应用波谱学复习资料
波谱总复习
波谱总复习一．名词解释：1.饱和:低能态与高能态核数趋于相等,吸收信号完全消失。
2. 驰豫:高能态的原子核不发射原来所吸收的能量由高能态回到低能态的过程。
（非辐射）3. 自旋一晶格驰豫(纵向驰豫)：高能态的核自旋体系与其周围的环境之间的能量交换过程。
4. 自旋-自旋驰豫(横向驰豫)：一些高能态的自旋核把能量转移给同类的低能态核,同时一些低能态的核获得能量跃迁到高能态,因而各种取向的核的总数并没有改变，全体核的总能量也不改变。
5. 屏蔽效应(Shielding effect)核外电子在与外加磁场垂直的平面上绕核旋转时将产生一个与外加磁场相对抗的第二磁场,使原子核实际所受磁场减弱，这种作用叫做电子的屏蔽效应。
hv（频率）=△E=2μ（磁矩）H0（1-σ）6. 屏蔽常数σ( shielding constant)电子屏蔽作用大小，取决于核外电子云密度，即化学环境。
7.化学位移δ：IUPAC规定:把TMS共振峰的位置规定为零,待测氢核的共振峰位置按照"左正右负”表示。
没有单位（ppm与δ不能共存）。
常见δ范围0-10。
化学位移-总结化学环境不同的质子共振频率不同;核外电子云密度高，屏蔽作用强，共振所需的频率低;共振峰的位置用化学位移δ( ppm)表示，δTMS= 0;不同频率的NMR仪测定同一-组质子δ值相同，△v不同。
8. 峰面积的大小与产生该峰的质子数目成比例。
9. 自旋耦合（自旋干扰）：相邻两个(组)磁性核之间的相互干扰作用。
10. 自旋裂分：自旋耦合引起的谱线增多的现象。
11. 自旋-自旋耦合常数（耦合常数）：相互耦合的氢核产生信号裂分，裂分峰间的距离,用J表示,单位Hz (或c/s)，反映相互耦合的两个(组)核间的干扰作用强度。
J越大，干扰越小，离得越远。
12. 同核耦合( homee-coupling)：氢核之间相互也可以发生自旋耦合的作用。
13.化学等同：分子中处于相同的化学环境,具有相同的δ值的氢核称为化学等同(价)氢核。
波谱解析复习提纲
紫外-可见(kějiàn)光谱：➢电子光谱➢朗伯比尔定律(dìnglǜ) A= εcl➢发色团、助色团➢红移、蓝移是什么(shén me)？导致红移、蓝移的因素(yīn sù)？➢K、B、E、R带分别(fēnbié)对应哪种跃迁？根据波长以及摩尔吸光系数判断是哪个带？➢苯胺在酸性条件下E2和B带（均为π-π*跃迁）均发生蓝移，苯酚在碱性条件下发生红移原因？➢共轭烯烃的紫外吸收位置计算规则及应用➢紫外溶剂的选择红外光谱：➢分子光谱➢基本公式：➢红外的分区：近红外、中红外、远红外➢红外吸收波数的计算公式➢分子振动自由度的数目：线性分子3n-5，非线性分子3n-6➢红外活性➢影响红外吸收频率的因素（考虑折合质量以及双键性增强或减弱）：质量效应、电子效应（诱导效应、中介效应、共轭效应）、空间效应氢键对羰基和羟基吸收频率的影响➢各类化合物的特征吸收：烷烃：C-H：3000以下1460cm-1：CH2的变形振动（δ）和CH3的反对称变形振动（νas）1375cm-1：CH3的对称变形振动；异丙基和叔丁基此处吸收峰发生裂分，前者强度相似，后者低频峰比高频峰强度大很多烯烃：C-H：3050±50C=C：1650顺反式的判断（CH面外弯曲振动吸收峰不同）炔烃：C-H: 3300C≡C:2100（注：C≡N：2250）芳香烃：C-H：3050±50C-H：1650-1450（1-4个峰）C-H面外弯曲振动对应的苯环取代类型：苯：670；单取代：750，700；二取代：1,2-取代（750）、1,3-取代（800,700）、1,4-取代（820）醇酚醚：OH：3300宽峰醇酚的C-O伸缩振动：1200-1000；区分伯仲叔季醇（1050、1100、1150、1200）醚的C-O-C伸缩振动(zhèndòng)：反对称伸缩振动1275-1060，对称伸缩(shēn suō)振动弱甲氧基：C-H对称伸缩(shēn suō)振动2850-2815，较一般(yībān)甲基频率低，对称(duìchèn)变形振动从1370移到1460羰基化合物：1.