有机波谱分析-第三版-第四章核磁共振碳谱课后习题答案
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有机波谱分析参考题库及答案第二章:紫外吸收光谱法一、选择81. 频率(MHz)为4.47×10的辐射，其波长数值为(1)670.7nm (2)670.7μ (3)670.7cm (4)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 (1)吸收峰的强度 (2)吸收峰的数目 (3)吸收峰的位置 (4)吸收峰的形状 3. 紫外光谱是带状光谱的原因是由于(1)紫外光能量大 (2)波长短 (3)电子能级差大(4)电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因4. 化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高**** (1)ζ?ζ (2)π?π (3)n?ζ (4)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(1)水 (2)甲醇 (3)乙醇 (4)正己烷6. 下列化合物中，在近紫外区(200,400nm)无吸收的是(1) (2) (3) (4)7. 下列化合物，紫外吸收λ值最大的是 max(1) (2) (3) (4)二、解答及解析题1. 吸收光谱是怎样产生的,吸收带波长与吸收强度主要由什么因素决定,2. 紫外吸收光谱有哪些基本特征,3. 为什么紫外吸收光谱是带状光谱,4. 紫外吸收光谱能提供哪些分子结构信息,紫外光谱在结构分析中有什么用途又有何局限性,,5. 分子的价电子跃迁有哪些类型,哪几种类型的跃迁能在紫外吸收光谱中反映出来?6. 影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些,7.有机化合物的紫外吸收带有几种类型,它们与分子结构有什么关系,8. 溶剂对紫外吸收光谱有什么影响,选择溶剂时应考虑哪些因素,9. 什么是发色基团,什么是助色基团,它们具有什么样结构或特征,**10.为什么助色基团取代基能使烯双键的n?π跃迁波长红移,而使羰基n?π跃迁波长蓝移,*11. 为什么共轭双键分子中双键数目愈多其π?π跃迁吸收带波长愈长,请解释其因。
12. 芳环化合物都有B吸收带，但当化合物处于气态或在极性溶剂、非极性溶剂中时，B吸收带的形状有明显的差别，解释其原因。
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第二章：紫外吸收光谱法一、选择1. 频率（MHz）为4.47×108的辐射，其波长数值为（1）670.7nm （2）670.7μ（3）670.7cm （4）670.7m2. 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（1）吸收峰的强度（2）吸收峰的数目（3）吸收峰的位置（4）吸收峰的形状3. 紫外光谱是带状光谱的原因是由于（1）紫外光能量大（2）波长短（3）电子能级差大（4）电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因4. 化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高（1）σ→σ*（2）π→π*（3）n→σ*（4）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（1）水（2）甲醇（3）乙醇（4）正己烷6. 下列化合物中，在近紫外区（200～400nm）无吸收的是（1）（2）（3）（4）7. 下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是（1）（2）（3）（4）二、解答及解析题1.吸收光谱是怎样产生的？吸收带波长与吸收强度主要由什么因素决定？2.紫外吸收光谱有哪些基本特征？3.为什么紫外吸收光谱是带状光谱？4.紫外吸收光谱能提供哪些分子结构信息？紫外光谱在结构分析中有什么用途又有何局限性？5.分子的价电子跃迁有哪些类型？哪几种类型的跃迁能在紫外吸收光谱中反映出来?6.影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些？7.有机化合物的紫外吸收带有几种类型？它们与分子结构有什么关系？8.溶剂对紫外吸收光谱有什么影响？选择溶剂时应考虑哪些因素？9.什么是发色基团？什么是助色基团？它们具有什么样结构或特征？10.为什么助色基团取代基能使烯双键的n→π*跃迁波长红移？而使羰基n→π*跃迁波长蓝移？11.为什么共轭双键分子中双键数目愈多其π→π*跃迁吸收带波长愈长？请解释其因。
