6 有机化合物的结构解析
华理有机6-9章答案
答案： (a) C3H7NO 答案：
(b)
C2H3OCl
习题 6-2 试说明 2 己烯质谱中 m/z=41,55 和 84 的离子峰是怎样形成的。
b
CH3CH=CH CH2
a
CH2CH3 m/z=84
a －CH2CH3
CH3CH CHCH2 m/z=55
b － CH2CH2CH3
第6章
有机化合物的结构解析 思考题答案
思考题6-1 分别写出CH3Br，CH2Br2这二种化合物的同位素峰的类型及相应的峰强度的比值。 答案：CH3Br M:M+2 = 1:1 CH2Br2 M:M+2:M+4 = 1:2:1 思考题6-2 比较甲苯、顺丁二烯、环己烷和乙醇分子离子的稳定性。 答案：甲苯 >顺丁二烯 >环己烷 >乙醇 思考题6-3 当体系的共轭双键增多时，紫外光谱会发生什么变化，解释其原因。 答案：随着共轭双键的增长，分子的 π -π 共轭增强，减低了π →π 跃迁所需的能量，发色团吸收波 长向长波长方向移动，产生红移现象。 思考题6-4 CH3CN的最低能量跃迁是什么跃迁，请判断CH3CN是否有发色团。 答案：CH3CN分子内最低的能量跃迁是n→π ，CN基团是发色团。 思考题6-5 判断2,3-二甲基-2-丁烯是否有双键的红外吸收，解释其原因。 答案： 2,3-二甲基-2-丁烯是一个对称性很高的分子， 没有偶极距的变化， 因此没有双键的红外吸收。 思考题6-6 比较乙酸乙酯，乙酰氯，乙酰胺三个化合物的羰基伸缩振动峰的大小？ 答案：乙酰氯（1800cm ）> 乙酸乙酯（1735cm ）> 乙酰胺（1690cm ） 习题答案 习题 6-1 化合物 A,B 的质谱数据列于表中,试确定其分子式。
有机化合物结构解析
有机化合物结构解析在化学的广袤领域中，有机化合物结构解析犹如一把神秘的钥匙，能够打开物质世界的奥秘之门。
它不仅是化学研究的重要环节，更是推动化学、医药、材料等众多领域发展的关键力量。
要理解有机化合物结构解析，首先得知道什么是有机化合物。
简单来说，有机化合物就是那些主要由碳、氢元素组成，有时还包含氧、氮、硫、磷等元素的化合物。
它们种类繁多，性质各异，从我们日常生活中的塑料、橡胶、药物，到生命体内的蛋白质、核酸、脂肪等，无处不在。
那么，为什么要解析有机化合物的结构呢？这就好比我们要了解一个人的性格和特点，就得先知道他的成长经历和家庭背景。
同样，了解有机化合物的结构，能让我们明白它的性质和可能的用途。
比如，知道某种药物的结构，就能预测它在人体内的作用机制，从而更好地研发新药；清楚某种材料的结构，有助于改进其性能，开发出更优质的产品。
在进行有机化合物结构解析时，有多种方法和技术可供选择。
其中，最基本也是最常用的方法之一是光谱分析。
光谱分析就像是给有机化合物拍“照片”，通过不同的“相机”捕捉它们的特征“影像”。
比如，红外光谱可以告诉我们化合物中存在哪些官能团，就像看到一个人的穿着打扮，能大致判断他的职业；紫外光谱则能反映化合物的共轭体系，类似于了解一个人的社交圈子；核磁共振谱更是强大，它就像给化合物的原子核做“磁共振成像”，能清晰地展示出氢原子和碳原子的分布和环境。
以核磁共振谱为例，它分为氢谱和碳谱。
氢谱能告诉我们氢原子的种类和数量，以及它们之间的相互关系。
比如，一个简单的乙醇分子，通过氢谱就能清晰地看到有三种不同环境的氢原子。
而碳谱则侧重于碳原子的情况。
通过对这些谱图的分析和解读，我们就能逐步拼凑出有机化合物的结构框架。
除了光谱分析，质谱也是结构解析的有力工具。
质谱就像是给化合物称“体重”，不过这个“体重”可不是简单的数字，而是通过将化合物分子打碎成各种碎片离子，然后根据这些碎片的质量和电荷比来推断化合物的分子量和结构信息。
