有机化合物波谱解析.doc

第一章 紫外光谱 一、简答1丙酮的羰基有几种类型的价电子。试绘出其能级图，并说明能产生何种电子跃迁？各种跃迁可在何区域波长处产生吸收？2指出下述各对化合物中，哪一个化合物能吸收波长较长的光线（只考虑*跃迁）。3与化合物（A）的电子光谱相比，解释化合物（B）与（C）的电子光谱发生变化的原因（在乙醇中）。4苯胺在max处的max为1430，现欲制备一苯胺水溶液，使其透光率为30%（1cm比色池），试问制备100ml该溶液需取多少克苯胺？二、分析比较1指出下列两个化合物在近紫外区中的区别：2某酮类化合物，当溶于极性溶剂中（如乙醇中）时，溶剂对n*跃迁及*跃迁有何影响？用能级图表示。3试述对二烷基苯甲酸在下面一些溶剂中的紫外光谱的区别：乙醚max=277nmmax20600EtOH max=307nmmax19000HCl max=307nmmax970三、试回答下列各问题1某酮类化合物305nm，其EtOH max=307nm,试问，该吸收是由n*跃迁还是*跃迁引起的？2. 1,1二苯乙烯（A）在环己烷中的UV光谱与蒽（B）的UV光谱有相当大的区别。在浓硫酸中这两个化合物UV光谱非常相似，见表1-5，而在稀硫酸中又与环己烷中的UV光谱相同，试问在浓硫酸中这两个化合物发生了什么变化？表1-1化合物（A）和（B）在不同溶剂中的ma环己烷浓硫酸1，1二苯乙烯蒽1，1二苯乙烯蒽max250nmmax110001max252nm1max200002max375nm2max80001max315nm1max80002max430nm2max300001max315nm1max120002max425nm2max31000四.计算下述化合物的max：1. 计算下列化合物的max： 2.计算全反式西红柿烯（结构如下）的max及max：3.计算一叶萩碱在乙醇中的max：4.计算下列化合物的max：五、结构判定1.由某挥发油中分得一种成分，其UVhexane max=268nm,由其它方法初步确定该化合物的结构可能为A或B，试问可否用UV光谱做出判断？2. 一化合物初步推断其结构不是A就是B，经测定UV EtOH max=352nm,试问其结构为何？3. 2-（环己-1-烯基）-2-丙醇在硫酸存在下加热处理，得到主要产物的分子式为C9H14，产物经纯化，测紫外光谱max=242nm (max10100)，推断这个主要产物的结构，并讨论其反应过程。4. 胆甾烷-3-酮（结构如下）的UV max=286nm (lgmax1.36),而2-氯取代为max=279nm (lgmax1.60)，2-氯取代物max=299.5nm (lgmax1.53)。试说明为什么2-氯取代向紫位移？第二章 红外光谱一分析1. 指出下列各种振动形式，哪些是红外活性振动，(0)，哪些是红外非活性振动(=0)。分子 振动形式(1)CH3CH3 nCC(2)CH3CCl3 n CC(3)O C O nS,CO2(4)SO2 nS, SO2(5)CH2CH2 nS, C C(6)CH2CHCHO nS, C C二、回答下列问题：1. CH，CCl键的伸缩振动峰何者要相对强一些?为什么?2. nCO与nCC都在6.0m区域附近。试问峰强有何区别?意义何在?三、分析比较1. 试将CO键的吸收峰按波数高低顺序排列，并加以解释。(1)CH3COCH3 CH3COOH CH3COOCH3 CH3CONH2 CH3COCl CH3CHO (A) (B) (C) (D) (E) (F)(2) (A) (B) (C) (D) (E) 2能否用稀释法将化合物(A)、(B)加以区分，试加以解释。 (A) (B)四结构分析 1. 用红外光谱法区别下列化合物。(1) (2) (A) (B) (A) (B)(3) (4) (A) (B) (A) (B)2某化合物在40001300cm1区间的红外吸收光谱如下图所示，问此化合物的结构是(A)还是(B)?(A) (B)3用IR光谱(下图)表示的化合物C8H9O2N是下面哪一种?C8H9O2N的红外光谱4某化合物初步推测为或或。试根据其部分红外光谱作出判断。未知物的红外光谱五、简答1. 1丙烯与1辛烯的IR光谱何处有明显区别?2.下列两个化合物，哪个化合物的IR光谱中有两个nC O吸收峰? (A) (B)3. 某一天然产物结构不是(A)就是(B)，在IR光谱中，只有2870cm1峰和926cm1强吸收，而无2960cm1峰，试判断该天然产物的正确结构?并说明理由。 (A) (B)4. 用其它光谱确定某一苷类化合物的结构不是A就是B，在IR光谱出现890cm1弱至中强吸收试确定其可能结构是哪一个，为什么? (A) (B)六、结构解析1. 某未知物1分子式为C8H7N，低温下为固体，熔点29，其IR光谱图见下图试解析其结构。未知物1的红外光谱2某化合物2分子式为C6H12O，IR光谱见图， 试推断其可能结构式，并说明14001360cm1区域的特征。