12.芳环化合物都有B吸收带，但当化合物处于气态或在极性溶剂、非极性溶剂中时，B吸收带的形状有明显的差别，解释其原因。
波谱解析第4章 核磁共振碳谱
• 影响碳化学位移的结构性因素 • 影响碳化学位移的外部因素
2015-7-11
药物分析学科组
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一、影响碳化学位移的结构性因素
韦 国 兵
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碳原子的杂化 碳核周围的电子云密度 诱导效应 共轭效应 空间效应 重原子效应 分子内氢键的影响 取代基的数目
2015-7-11
2015-7-11
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概述
韦 国 兵
• 用符号δ表示，用TMS为内标，其化学位 移为0. • 碳谱的化学位移一般在0—220ppm左右。 • 溶剂：水溶性样品用氘代二氧六环或2， 2-二甲基-2-硅代戊烷-5-磺酸钠（DSS）。
2015-7-11
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一、化学位移的影响因素
问题：
韦 国 兵
• •
12C虽然丰度比最大(为98.9％)，但因
I=0，没有
磁性而无法测定；
13C虽有磁性(I＝1/2)，但13C的天然丰度为12C的
1.108%，13C的磁旋比γ是1H的1/4；磁共振的灵
敏度与γ3成正比，因此观测灵敏度只有1H核的1 ／64，且丰度比甚小，仅1.1％，故总的信号灵 敏度仅约为1H核的1／6000，
2015-7-11
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碳谱与氢谱的区别
韦 国 兵
NOE增益
为了消除13C-1H偶合裂分所致的复杂多重峰，通常 都是在质子宽带去偶或偏共振去偶的条件下测定 13CNMR谱。因而，这种质子去偶的碳谱峰都有 NOE增益。由于D-D弛豫效率的不同，有机化合物 中各种类型碳核由NOE引起的增益也不一样，顺序 为：CH2≥CH≥CH3>C。 由于各种不同碳核NOE增益不同，宽带去偶谱或偏 共振去偶谱中的共振峰强度与对应碳核数目不成比 例，峰强度不能用于定量。但是，除季碳强度总是 很小之外，其他碳核的共振峰强度与相应碳核数目 仍然成近似的正比关系。因此，利用13CNMR谱也 可以近似地估算分子中碳核的数目。
有机化合物波谱解析-有机波谱分析-课后习题答案-xu
第二章 质谱习题及答案1、化合物A 、B 质谱图中高质荷比区的质谱数据，推导其可能的分子式解：分子离子峰为偶数62=•+M表明不含氮或含有偶数个氮。
对于A ，1:3)(:)2(≈+M RI M RI ，所以分子中含有一个Cl 原子，不可能含氮。
则根据8.41.1100)()1(==⨯+x M RI M RI ，得3,2==y x ，所以A 分子式C 2H 3Cl ，UN=1合理；对于B ，4.4)2(=+M RI ，所以分子中可能含有一个S 原子，不可能含氮。
则根据8.38.01.1100)()1(=+=⨯+z x M RI M RI ，6,2==y x ，所以B 分子式C 2H 6S ，UN=0合理。
2、化合物的部分质谱数据及质谱图如下，推导其结构解：1:6:9)4(:)2(:)(≈++M RI M RI M RI ，所以分子中含有两个Cl ，m/z=96为分子离子峰，不含氮。
根据4.21.1100)()1(==⨯+x M RI M RI ，2,2==y x ，分子式为C 2H 2Cl 2，UN=1，合理。
图中可见：m/z 61(M-35)，RI(100)为基峰，是分子离子丢失一个Cl 得到的； m/z=36, 为HCl +；m/z=26(M-Cl 2), RI(34)，是分子离子丢失Cl 2得到的，相对强度大，稳定，说明结构为CHCl=CHCl 。
解：分子离子峰m/z 185为奇数表明含有奇数个氮。
