波谱分析 复习提纲(研究生)
波谱分析复习题(终审稿)
波谱分析复习题公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]第一章绪论1.不饱和度的计算不饱和度计算公式：U=n4+1+(n3-n1)/2式中n4、n3、n1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目的作样品的准备。
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;先选择性做几个重要、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，还能推出分子式，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中元素的组成，进而得到可能的分子式。
（3）结合核磁共振氢谱、碳谱推测简单烃类等分子的分子式。
(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+1+(n3-n1)/2式中n4、n3、n1分别为4价、3价、1价原子的个数。
5．各部分结构的确定；（a)不饱和类型红外光谱和核磁共振可用于判断C=O、C=N等不饱和类型。
UV 可用于共轭体系的判断。
(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，必要时与计算值对照。
《波谱分析》期末复习资料
《波谱分析》期末复习资料·《波谱分析》期末复习资料⼀、名词解释：1、摩尔吸光系数；根据⽐尔定律，吸光度A与吸光物质的浓度c和吸收池光程长b 的乘积成正⽐。
当c的单位为g/L，b的单位为cm时，则A = abc，⽐例系数a称为吸收系数，单位为L/g.cm；当c的单位为mol/L，b的单位为cm时，则A = εbc，⽐例系数ε称为摩尔吸收系数，单位为L/mol.cm，数值上ε等于a与吸光物质的摩尔质量的乘积。
它的物理意义是：当吸光物质的浓度为1 mol/L，吸收池厚为1cm，以⼀定波长的光通过时，所引起的吸光度值A。
ε值取决于⼊射光的波长和吸光物质的吸光特性，亦受溶剂和温度的影响。
显然，显⾊反应产物的ε值愈⼤，基于该显⾊反应的光度测定法的灵敏度就愈⾼。
2、⾮红外活性振动；物质分⼦吸收红外光发⽣振动和转动能级跃迁，必须满⾜两个条件：1. 红外辐射光量⼦具有的能量等于分⼦振动能级能量差△E2. 分⼦振动时必须伴随偶极矩的变化，具有偶极矩的变化的分⼦振动是红外活性振动，否则是⾮红外活性振动。
3、弛豫；⼈们把向平衡状态恢复的过程称为弛豫过程。
原⼦核从激化的状态回复到平衡排列状态的过程叫弛豫过程。
这个过程遵循指数变化规律，其时间常数称为弛豫时间。
弛豫过程所需的时间叫弛豫时间。
即达到热动平衡所需的时间。
热动平衡即因热量⽽导致的动态平衡。
4、碳谱的γ-效应；5、麦⽒重排是MCLATTERTY对质谱分析中离⼦的重排反应提出的经验规则。
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（属于均裂），这种断裂称为McLafferty重排，简称麦⽒重排（麦⽒于1956年发现），例如：2-戊酮在质谱中，位于含有杂原⼦双键的γ-位氢原⼦，通过六员过渡态转移到杂原⼦上的过程称之为麦⽒重排。
波谱分析复习题
《波普分析》复习题集一、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、1.49×10102.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、δasCH D、δsCH7.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8.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9.下列哪种核不适宜核磁共振测定（）A、12C B、15N C、19F D、31P10.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、-CHO11.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12.含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为：（）A、偶数B、奇数C、不一定D、决定于电子数13. 二溴乙烷质谱的分子离子峰（M ）与M+2、M+4的相对强度为： （ ） A 、1:1:1 B 、2:1:1 C 、1:2:1 D 、1:1:214. 在丁酮质谱中，质荷比值为29的碎片离子是发生了 （ ） A 、α-裂解产生的。
