有机波普分析课前复习1
有机波谱分析要点例题和知识点总结
有机波谱分析要点例题和知识点总结一、有机波谱分析概述有机波谱分析是有机化学领域中非常重要的研究手段，它能够帮助我们确定有机化合物的结构和成分。
常见的有机波谱分析方法包括红外光谱（IR）、紫外可见光谱（UVVis）、核磁共振（NMR）和质谱（MS）等。
二、红外光谱（IR）（一）原理分子中的化学键会在特定的波长处吸收红外光，从而产生红外光谱。
不同的化学键具有不同的振动频率，因此可以通过红外光谱来确定分子中存在的官能团。
（二）要点1、官能团的特征吸收峰：例如，羰基（C=O）在 1700 cm⁻¹左右有强吸收峰，羟基（OH）在 3200 3600 cm⁻¹有宽吸收峰。
2、指纹区：虽然难以准确归属，但对于区分不同的化合物具有重要意义。
（三）例题例 1：某化合物的红外光谱在 1720 cm⁻¹处有强吸收峰，可能含有什么官能团？答案：羰基（C=O）。
例 2：一个化合物在 3300 cm⁻¹左右有强而宽的吸收峰，在 1050 1100 cm⁻¹有吸收峰，推测其可能的结构。
答案：可能含有羟基（OH）和醚键（COC）。
三、紫外可见光谱（UVVis）（一）原理分子中的电子在吸收特定波长的紫外或可见光后，会从低能级跃迁到高能级，从而产生吸收光谱。
（二）要点1、生色团和助色团：生色团如 C=C、C=O 等能产生紫外可见吸收，助色团如 OH、NH₂等会增强吸收。
2、吸收波长与分子结构的关系：共轭体系越长，吸收波长越长。
（三）例题例 1：比较苯和甲苯的紫外吸收波长。
答案：甲苯由于甲基的助色作用，吸收波长比苯长。
例 2：某化合物的最大吸收波长在 250 nm 左右，可能含有什么结构？答案：可能含有苯环或简单的共轭双键。
四、核磁共振（NMR）（一）原理在外加磁场的作用下，原子核会发生能级分裂，当吸收特定频率的射频辐射时，会发生共振跃迁，产生核磁共振信号。
（二）要点1、化学位移：不同环境的氢原子或碳原子具有不同的化学位移，可以用于判断其所处的化学环境。
有机波谱分析章节复习题1(1)
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?１6.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。
有机波谱分析复习分析解析
OH CH3
主要产物为
CH3 H OH CH3 -H2O CH3 CH3 重排
过程如下：
-H CH3 CH3
λmax= 217（基本值）+20（环烷基×4） +5（环外双键×1）= 242 (nm) ， 与实测值相符 。
3.由某挥发油中分得一种成分，其UV λmax= 268 nm，初步确定该化合物的 结构可能为A或B，请用UV 光谱作出判 断。
组合后，可能的结构式为
H3CO
O C CH2CH3
结构验证：其与不饱和度相符，与标准 谱图对照结构正确。
7.根据1HNMR谱图推断C8H8O2的结 构。
（1）不饱和度U=5，可能含有苯环，还有一个双 键或环； （2）δ=12.9，积分1H，单峰，重水交换峰消失， 推测可能含有-COOH； （3）δ=7～8，积分为4H，裂分为四重峰且峰型 对称，推测可能含有苯环且是对位取代； （4）δ=2.1 积分为3H，单峰，推测为甲基 -CH3； 组合后，可能的结构式为
+
m/z=88
m/z=73
9.
O CH3CH2CNHCH2CH3
170.8
的13C谱峰归属。
42.3 23.3 11.2 23.2
O CH3CH2CNHCH2CH3 23.2 42.3 170.8 23.3 11.2
180
160
140
120
100 PPM
80
60
40
20
0
10.
