第八章现代物理实验方法在有机化学中的应用练习及答案讲述
现代物理实验方法在有机化学中的应用共21页文档

1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律,就难以成功。
3、道德行为训练,不是通过语言影响 ,而是 让儿童 练习良 好道德 行为, 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体,养 成儿童 自觉的 纪律性 ,这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
61、奢侈是舒适的,否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学,如日出之阳;壮而好学 ,如日 中之光 ;志而 好学, 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也,匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里,与其说好 的教师 是幸福 ,不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战,就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
第八章 现代物理实验方法在有机化学中的应用练习及答案

第八章现代物理实验方法在有机化学中的应用1.指出下列化合物能量最低的电子跃迁的类型。
答案:⑴. π-π* ⑵.n-σ*⑶.n-π* ⑷. n-σ* ⑸. п-п*2.按紫外吸收波长长短的顺序,排列下列各组化合物。
⑴.⑵.CH3-CH=CH-CH=CH2 CH2=CH-CH=CH2 CH2=CH2(3).CH3I CH3Br CH3Cl⑷.⑸. 反-1,2-二苯乙烯顺-1,2-二苯乙烯答案:⑴以环己酮为基准,添加共轭双键及增加助色基都使UV吸收产生红移。
⑵以乙烯为基准,添加共轭双键及增加助色基都使UV吸收产生红移。
CH3-CH=CH-CH=CH2>CH2=CH-CH=CH2>CH2=CH2⑶杂原子的原子半径增大,化合物的电离能降低,吸收带波长红移。
n ® s*CH3I>CH3Br>CH3Cl⑷以苯环为基准,硝基苯增加p-p共轭,氯苯增加p-p共轭,UV吸收红移。
⑸反式异构体的共轭程度比顺式异构体更大。
反-1,2-二苯乙烯>顺-1,2-二苯乙烯3.指出哪些化合物可在近紫外区产生吸收带.(1) (2)CH3CH2OCH(CH3)2(3) CH3CH2C≡CH(4) (5) CH2=C=O (6).CH2=CH-CH=CH-CH3答案:可在近紫外区产生吸收带的化合物是⑷,⑸,⑹。
4、图8-32和图8-33分别是乙酸乙酯和1-己烯的红外光谱图,试识别各图的主要吸收峰:答案:图8-32己酸乙酯的IR图的主要吸收峰是:①.2870-2960cm-1为-CH3,>CH2的V C-H碳氢键伸缩振动。
②.1730cm-1为V C=O羰基伸缩振动。
③.1380cm-1是-CH3的C-H弯曲振动。
④.1025cm-1,1050CM-1为V C-O-C 伸缩振动。
图8-33,1-己烯的IR图主要吸收峰是①.=C-H伸缩振动。
②.-CH3,>CH2中C-H伸缩振动。
③.伸缩振动,④.C-H不对称弯曲振动。
大学物理答案8.第八章

⼤学物理答案8.第⼋章第⼋章热⼒学第⼀和第⼆定律思考题8-13 强光照射物体,可以使物体的温度上升,导致物体内能的改变。
试问这⼀过程属于热量传递还是⼴义的做功。
8-14 储⽓瓶中的⼆氧化碳急速喷出,瓶⼝处会出现固态的⼆氧化碳----⼲冰。
为什么?8-15 ⽇常⽣活中有“摩擦⽣热”的提法,从物理上讲正确的表述是什么?8-16 有⼈说:只有温度改变时,才有吸热或放热现象。
这种说法正确吗?试举例说明之。
8-17 微元dW、dQ和dU与具体微元过程有关吗?微元dQT呢?8-18 参考§8.4关于开尔⽂表述与克劳修斯表述等价性的证明,试⽤反证法证明卡诺循环与克劳修斯表述的等价性。