香豆素6结构-概述说明以及解释
香豆素6结构-概述说明以及解释1.引言1.1 概述香豆素6是一种具有特殊结构的有机化合物，属于香豆素类化合物。
香豆素是一类重要的天然产物，在自然界中广泛存在着。
而香豆素6是在香豆素基础上结构发生变化而形成的。
香豆素6具有一个6元环的结构，其化学式为C9H6O2。
在这个环结构中，包含了一个苯环和一个呋喃环，并且两个环之间通过一个双键连接在一起。
作为香豆素类化合物的一种，香豆素6具有独特的物理化学性质。
它可以作为一种强有力的光稳定剂应用于塑料材料中，能够有效地提高塑料材料抗紫外线辐射的能力。
此外，香豆素6还具有抗菌、抗炎和抗氧化等生物活性，因此在药物研究和医学领域也有着广泛的应用前景。
本文将详细介绍香豆素6的结构特点和相关的研究进展，以期能够更全面地了解香豆素6的性质和潜在应用。
在接下来的章节中，我们将通过对香豆素6的结构要点进行分析，并总结相关研究的最新成果。
最后，我们将在结论部分对香豆素6的应用前景进行展望，希望能够为相关领域的研究提供一些启示和参考。
1.2 文章结构文章结构是指文章的组织架构和布局方式。
一个良好的文章结构可以使读者更容易理解和消化文章的内容。
本文主要讨论香豆素6的结构，按照以下三个部分进行组织。
1. 引言：在这一部分，将给出香豆素6结构的概述，并介绍本文的结构和目的。
香豆素6是一种具有重要生物活性的有机化合物，它在医药和农业领域有着广泛的应用。
本文旨在了解香豆素6的结构特征，并探讨其对生物活性的影响。
2. 正文：这一部分将重点讨论香豆素6的结构要点。
因为篇幅有限，本文将聚焦于以下两个结构要点：2.1 香豆素6的结构要点1：首先介绍香豆素6的分子式、分子量和IUPAC命名法命名。
然后详细描述其分子结构，包括它的骨架结构和功能基团的分布情况。
此外，还可以探讨香豆素6的立体构型是否具有手性，并讨论其可能的对映体。
2.2 香豆素6的结构要点2：在这一部分，可以探讨香豆素6的化学性质和反应特点。
化学中的有机化合物结构解析
化学中的有机化合物结构解析现代化学领域中，有机化合物是一个极其重要的研究对象。
有机化合物的结构解析，可以帮助我们深入了解其性质和反应机制，为药物开发、新材料研究以及环境保护等领域的进展提供基础支持。
本文将从有机化合物的结构表征方法、结构解析的原则以及实际应用等方面进行探讨。
一、有机化合物的结构表征方法有机化合物的结构解析是根据其化学键的类型、键长、键角、空间构型等信息，揭示化合物分子的精确结构和三维构型。
目前，有机化合物的结构表征方法主要包括以下几种：1. 光谱学方法：包括核磁共振(NMR)、红外光谱(FT-IR)、紫外可见光谱(UV-Vis)等。
其中，核磁共振可以提供关于原子核的化学位移、偶合常数等信息，红外光谱则是通过测量化合物分子中的振动频率来推断其结构。
2. 质谱法：利用质谱仪对有机化合物蒸汽进行分析，通过质量-电荷比(M/Z)来确定分子的分子量、基团以及可能的结构。
3. 晶体学方法：通过单晶X射线衍射技术，可以获得有机化合物单晶的晶胞参数、分子排列方式以及键的长度等信息。
4. 色谱分离方法：如气相色谱(GC)、液相色谱(LC)等，通过对化合物混合物进行分离，进而获得纯净的有机化合物，为结构解析提供前提条件。
二、有机化合物结构解析的原则在进行有机化合物结构解析时，有一些基本原则需要遵循，以确保解析结果的准确性和可靠性。
1. 分子对称性：化合物的对称性对结构解析非常重要。
有机化合物常见的对称性有点群Dn、Cn、Cnv等，通过分析对称性可以推断出化合物的结构特点。
2. 化学键的长度和键角：通过实验测定或计算方法可以获取化学键的长度和键角数据，这些数据对于推导分子几何构型和键的特性非常有帮助。