基峰m/z 142=M 43，丢失的碎片可能为(C 3H 7，CH 3CO )，若丢失碎片为(CH 3CO)，则来源于丁酰基或甲基酮，结合分子中含氮元素，很有可能为酰胺类物质，那么就应该有很强的分子离子峰，而m/z 185峰较弱，所以，丢失的中性碎片应该是(C 3H 7），来源于长链烷基，谱图中有而则m/z 29,43,57的烷基m/z 142=A 的组成， C x H y N z O w S S3.1037.01.1100)()1(=+=⨯+z x A RI A RI ，设z=1，则x=，若z=3，则x=，不合理。
有机波谱分析课件 四 核磁共振碳谱(含习题)
顺磁离子效应
顺磁物质对碳谱谱线的位移和线宽有强烈的影响。一些位移试剂 如镧系元素铕（Eu）、镨（Pr）、钇（Yb）等的盐类，包括氯化 物、硝酸盐、过氯酸盐等，以及它们的 -二酮的络合物，也都可 以作为13C 的位移试剂，使碳谱谱线产生位移。
烯烃及取代烯烃的化学位移
C 100~150 ppm 对于取代烯烃： (>C=)> (-HC=)> (H2C=)
核磁共振碳谱特点
弛豫时间长。13C 的弛豫时间比1H 慢得多，有的化合物中的一些碳原子的 弛豫时间长达几分钟，这使得测定 T1、T2等比较方便。另外，不同种类的 碳原子弛豫时间也相差较大，这样，可以通过测定弛豫时间来得到更多的 结构信息。
共振方法多。13C NMR 除质子噪声去耦谱外，还有多种其它的共振方法， 可获得不同的信息。如偏共振去耦谱，可获得13C-1H 耦合信息；门控去耦 谱，可获得定量信息等。因此，碳谱比氢谱的信息更丰富，解析结论更清 楚。
诱导效应
苯环取代因有共轭系统的电子环流，取代基对邻位及 对位的影响较大，对间位的影响较小。芳环上有杂原 子时，取代效应也和饱和环不同。
空间效应
13C化学位移还易受分子内几何因素的影响。相隔几个键的碳由于空间上的 接近可能产生强烈的相互影响。通常的解释是空间上接近的碳上 H 之间 的斥力作用使相连碳上的电子密度有所增加，从而增大屏蔽效应，化学位 移则移向高场。如甲基环己烷上直立的甲基 C（7）和环己烷 C（3）和 C （5）的化学位移比平伏键甲基位向的构象异构体的化学位移各向高场移 4 和 6 ppm左右。
图谱简单。虽然碳原子与氢原子之间的耦合常数较大，但由于它们的共振 频率相差很大，所以-CH-、-CH2-、-CH3等都构成简单的 AX、AX2、AX3体系 。因此即使是不去耦的碳谱，也可用一级谱解析，比氢谱简单。
有机波谱-习题-第四章：氢核磁共振
第四章一、填空1.核磁共振英文简称________。
其理论基础是_______和________。
2.通过核磁共振可以得到的三个光谱参数：______、_______和_______。
3.通过分析核磁共振谱可以了解特定原子（如1H、13C）的______、_______、________及_______等。
4.按自旋量子数不同，可以将核分成两类：一类是______，这类核______核磁矩，如______等，这类核不能用NMR测出。
另一类是______，这类核______核磁矩。
5.自旋量子数I≠0的核可分为两种情况。
一种情况是______，这类核可以看作是_______，是NMR测试的主要对象，如_______.。
另一种情况是______，可以把它看作是绕主轴旋转的椭球体。
它们的电荷分布不均匀，有电四极矩存在，NMR信号复杂。
6.若将原子核置于外磁场中，则核可以有________个自旋取向。
每个自旋取向用______表示，则___________。
7.核磁共振中，若高级的核没有其他途径回到低能级，也就是说没有过剩的低能级核可以跃迁，就不会有________，NMR信号将________，这个现象称为________。
8.在正常情况下在测试过程中，高能级的核可以不用辐射的方式回到低能级，这个现象称为________。
它有两种方式：一种是________，又称________，核（自旋体系）与______进行能量交换，高能级的核把能量以热运动的形式传递出去，由高能级返回低能级；另一种是______，又称________。
高能级核把能量传递给_______。
在此弛豫过程前后，各种能级核的总是不变。
9.当氢核处于磁场中时，在外加磁场的作用下，电子的运动产生感应磁场，其方向与外加磁场方向_______。
因而外围电子云起到________的作用，这种作用称为_______。