8-19 等温膨胀过程的熵变⼤于零,有⼈说这表明此过程是不可逆的过程。
这种说法正确吗?8-20 基于克劳修斯表述证明两条绝热线不可能相交。
8-21 定义状态量焓H=U+pV。
对准静态且只有压强做功的过程,证明dH=Tds+Vdp,并说明该量在等压过程中的物理意义。
8-22报载,⼀⼩孩在夏季午睡时,由于长时间压着⼀个⼀次性打⽕机,导致打⽕机破裂,其⽪肤轻度冻伤。
试思考其中的物理原因。
8-23 ⼀般来说,物体吸热(放热)温度上升(下降),其热容量为正值。
但是对于⾃引⼒系统,热容量可能取负值。
试以第七章例7.3为例说明之。
习题8-1 某⼀定量氧⽓原处于压强P1=120atm 、体积V1=1.0L 、温度t1=27摄⽒度的状态,经(1)绝热膨胀,(2)等温膨胀,(3)⾃由膨胀,体积增⾄V2=5.0L 。
求这三个过程中⽓体对外做功及末状态压⼒值。
解:112120, 1.0,300 5.0p atm V l T K V l====氧⽓的775225p vC R R C γ=== (1)绝热膨胀:111611122212() 1.2810a V p V p V p p P V ---===? 1412[1()] 1.44101V pVW J V γγ-=-=?- (2)等温过程:111611122212() 1.2810a V p V p V p p P V ---=∴==? 1412[1()] 1.44101V pVW J V γγ-=-=?- (3)⾃由膨胀,T 不变 622.4310a p P =? W=08-2 将418.6J 的热量传给标准态下的5.00×10-3kg 的氢⽓[Cv,m=20.331J/(mol.k)] (1) 若体积不变,这热量变为什么?氢⽓的温度变为多少? (2) 若温度不变,这热量变为什么?氢⽓的压强及体积变为多少? (3) 若压强不变,这热量变为什么?氢⽓的温度和体积变为多少?解:(1)V 不变5131416.8, 1.01310,273.15 510Q W U Q J P Pa T K M Kg-?=+?∴?==?==?50, 8.05522M QW Q U R T T KM R µµ?=?=?=∴?== 273.158.05281.2()T K ∴=+=(2)T 不变12211123111111 0, 1.0775.610QMRT V VMU Q W RT Ln e V V MRT MPV RT V m P µµµµ-===∴===∴==?223112225.610 1.0776.0310() 9.4110 ( )PV V m P Pa V --∴=??=?==? (3)P 不变22321212221211111 , 5.85(),72273.15 5.7279.0()5.7210P MQQ C T T K M R T K V V T MRTT MRT V V m T T T PT P µµµµ??===∴=+======?1125()121.6 299.02M W P V V J U R T J µ=-=?== 计算结果Q U W ?≠?+是因为Cp 和Cv 近似取值,若取实验值20.331,28.646v p C C ==可得:25.845,279.0,297.1T K T K U J ?==?=8-3有20.0L 的氢⽓,温度为27摄⽒度,压强为P=1.25105pa 。
现代物理实验方法(化学分析4谱)

IR特征吸收谱带区,指纹区及相关峰 IR特征吸收谱带区,指纹区及相关峰 ► 1.特征谱带区 凡能用鉴定官能团的存在的 吸收峰,称特征吸收峰。 ► 2.指纹区:(1333-667cm-1) .指纹区:(1333- ► 三、相关峰 ► 每种红外活性振动都相应地产生一个吸收峰, 把这些相互依存而又相互可以保证的吸收峰 叫相关峰。 ► 如苯环有五个相关峰
► 光谱图: ► 纵坐标——吸收强度(A) 纵坐标——吸收强度(A