醛酮：1715左右，醛C-H伸缩振动：2820-2720两个峰2.羧酸（二聚体）：3200-2500（OH伸缩）、1710（C=O）、920（二聚体OH非平面摇摆振动）3.酯：1730（C=O）、1200（C-O-C非对称伸缩）4.酸酐：两个羰基的对称和反对称伸缩1750、1800，开链酸酐两峰强度相似，环状低波数峰强5.酰胺：a)伯酰胺：1690-1650（C=O）、3350和3180（NH2的反对称和对称伸缩）b)仲酰胺：1680-1655（C=O）、1550-1530（C-N-H弯曲振动）、3470-3400（NH伸缩）胺：1.伯胺3490、3400（NH2反对称伸缩、对称伸缩）2.仲胺3500-3300（一个吸收峰）3.叔胺无NH峰➢解析顺序和原则：“先特征后指纹；先最强后次强；先粗查后细找；先否定后肯定；解析一组相关峰”核磁共振氢谱：➢核磁共振研究的对象：具有磁矩的原子核，即有自旋的核。
波谱解析复习题
波谱解析复习题波谱解析复习题波谱解析是一门重要的分析技术，广泛应用于化学、物理、天文学等领域。
在波谱解析中，我们通过观察和分析光谱图来获取物质的信息。
本文将带您回顾一些波谱解析的基础知识，并提供一些复习题，以帮助您巩固对这一主题的理解。
一、紫外-可见吸收光谱紫外-可见吸收光谱是一种常用的波谱技术，用于研究物质在紫外和可见光区的吸收行为。
它通过测量物质对不同波长光的吸收程度来确定物质的结构和浓度。
1. 什么是吸收光谱？如何表示吸收光谱图？吸收光谱是指物质对特定波长或一定范围内的光的能量吸收的图谱。
在吸收光谱图中，横轴表示波长或频率，纵轴表示吸收强度或吸光度。
吸收光谱图通常以峰的形式出现，峰的高度和形状与物质的吸收特性相关。
2. 为什么紫外-可见吸收光谱常用于分析有机化合物？紫外-可见吸收光谱对于分析有机化合物非常有用，因为有机化合物通常在紫外和可见光区域吸收较强。
通过测量有机化合物在不同波长的吸收情况，我们可以推断出它们的结构和浓度。
二、红外光谱红外光谱是一种用于研究物质分子振动和转动行为的波谱技术。
它通过测量物质对红外光的吸收来确定物质的化学成分和结构。
1. 什么是红外光谱？红外光谱图如何表示？红外光谱是指物质对红外辐射（通常是波长在2.5-25微米之间的光）的吸收行为。
红外光谱图通常以波数（cm-1）表示，横轴表示波数，纵轴表示吸收强度或吸收百分比。
2. 红外光谱在有机化学中的应用有哪些？红外光谱在有机化学中有广泛的应用。
通过红外光谱，我们可以确定有机化合物的官能团、分子结构和键的类型。
例如，羟基、羰基、胺基等官能团在红外光谱中有特征性的吸收峰，可以用于鉴定有机化合物的结构。
三、核磁共振光谱核磁共振光谱是一种用于研究物质中原子核的磁共振行为的波谱技术。
它通过测量原子核在外加磁场下的共振吸收来确定物质的结构和环境。
1. 什么是核磁共振光谱？核磁共振光谱图如何表示？核磁共振光谱是指物质中原子核在外加磁场下发生共振吸收的现象。
波谱分析复习.docx
第一章绪论1 •不饱和度的计算不饱和度计算公式：U=n4+l+（n3-nl）/2式中n4、n3、nl分别为4价、3价、1价原子的个数。
2. 波谱分析的一般程序?1 -实验样品的准备；在波谱测定前我们需要根据样品的不同性质、不同纯度及不同波谱测定忖的作样品的准备。
样品准备主要有三方面的工作:一是准备足够的量。