若某种影响使质子周围电子云密度降低，则屏蔽效应_______，10.氢核磁共振最常用的内标是_______，简写为_________.11.当使用不同频率的仪器测化合物核磁共振谱时，同一个物质的某一质子其出峰位置即化学位移_______表示时，其数值是不变的。
有机化合物波谱解析_有机波谱分析 课后习题答案参考
第二章 质谱习题及答案1、化合物A 、B 质谱图中高质荷比区的质谱数据，推导其可能的分子式解：分子离子峰为偶数62=•+M表明不含氮或含有偶数个氮。
对于A ，1:3)(:)2(≈+M RI M RI ，所以分子中含有一个Cl 原子，不可能含氮。
则根据8.41.1100)()1(==⨯+x M RI M RI ，得3,2==y x ，所以A 分子式C 2H 3Cl ，UN=1合理；对于B ，4.4)2(=+M RI ，所以分子中可能含有一个S 原子，不可能含氮。
则根据8.38.01.1100)()1(=+=⨯+z x M RI M RI ，6,2==y x ，所以B 分子式C 2H 6S ，UN=0合理。
2、化合物的部分质谱数据及质谱图如下，推导其结构解：1:6:9)4(:)2(:)(≈++M RI M RI M RI ，所以分子中含有两个Cl ，m/z=96为分子离子峰，不含氮。
根据4.21.1100)()1(==⨯+x M RI M RI ，2,2==y x ，分子式为C 2H 2Cl 2，UN=1，合理。
图中可见：m/z 61(M-35)，RI(100)为基峰，是分子离子丢失一个Cl 得到的； m/z=36, 为HCl +；m/z=26(M-Cl 2), RI(34)，是分子离子丢失Cl 2得到的，相对强度大，稳定，说明结构为CHCl=CHCl 。
解：分子离子峰m/z 185为奇数表明含有奇数个氮。
基峰m/z 142=M -43，丢失的碎片可能为(⋅C 3H 7，CH 3CO ⋅)，若丢失碎片为(CH 3CO ⋅)，则来源于丁酰基或甲基酮，结合分子中含氮元素，很有可能为酰胺类物质，那么就应该有很强的分子离子峰，而m/z 185峰较弱，所以，丢失的中性碎片应该是(⋅C 3H 7），来源于长链烷基，谱图中有而则m/z 29,43,57的烷基m/z 142=A 的组成， C x H y N z O w S S 3.1037.01.1100)()1(=+=⨯+z x A RI A RI ，设z=1，则x=9.0，若z=3，则x=8.35，不合理。
波谱解析 第四章 碳谱作业参考答案
E : (3)用 D PT-135°谱区别 第四章 核磁共振碳谱参考答案3.(1)用 DEPT-135°谱区别：1 个正峰（CH 3）,3 个倒峰（CH 2）。
：3 个正峰（2 个 CH 3，1 个CH ）,1 个倒峰（CH 2）。
(2)用常规碳谱可区别:有 6 个峰。
有 8 个峰。
:有 4 个正峰(2 个 CH 3，2 个 CH ):2 个正峰(2 个 CH 3),1 个倒峰（CH 2）6.1)由分子式C5H9O2Br 计算不饱和度Ω=1，结构中可能含一个双键或一个环。
2)1H NMR 解析：1.25(t):CH x-CH2- ;2.85(t): 弱吸电子基团-CH y-CH2- ;3.55(t): 弱吸电子基团-CH z-CH2- ;4.20(q): -CO2-CH m-CH3(该基团CH m必定与吸电子基团相连。
根据化学位移和分子式可初步判断是与酯基氧原子相连) 3)13C NMR 解析：共有五条峰，与结构式中碳数一致，说明分子中不含对称元素。
178.2(s): 羧酸或其衍生物的C=O;60.8(t): -CH2-，与氧原子相连37.8(s): -CH2-，可能与弱吸电子原子相连26.5(t): -CH2-，可能与弱吸电子原子相连14.2(q): -CH34)推断过程：碳谱表明分子中有1 个羰基，3 个亚甲基和1 个甲基，因此氢谱中4.20ppm 处必定为亚甲基，所以分子中含CO2CH2CH3片段，再结合氢谱，该片段中CH3出峰应该在1.25ppm 处。
这样一来，可以进一步推断2.85 和3.55ppm 处的信号必然是剩余两个亚甲基，由于都为t 峰，这两个亚甲基必定相连，所以推测出分子含有片段CH2CH2，且两端都连有弱吸电子基团。
至此，分子中含有如下片段：一个B（r（端基），因此该化合物的结构为：端基），一个CH2CH2，一个CO2CH2CH38.1)由分子式C8H5NO2可算出不饱和度Ω=7，结构中可能含有苯环。