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有机化合物波谱解析
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?
各类跃迁可在何区域波优势产生吸收?
2.指出下述各对化合物中,哪个化合物能吸收波长较长的光线(只考虑π→π*跃迁)。
3.与化合物(A)的电子光谱相较,说明化合物(B)与(C)的电子光谱发生转变的缘故(在乙醇中)。
4.苯胺在λmax处的εmax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.指出以下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→π*跃迁及π→π*跃迁有何阻碍?
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:
λ乙醚 max=277nm εmax=20600
λEtOHmax=307nm εmax=19000
λHClmax=307nm εmax=970
三、试回答以下各问题
1.某酮类化合物λ
=305nm,其λEtOHmax=307nm,试问,该吸收是由n→π*跃迁仍是π→π*跃迁引发的?
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光谱超级相似,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转变?
表1-1 化合物(A)和(B)在不同溶剂中的λma
环己烷
浓硫酸
1,1二苯乙烯
蒽
1,1二苯乙烯
蒽
λmax=250nm
εmax=11000
λ1max=252nm
ε1max=20000
λ2max=375nm
ε2max=8000
λ1max=315nm
ε1max=8000
λ2max=430nm
ε2max=30000
λ1max=315nm
ε1max=12000
λ2max=425nm
ε2max=31000
四.计算下述化合物的λmax:
1.计算以下化合物的λmax:
2.计算全反式西红柿烯(结构如下)的λmax及εmax:
3.计算一叶萩碱在乙醇中的λmax:
4.计算以下化合物的λmax:
五、结构判定
1.由某挥发油中分得一种成份,其UVλhexanemax=268nm,由其它方式初步确信该化合物的结构可能为A或B,试问可否用UV光谱做出判定?
2.一化合物初步推断其结构不是A确实是B,经测定UVλEtOHmax=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置,取得要紧产物的分子式为C9H14,产物经纯化,测紫外光谱λmax=242nm(εmax=10100),推断那个要紧产物的结构,并讨论其反映进程。
4.胆甾烷-3-酮(结构如下)的UVλmax=286nm(lgεmax=,而2α-氯取代为λmax=279nm(lgεmax=,2β-氯取代物λmax=(lgεmax=。
试说明什么缘故2α-氯取代向紫位移?
第二章红外光谱
一.分析
1.指出以下各类振动形式,哪些是红外活性振动,(Δμ≠0),哪些是红外非活性振动(Δμ=0)。
分子
振动形式
(1)
CH3–CH3
νC—C
(2)
CH3–CCl3
νC—C
(3)
O═C═O
νS,CO2
(4)
SO2
νS,SO2
(5)
CH2═CH2
νS,C═C
(6)
CH2═CH—CHO
νS,C═C
二、回答以下问题:
1.C—H,C—Cl键的伸缩振动峰何者要相对强一些?
什么缘故?
2.νC═O与νC═C都在μm区域周围。
试问峰强有何区别?
意义安在?
三、分析比较
1.试将C═O键的吸收峰按波数高低顺序排列,并加以说明。
(1)CH3COCH3CH3COOHCH3COOCH3CH3CONH2CH3COClCH3CHO
(A)(B)(C)(D)(E)(F)
(2)
(A)(B)(C)
(D)(E)
2.可否用稀释法将化合物(A)、(B)加以区分,试加以说明。
(A)(B)
四.结构分析
1.用红外光谱法区别以下化合物。
(1)
(2)
(A)(B)(A)(B)
(3)(4)
(A)(B)(A)(B)
2.某化合物在4000~1300cm–1区间的红外吸收光谱如下图所示,问此化合物的结构是(A)仍是(B)?
(A)(B)
3.用IR光谱(下图)表示的化合物C8H9O2N是下面哪一种?
4.某化合物初步推测为Ⅰ或Ⅱ或Ⅲ。
试依照其部份红外光谱作出判定。
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.以下两个化合物,哪个化合物的IR光谱中有两个νC═O吸收峰?
(A)(B)
3.某一天然产物结构不是(A)确实是(B),在IR光谱中,只有2870cm–1峰和926cm–1强吸收,而无2960cm–1峰,试判定该天然产物的正确结构?
并说明理由。
(A)(B)
4.用其它光谱确信某一苷类化合物的结构不是A确实是B,在IR光谱显现890cm–1弱至中强吸收试确信其可能结构是哪个,什么缘故?
(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1400~1360cm–1区域的特点。
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?
假设发生核磁共振,共振峰应当怎么排列?
δ值何者最大?
何者较小?
什么缘故?
CH3—COO—CH2—CH3
(a)(b)(c)
2.在α-蒎烯中,标出的三种氢核为何有不同的化学位移值?
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.CHCl3可与苯环上的π电子按以下形式形成氢键,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.以下化合物中,Ha有几重峰?
3.以下为同一化合物的两种表达方式:
试说明为何J1,2=0~2Hz,J2,3N=8~10Hz,J3X,2=3~5Hz,J7A,7S=9~11Hz?
另外,试推测J2,7A与J2,7S中何者数值较大,什么缘故?
4.已知1,2-二卤环己烷中的Jab=10Hz,试问该化合物是顺式仍是反式?
其优势构象将是以下三者中的哪一种?
5.以下图谱为AB系统氢核给出的信号仍是AX系统中的X氢核给出的信号,什么缘故?
三、结构推定
1.试依照给出条件推测以下化合物的结构。
①
图3-1
②
图3-2
③
图3-3
④
图3-4
2.
以下化合物各有几组磁不等同碳核,在噪音去偶谱上将显现几个13C信号?
试标出每一个信号的重峰数。
①苯②甲苯③萘④⑤
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.按给出条件推测以下化合物的结构(括号内为峰的相对高度及重峰数)。
1C13H12O,(24,d),(99,d),(57,d),(87,d),(12,s)
2C9H10O,(49,t),(98,?
),(44,?
),(87,?
),(60,?
),(42,d),(11,s)
3C5H6O4,(100,t),(84,t),(99,s),(77,s),(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/z200的离子,在分辨率为20,000的质谱仪上,能够与相差多少质量的离子分开?
2.依照下面给出的质谱图,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。
归属以下信息:
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,若是那个化合物含氮或含氧有多少可能的分子式?
指出每一个分子的不饱和度。
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.预测以下裂解的结构:
2.环己烯的EIMS如下所示,
(a)简单的单键σ裂解能说明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α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。
对照这两张谱图能够看出m/z154,139和112的来源。
(a)关于用D取代后这些峰的移位给出说明。
(b)预测以下两种薄荷酮的m/z154,139和112离子峰3D取代的位移情形
三、区分化合物
1.如何利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(MW74)他们有十分不同的EIMS图而且有一个几乎看不见的分子离子峰m/z74。
依照给出的数据确信这些醇是伯醇、仲醇仍是叔醇:
一个醇的基峰m/z45,另一个m/z31,二者都有m/z56。
17.α-二酮的结构如下图,在EI质谱中重要的离子峰有m/z176,161(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
1.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
1.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
1.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
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。
图5-5未知化合物的IR、1H-NMR、13C-NMR、MS图谱
1.某化合物的谱图如5-6所示,试推断该化合物的化学结构。
图5-6未知化合物的1H-NMR、13C-NMR图谱
1.某化合物的谱图如5-7所示,试推断该化合物的化学结构。
HMQC
图5-7未知化合物的1H-NMR、13C-NMR、DEPT、EI-MS、HMQC图谱
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