O
的13C谱峰归属。
43.2 24.5
24.5
HOOC
CH3
8. 核磁共振的条件
（1）自旋量子数I≠0的原子核，都具 有自旋现象，或质量数A或核电荷数 二者其一为奇数的原子核，具有自旋 现象；（2）自旋量子数I=1/2的原子 核是电荷在核表面均匀分布的旋转球 体，核磁共振谱线较窄，最适宜于核 磁共振检测，是NMR研究的主要对 象。
(一到四章)有机化合物波谱解析复习指导
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：DA、－OHB、－ClC、－SHD、 CH3CH2－2、所需电子能量最小的电子跃迁是：DA、σ→σ*B、 n →σ*C、π→π*D、 n →π*3、下列说法正确的是：AA、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、紫外光谱的峰强用εmax表示，当εmax＝5000～10000时，表示峰带：B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：CA、 4－200nmB、200－300nmC、200－400nmD、300－400nm6、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：BA、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CA、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：DA、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：AA、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：AA、 B、 C、 D、11、下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是：A（b）A、 B、 C、 D、12、频率（MHz）为4.47×108的辐射，其波长数值为AA、σ→σ*B、π→π*C、n→σ*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：AA：3N-5 B: 3N-6 C: 3N+5 D: 3N+62、非线性分子的自由度为：BA：3N-5 B: 3N-6 C: 3N+5 D: 3N+63、下列化合物的νC=C的频率最大的是：( )A B C D答案：CH2CH2CH21651 1657 1678 1680O O1716 1745 1775 1810 OOCH24、下图为某化合物的IR图，其不应含有：DA：苯环 B：甲基 C：-NH2 D：-OH5、下列化合物的νC=C的频率最大的是：A B C D答案：1646 1611 1566 164116506、亚甲二氧基与苯环相连时（1，2亚甲二氧基苯：），其亚甲二氧基的δCH 特征强吸收峰为：AA：925~935cm-1B：800~825cm-1C：955~985cm-1D：1005~1035cm-17、某化合物在3000-2500cm-1有散而宽的峰，其可能为：AA：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：C9、中三键的IR区域在：BA ~3300cm-1B 2260~2240cm-1C 2100~2000cm-1D 1475~1300cm-110、偕三甲基(叔丁基)的弯曲振动的双峰的裂距为：DA 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CRORACROHBCROFCROClC DC NR9、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 。
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。
有机波谱分析知识要点(1)
波谱分析第一章 紫外光谱1、为什么紫外光谱可以用于有机化合物的结构解析？紫外光谱可以提供：谱峰的位置（波长）、谱峰的强度、谱峰的形状。
反映了有机分子中发色团的特征，可以提供物质的结构信息。
2、紫外－可见区内（波长范围为100-800 nm ）的吸收光谱。
3、Lamber-Beer 定律 适用于单色光• 吸光度： A = lg(I 0/I) = εlc • 透光度：-lg T = εbcA ：吸光度；l ：光在溶液中经过的距离；ε：摩尔吸光系数，为浓度在1mol/L 的溶液中在1 cm 的吸收池中，在一定波长下测得的吸光度；c ：浓度。
4、有机物分子中含有π键的不饱和基团称为生色团；有一些含有n 电子的基团（如—OH 、—OR 、—NH ２、—NHR 、—X 等），它们本身没有生色功能（不能吸收λ>200 nm 的光），但当它们与生色团相连时，就会发生n —π共轭作用，增强生色团的生色能力（吸收波长向长波方向移动，且吸收强度增加），这样的基团称为助色团。
5、λmax 向长波方向移动称为红移，向短波方向移动称为蓝移（或紫移）。
吸收强度即摩尔吸光系数ε增大或减小的现象分别称为增色效应或减色效应。
6、电子跃迁的类型：1. σ→σ*跃迁：饱和烃（甲烷，乙烷）；E 很高，λ<150 nm （远紫外区）。
2. n→σ*跃迁：含杂原子饱和基团（-OH ，-NH 2）；E 较大，λ150~250 nm （真空紫外区）。
3. π→π*跃迁：不饱和基团（-C=C-，-C=O ）；E 较小，λ~ 200 nm ，体系共轭，E 更小，λ更大；该吸收带称为K 带。
4. n→π*跃迁：含杂原子不饱和基团（-C≡N ，C=O ）：E 最小，λ 200~400 nm （近紫外区）该吸收带称为R 带。
7、λmax 的主要影响因素：1. 共轭体系的形成使吸收红移；2. pH 值对光谱的影响：碱性介质中，λ↑，吸收峰红移，ε↑ 3. 极性的影响：π→π*跃迁：极性↑，红移，λ↑；ε↓。
有机化合物波谱解析复习
