，该化合物的质谱出现麦氏重排离子峰。（√） 10. 化学电离源属于软电离技术，因此在CI-MS中最强峰通常是准分子离子峰。（√） 11. 由于不能生成带正电荷的卤素离子，所以在质谱仪分析中是无法确定分子结构中是否有卤素元素存在的。（×） 12. 在标准质谱图中，醇类化合物的分子离子峰很小或不出现。（√） 13. 大气压化学电离源（ACPI）适合分析中等极性的化合物，而且产生的碎片离子很少，主要是准分子离子。（√） 14．通过研究亚稳离子峰，可以找到某些离子之间的相互关系。（√） 15．在(EI-MS)中，产生的碎片离子很少，分子离子峰通常是基峰。（×） 16. 含奇数个电子的离子重排断裂后产生的离子不一定含有奇数个电子；而含偶数个电子的离子重排断裂后产生的离子一定含有偶数个电子。（√） 17. 奇电子离子断裂后可以产生的奇电子离子，也可以产生偶电子离子；偶电子离子断裂后只能产生偶电子离子。（√） 18. 简单断裂仅有一个键发生开裂，并脱去一个自由基；而重排断裂同时发生几个键的断裂，通常脱去一个中性分子同时发生重排。（√） 19. 在质谱中，一般来说碳链越长和存在支链有利于分子离子断裂，所以分子离子越强。（×） 20. 在质谱中离子在断裂中若产生H2O、C2H4、CO、CH2=C=O、CO2等中性小分子产物，将有利于这种断裂途径的进行，一般产生比较强的碎片离子峰。（√） 1. 判断分子离子峰的正确方法是（D） A. 增加进样量，分子离子峰强度增加； B.谱图中强度最大的峰； C. 质荷比最大的峰； D. 降低电子轰击电压，分子离子峰强度增加； 2. 某碳氢化合物的质谱图中若（M+1）和M峰的强度比为24：100，预计该化合物中存在碳原子的个数为（C） A. 2； B. 8； C. 22； D. 46 3.在质谱图中，CH2Cl2的M:(M+2):(M+4)的比值约为（C） A. 1:2:1; B. 1:3:1; C. 9:6:1; D. 3:1:3 4.在下列化合物中，分子离子峰的质荷比为奇数的是（B） A. C8H6N4； B. C6H5NO2； C. C9H10O2； D. C9H10O 《有机化合物波谱解析》教学大纲 适用专业： 化学工程与工艺专业精细化工方向、药用高分子材料方向；药物制剂专业、药物制剂专业天然药物制剂方向； 药学专业、药学专业医院药学方向；制药工程专业。 一、课程性质、目的和任务 有机化合物波谱解析是化学工程与工艺专业精细化工方向、化学工程与工艺专业药用高分子材料方向、药物制剂专业、药物制剂专业天然药物制剂方向；药学专业、药学专业医院药学方向；制药工程专业的必修课和限选课。根据其培养目标和要求，本课程将在学生学习有机化学、分析化学、物理化学等课程的基础上系统讲授紫外光谱（UV）、红外光谱（IR）、核磁共振光谱（NMR）和质谱（MS）这四大光谱的基本原理、特征、规律，以及图谱解析技术，并且介绍这四大光谱解析技术的综合运用。波谱分析法由于其快速、灵敏、准确、重现在有机药物结构分析和鉴定研究中起着重要的作用，已成为新药研究和药物结构分析和鉴定常用的分析工具和重要的分析方法，是上述专业及及方向的学生必须掌握的基本技能。其主要任务就是在学习波谱解析的基本概念、基本理论和基本技能及各类化合物波谱特征的基础上，培养学生识谱、解谱的能力，最终达到确定化合物的结构的目的。 教材：姚新生.有机化合物波谱分析.中国医药科技出版社，2004 习题：以本教研室陈熔、吕华冲老师编写的《波谱解析习题集》为主，教科书里的习题为辅，在讲授完每章内容后布置习题。 二、课程基本要求 1、本课程应结合目前有机化合物和天然药物结构研究的方法和发展趋势使学生意识到：（1）UV、IR、NMR、MS是目前研究有机化合物和天然化物结构不可缺少的主要工具和方法。 （2）掌握有机化合物重要官能团的光谱特征和规律是解析图谱、推测结构的基础。 