横,K,B,E吸收带 介绍R ► 1.R吸收带 入270nm以上,此类化合物 270nm以上,此类化合物 ► 跃迁的能量小,处于长波方向。 ► 2.K吸收带:共轭分子的特征吸收,借此可判断化 分物中共轭结构,随着共轭系统增大, 跃迁所需 能量小,K 能量小,K吸收长波 ► 3.B吸收带——是分解的特征吸收带 吸收带——是分解的特征吸收带 ► 4.E——吸收带——芳香族化合物的特征吸收带 ——吸收带——芳香族化合物的特征吸收带
►1
二、屏蔽效应和化学位移
► 对于有机分子的全部氢质子在共同一磁场强
分子的转动能级的变化。 ► 应用:测定键长和键角 ► 2)振动光谱(红外光谱)——分子所吸收的 )振动光谱(红外光谱)——分子所吸收的 光能引起振动能级的变化,(中红外区域) 应用——测定有机物中官能团。 应用——测定有机物中官能团。 ► 3)电子光谱(紫外光谱)-分子吸收的光能 使电子激发到较高能级产生很多谱线,把吸 收强度最大的波长电子光谱(紫外光谱)标 出
► 三、UV与有机物分子结构的关系 三、UV与有机物分子结构的关系
近紫外区 ► 适用于共轭结构的分子 ► 共轭链连有末共用电子的基因 ► 产生P-π共轭,入max向长波方向移动,把这样 产生P 共轭, max向长波方向移动,把这样 的基因称为助色基团。 ► 发色基:苯醌茎 亚硝基
08 w现代物理实验方法在有机化学中的 应用

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。
OH O HO
吗啡碱
NCH3
三、电磁波的一般概念
1. 频率与波长 电磁波:速率相同3×1010cm/s 波长与频率的关系为: γ = c /λ 频率(γ ,HZ),波长(λ ,cm) 1 cm=10 mm,1mm=103μm,1μm =103 nm λ=300nm的光,频率?(1HZ=1S-1)
分 物理方法
析
现代物理方法:主要指吸收电磁波谱
一.常见有机波谱
常 见 有 机 波 谱
电磁波谱与有机光谱的对应关系 波长不同的电磁波性质不同,根据电磁波的波长划分为 几个不同的区域。
电磁波谱
二、有机四大谱及其特点
有机四大谱:紫外吸收光谱(UR)、红外吸收光谱(IR)、 核磁共振谱(NMR)、质谱(MR)
CH 2800-300cm-1
一般的紫外光谱仪:测定近紫外和可见光区域
一、紫外光谱的产生
有机物分子吸收紫外光,核外价电子发生能级跃迁,从 而产生紫外吸收光谱。 价电子跃迁常伴有分子转动和振动能级的跃迁
二、电子跃迁
价电子有三种类型: σ 电子、 π 电子、n电子(孤对电子)
C=O: n σ
Hπ
σ*
跃迁类型:
π*
σ
σ *,π *
E
n—>σ*跃迁
等杂原子上的n电子,发生n—σ*跃迁需要的能量比σ— >σ* 跃迁小,有的也在远紫外区有吸收。
n—π*跃迁 、
C≡N:等杂原子形成重键,其上的n电子吸收能量发生n— >π*跃迁,其能量较低,发生在近紫外区。
π—>π*跃迁。 C=C,C=O、C=C-C=C、C=C-C=C-C=O等π 电子吸收能
曾昭琼《有机化学》(第4版)名校考研真题(现代物理实验方法在有机化学中的应用)【圣才出品】

(1)14.3(四重峰)为 CH3,17.4(四重峰)为 CH3,说明分子式中有两个不等价
的甲基;
(2)60.0(三重峰)为 CH2,从化学位移值可知,应该与氧原子相连; (3)123.2(二重峰),144.2(二重峰),为 CH,可能为两个烯碳原子,含有—
CH=CH—;
(4)166.4(单峰)为 C,很可能存在酯羰基;
结构式为 CH3CH=CHCOOCH2CH3,构型如下:
O
δ 144.2
δ 166.4 δ 60.0
δ 17.4
O δ 123.2
δ 14.3
3.苯乙酮在 NaOH 存在下可发生反应得到 A,A 的谱学数据为:质谱分子离子峰 306;红外的最强吸收峰在 1600 和 1500 波数处:氢谱数据(ppm)为 8.05(3H,s), 7.64(6H,d,J=6Hz),7.50~7.30(9H,m);碳谱数据(ppm)为
3.在 IR 谱中氢键缔合的—COOH 吸收出现在( 大学 2002 研]
A.
