有机波谱分析习题.docx
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有机波谱分析习题
第二章:
紫外吸收光谱法
一、选择
1.频率(MHz)为×108的辐射,其波长数值为
(1)
(2)μ (3)670.7cm(4)670.7m
2.紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致,其能级差的大小决定了
(1)吸收峰的强度
(2)吸收峰的数量
(3)吸收峰的位置 (4)吸收峰的形状
3.紫外光谱是带状光谱的缘故是由于
(1)紫外光能量大
(2)波长短 (3)电子能级差大
(4)电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的缘故
4.化合物中,下面哪一种跃迁所需的能量最高
(1)σ→σ*
(2)π→π* (3)n→σ* (4)n→π*
5.π→π*跃迁的吸收峰在以下哪一种溶剂中测量,其最大吸收波长最大
(1)水
(2)甲醇 (3)乙醇 (4)正己烷
6.以下化合物中,在近紫外区(200~400nm)无吸收的是
(1)
(2)
(3)
(4)
7.以下化合物,紫外吸收λmax值最大的是
(1)
(2)
(3)
(4)
二、解答及解析题
1. 吸收光谱是如何产生的?
吸收带波长与吸收强度要紧由什么因素决定?
2. 紫外吸收光谱能提供哪些分子结构信息?
紫外光谱在结构分析中有什么用途又有何局限性?
3. 分子的价电子跃迁有哪些类型?
哪几种类型的跃迁能在紫外吸收光谱中反映出来?
4. 阻碍紫外光谱吸收带的要紧因素有哪些?
5. 溶剂对紫外吸收光谱有什么阻碍?
选择溶剂时应考虑哪些因素?
6. 什么是发色基团?
什么是助色基团?
它们具有什么样结构或特点?
7.什么缘故助色基团取代基能使烯双键的n→π*跃迁波长红 移?
而使羰基n→π*跃迁波长蓝移?
8. 什么缘故共轭双键分子中双键数量愈多其π→π*跃迁吸收带波长愈长?
请说明其因。
9. pH对某些化合物的吸收带有必然的阻碍,例如苯胺在酸性介质中它的K吸收带和B吸收带发生蓝移,而苯酚在碱性介质中其K吸收带和B吸收带发生红移,什么缘故?
羟酸在碱性介质中它的吸收带和形状会发生什么转变?
10. 某些有机化合物,如稠环化合物大多数都呈棕色或棕黄色,许多天然有机化合物也具有颜色,什么缘故?
11. 画出酮羰基的电子轨道(π,n,π*)能级图,如将酮溶于 乙醇中,其能级和跃迁波长将发生什么转变?
请在图上画出转变情形。
12. 某化合物的紫外光谱有B吸收带,还有λ=240nm,ε=13×104及λ=319nm,ε=50两个吸收带,此化合物中含有什么基团?
有何电子跃迁?
13. 以下化合物的紫外吸收光谱可能显现什么吸收带?
并请估量其吸收波长及摩尔吸光系数的范围。
(1)
(2)
(3)
(4)
14. 以下4种不饱和酮,已知它们的n→π*跃迁的K吸收带波长别离为225nm,237nm,349nm和267nm,请找出它们对应的化合物。
(1)
(2)
(3)
(4)
15. 计算以下化合物在乙醇溶液中的K吸收带波长。
(1)
(2)
(3)
部份习题参考答案:
一、选择题
1—7
(1)、(3)、(4)、
(1)、
(1)、
(2)、
(2)
二、解答及解析题
12.B,K,R,苯环及含杂原子的不饱和基团,π→π*,n→π*
13.
(1)K,R;
(2)K,B,R;(3)K,B;(4)K,B,R
14.
(1)267nm;
(2)225nm;(3)349nm;(4)237nm
15.
(1)270nm
(2)238nm(3)299nm
第三章 红外吸收光谱法
一、选择题
1.CH3—CH3的哪一种振动形式是非红外活性的
(1)υC-C
(2)υC-H (3)δasCH (4)δsCH
2.