3. 立体化学：立体构型的分析常常需要考虑手性、构象异构体以及双键的轴向异构体等因素，通过化学键的角度和轴向异构体的对称性可以解析出化合物的立体结构。
4. 共价键的杂化和电子云分布：根据共价键的杂化方式以及电子云的分布情况，可以推测分子中各原子的杂化状态，从而推导出有机化合物的结构。
有机化合物的结构
有机化合物的结构除了分子式，有机化合物的结构还可以通过分子模型来描述。
分子模型使用球和棒表示原子和键的结构。
原子通常使用彩色小球表示，而连接原子的化学键则使用棒状物表示。
有机化合物的结构包括分子中原子之间的连接方式以及它们在空间中的排列方式。
分子中原子之间的连接通常使用共价键来实现。
共价键是一种通过原子之间的电子共享来保持原子在一起的键。
这种共享可以将原子连接成链、环和分支等不同的结构。
化合物中的共价键可以是单键、双键或三键，它们的强度和长度会有所不同。
有机化合物的结构也涉及键的性质。
共价键可以是极性的或非极性的。
极性键是由于连接原子之间电子的不均匀分布而产生的。
一个极性键可能会由于一个原子吸引更多的电子而带有部分负电荷，而另一个原子可能会带有部分正电荷。
这种区分正负电荷的分布对于有机化合物的反应和性质具有重要影响。
另一个重要的结构概念是立体化学。
立体化学描述了有机化合物中原子或基团在空间中的排列方式。
有机化合物可以具有手性和非手性结构。
手性分子是在镜面上不对称的分子，它们可以存在两个镜像异构体，称为对映体。
非手性分子是镜面对称的分子，它们没有对映体。
手性分子和非手性分子可以具有不同的化学性质，并且在生物学和药学领域中具有重要的应用。
至此所述，有机化合物的结构是通过分子式和分子模型来描述的。
分子式提供了关于元素的数量和种类的信息，而分子模型则展示了原子之间的连接方式和在空间中的排列方式。
这些结构信息对于理解有机化合物的性质和反应机理至关重要，也对于合成有机化合物和设计新药物具有重要意义。
2013年版有机化学作业答案(1)
NH2 H2N C NH2
NH2 H2N C NH2
NH2 H2N C NH2
1
第二章 饱和烃
1. 用系统命名法命名下列化合物。 (CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3 2,3-二甲基戊烷
2.下图为1,1,2-三氯乙烷的1H NMR图（300 MHz）。试指出图中质子的 归属，并说明其原因。
Ha：受邻近2个Cl的影响，其向低场位移的比较多，δ=5.75 ppm， 且积分面积为1H，另外，该峰受到Hb的偶合，裂分为三重峰； Hb：受邻近1个Cl的影响，其稍向低场位移，δ=3.95 ppm，且积分 面积为2H，另外，该峰受到Hb的偶合，裂分为双峰；
H2SO4,H2O,Hg2+
CH3CH2COCH3
AgNO3 氨溶液 H2/Pd-BaSO4
CH3CH2C≡CAg
(2)
(3)
CHO
(4) CH2 CHCH CH2 + CH2 CHCHO
1
14
3. 以丙炔为原料并选用必要的无机试剂合成下列化合物。 （1）正丙醇
喹啉
林德拉(Lindlar)催化剂： Pd-CaCO3/Pb(OAc)2或Pd-BaSO4/喹啉 （2）正己烷
B. CHBrCH3
>
CH2Br
>
CH2CH2Br
(3) ①>③>② CH3CH2CH2CH2Br ＞(CH3)2CHCH2Br ＞(CH3)3CCH2Br (4) ①>③>② CH3CH2CH2CH2Br ＞CH3CH2CHBrCH3 ＞(CH3)3CBr
高中化学学习细节(人教版)之认识有机化合物：二、有机化合物的结构特点 含解析
【学习目标】1. 进一步认识有机化合物的成键特点；通过有机化合物常见的同分异构体现象的学习体会物质结构的多样性决定物质性质的多样性.2。