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。
核磁共振波谱分析复习提纲
核磁共振波谱分析复习提纲一、基本原理自旋量子数Ⅰ=1/2的1H，13C，19F，31P……磁旋比γ是原子核的重要属性，1H的γ= 26.753，13C的γ= 6.728，在特定的谱仪中，γ的差异使不同的核具有不同的观测频率。
自旋偶合 n+1规律影响化学位移的因素影响偶合常数的因素二、氢谱氢谱的化学位移由σd起主要作用氢谱的化学位移范围(一般情况)9 8 7 6 5 4 3 2 1 0δ醛苯环烯烃电负性取代—烷烃烷烃1.影响化学位移的因素(P28)(1)诱导效应电负性取代基，使与取代基相连同一碳原子的氢的化学位移向低场移动，反之亦然。
诱导效应可沿碳链延伸，随键数增加而降低。
烷基化也可使相连碳上的氢的化学位移向低场移动。
电负性取代基对不饱和烃的影响较复杂，需同时考虑诱导效应和共轭效应。
(2)杂化SP3→SP2，S电子成份25%→30%，化学位移→低场。
(3)共轭效应p—π共轭。
乙烯醚的β位氢(相对乙烯而言)，苯酚的邻位氢(相对苯而言)，其化学位移→高场。
苯环取代，取代基为-OH，-OR，-NH2，-NHR等时，苯环邻、对位氢向高场位移。
(P62) π—π共轭，α，β不饱和酮的β位氢(相对乙烯而言)，苯甲醛的邻位氢(相对苯而言)，其化学位移→低场。
苯环取代，取代基为-NO2，-COR，-COOR，-CONHR等时，苯环上的氢均向低场位移，邻位氢尤甚。
(P62)(4)范德华效应(5)氢键效：一般使化学位移→低场。
2.偶合常数(P44)氢谱中的偶合一般为3J，同碳两个不等价质子偶合为2J。
苯环氢的邻位偶合3J为6—9Hz，间位偶合4J为1—3Hz，对位偶合5J为0—1Hz，可见随着核之间相隔化学键数目的增加，相互偶合减弱，偶合常数变小。
π键传递偶合能力比σ键强，烯烃的3J>饱和烷烃的3J。
影响偶合常数的因素。
3.自旋偶合化学等价磁等价自旋偶合(1)一级谱图：可用n+1规律解释，可从图谱中直接读出δ与J值。
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。
波谱考点
一、紫外光谱1.郎伯-比耳定理A = log(I0/I1 ) = log(1/T ) = €*c*I2.溶剂极性作用极性增大使π—π*红移，n—π*跃迁蓝移，精细结构消失3.作用：推测化合物分子骨架1)200-800nm 没有吸收，说明分子中不存在共轭结构(-C=C-C=C-，-C=C-C=O，苯环等），可能为饱和化合物。
2)200-250nm有强吸收峰，为发色团的K带，说明分子中存在上述共轭结构单元。
3)250-300nm 有中等强度的吸收峰，为苯环的B带，说明为芳香族化合物。
4)270-350nm有弱吸收峰，为R带，可能为羰基化合物、烯醇等。
5)样品有颜色，说明分子中含较大的共轭体系，或为含N化合物。
二、红外光谱1.分子的振动造成偶极矩的改变产生红外吸收分子的振动的频率与化学键的强度和原子的质量相关红外光谱通过测定分子中化学键的振动频率来确定官能团下面式子中力常数k：与键长、键能有关：键能↑（大），键长↓(短)，k↑。
2.红外活性1)必须是能引起分子偶极矩变化的振动才能产生红外吸收光谱2)极性键通常有红外活性3)对称分子中的非极性键通常没有红外活性或吸收很弱3.振动中偶极矩变化越大，吸收强度越大4.特征吸收频率具有同一类型化学键或官能团的不同化合物，其红外吸收频率总是出现在一定的频率范围内，我们把这种能代表某基团，并有较高强度的吸收峰，称为该基团的特征吸收峰（又称官能团吸收峰）。