)。[中国科学院-中国科学技术
B. C. D. 【答案】C 【解析】由于氢键的影响,—COOH 的吸收位置向低波数位移,且吸收峰比较宽。
2/9
圣才电子书
十万种考研考证电子书、题库视频学习平
2.某未知物分子式为 C6H10O2,核磁共振碳谱数据(ppm)如下:14.3(四重峰), 17.4(四重峰),60.0(三重峰),123.2(二重峰),144.2(二重峰),166.4(单峰)。试
推导其结构。[中国科学院研究生院 2012 研]
答:未知物分子式 C6H10O2 不饱和度为 2,从核磁共振碳谱数据可知:
台
4.分子式为 C5H10Br2 的化合物,其 1H MNR 只有两个单峰,峰的面积比为 2:3,其
《有机化学》第8章_现代物理实验方法在有机化学中的应用ppt课件

一、UV的特点
第五节 质谱
二、紫外和可见光吸收光谱谱图 一、基本原理
三、价电子跃迁类型
二、质谱图
四、紫外光谱与有机物分子结构 三、离子的主要类型
的关系
四、质谱分析示例
五、UV谱的应用
第六节 X射线衍射(简介)
第三节 红外光谱(IR)
一、晶体结构
一、红外光谱的基本原理
二、X射线衍射原理
H C
C H
H
H
CC
λmax
κmax/(L·mol-1·cm-1)
295 nm 27000
280 nm 13500
总目录
五、UV谱的应用
1. 鉴定化合物
[讨论]
下面两个异构体(A与B),能否用UV鉴别? 简单说明理由。
O
O
A
B
总目录
2. 测定化合物纯度
H2 Ni
3. 与其他谱联用
例:C4H6O UV:λmax 230nm,κ:5000 L·mol-1·cm-1
二、谱图结构
三、单晶衍的指标之一)
H
HO
H
H
1889—1927, 通过三四十年的工作才获得其结构式
总目录
常 见 有 机 波 普
紫外发射光谱 (UV)
Ultraviolet Spectroscopy 荧光发射光谱 (FL) Fluorescence Spectrum 磷光发射光谱
上时,会形成非键电子与电子的共轭(p- 共轭),
从而使电子的活动范围增大,吸收向长波方向位移,颜 色加深,这种效应称为助色效应。能产生助色效应的原 子或原子团称为助色基。
总目录
红移现象:
由于取代基或溶剂的影响使最大吸收峰向长波方 向移动的现象称为红移现象。
有机化学第五版第八章课后答案(李景宁编)

第八章现代物理实验方法在有机化学中的应用& 析(2> CH S—CH—CH—CH=CH2 > CH】YHYHYH* > CH T—€H a(3) CH3I > CH3Br > CH3C1NO2(5)反-1,2-二苯乙烯>顺一1,2-二苯乙烯3-解:可在近紫外区产生吸收带的是(4八(5)、(6)。
4.解:乙酸乙酯=2980^2850 cm^1为甲基、亚甲基C-H伸缩振动产生的吸收峰:1 742 cm—L为C=O伸缩振动产生的吸收峰匕1 374 cm"1为甲基C」H弯曲振动产生的吸收Mh]240 cm^和1047 cnT】为C—O- C伸缩振动产生的吸收峰。
1—己烯【3070 cm"1为=C—H伸缩振动产生的吸收峰*2960-2866 cm"1为甲基、亚甲基C—H伸缩振动产生的吸收峰*1S41 cmT为碳碳双键伸缩振动产生的吸收峰鼻1460 cm-1和1370 cm"】为C—H弯曲振动产生的吸收峰;910 cm-1为RCH—CH3式烯绘C-H面外弯曲振动产生的吸收峰,乩(1)舸者c—C和C—Q的伸箔振动峰与后者的C—C和-一OH的伸缩振动峰有很大憧别I (2)=C-H面外弯曲振动中,反式和孤式产生的峰有但别丿<3)前者具有共無结构,C—O伸缩振动吸收峰较启者的波数低'<4)积累二烯烽申C—C—C伸端抿动吸收峰与孤立二烯烂的C = C伸縮振动吸收蜂宥饨别,C5)前妾的C—C—C [申缩振动与后者的E—C—N的伸缩振动产生的吸收峰有区别.6.糠t不堰和度U=8+l-0.5Xe = 6>4t可能有苯环.3300 和2110沁一1的吸收峰说明有Y—H t3 0S0 cm-] J 600 cm'1J 5()0 cm^1吸收峰说明有笨环?75€ cm'1和&91 m 1 吸收峰说明苯环上是单履代.