2、讲授UV、IR、NMR、MS的基本原理、知识和理论；介绍它们的测定方法、图谱的特征以及基本有机化合物重要官能团在四大光谱中的特征及规律；介绍综合解析图谱的一般方法和技巧，要求学生通过学习做到： （1）掌握UV、IR、NMR、MS的基本原理、知识，了解它们的测定方法； （2）熟悉基本有机化合物重要官能团在UV、IR、NMR、MS光谱中的特征及规律； （3）能够根据有机化合物的结构式，初步推测它们的波谱学主要特征（UV、IR、NMR、MS）； （4）掌握图谱解析的一般程序和方法； （5）了解标准图谱的应用。 波谱解析试题1 一、名词解释： 1．发色团 2. 化学位移 二、简答题： 1．红外光谱在结构研究中有何用途？ 2．偏共振去偶碳谱在结构研究中具有什么样的意义？ 三、化合物可能是A或B，它的紫外吸收λmax 为314nm （lgε=4.2），指出这个化合物是属于哪一种结构。 (A)(B) 四、下面为化合物A、B的红外光谱图，可根据哪些振动吸收峰推断化合物A、B中分别存在哪些官能团？ A： B： 五、归属下列化合物碳谱中的碳信号。（15） 六、某化合物的分子式为C14H14S，其氢谱如下图所示，试推断该化合物的结构式，并写出推导过程。（15分） 七、某化合物分子式为C3H7ON, 结合下面给出的图谱，试推断其结构，并写出简单的推导过程。 波谱解析试题1答案 一、名词解释： 1．发色团：从广义上讲, 分子中能吸收紫外光和(或)可见光的结构系统叫做发色团。因常用的紫外光谱仪的测定围是200～40Onm 的近紫外区, 故在紫外分析中,只有π－π* 和（或）n－π* 跃迁才有意义。故从狭义上讲,凡具有π键电子的基团称为发色团 2. 化学位移：不同类型氢核因所处化学环境不同, 共振峰将分别出现在磁场的不同区域。实际工作中多将待测氢核共振峰所在位置( 以磁场强度或相应的共振频率表示) 与某基准物氢核共振峰所在位置进行比较, 求其相对距离, 称之为化学位移。 二、简答题： 1．红外光谱在结构研究中有何用途？ （1）鉴定是否为某已知成分 （2）鉴定未知结构的官能团 （3）其他方面的应用：几何构型的区别；立体构象的确定；分子互变异构与同分异构的确定。 2．偏共振去偶碳谱在结构研究中具有什么样的意义？ 当照射1H 核用的电磁辐射偏离所有l H 核的共振频率一定距离时, 测得的13C-NMR(OFR) 谱中将不能完全消除直接相连的氢的偶合影响。此时，13C的信号将分别表现为q （CH3）, t （CH2），d（CH），s（C）。据此，可以判断谈的类型。 三、 A: 217（基值）+30（共轭双烯）＋5×2（环外双键）＋5×4（烷基）=277（nm） 1.某化合物在紫外光区204nm处有一弱吸收，在红外光谱中有如下吸收峰：3300-2500 cm-1（宽峰），1710 cm-1，则该化合物可能是（） A、醛 B、酮 C、羧酸 D、烯烃 2. 核磁共振波谱解析分子结构的主要参数是（） A、质荷比 B、波数 C、化学位移 D、保留值 3. 某有机物C8H8的不饱和度为（） A 、 4 B、 5 C、 6 D、 7 4. 分子的紫外-可见光吸收光谱呈带状光谱，其原因是什么（） A、分子中价电子运动的离域性 B、分子中价电子的相互作用 C、分子振动能级的跃迁伴随着转动能级的跃迁 D、分子电子能级的跃迁伴随着振动、转动能级能级的跃迁 5. 预测H2O分子的基本振动数为：（） A、4 B、3 C、2 D、1 6.下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是（） A、B、C、D、 7. Cl O 化合物中只有一个羰基，却在1773cm-1和1736 cm-1处出现两个吸收峰，这是因为 （A）诱导效应（B）共轭效应（C）费米共振（D）空间位阻 8. Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目 A 0 B 1 C 2 D 3 9. 红外光谱法, 试样状态可以 A 气体状态 B 固体状态 C 固体, 液体状态 D 气体, 液体, 固体状态都可以 10.下面化合物在核磁共振波谱（氢谱）中出现单峰的是： A. CH3CH2Cl B. CH3CH2OH C. CH3CH3 D. CH3CH(CH3)2 三、填空题（每空1分，共15分） 1、可以在近紫外光区产生吸收的电子跃迁类型有：、等。 