化合物中只有一个羰基,却在1773cm-1和1736cm-1处显现两个吸收峰,这是因为
(1)诱导效应
(2)共轭效应 (3)费米共振 (4)空间位阻
3.一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为
(1)玻璃
(2)石英 (3)红宝石 (4)卤化物晶体
4.预测H2S分子的基频峰数为
(1)4
(2)3 (3)2 (4)1
5.以下官能团在红外光谱中吸收峰频率最高的是
(1)
(2)—C≡C— (3)
(4)—O—H
二、解答及解析题
1. 红外吸收光谱分析的大体原理、仪器,同紫外可见分光光度法有哪些相似和不同的地方?
2. 红外吸收光谱图横坐标、纵坐标各以什么标度?
3. 关于CHCl3、C-H伸缩振动发生在3030cm-1,而C-Cl伸缩振动发生 在758cm-1
(1)计算CDCl3中C-D伸缩振动的位置;
(2)计算CHBr3中C-Br伸缩振动的位置。
4. C-C、C=C、C≡C的伸缩和振动吸收波长别离为μm,μm和μm。
依照键力常数增加的顺序排列三种类型的碳-碳键。
5. 以下各分子的碳-碳对称伸缩振动在红外光谱中是活性的仍是非活性的。
(1)CH3-CH3;
(2)CH3-CCl3; (3)CO2; (4)HC≡CH
(5)
(6)
6. CO2分子应有4种大体振动形式,但事实上只在667cm-1和2349cm-1 处显现两个基频吸收峰,什么缘故?
11. 羰基化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中,C=O伸缩振动显现最低者为
Ⅰ、
; Ⅱ、
Ⅲ、
Ⅳ、
7. 试用红外光谱区别以下异构体:
(1)
和
(2)
和 CH3CH2CH2CHO
(3)
和
8.乙醇的红外光谱中,羟基的吸收峰在3333cm-1,而乙醇的1%CCl4溶液的红外光谱中羟基却在3650cm-1和3333cm-1两处有吸收峰,试说明之。
9.能与气相色谱仪联用的红外光谱仪有:
(1)傅立叶变换红外分光光度计;
(2) 快速扫描红外分光光度计;(3)单光束红外分光光度计;(4) 双光束红外分光光度计。
10.某一液体化合物,分子量为113,其红外光谱见以下图。
NMR在δ(3H)有三重峰,δ(2H)有单峰,δ(2H)有四重峰,试推断该化合物的结构。
11.以下图为分子式C6H5O3N的红外光谱,写出预测的结构。
12.有一种液体化合物,其红外光谱见以下图,已知它的分子式为C4H8O2,沸点77℃,试推断其结构。
13.一个化合物分子式为C4H6O2,已知含一个酯羰基和一个乙烯基。
用溶液法制作该化合物的红外光谱有如下特点谱带:
3090cm-1(强),1765cm-1(强),1649cm-1(强),1225cm-1(强)。
请指出这些吸收带的归属,并写出可能的结构式。
部份习题参考答案
一、选择题
1—5
(1)、(3)、(4)、
(2)、(4)
二、解答及解析题
11.
12.CH3COOC2H5
13.CH3COOCH=CH2
第四章 NMR习题
一、选择题
1.假设外加磁场的强度H0慢慢加大时,那么使原子核自旋能级的低能态跃迁到高能态所需的能量如何转变?
(1)不变
(2).慢慢变大 (3).慢慢变小 (4).随原核而变
2.以下哪一种核不适宜核磁共振测定
(1).12C
(2).15N (3)19F (4)31P
3.以下化合物中哪些质子属于磁等价核
(1)HaHbC=CFaFb
(2)CHaHbF (3).R—CO—NHaHb (4)
4.苯环上哪一种取代基存在时,其芳环质子化学位移最大
(1)—CH2CH3
(2)—OCH3 (3)—CH=CH2 (4)—CHO
5.质子的化学位移有如下顺序:
苯>乙烯>乙炔>乙烷,其缘故是
(1)导效应所致;
(2)杂化效应和各向异性效应协同作用的结果;(3)向异性效应所致;(4)杂化效应所致
6.在通常情形下,
在核磁共振谱图中将显现几组吸收峰
(1)3
(2)4 (3)5 (4)6
7.化合物Ph—CH2—CH2—O—CO—CH3中的两个亚甲基属于何种自旋体系
(1)A2X2
(2)A2B2 (3)AX3 (4)AB
8.3个不同的质子Ha、Hb、Hc,其屏蔽常数的大小为σb>σa>σc。
那么它们的化学位移如何?