再结合题中所已知的化学性质’可推得该化合物E的结构足:C^CHH S C\ b/H11.解:(1) CHjCHzCH^CH,&V&(2) c —cH /b ^CHja入>5.abba(3) CH S CH,OCH 2CH 5&A&a b b a (4) QH 5CH ?CH ,CH , a b ・c d&>&>&>&(5) CUCHCHzCl九〉A a b(6) CICH,CH 2CH,Br a b c(7) CHsCHO仇>&(8) C HjCOOCH^CH,矗>&>&12.解「在室温下,环己烷的两种构象转换很快,6个4键质子和6个€键质子处于平均的环境中, 所以其:H NMR 中质子只有一个峰;当温度降至一100弋时,环己烷两种构象转换速度很慢,所 以在】H NMR 谱图中,a 键质于和e 键质子各有一个单峰,即西个峰.13.解'不饱和度U=9+l-0・5X12 = 4.说明可能冇苯!H NMR 谱中古约为 7.0 的信号以及 IR 谱 3030 cm"1 J602 cnT' J 500 cm^1 J 462 cm'】 这些吸收谱带都说明有■苯环存在.根据不饱和度,除苯环外,分子中剩余的部分只能是烷基. 由】H NMR 谱可推得•可能得烷基为一CH :和-CH 2CH S e 再由IR 谱知,780 cnT*和680 cm"1 处有较强的吸收•这是间二取代苯的特征谱带.因此该化合物的结构为,8.解$ (1)两个$(2)四个M3)四个;(4)两个$(5》四个)(6)—个$(7)三个.(8〉五个。
- 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)。
第八章现代物理实验方法在有机化学中的应用1.指出下列化合物能量最低的电子跃迁的类型。
答案:⑴. π-π* ⑵.n-σ*⑶.n-π* ⑷. n-σ* ⑸. п-п*2.按紫外吸收波长长短的顺序,排列下列各组化合物。
⑴.⑵.CH3-CH=CH-CH=CH2 CH2=CH-CH=CH2 CH2=CH2(3).CH3I CH3Br CH3Cl⑷.⑸. 反-1,2-二苯乙烯顺-1,2-二苯乙烯答案:⑴以环己酮为基准,添加共轭双键及增加助色基都使UV吸收产生红移。
⑵以乙烯为基准,添加共轭双键及增加助色基都使UV吸收产生红移。
CH3-CH=CH-CH=CH2>CH2=CH-CH=CH2>CH2=CH2⑶杂原子的原子半径增大,化合物的电离能降低,吸收带波长红移。
n ® s*CH3I>CH3Br>CH3Cl⑷以苯环为基准,硝基苯增加p-p共轭,氯苯增加p-p共轭,UV吸收红移。
⑸反式异构体的共轭程度比顺式异构体更大。
反-1,2-二苯乙烯>顺-1,2-二苯乙烯3.指出哪些化合物可在近紫外区产生吸收带.(1) (2)CH3CH2OCH(CH3)2(3) CH3CH2C≡CH(4) (5) CH2=C=O (6).CH2=CH-CH=CH-CH3答案:可在近紫外区产生吸收带的化合物是⑷,⑸,⑹。
4、图8-32和图8-33分别是乙酸乙酯和1-己烯的红外光谱图,试识别各图的主要吸收峰:答案:图8-32己酸乙酯的IR图的主要吸收峰是:①.2870-2960cm-1为-CH3,>CH2的V C-H碳氢键伸缩振动。
②.1730cm-1为V C=O羰基伸缩振动。
③.1380cm-1是-CH3的C-H弯曲振动。
④.1025cm-1,1050CM-1为V C-O-C 伸缩振动。
图8-33,1-己烯的IR图主要吸收峰是①.=C-H伸缩振动。
②.-CH3,>CH2中C-H伸缩振动。
③.伸缩振动,④.C-H不对称弯曲振动。
⑤.C-H对称弯曲振动。
⑥.R-CH=CH2一取代烯。
5.指出如何应用红外光谱来区分下列各对称异构体:(1)和CH3-C≡C-CH2OH(2)(3)和⑷(5)答案:(1)和CH3-C≡C-CH2OH。
前者:νC=C:1650cm-1, νC=O:1720cm-1左右.。
后者:νC=C:2200cm-1, ν-O-H:3200-3600cm-1。
(2)=C-H面外弯曲,反式,980-965cm-1强峰。