二是在很多情况下要求样品有足够的纯度，所以要作纯度检验。
三是样品在上机前作制样处理。
2.做必要的图谱及元素分析；先选择性做几个觅要、方便的，再根据情况做其他谱。
3.分子量或分子式的确定；（1）经典的分子量测定方法：可用沸点升高、凝固点降低法、蒸汽密度法、渗透压法。
有些样品可用紫外光谱根据Beer定律测定分子量。
误差大。
大分子可用排阻色谱测定。
（2）质谱法：高分辨质谱在测定精确分子量的同时，还能推岀分子式，这是有机质谱最大的贡献。
低分辨质谱由测得的同位素丰度比也可推出分子屮元素的组成，进而得到可能的分子式。
（3）结合核磁共振氢谱、碳谱推测简单坯类等分子的分子式。
(4)综合光谱材料与元素分析确定分子式。
4.计算不饱和度；分子式确定后，可方便的按下式计算出不饱和度来：U=n4+l+(n3-nl)/2式中n4、n3、nl分别为4价、3价、1价原子的个数。
5・各部分结构的确定；Q)不饱和类型红外光谱和核磁共振可用于判断20、C=N等不饱和类型。
UV可用于共辘体系的判断。
(b)官能团和结构单元鉴定可能存在的官能团和部分结构时，各种光谱要交替参照，相互论证，以增加判断的可靠性。
6.结构式的推定；总结所有的官能团和结构片段，并找出各结构单元的关系，提出一种或几种可能结构式。
7.用全部光谱材料核对推定的结构式；①用IR核对官能团。
②用13C-NMR核对碳的类型和对称性。
③用1H-NMR核对氢核的化学位移和它们相互偶合关系，必要时与计算值对④用UV核对分了中共辘体系和一些官能团的取代位置，或用经验规则计算入max值。
波谱学复习资料
n-π跃迁
π-π*跃迁
在环己烷中测定该化合物的紫外光谱时，得到两个数据（λmax）： 245nm 、308nm ，如果调PH值12左右时，又会在323nm处出现吸收峰，试解释产生 这种现象的原因。 由于烯醇互变现象：245nm 酮式结构的n-π跃迁
官能团区：4000~1300cm-1 4000-2500cm-1: X-H（X:C,N,O,S）单键的伸缩振动区。 2500-2000cm-1: 叁键和累积双键伸缩振动区 2000-1500cm-1: 双键伸缩振动区 1500-1300cm-1： 弯曲振动, 单键(除X-H）的伸缩振动 指纹区： 1300~600cm-1
异丙基1380 cm-1峰分裂成强度相差小的两个峰。叔丁基， 1380 cm-1峰分裂成强度不等的两个峰(由甲基间的振动偶合产 生)。
4、C-H面内摇摆振动：800-720cm-1，判断脂肪烷-(CH2)n-的碳链 长度有用: n=1:785-770cm-1; n=2:743-734cm-1 n=3:729-726; n>4:在720 cm-1
νC=O1715 cm-1 1690 cm-1
O C CH3
O CH2=CH-C-CH=CH2
1660 cm-1
O C
νC=O 1690 cm-1
1670 cm-1
共轭体系越大，νC=O降得越多。
32
B、
炔键C、 νC≡C振动吸收峰强度的大小比较为： D、
CH3—C≡C-CH2F > CH3—C≡C-CH2Cl > CH3—C≡C—CH2CH(CH3)2 CH3—C≡C-CH2Cl > CH3—C≡C—CH2CH(CH3)2 > CH3C≡CCH3
波谱分析 复习提纲(研究生)
振动偶合
费米共振 官能团区 指纹区 倍频带
combination band
合频带
4
二，应掌握的知识和技能
E h
ε = A/bc
3
第二节
一，基本概念和原理
infrared spectra(spectrum)
红外吸收光谱
红外光谱
wavenumber
characteristic vibration frequency
波数
特征振动频率 傅里叶变换红外光谱
Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR)
5
6，掌握各类化合物红外光谱的特征波数。
７，能对给定结构的化合物图谱吸收峰进行指认和解释。
8，能从红外图谱分析化合物中存在的特征官能团和结构片段。 9，能从简单化合物的红外图谱推导化合物的结构。
6
第三节
一，基本概念和原理
核磁共振波谱
核磁共振 核自旋 共振频率 化学位移 屏蔽效应 去屏蔽效应
nuclear magnetic resonance spectra nuclear spin resonance frequency chemical shift shielded effect deshielded effect
11
6，各类化合物的质谱裂解的规律和相关系列峰。 7，分子离子峰的判断。 8，利用同位素峰求分子式中溴、氯、和硫的个数以及碳 的个数。 9，利用丢失碎片和碎片离子推测结构片段。 10，对已知化合物的质谱图进行指认。 11，推导未知物结构。
波普分析总复习
总复习一、名词解释1化学位移由于有机分子中各种质子受到不同程度的屏蔽效应，引起外加磁场（）或共振频率（v）偏离标准值而产生移动的现象。
2麦氏重排具有γ－氢原子的不饱和化合物，经过六元环空间排列的过渡态，γ－氢原子重排转移到带正电荷的杂原子上，伴随有Cα－Cβ键的断裂3非红外活性振动分子在振动过程中不发生瞬间偶极矩的改变4紫外-可见吸收光谱紫外吸收光谱和可见吸收光谱都属于分子光谱，它们都是由于价电子的跃迁而产生的。
利用物质的分子或离子对紫外和可见光的吸收所产生的紫外可见光谱及吸收程度可以对物质的组成、含量和结构进行分析、测定、推断…5振动偶合当两个振动频率相同或相近的基团相邻并由同一原子相连时，两个振动相互作用（微扰）产生共振，谱带一分为二（高频和低频）6生色团、助色团生色团是指在200～1000nm波长范围内产生特征吸收带的具有一个或多个不饱和键和未共用电子对的基团7弛豫过程高能态的核放出能量返回低能态，维持低能态的核占优势，产生NMR谱，该过程称为弛豫过程二、简答题1红外光谱产生必须具备的两个条件是什么1)一是红外辐射的能量应与振动能级差相匹配，即E光＝△Eν。
（红外光能量=分子振动能量）2)二是分子在振动过程中偶极矩的变化必须不为零。
（偶极矩不等于零）]2在红外光谱中基频峰数少于振动自由度的原因何在1)没有偶极矩变化的振动，不产生红外吸收2)相同频率的振动吸收重叠3)仪器不能区别频率十分接近的振动，或吸收带很弱，仪器无法检测4)有些吸收带落在仪器检测范围之外{3影响1 H核磁共振化学位移的因素。
电负性磁各向异性效应氢键效应溶剂效应范德华力效应4在质谱中亚稳离子是如何产生的以及在碎片离子解析过程中的作用是什么答：离子m1在离子源主缝至分离器电场边界之间发生裂解，丢失中性碎片，得到新的离子m2。
这个m2与在电离室中产生的m2具有相同的质量，但受到同m1一样的加速电压，运动速度与m1相同，在分离器中按m2偏转，因而质谱中记录的位置在m*处，m*是亚稳离子的表观质量，这样就产生了亚稳离子三、选择题1、质子的化学位移值有如下顺序：苯>乙烯>乙炔>乙烷，其原因为（ B ）A. 诱导效应所致…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（ 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、苯环上哪种取代基存在时，其芳环质子化学位移值最大（ D ）A、–CH2CH3B、–OCH3C、–CH=CH2D、-CHO4、预测H2S分子的基本振动数为（ B ）A、4B、3C、2D、1~5、含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为（ B ）A、偶数B、奇数C、不一定D、决定于电子数6、在丁酮质谱中，质荷比为29的碎片离子是发生了（ B ）A、α-裂解产生的B、I-裂解产生的C、重排裂解产生的D、γ-H迁移产生的。