有机化合物波谱解析复习有机化合物波谱解析复习名词解释助色团有n电子的基团,吸收峰向长波方向移动,强度增强. 发色团红移吸收峰向长波方向移动增色作用强度增加蓝移吸收峰向短波方向移动,减色作用.强度增加增色作用使吸收强度增加的作用.减色作用使吸收强度减低的作用.吸收带跃迁类型相同的吸收峰.不是助色团的是：A、－OHB、－ClC、－SHD、CH3CH2－答案：D所需电子能量最小的电子跃迁是：A、σ→σ*B、n →σ*C、π→π*D、n →π*答案：D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，吸收峰越向蓝移答案：D近紫外区的波长为：A、4－200nmB、200－300nmC、200－400nmD、300－400nm答案：C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：A、R带B、B带C、K带D、E1带答案：B下列化合物中，在近紫外区（200～400nm）无吸收的是：A、B、C、D、答案：A下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是：A、B、C、D、x答案：D问答题• 如何用紫外光谱区别顺反异构体 • 如何用紫外光谱区别互变异构体一化合物初步推断其结构不是A 就是B ，经测定UV λmax EtOH＝352nm ，试问其结构为何？：• 基值共轭二烯：217 • 同环二烯：1*36 • 环外双键：2*5 • 烷基：6*5答案：293基值共轭二烯：215 共轭双键：30同环二烯：1*39 环外双键：3*5 烷基：a10, b12,r2*18 答案：357第二章 红外光谱 名词解释 费米共振 基频峰 振动自由度 不饱和度 特征区 指纹区 特征峰 相关峰 质量效应 共轭效应 诱导效应 振动偶合效应选择题1、线性分子的自由度为：A ：3N-5 B: 3N-6 C: 3N+5 D: 3N+62、非线性分子的自由度为：A ：3N-5 B: 3N-6 C: 3N+5 D: 3N+63、某化合物在3000-2500cm -1有散而宽的峰，其可能为：33HOOC 3OA ： 有机酸B ：醛C ：醇D ：醚4、下列羰基的伸缩振动波数最大的是：4、 中三键的IR 区域在：A ~3300cm -1B 2300~2200cm -1C 2260~2100cm -1D 1475~1300cm -15、偕三甲基(特丁基)的弯曲振动的双峰的裂距为A 10~20 cm -1B 15~30 cm -1C 20~30cm -1D 30cm -1以上问答题1.用红外光谱法区别下列各对化合物。
波谱分析复习资料
一、名词解释：
1、生色基、助色基、红移现象、蓝移现象、增色效应、减色效应、官能团吸收峰、（n+1 规则）、偶合常数、基频峰、亚稳离子、自旋－自旋偶合？
二、问答题：
1、有机化合物结构测定的经典方法？
2、有机分子电子跃迁有哪几种类型？
4、紫外谱图提供的结构信息有哪些？
5、产生红外光谱的必要条件？
6、影响IR谱峰位置变化的因素有哪些？举例说明之。
7、IR谱图解析的基本步骤？
8、影响化学位移的因素有哪些？举例说明之。
9、NMR谱图可以向我们提供关于有机分子结构的哪些信息？
10、NMR谱图解析的基本步骤？
11、波谱综合分析方法的基本步骤？
12、紫外吸收光谱的基本原理是什么？
13、影响离子断裂的因素有哪些?
14、解析红外谱图应注意哪些事项？
15、化学位移是如何产生的？
三、波谱解析：
1. 分子式为C6H14，红外光谱如下，试推其结构。
2. 分子式为C8H7N ，红外光谱如下，试推其结构。
3. 分子式为C4H6 O2，红外光谱如下，试推其结构。
4. 分子式为C10H14S ，红外光谱如下，试推其结构。
5、C3H6O2IR 3000cm-1 1700cm-1
=1 NMR 11.3 (单峰1H) 2.3 (四重峰2H)
1.2 (三重峰3H)
6、C7H8O IR 3300，3010，1500，1600，730，690cm-1
=4 NMR 7.2 (多重峰5H) 4.5 (单峰2H)
3.7 (宽峰1H)
7、根据下列谱图决定化合物的结构，并解析谱图。
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6.有机物分子吸收紫外光引起的电子跃迁类型
σ→σ* > n→σ* > π→π* > n→π* 7.基团分类：
(1)非发色基团: 饱和烃化合物
在λ＝200～400nm的近紫外区没有吸收的基团
(2)发色基团: 羰基、苯
在近紫外区产生吸收谱图的基团 (3)助色基团： 基团中含有杂原子，且杂原子上有未成键的n电子
F< CH3 < Cl < Br < OH < SH < OCH3 < NH2 < NHR < NR2 < O-
8.助色基团产生的影响
习
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
题
1、微波、x-射线、可见光、紫外光、红外光按能 量递增顺序排列。 微波→红外光→可见光→紫外光→X-射线 2、下列化合物各具有几种类型的价电子？在紫外 光照射下可发生何种类型的电子跃迁？ 乙烷、碘乙烷、丙酮、丁二烯、苯乙酮、苯乙烯
(1)乙烷 CH3-CH3 只有σ 键，只能发生σ →σ *类型的电子跃迁; (2)碘乙烷 CH3CH2I 有n电子，σ键，可发生n→σ*,σ→σ*跃迁;
(3)丙酮 CH3COCH3 有n电子，σ键，π键， 可发生σ→σ*，π→π* , n→σ*,n→π*跃迁; (4)丁二烯CH2CHCHCH2有σ键，π键，可发生σ→σ*，π→π*跃迁; (5)苯乙酮 C6H5COCH3 有σ键，n电子，π键，可发生σ→σ*，n→π* ， π→π* (6)苯乙烯C6H5CHCH2 有σ键，π键，可发生σ→σ*，π→π*跃迁, π→π*，n→σ*跃迁
课前复习
1. 紫外光谱：分子中的某些价电子吸收一定波长的 紫 外光后由低能级（基态）跃迁到高能级（激发态） 而产生的光谱。
2. 能量与波长的关系: E＝h C/λ；
3. 紫外区：10~400nm；其中，远紫外10~200 、近紫
外200~400；
4. σ电子 > π电子 > n电子 5. 分子中的电子跃迁就是从电子被占满的各个基态成 键轨道向反键轨道跃迁---产生吸收光谱