冬季波谱分析概论作业

1、浙江大学远程教育学院波谱分析概论课程作业姓名：学 号：年级：学习中心：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？有n电子和电子。能够发生n*跃迁。从n轨道向反键轨道跃迁。能产生R带。跃迁波长在250500nm之内。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）。（1）的后者能发生n*跃迁，吸收较长。（2）后者的氮原子能与苯环发生P共轭，所以或者吸收较长。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）。BC发生了明显蓝移，主要原因是空

2、间位阻效应二、分析比较1指出下列两个化合物在近紫外区中的区别：（A）和（B）中各有两个双键。（A）的两个双键中间隔了一个单键，这两个双键就能发生共轭。而（B）这两个双键中隔了两个单键，则不能产生共轭。所以（A）的紫外波长比较长，（B）则比较短。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。对n*跃迁来讲，随着溶剂极性的增大，它的最大吸收波长会发生紫移。而*跃迁中，成键轨道下，反键轨道跃迁，随着溶剂极性的增大，它会发生红移。三、试回答下列各问题某酮类化合物305nm，其EtOH max=307nm,试问，该吸收是由n*跃迁还是*跃迁引起的？乙醇比正

3、己烷的极性要强的多，随着溶剂极性的增大，最大吸收波长从305nm变动到307nm，随着溶剂极性增大，它发生了红移。化合物当中应当是反键轨道的跃迁。第二章 红外光谱一、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?由于CL原子比H原子极性要大，CCL键的偶极矩变化比较大，因此CCL键的吸收峰比较强。2. nCO与nCC都在6.0m区域附近。试问峰强有何区别?意义何在?C=C双键电负性是相同的，C=O双键，O的双键电负性比C要强。在振动过程中，肯定是羰基的偶极矩的变化比较大，所以羰基的吸收峰要比C=C双键的强的多。二、分析比较1. 试将CO键的吸收峰按波数高低顺序排列，并

4、加以解释。(1)CH3COCH3 CH3COOH CH3COOCH3 CH3CONH2 CH3COCl CH3CHO (A) (B) (C) (D) (E) (F)(2) (A) (B) (C) (D) (E) （1）顺序是EBCFAD。因为CL原子电负性比较强，对羰基有诱导效应，它的峰位最高。COOH电负性也比较强，对羰基本也有诱导效应，但是比CL弱些。CH3相对吸电子效应要弱一点。CHO的诱导效应不是很明显。（A）的共轭效应比CHO要低一点。NH3的吸收峰向低处排列。 （2）（D）中有两甲基处在邻位，可阻碍羰基和苯环的共轭，共轭吸收峰会向低波位数移动，阻碍共轭，吸收峰位会提高。（

5、E）中有个硝基，硝基是个吸电子的诱导效应，羰基是向高峰位处移动，（D）和（E）两者差不多。（A）只有一个羰基，对位也没有取代基。（B）对位有个甲基，可与苯环发生超共轭，比（A）低点。（C）对位的氮原子氨基可以与苯环发生共轭，使得羰基的吸收峰位向低频处移动。因此顺序是D和E最高，其次是ABC。2能否用稀释法将化合物(A)、(B)加以区分，试加以解释。 (A) (B)（A）能形成峰子内氢键，（B）能形成峰子间氢键。峰子内稀释对其红外吸收峰无影响。峰子间稀释，浓度越高，形成的氢键越强，向低波处移动的越厉害。稀释会阻碍形成氢键，吸收峰会向高波处移动。所以可以用稀释的方法来辨别。三结构分析 1. 用红外

6、光谱法区别下列化合物。(1) (2) (A) (B) (A) (B)（1）（B）有两个羰基，在两个羰基的影响下，两个亚甲基会发生互变异构。（A）有两个羰基的吸收峰。（2）（B）有非常大的空间位度，它的吸收峰的峰位会比较高，波数也会比较高，会阻碍羰基和双键的共轭，波数会升高。（A）波数比较低。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)（1）（B）有两个羰基，在两个羰基的影响下，两个亚甲基会发生互变异构。（A）有两个羰基的吸收峰。（2）（B）有非常大的空间位度，它的吸收峰的峰位会比较高，波数也会比较高，会阻碍羰基和双键的共轭，