波谱复习常见试题类型详解
O O
N CH3
24、1-辛炔的端基炔C-H伸缩振动吸收频率为3350cm-1，
试求该炔基的C-D和13C-H的伸缩振动吸收峰的位置。
K (m1 + m2) v = 1 (K / u)1/2 = 1303 m1m2 2πc
1/2
25、简述诱导效应和共轭效应对羰基红外吸收峰的影响。
35. 原子序数、质量数都为偶数的核自旋量子数为 （ ）
A、1/2
B、1
C、0
D、3/2
（ ）
36. 1H NMR中永久磁铁不均匀性小于多少 A、三百万分之一 B、六百万分之一
C、三千万分之一 D、六千万分之一
37. 根据积分曲线的高度可以确定
（
）
A、氢原子的种类 B、氢原子的相对数目
C、化合物的构型 D、氢原子的化学环境 38. 1H NMR谱中化学位移值最大的羰基化合物是 A、醛基氢 B、羧基氢 C、烯氢 （ ）
49. 质谱中，EI电离指的是 ，它是一种 见的软电离技术有 （举例三种）。
电离技术，常
50. 以给出化合物说明EI电离中电子在各轨道被电离的难易顺 序，写出该化合物最可能的分子离子峰结构式
51. EI电离质谱中薄荷酮麦氏重排的过程及其碎片离子。
52. EI电离质谱中正丙基苯麦氏重排的过程及其碎片离子。
D、炔氢
39. 有一个羰基化合物, 其分子式为C5H10O, 核磁共振谱为: =1.05处有一三重峰, =2.47处有一四重峰, 其结构式可能是:
(A) CH3CH2COCH2CH3 (C) (CH3)3C─CHO
(B) CH3COCH(CH3)2 (D) CH3CH2CH2CH2CHO
40. 为什么在1H NMR的测定中要把样品配制成溶液？ 41. 为什么用TMS作为基准?
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1. IR表明化合物C9H10O分别含有一个苯环、羰基、亚甲基、甲基，但无法确定羰基的位置。
UV显示有三个吸收带254nm(lgεmax=4.1); 280nm(lgεmax=3.1);320nm(lgεmax =1.9)。
化合物结构
是……………………………………………………………………………………….
2. 某化合物在200-400nm范围内没吸收，该化合物是芳香族；含共轭双键；醛；醇
3. 某化合物分子式C5H8O，在UV图上有两个吸收带（224，9750；314，38），结构是
CH3CH＝CHCOCH3；CH2＝CHCH2COCH3
CH3CH＝CHCH2CHO；CH2＝CH(CH2)2CHO
4. 某羰基化合物在近紫外和可见光区只产生一个204nm （60）的弱吸收带。
该化合物可能是酯；醛酮；α，β－不饱和醛酮；α，β－不饱和酯；
5.
6.
7.
8.
9.
11. 红外吸收光谱法测定的是样品对中红外区的光的吸收：吸收波长和强度。
12.
试比较下列化合物在CCl 4中νC=O 的大小
C>B>D>A
13.
14. C 14H 14，熔点为51.8～52℃，IR( cm －1)：3020, 2938，2918，2860，1600，1584，1493， 1452，756，702 答案：Ph-CH 2CH 2-Ph
15. 分子式为C 3H 6O 的化合物，IR( )：3300(s,b)， 1830（w ）,1650，1430，1030，995，920 答案：、CH 2=CHCH 2OH 16.