2、在红外光谱中，决定吸收峰强度的两个主要因素是：、。 3、在红外光谱中，特征谱带区的范围是：cm-1。 4、氢谱中吸收峰所在的位置关键取决于的大小。 5、氢谱中吸收峰的面积常用高度来表示，它与吸收峰所代表的成正比。 6、奇电子离子用符号表示，而偶电子离子用符号表示。当奇电子离子含偶数氮或不含氮时，其质量数为。 7、简述氮规则：。 8、在核磁共振中，影响化学位移的因素有：、、等。 得分四、简答题（每小题5分，共25分） 第一章 紫外光谱 一、简答 1．丙酮的羰基有几种类型的价电子。试绘出其能级图，并说明能产生何种电子跃迁？各种跃迁可在何区域波长处产生吸收？ 2．指出下述各对化合物中，哪一个化合物能吸收波长较长的光线（只考虑π→π*跃迁）。 (2) (1) 及 NHR 3 CH CH OCH 3 CH 及CH 3 CH CH 2 3．与化合物（A ）的电子光谱相比，解释化合物（B ）与（C ）的电子光谱发生变化的原因（在乙醇中）。 (C)(B) (A) 入max ＝420 εmax ＝18600 入max ＝438 εmax ＝22000 入max ＝475 εmax ＝320003 N N N NO HC 32(CH )2 N N N NO H C 32(CH )2 2 32(CH )(CH )23N N N NO 4．苯胺在λmax 处的εmax 为1430，现欲制备一苯胺水溶液，使其透光率为30%（1cm 比色池），试问制备100ml 该溶液需取多少克苯胺？ 二、分析比较 1．指出下列两个化合物在近紫外区中的区别： CH CH 3 2 (A)(B) 2．某酮类化合物，当溶于极性溶剂中（如乙醇中）时，溶剂对n →π* 跃迁及π→π* 跃迁有何影响？用能级图表示。 3．试述对二烷基苯甲酸在下面一些溶剂中的紫外光谱的区别： λ乙醚 max =277nm εmax ＝20600 λEtOH max =307nm εmax ＝19000 N R R COOH λHCl max =307nm εmax ＝970 三、试回答下列各问题 1．某酮类化合物λhexane max ＝305nm ，其 λEtOH max =307nm,试问，该吸收是由n→π*跃迁还是π→π* 跃 迁引起的？ 2. 1,1二苯乙烯（A ）在环己烷中的UV 光谱与蒽（B ）的UV 光谱有相当大的区别。在浓硫酸中这两个化合物UV 光谱非常相似，见表1-5，而在稀硫酸中又与环己烷中的UV 光谱相同，试问在浓硫酸中这两个化合物发生了什么变化？ 表1-1 化合物（A ）和（B ）在不同溶剂中的λma 四.计算下述化合物的λmax ： 1. 计算下列化合物的λmax ： 2.计算全反式西红柿烯（结构如下）的λmax 及εmax ： 3.计算一叶萩碱在乙醇中的λmax ： N O O 4.计算下列化合物的λmax ： 波谱解析试题及答案 一、选择题：每题1分，共20分 1、波长为670.7nm的辐射，其频率（MHz）数值为（） A、4.47×108 B、4.47×107 C、1.49×106 D、1.49×1010 2、紫外光谱的产生是由电子能级跃迁所致，能级差的大小决定了（） A、吸收峰的强度 B、吸收峰的数目 C、吸收峰的位置 D、吸收峰的形状 3、紫外光谱是带状光谱的原因是由于（） A、紫外光能量大 B、波长短 C、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因 D、电子能级差大 4、化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高？