(1)δa>δb>δc
(2)δb>δa>δc (3)δc>δa>δb (4)δb>δc>δa
9.一化合物经元素分析C:
%,H:
%,它们的1HNMR谱只有一个峰,它们可能的结构是以下中的哪个?
10.以下化合物中,甲基质子化学位移最大的是
(1)CH3CH3
(2)CH3CH=CH2 (3)CH3C≡CH (4)CH3C6H5
11.以下化合物中羰基碳化学位移δC最大的是
(1)酮
(2)醛 (3)羧酸 (4)酯
12.在四谱综合解析进程中,确信苯环取代基的位置,最有效的方式是
(1)紫外和核磁
(2)质谱和红外(3)红外和核磁(4)质谱和核磁
二、解答及解析题
1.以下哪个核没有自旋角动量?
Li37, He24, C612
2. 电磁波的频率不变,要使共振发生,F和H核哪个需要更大的外磁场?
什么缘故?
3.下面所指的质子,其屏蔽效应是不是相同?
什么缘故?
5. 利用60MHz的仪器,TMS和化合物中某质子之间的频率差为180Hz, 若是利用40MHz仪器,那么它们之间的频率差是多少?
6. 曾采纳100MHz()和60MHz()两种仪器测定了
的氢谱,两个甲基的化学位移别离为和,试计算用频率表示化学位移时,两个仪器上测定的结果。
7. 在以下化合物中,质子的化学位移有如下顺序:
苯()>乙烯()>乙炔()>乙烷(),试说明之。
8.一化合物分子式为C6H11NO,其1H谱如图4-1所示,补偿扫描信号经重水互换后消失,试推断化合物的结构式。
图4-1 C5H7O2N的1H-NMR谱图
9.某化合物C6H12Cl2O2的1H谱如以下图4-2所示,试推断化合物结构式。
图4-2 C6H12Cl2O2的1H谱图
10.依照核磁共振图(图4-3),推测C8H9Br的结构。
图4-3 C8H9Br 1H-NMR谱图
11.由核磁共振图(图4-4),推断C7H14O的结构。
图4-4 C7H14O的1H-NMR谱图
12.由核磁共振图(图4-5),推断C10H14的结构。
图4-5 C10H14的1H-NMR谱图
13.由核磁共振图(图4-6),推断C11H16O的结构。
图4-6 C11H16O的1H-NMR谱图
14.由核磁共振图(图4-7),推断C10H12O2的结构。
图4-7 C10H12O2的1H-NMR谱图
15.由核磁共振图(图4-8),推断C8H8O的结构。
图4-8 C8H8O的1H-NMR谱图
16.某未知物分子式C6H14O,其红外光谱在3300cm-1周围是宽吸收带,在1050cm-1有强吸收,其核磁图如图4-9所示,试确信该化合物的结构。
图4-9 C6H14O的1H-NMR谱图
部份习题参考答案
一、选择题
1—5
(2)、
(1)、
(2)、(4)、
(2);6—10
(1)、
(1)、(3)、
(1)、(4)11—12
(1)、(3)
二、解答及解析题
8.
9.
10.
11.
12.
13
14.
15.
16.
第五章 质谱
一、选择题
1.在质谱仪中当搜集正离子的狭缝位置和加速电压固按时,假设慢慢增加磁场强度H,对具有不同质荷比的正离子,其通过狭缝的顺序如何转变?