7、波数会升高。（A）波数比较低。五、简答1. 1丙烯与1辛烯的IR光谱何处有明显区别?如果化合物中存在亚甲基，而亚甲基的数目在4个以上，它会在722左右出现面内摇摆振动的吸收峰，1-辛烯里有722左右的面内摇摆振动的吸收峰，而1-丙烯没有。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)（A）是两个a位的OH，可与羰基形成氢键。这两个羰基是等价的，只会出现一个吸收峰。（B）a位的OH可以和羰基形成氢键，而下面的羰基不能，则可能会出现两个不同的吸收峰。所以是B有两个吸收峰。六、结构解析1、某化合物分子式为C2H4O2，红外光谱如下图所示，试推测其结构。计算出不饱和度

8、是1，说明它可能有双键或者有羰基。透光率越小，吸收越强。1714透光率只有4，这个吸收峰是最强的。1700吸收峰左右应该是羰基。2937有个非常强而宽的吸收峰，是羧基里非常典型的羟基振动吸收峰。从1714和2937两个吸收峰可以证明羧基是存在的。3000-2850之间有饱和炭氢吸收峰，由于羟基吸收峰振动太强将其掩盖，1460-1375左右有甲基吸收峰。1414-1360有两个较强的吸收峰。可以证明甲基是存在的。这个化合物是乙酸。2、某化合物分子式为C2H5NO，红外光谱如下图所示，试推测其结构。计算出不饱和度是1，说明它可能有双键或者有羰基。透光率越小，吸收越强。1714透光率只有4，这个吸收

9、峰是最强的。1700吸收峰左右应该是羰基。2937有个非常强而宽的吸收峰，是羧基里非常典型的羟基振动吸收峰。从1714和2937两个吸收峰可以证明羧基是存在的。3000-2850之间有饱和炭氢吸收峰，由于羟基吸收峰振动太强将其掩盖，1460-1375左右有甲基吸收峰。1414-1360有两个较强的吸收峰。可以证明甲基是存在的。这个化合物是乙酸。3、某化合物分子式为C8H8O，红外光谱如下图所示，试推测其结构。计算得不饱和度为5。不饱和度高，可能有苯环。1686为最强吸收峰，在1700左右，因此这个吸收峰是羰基所产生的。峰位小于1700，可能是发生了共轭。1599有吸收峰，1583有吸收峰，14

10、92有吸收峰。此三个吸收峰应该是C=C双键伸缩振动的吸收峰。3100-3000之间有吸收峰，是不饱和炭氢伸缩振动的吸收峰。761-691有两个很强的吸收峰。以上三组吸收峰可证明苯环的存在。1360-1450都有比较强的吸收峰，3000-2800内有较弱的炭氢伸缩振动吸收峰，所以甲基存在。此化合物应该是个环丙酮。第三章 核磁共振一、简答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）顺序是( b )（ a ）（ c ）。（b

11、）最大，（c ）最小。因为（b）受到氧诱导效应的影响,也受到羰基的影响,所以它的吸电子诱导效应最强. ( a)只受到羰基的影响，因此仅次与（b）.（c）离羰基和氧都比较远，所以(c )最小。二、比较题1. 标记的氢核可预期在1H-NMR的什么区域有吸收？ (a) 3.0-4.0  (b) 1.0-2.0 ( c )1.0-2.0  (2) (a )1.0  (b )1.0-2.0  (c 

12、;)1.0-2.0 (3)(a )3.0-4.0  (b )1.0-2.0  (4)(a )7.0-8.0  (b)3.0-4.0  (c)1.0-2.0  (d)1.0-2.0  (5)(a)2.0-3.0 (b)2.0-3.0 (c )1.0-2.0  (6)(a)1.0-2.0 (b)1.0-2.0 (c)1.0-2.0 (d)7.0-8.0 