能准确判断同分异构体及其种类的多少【重点难点】正确书写同分异构体；【自主学习】一、有机化合物中碳原子的成键特点 1．碳原子的结构及成键特点碳原子的最外层有 个电子,很难得失电子，易与碳原子或其他原子形成 个共价键。
2．碳原子的结合方式⑴ 碳原子之间可以形成稳定的单键，还可以形成稳定的双键或三键. ⑵ 多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链,碳链也可以带有支链，还可以结合成碳环,碳链和碳环也可以相互结合。
⑶ 碳原子还可以和氧原子等多种非金属原子形成共价键。
（氯乙烷)。
⑷ 有机物分子中还普遍存在 现象. 二。
有机物的分子构型名称分子式结构模型键角空间构型甲烷（四氯甲烷）CH 4109。
50 正四面体乙烯 C 2H 41200 平面三。
有机化合物的同分异构现象同分异构体的概念:是指分子式相同而结构式不同的物质之间的互称。
关键要把握好以下两点：⑴分子式相同CH3—CH—CH—CH3 CH3—C—CH2—CH3CH3CH3CH3CH3故己烷（C6H14）的同分异构体的数目有5种。
变式训练2—1。
写现庚烷的同分异构体.2.位置异构⑴烯炔的异构（碳链的异构和双键或叁键官能团的位置异构)方法：先写出所有的碳链异构，再根据碳的四键,在合适位置放双官能团。
例C5H10属于烯烃的同分异构体典例3．下列烷烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是()三、判断同分异构体数目的常见方法和思路：⑴记忆法①碳原子数目1～5的烷烃异构体数目：甲烷、乙烷、丙烷均无异构体，丁烷有二种异构体,戊烷有三种异构体.②碳原子数1～5的一价烷基：甲基一种(-CH3），乙基一种(—CH2—CH3)、丙基二种［—CH2CH2CH3、-CH(CH3)2], 【方法指导】⑴按照同分异构体的书写步骤书写.⑵先碳链异构后位置异构。
《有机化合物的结构》质谱法分析结构
《有机化合物的结构》质谱法分析结构《有机化合物的结构——质谱法分析结构》在化学的领域中，准确了解有机化合物的结构对于研究其性质、反应以及应用具有至关重要的意义。
而质谱法作为一种强大的分析工具，为我们揭示有机化合物结构的奥秘提供了有力的手段。
质谱法的基本原理其实并不复杂。
它是通过将有机化合物分子转化为带电离子，然后在电场和磁场的作用下，按照其质荷比（m/z）进行分离和检测。
简单来说，就是根据分子的质量和所带电荷的比值来区分不同的分子。
当有机化合物进入质谱仪时，首先会经历一个电离的过程。
这个过程可以通过多种方式实现，比如电子轰击电离、化学电离、电喷雾电离等。
电离后的分子会带上正电荷或者负电荷，形成离子。
这些离子随后会在电场的加速下进入磁场。
在磁场中，由于离子的质荷比不同，它们会受到不同程度的偏转。
质荷比小的离子偏转角度大，质荷比大的离子偏转角度小。
通过检测这些离子的偏转情况，我们就可以得到一张质谱图。
质谱图看起来可能有些复杂，但实际上它包含了丰富的信息。
横坐标通常表示质荷比，纵坐标则表示离子的相对丰度。
从质谱图中，我们可以获得很多关于有机化合物结构的重要线索。
比如，分子离子峰可以告诉我们化合物的相对分子质量。
分子离子峰就是质谱图中质荷比最大的峰，但需要注意的是，有时候分子离子峰可能并不明显，或者因为分子的不稳定性而难以观察到。
此外，通过对质谱图中碎片离子峰的分析，我们能够了解分子中某些特定的化学键的断裂方式，从而推断出分子的结构特征。
比如，某些官能团在特定条件下容易发生断裂，产生具有特征质荷比的碎片离子。
例如，对于醇类化合物，羟基容易发生断裂，产生失去羟基的碎片离子。
而对于羧酸类化合物，羧基容易脱去二氧化碳形成相应的碎片离子。
除了上述基本的分析方法，质谱法还有一些高级的应用。