(1)从大到小
(2)从小到大 (3)无规律 (4)不变
2.含奇数个氮原子有机化合物,其分子离子的质荷比值为
(1)偶数
(2)奇数 (3)不必然 (4)决定于电子数
3.二溴乙烷质谱的分子离子峰M与M+2、M+4的相对强度为
(1)1∶1∶1
(2)2∶1∶1 (3)1∶2∶1 (4)1∶1∶2
4.在丁酮质谱中,质荷比为29的碎片离子是发生了
(1)α-裂解
(2)I-裂解 (3)重排裂解 (4)γ-H迁移
5.在通常的质谱条件下,以下哪个碎片峰不可能显现
(1)M+2
(2)M-2 (3)M-8 (4)M-18
二、解答及解析题
1.样品分子在质谱仪中发生的断裂进程,会形成具有单位正电荷而质荷比(m/z)不同的正离子,当其通过磁场时的动量如何随质荷比的不同而改变?
其在磁场的偏转度如何随质荷比的不同而改变?
2. 在质谱仪中当搜集正离子的狭缝位置和加速电压V固按时,假设慢慢增大磁场强度H,对具有不同荷比的正离子,其通过狭缝的顺序如何确信?
3.在有机质谱中利用的离子源有哪几种?
各有何特点?
4. 试确信具有下述分子式的化合物,其形成的分子离子具有偶数电子仍是奇数电子?
(1)C3H8
(2)CH3CO (3)C6H5COOC2H5 (4)C6H5NO2
5. 试确信下述已知质何比离子的可能存在的化学式:
(1)m/z为71,只含C、H、O三种元素
(2)m/z为57,只含C、H、N三种元素
(3)m/z为58,只含C、H两种元素
6. 写出丙烷分子离子的碎裂进程,生成的碎片是何种正离子,其m/z是多少?
7. 试说明溴乙烷质谱图中m/z别离为29、93、95三峰生成的缘故?
8. 有一化合物其分子离子的m/z为120,其碎片离子的m/z为105,问其亚稳离子的m/z是多少?
9. 下述断裂进程:
所产生的亚稳离子,其m/z是多少?
10. 试说明环己烷质谱图中产生m/z别离为84、69、56、41离子峰的缘故?
11. 某有机化合物(M=140)其质谱图中有m/z别离为83和57的离子峰,试问下述哪一种结构式与上述质谱数据相符合?
(1)
(2)
12. 某有机胺可能是3-甲基丁胺或1,1-二甲基丙胺,在质谱图中其分子离子峰和基峰的m/z别离为87和30,试判定其为何种有机胺?
13. 某有机物可能是乙基正丁基醚或甲基正戊基醚,其质谱图上呈现离子峰的m/z别离为102、87、73、59、31,试确信其为何物?
14. 在碘乙烷的质谱图中呈现m/z别离为156、127、29的离子峰,试说明其形成的机理。
15. 在丁酸甲酯的质谱图中呈现m/z别离为102、71、59、43、31的离子峰,试说明其碎裂的进程。
16. 某酯(M=116)的质谱图上呈现m/z(丰度)别离为57(100%)、43(27%)和29(57%)的离子峰,试确信其为下述酯中的哪一种。
(1)(CH3)2CHCOOC2H5
(2)CH3CH2COOCH2CH2CH3 (3)CH3CH2CH2COOCH3
17. 某化合物(M=138)的质谱图中呈现m/z为120的强离子峰,试判定其为下述两种化合物中的哪一种?
(1)
(2)
18. 某酯(M=150)的质谱图中呈现m/z为118的碎片峰,试判定其为下述两种化合物中的哪一种?
(1)
(2)
19. 已知某取代苯的质谱图如以下图所示,试确信下述4种化合物的哪一种结构与谱图数据相一致?