=C-H面外弯曲,顺式,730-650峰形弱而宽。
⑶和,在共轭体系中,羰基吸收波数低于非共轭体系的羰基吸收。
⑷中的C=C=C伸缩振动1980cm-1. 中的C=C 伸缩振动1650cm-1。
(5)吸收波数νC≡N>νC=C=N,νC≡N在2260-2240cm-1左右。
在C=C-H的面外弯曲振动910-905cm-1。
6.化合物E,分子式为C8H6,可使Br/CCl4溶液褪色,用硝酸银氨溶液处理,有白色沉淀生成;E的红外光谱如图8-34所示,E的结构是什么?答案:E,分子式C8H6,不饱和度为6,显然含有苯环(一个苯环的不饱和度为4);可使溴-四氯化碳溶液褪色表明环上侧链还含有重键C=C或C≡C;用硝酸银氨溶液处理有白色沉淀生成,说明含有-C≡C-H;至此,E 的结构已经确定。
无需用到IR 光谱,但IR 光谱可进一步验证前面推测的正确性。
①.3300 cm-1是≡C-H伸缩振动,②.3100 cm-1是Ar-H的伸缩振动,③.2200 cm-1是C≡C的伸缩振动。
④.1600-1451 cm-1是苯环的骨架振动。
⑤.710 cm-1,770 cm-1表示苯环上单取代,所以化合物E的结构是:7.试解释如下现象:乙醇以及乙二醇四氯化碳溶液的红外光谱在3350 cm-1处都有有一个宽的O-H 吸收带,当用CCl4稀释这两种醇溶液时,乙二醇光谱的这个吸收带不变,而乙醇光谱的这个带被在3600 cm-1一个尖峰代替。
答案:在3350 cm-1是络合-OH的IR吸收带,在3600 cm-1尖峰是游离-OH吸收峰,乙醇形成分子间氢键,溶液稀释后,-OH由缔合态变为游离态,乙二醇形成分子内氢键,当溶液稀释时,缔合基没有变化,吸收峰吸收位置不变。
8.预计下列每个化合物将有几个核磁共振信号?⑴.CH3CH2CH2CH3(2)(3).CH3-CH=CH2(4)反-2-丁烯(5)1,2-二溴丙烷(6)CH2BrCl(7)(8)2-氯丁烷答案:9.定出具有下列分子式但仅有一个核磁共振信号的化合物结构式。
(1)C5H12 (2)C3H6 (3)C2H6O (4)C3H4(5)C2H4Br2(6)C4H6 (7)C8H18 (8)C3H6Br2 答案:(1)(2)(3)CH3-O-CH3(4)CH2=C=CH2(5)BrCH2-CH2Br(6)CH3-C≡C-CH3(7)(8)10.二甲基环丙烷有三个异构体,分别给出2,3和4个核磁共振信号,试画出这三个异构体的构型式。
答案:2组信号 4组信号 3组信号11.按化学位移δ值的大小,将下列每个化合物的核磁共振信号排列成序。
(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)答案:(1)δb>δa (2)δb>δa (3)δa>δb (4)δa>δb>δc>δd (5)δa>δb (6)δa>δc>δb (7)δb>δ(8)δb>δa>δc12.在室温下,环己烷的核磁共振谱只有一个信号,但在-100℃时分裂成两个峰。
试解释环己烷在这两种不同温度下的NMR图。
答案:在室温下,环己烷的环以104-105次/秒快速转动,使命个α键质子与6个e键质子处于平均环境中,所以室温下,NMR图只有一个单峰。
当温度降至-100℃时,环己烷的转环速度很慢,所以在NMR图中可记录下α键质子和e键质子各有一个单峰。
即有两个峰。
13、化合物A,分子式为C9H12,图8-35图解-36分别是它的核磁共振普和红外光谱,写出A的结构。
答案:分子式为C9H12,不饱和度为4,可能含有苯环(苯为4);NMR 中δ=7.2 处有4H表明苯环的存在,且为二取代苯环(此处只有4H,另2H 被取代);δ=2.5 处有一个单峰3H,说明分子中有一个无邻位氢的-CH3;δ=2.8处的2H四重峰,说明分子中存在着一个—CH2-,且其邻位有一个—CH3,受三个H 的偶合裂分为四重峰;δ=1.3 处的3H三重峰表明分子中存在着一个—CH3,且其邻位有一个—CH2,被二个H 的偶合裂分为三重峰;同时可以看到δ1.3 处3H 和δ2.8 处2H 两组峰形相互“背靠背”,确属相互干扰偶合的质子,两者结合起来得单元结构为—CH2—CH3,可见化合物A 应为甲基乙基苯,但此时属邻、间、对哪一个无法确定。
