波谱学作业习题

第一章紫外光谱

一、简答

1.丙酮的埃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（只考虑兀一，跃迁）。

CH

(1)CH3——CH=CH2及3CH=CH—OCH3

NHR

及I

3.(B)与（C）的电子光谱发生变化的原因（在乙醇中）。

入max=4758max=3200(

入max=438£max=2200(

入max=420£max=18600

4.苯胺在。ax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：

（B）

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n-n*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：

爆=277nm&皿=20600

忒黑=307nm£^=19000

C：；=307nm£TOX=970

COOH

三、试回答下列各问题

1.某酮类化合物TM：=305nm,其看”307nm,试问，该吸收是由nTTT"跃迁还是7CT7C*跃迁引起的？

2.1,1二苯乙烯（A）在环己烷中的UV光谱与慈（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）在不同溶剂中的人

环己烷浓硫酸

1,1二苯乙烯1,1二苯乙烯慈

入imax=252nmMmax=315nmQmax=315nm

入max=25°nm£1max=20000£lmax=8000£1max=12000

£max=11000^,2max-375nm九2max=430nm入2max=425nm

£2max=8000£2max=30000£2max=31000

四.计算下述化合物的九max：

1.计算下列化合物的Max：

4.计算下列化合物的幻皿：

OCH3

COOH

COCU3

NH2

(D)

五、结构判定

1.由某挥发油中分得一种成分,其UVX：£』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？

(B)

2.一化合物初步推断其结构不是A就是B,经测定UV片黑=352nm,试问其结构为何？

(A)(B)

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C9H⑷产物经纯化，测紫

外光谱入rnax=242nm(£max=10100)，推断这个主要产物的结构，并讨论其反应过程。

4.胆备烷-3-酮(结构如下)的UV31ax=286nm(炫%.=L36),而2a-氯取代为Xmax=279nm(lg£max=1.60),2p-

氯取代物入mx=299.5nm(lg£max=L53)。试说明为什么2a-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，(AN#)),哪些是红外非活性振动(△-0)。

分子振动形式

z1

x(

-CH-CHvc—c

(z2l\33

xzCH3-CCI3v

/3\c—c

\lzlo=c=o

4XVs,CO2

ZJso

z52VS,SO2

x(CHCH

z6X2=2vs,c=c

\(/J

CH2=CH—CHOVs,c=c

二、回答下列问题：

1.C—H,C—C1键的伸缩振动峰何者要相对强一些?为什么？

2.vc=o与vcv都在6.0pm区域附近。试问峰强有何区别?意义何在?

三、分析比较

1.试将C=O键的吸收峰按波数高低顺序排列，并加以解释。

(1)CH3COCH3CH3COOHCH3COOCH3CH3CONH2CH3COCICH3CHO

(A)(B)(C)(D)(E)(F)

NO

2

2.能否用稀释法将化合物(A)、(B)加以区分，试加以解释。

o

OH

oo

(A)(B)

四.结构分析

1.用红外光谱法区别下列化合物。

Me

(4)

(B)

1300cm1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)

40003()00250020伍)|7；N)|5(M)小皿

发率,ctnT

3.用IR光谱(下图)表示的化合物C8H9O2N是下面哪一种?

兴

8O

60

.10

«2O

400035<><130002500200018001600140012001000800650

cmT

C8H9O2N的红外光谱

4.某化合物初步推测为I或n或in。试根据其部分红外光谱作出判断。

Fcm-1

波长华

未知物的红外光谱

五、简答

1.1-丙烯与1-辛烯的1R光谱何处有明显区别?

3.某一天然产物结构不是(A)就是(B),在IR光谱中，只有2870cmT峰和926cmt强吸收，而无2960cm」

峰，试判断该天然产物的正确结构?并说明理由。

(B)

4.用其它光谱确定某一昔类化合物的结构不是A就是B,在IR光谱出现890cnfi弱至中强吸收试确定

其可能结构是哪一个，

(B)

六、结构解析.