(要紧考虑m/z别离为119,105和77的离子峰)
(1)
(2)
(3)
(4)
20.说明由三乙胺(M=101)的α、β开裂生成m/z为86的离子峰及随后又进行H重排并开裂生成m/z为58的离子峰的进程机理。
21.某未知烃类化合物的质谱如以下图所示,写出其结构式。
22.某未知烃类化合物的质谱如以下图所示,写出其结构式并说明谱图的要紧特点。
23.某未知烃类化合物的质谱如以下图所示,写出其结构式并说明谱图的要紧特点。
24.某未知仲胺化合物的质谱如以下图所示,试写出其结构式。
25.某含氮化合物质谱如以下图所示,写出其结构式,并说明m/z为77基峰生成的缘故。
部份习题参考答案
一、选择题
1—5
(2)、
(2)、(3)、
(2)、(3)
二、解答及解析题
1. m/z值愈大,动量也愈大;m/z值愈大,偏转度愈小。
2.
,因r和V为定值,m/z比值小的第一通过狭缝
4.
(1)C3H8+·
(2)CH3CO+(3)C6H5COOC2H5+·(4)C6H5NO2+
5.
(1)C4H7O或C3H3O2
(2)CH3N3或C2H5N2或C3H7N (3)C4H10
6
m/z 29
m/z 15
7.
8.
9.m1=105,m2=77,
10.
11.结构与
(1)相符合。
12.为3-甲基丁胺
13.其为乙基正丁基醚,m/z102为分子离子峰
14.m/z156为CH3CH2I的分子离子峰
15.m/z102为丁酸甲酯的分子离子峰
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
16.为
(2)CH3CH2COOCH2CH2CH3
由于α开裂生成:
m/z57;C3H7+ m/z43;C2H5+ m/z29
17.为
(1)
18.
(1)
(2)
19.结构(4)与谱图相一致
m/z119相当于苄基离子开裂失去CH3
m/z105相当于苄基离子开裂失去C2H5
m/z77为乙烯基开裂后的产物C6H5+
20.
(1)
(2)
21.为3-甲基戊烷:
CH3CH2CH(CH3)CH2CH3
22.为3-苯基丙烯:
C6H5CH2CH=CH2
23.为苯乙炔:
C6H5C≡CH
24.为N-甲基苄基胺:
C6H5CH2NHCH3
25.为硝基苯:
C6H5NO2,m/z77为C6H5+;C6H5-NO2→C6H5++NO2·
第六章 综合解析
1.由未知物的MS、IR、NMR图谱及元素分析结果确信其分子结构。
MS:
(分子离子峰)IR:
纯样;1HNMR:
CDCl3;13CNMR:
CDCl3;元素分析:
%C;%H;%N
图6-1-1 MS图
图6-1-2 IR图
图6-1-3 1H-NMR图
图6-1-4 13C-NMR图
2. 由未知物的MS、IR、NMR图谱及元素分析结果,确信其分子结构。
MS:
193、194(分子离子峰);IR:
纯样;1HNMR:
CDCl3;13CNMR:
纯样;元素分析:
%C;%H;%Br
图6-2-1 MS图
图6-2-2 IR图
图6-2-3 1H-NMR图
图6-2-4 13C-NMR图
3.由未知物的IR、MS、NMR图谱确信其分子结构。
图6-3-1 MS图
图6-3-2 IR图
图6-3-3 1H-NMR图
4. 由未知物的IR、MS、NMR图谱确信其分子结构。
图6-4-1 MS图
图6-4-2 IR图
图6-4-3 1H-NMR图
图6-4-4 13C-NMR图
5. 由未知物的MS、IR、NMR图谱及元素分析结果确信其分子结构。
MS:
(分子离子峰);IR:
纯样;1HNMR:
CDCl3;13CNMR:
纯样;元素分析:
%C;%H;
图6-5-1 MS图
图6-5-2 IR图
图6-5-3 1H-NMR图
图6-5-4 13C-NMR图
6. 化合物C11H20O4的紫外光谱在210nm以上无吸收,质谱中无分子离子峰,4个亚稳离子峰m/z别离为,,,和53。
试依照以下谱图推断其结构式。
图6-6-1 MS图
图6-6-2 IR图
图6-6-3 1H-NMR图
图6-6-4 13C-NMR图
综合解析答案:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
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