比如，串联质谱法可以通过对离子进行多次裂解和分析，获取更详细的结构信息。
在实际应用中，质谱法常常与其他分析方法结合使用，以更全面、准确地确定有机化合物的结构。
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质谱（MS，Mass Spectrometry）
1基本原理
有机化合物的蒸气在高真空下（0.1~1Pa）受到能量 很高的电子束的轰击，失去一个电子变成分子离子。
AB e
A B 2e
由于电子质量很小，分子离子的质量等于化合 物的分子量。 电子束能量约70ev，在此能量下，分 子离子迅速裂解成各种带正 电荷和不带电的碎片。
少、获得信息量大，仪器价格较低等特点。
红外光可分为三个区域：
近红外区： 中红外区： 远红外区：
波长（m） 0.75 ~ 2.5 2.5 ~ 15.4 15.4 ~ 830
波数（cm-1） 13330 ~ 4000 4000 ~ 650 650 ~ 12
绝大多数有机化合物红外吸收波数范围：4000 ~ 650cm-1 红外光谱法主要讨论有机物对中红外区的吸收。
相邻的键发生均裂为a-裂解，异裂为i-裂解
有机质谱得到的信息：
1）分子量，通过分子离子峰。
2）某些元素氯、溴、碘的存在，通过分子离子峰或碎片 峰的同位素峰。
3）官能团信息，通过特征系列峰。
4) 根据碎片离子峰 和分子离子峰与碎片离子峰的差值来 推测分子结构中可能存在的结构单元。
在分子光谱中，根据电磁波的波长（λ） 划分为几个不同的区域，如下图所示：
产生的正离子流受到电场的加速，并在强磁场的作用下，然后按质 荷比（m/z）大小把生成的各种离子分离，检测它们 的强度，并将 离子按其质荷比大小排列成谱，这种分 析研究的方法叫作质谱法。
质荷比（m/z）是离子的质量（m）与其所带的电 荷（z）之比， m以原子量质量单位计算，z以电子电 量为单位计算。
最大吸收波长：max
最大吸收峰值：max
例：丙酮 m正a己x烷= 279nm ( =15)
• 基本术语：红移、蓝移、生色基、助色基
红移（向红移动）：最大吸收峰波长移向长波。 蓝移（向蓝移动）：最大吸收峰波长移向短波。
生色基：产生紫外（或可见）吸收的不饱和基团， 如：C=C、C=O、NO2等。
助色基：其本身在紫外或可见光区不显吸收，但当其与生色基 相连时，能使后者吸收峰移向长波或吸收强度增加 （或同时两者兼有），如：-OH、-NH2、Cl等。
质谱：化合物电离后按照荷质比被仪器分离并记录下来而 得到的谱图。
横坐标：m/e (质荷比) ; 纵坐标：相对强度（丰度）
100
相 80 对 强 60 度 40 %
20
0 2
m/e
12 14 16 17
甲烷的质谱
最强的峰为基峰，规定其强度为100%. 峰的强度与该离子
出现的几率有关。丰度最高的阳离子是最稳定的阳离子。
大多数阳离子带电荷+1，故其峰的m/e值为阳离子的质量; m/e值最大的是母体分子的分子量. (除非母体离子发生裂解等)。
[质谱表]
m/e
2
相对强度 1.36
甲烷的质谱表
12
13
3.65 9.71
14 18.82
15 90.35
16
17
100.00 1.14
化合物的分子离子峰（M+）即为物质的精确分子 量。
6.1 IR的基本原理
6.1.1 分子振动与红外光谱 6.1.2 分子振动的类型 6.1.3 红外吸收峰产生的条件
6.1.1 分子振动与红外吸收光谱的产生
分子的近似机械模型——弹簧连接小球。 分子的振动可用Hooke’s rule来描述：
1 k( 1 1 )
(1)
2 m1 m2
红外光谱中，频率常用波数—每厘米中振动的次数表示。 波数与波长互为倒数。 σ=1/λ= ν/c, c为光速.