某化合物2(C6H12O) 的红外光谱第三章 核磁共振一、简答1乙酸乙酯中的三种类型氢核电子屏蔽效应相同否？若发生核磁共振，共振峰应当怎么排列？d值何者最大？何者较小？为什么？ CH3COOCH2CH3 （a） （b） （c）2在-蒎烯中，标出的三种氢核为何有不同的化学位移值？d （a）1.63（b）1.29（c）0.853. 醋酸在用惰性溶剂稀释时，其酸性氢核的共振峰将移向何处？4CHCl3可与苯环上的电子按下列形式形成氢键，试问，CHCl3上的氢核共振信号将移向何处？二、比较题1. 标记的氢核可预期在1H-NMR的什么区域有吸收？ 13 2. 下列化合物中，Ha有几重峰？3. 以下为同一化合物的两种表达方式： 试解释为何J1, 2 = 02Hz, J2, 3N = 810Hz, J3X, 2 = 35Hz, J7A, 7S = 911Hz?另外，试推测J2，7A与J2, 7S中何者数值较大，为什么？ 4. 已知1,2-二卤环己烷中的Jab10Hz，试问该化合物是顺式还是反式？其优势构象将是下列三者中的哪一种？ 5.下列图谱为AB系统氢核给出的信号还是AX系统中的X氢核给出的信号，为什么？三、 结构推定1.试根据给出条件推测下列化合物的结构。 图3-1图3-2图3-3图3-42. 下列化合物各有几组磁不等同碳核，在噪音去偶谱上将出现几个13C信号？试标出每个信号的重峰数。 苯 甲苯 萘 3一化合物，分子式为C6H8，高度对称，在噪音去偶谱（COM）上只有两个信号，在偏共振去耦谱（OFR）上只有一个三重峰（t）及一个二重峰(d)，试写出其结构。四、信号归属1试按给出结构对图3-4上各个信号做出确切的归属。图3-52.按给出条件推测下列化合物的结构（括号内为峰的相对高度及重峰数）。 C13H12O, 76.9(24, d),128.3 (99, d), 127.4 (57, d), 129.3 (87, d ), 144.7 (12, s) C9H10O, 63.1 (49, t), 126.4 (98, ?), 127.5 (44, ?), 128.5 (87, ?),128.7 (60, ?),130.7 (42, d),136.8 (11, s) C5H6O4, 38.2 (100, t),128.3 (84, t),136.1 (99, s),168.2 (77, s),172.7 (78, s)3.试按图3-6及条件，写出未知化合物的结构，并通过计算化学位移值进行复核。图3-6第四章 质谱一、简答题1. m/z 200的离子，在分辨率为20,000的质谱仪上，可以与相差多少质量的离子分开？2. 根据下面给出的质谱图，求出化合物的分子式，并推导其可能的结构。3. 甲基环己烷的EIMS如下。归属下列信息：a. 分子离子b. 基峰c. M-37碎片离子4.一个未知物质的MS呈现强的M=79，如果这个化合物含氮或者含氧有多少可能的分子式？指出每个分子的不饱和度。5. 从一个低分辨质谱中能够找出多少数据来区分C6H13Cl和C3H5Br?6. 从一个高分辨质谱中能够找出多少数据来区分C6H12O和C5H8O2?二、分析题1. 预测下列裂解的结构：2. 环己烯的EIMS如下所示，(a) 简单的单键s 裂解能解释m/z的基峰吗？(b) m/z54的碎片是由于双键的裂解产生的吗？3. 3-甲基-3-庚醇有三种可能的a 裂解途径。在下面的EI质谱中找到他们并指出他们的相对多少。4. 薄荷酮和3D代薄荷酮的EI质谱如下所示。对比这两张谱图可以看出m/z 154,139和112的来源。（a） 对于用D 取代后这些峰的移位给出解释。（b） 预测以下两种薄荷酮的m/z154，139和112离子峰3D取代的位移情况三、区分化合物1. 如何使用质谱区分下面的几对物质？（a） 丙基环己烷和1,2,4-三甲基环己烷（b）（c） C18H14Cl4和C8H6Br2（d）四、结构推断1.两个同分异构的醇的分子式为C4H10O（MW 74）他们有十分不同的EIMS图并且有一个几乎看不见的分子离子峰m/z 74 。根据给出的数据确定这些醇是伯醇、仲醇还是叔醇：一个醇的基峰m/z 45，另一个m/z 31，两者都有m/z 56。17. a-二酮的结构如图所示，在EI质谱中重要的离子峰有m/z 176, 161(15%) 和147(65%)。推断碎片离子的结构。第五章 综合解析1. 某化合物的谱图如5-1所示，试推断该化合物的化学结构。图5-1 未知化合物的IR、1H-NMR、13C-NMR、MS图谱2. 某化合物的谱图如5-2所示，试推断该化合物的化学结构。图5-2 未知化合物的IR、1H-NMR、13C-NMR、MS图谱3. 某一未知化合物的谱图如5-3所示，试推断该化合物的化学结构。图5-3 未知化合物的IR、1H-NMR、13C-NMR、MS图谱4. 某化合物的谱图如5-7所示，试推断该化合物的化学结构。图5-4 未知化合物的IR、1H-NMR、13C-NMR、MS图谱5. 某一未知化合物的谱图如