C 9H 10O ，IR （ ）：3040，3015，2940， 1685，2000-1650多峰，820 cm －1 答案：p －CH 3-Ph-COCH 3
17. C 8H 7N IR ：ν(cm -1)=3030(弱)，2920 (弱)， 2217 (中)， 1607 (强)， 1508 (强)， 1450 (弱)， 817 (强).
U =1/2(2+2⨯8+1-7)=6
18. C 8H 8O IR ：ν(cm -1
)=3010(弱)
，1680 (强)，1600 (中)， 1580 (中)， 1450 (中)，1430 (弱)， 755(强)， 690 (中)。
U =1/2(2+2⨯8-8)=5
19.
、C 4H 6O 2，IR( cm －1)：3070，1760，1650，1230， 1140
)
22(2
1134+-+=
n n n U 1
2
2
)22(+-
=-+=
Ωm n m
n CH 3CN
COCH 3
CH
2=CH-O-COCH
3
CH
2
=CH-COOCH
3
20. 分子式为C
4H
5
N的化合物，IR( )：3030， 2920, 2200, 1647，1418，990，935
CH
2=CH
2
-CH
2
-C≡N
21.C
9H
10
O
2
，IR（）：3060，3030，1720， 1480, 1435, 1370, 1348, 1215, 1020,
740, 690
ph－CH
2-O-COCH
3
22 .核磁共振的条件：(1)核有自旋(磁性核)； (2)外磁场，能级裂分； (3)照射频率与外
磁场关系
23.发生共振吸收有两种方法：（1）扫场：一定频率的电磁波，改变H0；（2）扫频：一定磁
场强度，改变电磁波频率ν0；扫场方式应用较多。
24.核外电子云密度越大，屏蔽效应越强，要发生共振吸收就势必增加外加磁场强度，来抵
消屏蔽影响。
共振信号将移向高场区；反之，共振信号将移向低场区。
25.为什么用TMS作为基准?
(1)12个氢的完全相同的化学环境，只产生一个尖峰；
(2)屏蔽强烈，位移最大（Si具有供电性）。
共振信号在高场区，绝大多数质子吸收峰
均出现在它的左边（即位移为负值，负号不加），与有机化合物中的质子峰不重迭；
(3)化学惰性；易溶于有机溶剂；沸点低，易回收。
26.分子式为C
10H
16
的水芹烯有α，β-两种异构体，催化加氢产物为C10H20，其结构
是如下：α-水芹烯UV：263nm（εmax2500）；α-水芹烯IR：1640,1387,1369,820,700cm-1；β-水芹烯IR：1800w,1645,1383,1370,890cm-1;
β-水芹烯UV： 231nm（εmax9000）；推断α，β-水芹烯的结构。
27.某化合物的分子式为C3H7Cl，其NMR谱图如下图所示：
(1) 有三组吸收峰，说明有三种不同类型的H 核； (2) 该化合物有七个氢，有积分曲线的阶高可知a、b、c各组吸收峰的质子数分别为3、2、2； (3) 由化学位移值可知：Ha 的共振信号在高场区，其屏蔽效应最大，该氢核离Cl原子最远；而 Hc 的屏蔽效应最小，该氢核离Cl原子最近。
该化合物的结构应为：
28.The compound with formula C
5H
10
O
答案：Ω= 1 C = O The singlet (3H) at 2.0 ppm must be due to a CH3group next to -C=O. The triplet at 2.3 ppm must be a CH
2
next to -C=O, with another
CH
2 group attached. The triplet at 0.8 ppm (3H) must be CH
3
with a CH
2
group
attached. CH
3 -CH
2
-CH
2
-CO-CH
3
29.
π
γ
ν
2
H
=
CH3CH2CH2Cl
30.
31.化合物 C 10H 12O 2
不饱和度的计算： = 5 δ 3.0和δ 4.30三重峰和三重峰 O —CH 2CH 2—相互偶合峰 δ 2.1单峰三个氢，—CH 3峰 结构中有氧原子，可能具有： δ 7.3芳环上氢，单峰烷基单取代
正确结构：
32.
33.
C O CH
3
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.麦氏重排
44.
45.
46.
47.
48.
50.
52.
54.
55.。