OH O HO
NCH3 吗啡碱
而现在的结构测定，则采用现代仪器分析法，优点： 省时、省力、快速、准确，试剂耗量是微克级的，甚至更少。
它不仅可以研究分子的结构，而且还能探索到分子间 各种集聚态的结构构型和构象的状况，对人类所面临
的生命科学、材料科学的发展，是极其重要的。
对有机化合物的研究，应用最为广泛的是： 紫外光谱（ultraviolet spectroscopy 缩写为UV）、 红外光谱（infrared spectroscopy 缩写为IR）、 核磁共振谱（nuclear magnetic resonance 缩写为NMR） 质谱（mass spectroscopy 缩写为MS）.
红外光谱(IR)
（Infrared Spectroscopy, IR）
6.1 红外光谱的基本原理 6.2 红外光谱的一般特征 6.3 红外图谱的解析
概述
红外光谱就是当红外光照射有机物时，用仪器记 录下来的吸收情况（被吸收光的波长及强度等）。
۩ 红外光谱研究的是分子运动（振动）的光谱。 ۩ 该分析具有测试方法简单、迅速、所需试样量
第六章. 有机化合物的结构解析
前 言：
有机化合物的结构解析（即测定）—— 从分子水平 认识物质的基本手段，是有机化学的重要组成部分。过 去，主要依靠化学方法进行有机化合物的结构测定，其 缺点是：费时、费力、费钱，试剂的消耗量大。
鸦片中吗啡碱结构 的测定，从1805年 开始研究，直至 1952年才完全阐明， 历时147年.
紫外光谱（UV）
1. 紫外光谱的基本原理
1) 紫外光谱的产生（电子跃迁）
E=hv
E=
hc
分子吸收紫外光区的电磁辐射，引起电子能级的跃迁即成
键电子或非键电子由基态跃迁到激发态。
< 200nm 远紫外区 ； 200 ~ 400nm 近紫外区
2) 电子跃迁的类型 有机分子最常见的电子跃迁： * * n* n* 跃迁所需能量大小顺序： * > n* > * > n*
在质谱图中，处于分子离子峰右边丰度较小的 M+1， M+2峰是有同位素引起的，称为同位素峰
有机质谱常用的电离方式：电子轰击电离（EI），化学电 离（CI），电喷雾电离（ESI）。其中电子轰击电离是最常 用的电离方式。
EI产生分子离子峰进一步碎裂成碎片峰。分子离子峰的裂 解常有一定的规律，可用于Biblioteka 行结构鉴定。*n*
*
n*
E
n
*
*
* 和 n* 跃迁，吸收波长：< 200nm (远紫外区)； * 和 n* 跃迁，吸收波长： 200~400nm (近紫外区)；
2. 紫外光谱图
吸收峰的位置、吸收强度
15
12
9
6 3
200 220
260 280
nm
320 340
横坐标：波长（nm）
纵坐标：A， ， lg，T%