13、; (7)(a)3.0-4.0 (b)4.0 (c)1.0-2.0  (8)(a)2.0-3.0 (b)4.0-5.03.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？如果是AX系统，那么每个高度应该是相等的，应该是1：1的关系。如果是AB系统，中间会高起来，两边会低下去，这个图形代表的是典型的AB系统的偶合。三、 结构推定1、某化合物分子式为C4H8O，1H NMR谱及13C NMR谱如下，试解析其化学结构。计算出不饱和度为1。2应该是亚甲基，两个3应该是甲基。甲基裂坡成了三重坡，亚甲基裂坡成了四重坡，说

14、明这边刚好是个乙基。在210左右有个吸收峰，这是典型的羰基的一个吸收峰。40左右有个碳的信号，应该是受到了氧的诱导效应的影响。这个化合物的结构应该是乙酸乙酯。2、某化合物分子式为C7H6O，1H NMR谱及13C NMR谱如下，试解析其化学结构。7-8之间有5个氢，是苯环上的。10左右的信号很有可能是醛基上的氢。140-120之间有4个信号。一个信号代表两个此等价的碳，因此有6个碳。190-200之间应该是羰基的信号。因此这个化合物应该是苯甲醛。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

15、其结构。三重峰应该是亚甲基，二重峰应该是四甲基。结构应该是环己烷，里面有两个双键。1，4环-2-己烯。1位和4位是双键，是个环二烯。4、某化合物分子式为C8H8O，1H NMR谱及13C NMR谱如下，试解析其化学结构。7-8上有5个氢，应该是个单取代苯环。2.5处有个信号，应该是个甲基。120-140之间有4个信号，应该是苯环上6个碳。200左右应该是羰基的信号，30左右是甲基的信号，这个化合物应该是苯乙酮。第四章 质谱一、简答题1. 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。环丙烷2. 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

16、子分子离子98，基峰是信息最高的83，M+-37碎片离子应该是61二、分析题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。3-甲基-3-庚醇，羟基上面有一个甲基，一个亚甲基；还有一个甲基，乙基，丁基，正丁基。a裂解也是从优先基团裂解,所以3-甲基-3-庚醇失去一个丁基，一个正丁基，应该是信号最强的。也可失去乙基。73是失去正丁基的碎片离子，101是失去乙基的碎片离子。115是失去甲基的碎片离子。第五章 综合解析1、试论述UV、IR、1H NMR、13C NMR、MS谱的各主要光谱参数，以及各光谱对有机化合物结构解析的作用。UV：max，；紫外光谱可

17、用于共轭体系及化合物结构母核的推测。 IR：吸收峰的峰位（波数）及；可用于化合物官能团的鉴定。 1H NMR：化学位移，耦合常数J，积分曲线高度或面积；化学位移可用于推测氢核类型，J可用于推测H核与H核之间的耦合作用，J相等，互相有耦合作用，积分曲线高度可用于相应氢核数目的推测。 13C NMR：化学位移；可用于碳结构类型的推测及结构骨架的推测。 MS：m/z可用于确定分子量，HR-MS可用于推测分子式。碎片离子可用于裂解规律的推测及化合物结构分析。2、某化合物分子式为C9H12 ，其分子量为120，其红外光谱、氢谱、碳谱、质谱数据如

18、下图所示，试解析其结构。并对红外光谱和氢谱上主要波谱数据进行归属。（1）1H NMR   （2+2×9-12）/24   推测可能含有苯环                                

19、;共有4组氢原子，原子个数分别为5、2、2、3                         ：78为苯环上质子信号，有5个氢，提示苯环可能为单取代。      ：0.951.05之间信号为甲基氢，裂分为三重峰，其临近应有- CH2    

20、; ：1.61.8；：2.62.8两组氢应为2个- CH2信号。：2.62.8的       - CH2受相邻- CH2偶合作用的影响裂分为三重峰；：1.61.8的- CH2受相邻- CH2，- CH3偶合作用的影响裂分为多重峰。                       （2）13C NMR 13C NMR上有7组信号。2、6号碳为磁等同碳核；3、5号碳为磁等同碳核，故9个碳只有7个信号。               &