从IR光谱中:3030 处为苯环H 的伸缩振动吸收;1602,1500等吸收表明苯环骨架的存在(苯环伸缩振动吸收);780,698两个吸收峰为间位二取代苯的特征吸收峰(邻、对位二取代苯只有一个吸收峰)。
所以,化合物A 为:间甲基乙基苯,其结构式如图所示。
14、推测具有下列分子式及NMR谱的化合物的构造式,并标出各组峰的相对面积。
答案:(a) C3H7I,NMR中只有两组峰,说明分子中只有两种不等性质子。
从两组峰的峰形可以看出,是相互偶合的质子峰,d=1.8 处的峰被邻位的一个H 裂分为两重峰,而d=4.1 处的峰被邻位的多个H 裂分为多重峰(7 重峰)。
在C3H7I各异构体中,只有异丙基碘的结构符合该图的要求。
所以,(a)的结构式如右图所示。
(b) C2H4Br2,分子不饱和度为0,为一饱和化合物;NMR 中有两组峰,其中d=2.4 处的峰被邻位一个H 裂分成双峰,说明其邻位有一个—CH-;d=5.9处的峰被裂分成四重峰,说明其邻位是一个—CH3,且可以看出这两组峰是“背靠背”的相邻偶合关系。
结合相关信息,可得出化合物(b)的结构式为:(c) C3H6C l2,分子不饱和度为0,为一饱和化合物;NMR中有两组峰,其中d=3.7 处的峰被邻位2 个H 裂分成三峰,说明其邻位有一个—CH2-;d=2.1 处的峰被裂分成五重峰,说明其邻位有2 个—CH2-;且可以看出这两组峰是“背靠背”的相邻偶合关系。
结合相关信息,可得出化合物(c)的结构式如右图所示。
15、从以下数据,推测化合物的结构? 实验式:C3H6O.NMR: δ=1.2(6H)单峰. δ=2.2(3H)单峰. δ=2.6(2H)单峰. δ=4.0(1H)单峰.IR:在1700cm-1及3400cm-1处有吸收带。
答案:NMR中一共显示(6+3+2+1)=12H,而实验式为C3H6O,则其分子式应为:C6H12O2,不饱和度为1,可能含一个C=C键或一个环;分子中含有O,且在IR3400 cm-1处有吸收,说明分子中的确有—OH;NMR中四组质子峰均为单峰,说明分子中无相邻位置的H;IR中1700 cm-1处的吸收说明分子中含有羰基-C=O;d1.2(6H)单峰说明有两个同样的—CH3;d2.2(3H)单峰表明另有一个不同的—CH3;d2.6(2H)单峰表明分子中有一个独立的—CH2-;d4.0(1H)单峰表明分子中有一个独立的—CH-。
综合上述信息得化合物可能结构有如下两种。
再仔细分析图中标2H2.6 的质子,右式中CH2与强电负性氧相连,其d值应该更高(实为3.7~4.0),由此可以排除右式。
得化合物的结构式为左式。
16、有1mol丙烷和2molCl2进行游离基氯化反应时,生成氯化混合物,小心分馏得到四种二氯丙烷A、B、C、D,从这四种异构体的核磁共振谱的数据,推定A、B、C、D的结构。
化合物A:(b.p.69O C)δ值8.4(6H)单峰。
化合物B:(b.p.82O C) δ=1.2(3H)三重峰,1.9(2H)多重峰,5.8(1H)三重峰。
化合物C:(b.p.96O C) δ=1.4(3H)二重峰,3.8(3H)二重峰,4.1(1H)多重峰。
化合物D:(b.p.120O C) δ=2.2(2H)五重峰,3.7(4H)三重峰。
答案:用1mol CH3CH2CH3和2mol Cl2进行自由基氯化反应说明反应产物为“二氯取代丙烷”;化合物A:(bp 69℃),d值2.4(6H)单峰,说明分子中只有一种氢,6H 分为两个独立的甲基,位置相同,为单峰,则A为2,2-二氯丙烷。
化合物B:(bp 88℃),d值1.2(3H)三重峰,1.9(2H)多重峰,5.8(1H)三重峰,说明分子中有三种不同的氢;d值1.2(3H)三重峰,表明邻位有—CH2-的—CH3;5.8(1H)三重峰,表明分子中有一个H,且其邻位有一个—CH2-;1.9(2H)多重峰,说明这2H 是夹在左右两种H 之间的,因而被裂分成多重峰;所以化合物B的结构为:1,1-二氯丙烷。