5.各种官能团的红外吸收位置6.影响红外光谱吸收强度的因素1)极性大的基团，吸收强度大，C=O比C=C强，C=N比C=C强2)使基团极性降低的诱导效应使吸收强度减小，使基团极性增大的诱导效应使吸收强度增加3)共轭效应使π电子离域程度增大，极化程度增大，吸收强度增加4)振动耦合使吸收增大，费米共振使倍频或组频的吸收强度显著增加5)形成氢键使振动吸收峰变强变宽6)能级跃迁的几率，v=0→v=2比v=0→v=1能阶大，但几率小，吸收峰弱诱导效应、共轭效应、中介效应（共振效应）、环的张力、空间障碍、氢键、质量效应7.官能团特征吸收位置1)烷烃特征吸收位置2)烯烃特征吸收位置3)烯烃=C-H的面外弯曲振动——判断双键的取代类型4)炔烃特征吸收位置a)炔键C-H伸缩振动：3340-3300厘米-1，波数高于烯烃和芳香烃，峰形尖锐b)CC叁键伸缩振动：2100厘米-1 ，峰形尖锐，强度中到弱。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
12
综合解析方法
1，初步查看分析各种图谱，得出最明概念和原理
ultraviolet and visible spectra Lamber and Beer's law
紫外吸收光谱
紫外可见光谱 朗伯比尔定律
absorbance
transmittance molar extinction coefficient Chromophore Auxochrome
2，分子式和不饱和度的确定。
3，确定分子中存在的官能团。 4，以官能团为出发点扩大为结构单元(核磁最重要)。 5，利用已知结构单元组成几种可能的结构。 6，分析数据，排除信息间有冲突的结构，选择出最可 能的结构。
13
1，产生红外吸收的条件。
1
h 2 k
k
1307 k
2，振动波数的计算。
1 2c
3，掌握影响分子吸收频率的因素例如质量效应、诱导效应、 中介效应、共轭效应、空间位阻、环张力和氢键，会判断比较。 4，了解红外光谱仪的分类（色散型和干涉型）和红外样品 制备的方法。 5，掌握红外光谱的四个分区：X-H区、叁键区、双键区、指 纹区。
9
12，会应用偏共振去偶碳谱或DEPT谱分辨碳的级数。
13，二维谱要求能识别J分解谱，HHCOSY，HMQC, HMBC谱。
10
第四节
质谱
1，了解质谱原理和质谱仪组成。 2，了解分子离子、准分子离子、碎片离子、亚稳离子、奇 电子离子、偶电子离子、同位素离子等概念。 3，了解EI、CI、FAB和ESI等离子化技术的方法和特点。 4，了解影响离子丰度的因素。 5，质谱裂解反应的类型，断裂的特点(α裂解、i裂解、σ裂 解、麦氏重排、四员环重排、逆DA反应等)。
anisotropy of chemical bonds
spin-spin coupling spin-spin spliting
化学键的各向异性
自旋－自旋偶合 自旋－自旋裂分
chemical equivalent
magnetically equivalent coupling constant
化学等价
吸光度
透光率 摩尔消光系数 发(生)色团 助色团
Red shift
Blue shift K-band R-band
红移
兰移 K-带 R-带
B-band
E-band
B-带
E-带
2
二，应掌握的知识和技能
1，熟练运用伍德沃德规则计算共轭烯烃体系、 α , β不饱和醛 酮体系和苯系的最大吸收波长。 2，熟练掌握K带、R带、B带、E带的特征，能从谱图或数据 中判断属于哪个带。 3，根据分子式，熟练计算不饱和度。 4，了解紫外可见分光光度计仪器基本组成部分及功能，单 色器的类型。 5，应用朗伯比尔定律计算摩尔消光系数(ε)。
磁等价 偶合常数
7
二，应掌握的知识和技能
1，自旋核的条件。
2，核磁共振的条件。
3，核磁共振仪的分类和核磁测定方法的分类。
4，用氘代有机溶剂和重水测定核磁时分别使用的内标。 5，影响化学位移的因素：诱导效应、共轭效应、各向异性效 应、范德华效应、氢键效应和溶剂效应。
8
6，各类质子和13C的化学位移范围。 7，常见2J、3J的偶合常数值。 8，常用氘代溶剂的残留溶剂峰和水峰。 9，从AB系统谱图和一级谱图计算偶合常数和化学位移。 10，对给定的化合物氢谱和碳谱各峰进行指认。 11，从未知化合物氢谱和碳谱推导结构。