（） A、σ→σ﹡ B、π→π﹡ C、n→σ﹡ D、n→π﹡ 5、n→π﹡跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最大吸收波长最大（） A、水 B、甲醇 C、乙醇 D、正已烷 6、CH3-CH3的哪种振动形式是非红外活性 的（） A、νC-C B、νC-H C、δas CH D、δs CH 7、化合物中只有一个羰基，却在1773cm-1和1736cm-1处出现两个吸收峰这是因为：（） A、诱导效应 B、共轭效应 C、费米共振 D、空间位阻 8、一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为：（） A、玻璃 B、石英 C、红宝石 D、卤化物结体 9、预测H2S分子的基频峰数为：（） A、4 B、3 C、2 D、1 10、若外加磁场的强度H0逐渐加大时，则使原子核自旋能级的低能态跃迁 到高能态所需的能量是如何变化的？（） A、不变 B、逐渐变大 C、逐渐变小 D、随原核而变 11、下列哪种核不适宜核磁共振测定（） A、12C B、15N C、19F D、31P 12、苯环上哪种取代基存在时，其芳环质子化学位值最大（） A、–CH2CH3 B、–OCH3 C、–CH=CH2 D、 -CHO 13、质子的化学位移有如下顺序：苯（7.27）>乙烯(5.25) >乙炔(1.80) > 乙烷(0.80)，其原因为：（） A、诱导效应所致 B、杂化效应所致 C、各向异性效应所致 D、杂化效应和各向异性效应协同作用的结果 波谱解析试题A 一、名词解释（5*4分=20分） 1.波谱学：波谱学是涉及电池辐射与物质量子化的能态间的相互作用，其理论基础是量子化的能量从辐射场向物质转移。 2.屏蔽效应：感生磁场对外磁场的屏蔽作用称为电子屏蔽效应 3.电池辐射区域：γ射线区，X射线区，远紫外，紫外，可见光区，近红外，红外，远红外区，微波区和射频区 4.重排反应;在质谱裂解反应中，生成的某些离子的原子排列并不保持原来分子结构的关系，发生了原子或基团重排，产生这些重排离子的反应叫做重排反应 5.驰骋过程:要想维持NMR信号的检测，必须要有某种过程，这个过程就是驰骋过程，即高能态的核以非辐射的形式放出能量回到低能态，重建Boltzmann分布的过程。 二、选择题。（ 10*2分=20分） 1. 化合物中只有一个羰基，却在1773cm-1和1736cm-1处出现两个吸收峰 这是因为：（ C ） A、诱导效应 B、共轭效应 C、费米共振 D、空间位阻 2. 一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为：（D ） A、玻璃 B、石英 C、红宝石 D、卤化物晶体 3. 预测H2S分子的基频峰数为：（ B） A、4 B、3 C、2 D、1 4. 若外加磁场的强度H0逐渐加大时，则使原子核自旋能级的低能态跃迁到高能态所需的能量是如何变化的：（ B ） A、不变 B、逐渐变大 C、逐渐变小 D、随原核而变 5. 下列哪种核不适宜核磁共振测定：（ A ） A、12C B、15N C、19F D、31P 6.在丁酮质谱中，质荷比质为29的碎片离子是发生了（ B ） A、α-裂解 B、I-裂解 C、重排裂解 D、γ-H迁移 7. 在四谱综合解析过程中，确定苯环取代基的位置，最有效的方法是（C ） A、紫外和核磁 B、质谱和红外 C、红外和核磁 D、质谱和核磁 8. 下列化合物按1H化学位移值从大到小排列( C) a.CH2=CH2 b. CH CH c.HCHO d. A、a、b、c、d B、a、c、b、d C、c、d、a、b D、d、c、b、a 9.在碱性条件下，苯酚的最大吸波长将发生何种变化? ( A) A．红移 B. 蓝移 C. 不变 D. 不能确定 10.芳烃(M=134), 质谱图上于m/e91处显一强峰，试问其可能的结构是： ( B ) A． B. C. D. 三、问答题（5*5分=25分） 1．红外光谱产生必须具备的两个条件是什么？ 答：一是红外辐射的能量应与振动能级差相匹配，即E光＝△Eν，二是分子在振动过程中偶极矩的变化必须不为零 2.影响物质红外光谱中峰位的因素有哪些？ 答：（1）诱导效应，（2）共轭效应，（3）氢键效应，4）振动偶合效应，（5）空间效应，（6）外部因素。 3.色散型光谱仪主要有哪些部分组成？波谱分析练习题
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