1.某未知物1分子式为CgH7N,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C6Hl2。，IR光谱见图，试推断其可能结构式，并说明1400〜1360cmT区域的特

征。

某化合物2(C6Hl2。)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？5值何者最

大？何者较小？为什么？

CH3—coo—CH2—CH3

(a)(b)(c)

2.在a.旅烯中，标出的三种氢核为何有不同的化学位移值？

廿3⑶§

(a)1.63

(b)1.29

(c)0.85

3.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？

4.CHCh可与苯环上的兀电子按下列形式形成氢键，试问，CHC1,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'H-NMR的什么区域有吸收?

CH2(a)

⑴CH(b)⑵

3(c)(b)

⑶(4)

(d)(c)(b)(a)

CH—c—CH—CHCH3—CH=CH—C—H

⑸323(6)

(a)(b)(c)(a)(b)(c)(d)

CI2CH—c—o—CH2—CH3龄阴N5)C%

⑺⑻(b)(c)(8)

oCH

III3

CH3—C=C—H

H—0—N—CH3(10)

(a)(b)(a)(b)

Cl—CH2-CH2OHC6H—CH(CH3)2

(12)

(a)(b)(c)

P—CH„CfiH.NH0——04C—CHJ„

(14)

(13)(a)⑼⑹

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J\,2~0~2Hz,J2,3N=8〜1OHz,J3X,2=3〜5Hz,JIA,7s=»~11Hz?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4b=10Hz,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？

结构推定

1.试根据给出条件推测下列化合物的结构。

①②

③④

2.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。

①苯②甲苯③蔡④3⑤卜

0

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3-5

2.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)。

①Ci3Hl2。,76.9(24,d),128.3(99,d),127.4(57,d),129.3(87,d),144.7(12,s)

②C9H10O,63.1(49,t),126.4(98,?),127.5(44,?),128.5(87,?),128.7(60,?),130.7(42,d),136.8(11,s)

(3)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。

CompoundG

C10H12

Noise-decoupled

削

Hz

3U.I24.I

■・fif

第四章质谱

一、简答题

1.加〃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。

M/Zabund

873.2

55881.5

87

III11

102030405060708090

M/Z

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

83

100

80

60

4027

20

0—

2030

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C6H13CI和C3HsBr?

6.从一个高分辨质谱中能够找出多少数据来区分C6Hl2。和

C5HXO2?

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。裂解能解释〃流的基峰吗？

(b)〃龙54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。

73

100

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/z154,139和112的来源。

(a)对于用D取代后这些峰的移位给出解释。

(b)预测以卜.两种薄荷酮的〃汝154,139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)Cl8H”C14和c8H6Br2

(d)

vs

四、结构推断

1.两个同分异构的醇的分子式为C4H10O(MW74)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〃以74。根据给出的数据确定这些醇是伯醇、仲醇还是叔醇：一个醉的基峰45,另一个加々

31,两者都有m女56。

17.a•二酮的结构如图所示,在EI质谱中重要的离子峰有侬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。

608(t)37.8(t)

107.2(8)

1H-NMR溶媒，ecu

152

29

107

135

73

|0|

Ljr.I』IH

m/e

图5-1未知化合物的IR、旧-NMR、"c-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。

,H-NMR(溶：(CD，2coi

IR（液膜法）

3.

CO

50・

内

(0

J..IIllh

图5-3未知化合物的IR、E-NMR、"C-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。

13C-NMR

ppm

*H-NMR（溶媒：CDC1J

uimii

1

图5-4未知化合物的IR、iH-NMR、"c-NMR、MS图谱

5.某一未知化合物的谱图如5-5所示，试推断该化合物的化学结构。

'H-NMR(溶媒：(CD,)SCO)

图5-5未知化合物的IR、

皆-NMR、"C-NMR、MS图谱

6.某化合物的谱图如5-6所示，试推断该化合物的化学结构。

z

>

31s

-i

3-电

IC-NMR^-

_--

图5-6未知化合物的'H-NMR,13C-NMR图谱

7.某化合物的谱图如5-7所示，试推断该化合物的化学结构。

72479916245093716O4161

066014040448572844O5330

973141586396442972O7010

191003326B7530

8.5.5.3.3..0..9.9.9....2....

.7777777776663333222220

F1NMR0

1-

-r

-厂^

-/一

-[

-*

A

Z13

Z8二4

l~040

a9550

r10

9700

t«ib...0

Infr222

3203323578!3589

906444579146840

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D.2....4.........

D672021.009999815

3222.11443333332

1111

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