波谱分析习题一、选择题 DCCBB DAB 一、选择题
1 下面五种气体不吸收红外光的是( ) A. CH3Cl B. CH4 C. CO2 D. N2。
2 有一种含氮的药物如用红外光谱判断它是否为腈类物质主要依据的谱带范围为
A. 1500一1300cm-l B.3000—2700cm-1 C.2400—2100cm-1 D.1900—1650cm-1 E. 3300—3000cm-1
3. 峰的裂分数反应的是相邻碳原子上的质子数因此化合物BrCH2-CHBr2中-CH2-基团应该表现为
A单峰 B四重峰 C. 两重峰D. 三重峰。
4紫外光谱中观察到230-270nm有多个精细结构的弱吸收峰可能是含有以下哪种基团
A. 烷基 B. 苯环 C. 双烯 D. 羰基。
5某化合物红外光谱在3600-3200cm-1有两个中等强度的尖峰可能含有下列哪种基团
A. -OH B.NH2 C. –C=N D. –C=C 6计算化合物C8H10O的不饱和度是 A. 7 B.6 C. 5 D. 4。
7. 处于高能级的核将其能量及时转移给周围分子骨架中的其它核从而使自己返回到低能态称为
A. 纵向弛豫 B. 横向弛豫 C. 核磁共振 D. 拉莫进动。
8. 下列化合物按化学位移值的从大到小的顺序排列正确的是
A. CH3Br >CH3Cl> CH4> CH3I; B. CH3F >CH3Cl> CH3I> CH4 C. CH4> CH3I > CH3Cl > CH3Br; D. CH3I > CH4> CH3Cl > CH3F.
二、填空题
1. 1/2 2. C=O 3. 助色团红移增色 4. 偶极矩 5. 低 四甲基硅烷TMS12大能级分裂核磁共振棱镜光栅振动能级
1的原子呈核电荷均匀分布的球体有磁矩产生核磁共振吸收。比较C=C和C=O键的伸缩振动谱带强度更大者是 。
3. 有一些含有n电子的基团本身没有生色功能但当它们与生色团相连时就会发生n—π 共轭作用增强其生色能力这样的基团称为 即使得最大吸收波长λmax 同时伴随 效应。
4. 在分子振动过程中化学键或基团的 不发生变化就不吸收红外光。
5氢键效应使-OH伸缩振动谱带向 波数方向移动。 6. 测量化学位移时选择 作为相对标准它有 个氢
处于完全相同的化学环境产生一个尖峰屏蔽强烈化学位移值最 与有机化合物中的质子峰不重迭。
7. 在强磁场中原子核发生 当吸收外来电磁辐射时将发生核能级的跃迁产生 所谓的 现象
8. 单色器是将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出任一波长单色光
的
光
学
系
统
常
用
的
色
散
元
件
是
和 。
9. 分子具有四种不同能级平动能级, 转动能级, 和电子能级 .
10. 某组环境相同的氢核与3个环境相同的氢核偶合则被裂分为 重峰这就是所 谓的 规律。
三、 简答题
1. 有机化合物的紫外光谱是其分子中外层价电子跃迁的结果电子跃迁的类型主要有哪些试画出电子跃迁能级图。
2. 下面这张红外光谱图对应的是下列哪种化合物为什么 A. 苯乙酮 B. 苯乙醛 C. 乙酰胺 D. 乙酸 3. 计算下面化合物的紫外最大吸收波长
4. 采用什么光谱UVIR1HNMRMS可以将下列化合物区分开怎样区分
1 CH3CH2 Br 和Br -CH2-CH2Cl 四、综合谱图解析
未知化合物分子式是C7H14O沸点144度其紫外光谱最大吸收波长max=275nmmax=12 L.mol-1.cm-1; MS谱IR光谱和1HNMR波谱如下图所示, 试推导化合物结构。
三、简答题
1.电子跃迁的类型主要有 2. 下面这张红外光谱图对应的是下列哪种化合物为什么
是D. 乙酸。 3600-2500 cm-可以观察到上较宽的泛频吸收带伸缩振动在以上。 左右无和苯环的吸收峰没有观察到在左右的吸收峰所以不是。 计算下面化合物的紫外最大吸收波长
同环双烯个延长的双键 个烷基取代
采用什么光谱可以将下列化合物区分开怎样区分 表现出三组峰一组是四重峰一组是三重峰一组是单峰
表现出两组峰两组都是三重峰。
光谱是对位二取代红外光谱在有单峰是单取代在和 有两个吸收峰。
可以区分烯醇式是共轭结构酮式不是共轭结构所以紫外光谱最大吸收波长比要大以上可以区分。
四、综合谱图解析
1. 未知化合物分子式是沸点度其紫外光谱最大吸收波长谱光谱和波谱如下图所示试推导化合物结构。
解数据总结 质谱出现的几个最强峰…
紫外光谱除的弱吸收在以上无吸收表明样品中只含简单非共轭的具有电子的发色团。 红外光谱重要的吸收峰可能归属
变形振动 谱化学位移相对质子数峰重数可能归属
三重峰多重峰 三重峰 2 解析鉴定 不饱和度
化合物不含苯环对照中无无吸收在左右无共振峰没有对应的碎片峰。 中对应吸收峰符合不饱和度为光谱在处的弱吸收正好是的应该是酮而不是醛因为上观察不到活泼的质子红外在也没有活泼的质子吸收。谱显示出分子中含有三类不同的质子比例分别是可能的结构是化合物质子数为可能是对称结构 复核查对
推导的结构中只有三种类型的质子比例是。
质子与羰基直接相连谱出现在较低场邻位有两个质子呈三重峰。 质子与多个质子相连裂分成多重峰。 质子与碳上的两个质子相连而呈三重峰。 谱中基峰是是由于异裂形成了稳定的 若发生均裂则形成稳定的是次强峰。
名词解析
发色团(chromophoric groups)分子结构中含有π电子的基团称为发色团它们能产生π→π*和n→π*跃迁从而在紫外可见光范围内吸收。
助色团(auxochrome)含有非成键n电子的杂原子饱和基团本身不吸收辐射但当它们与生色团或饱和烃相连时能使该生色团的吸收峰向长波长移动并增强其强度的基团如羟基、胺基和卤素等。
红移(red shift)由于化合物结构发生改变如发生共轭作用引入助色团及溶剂改变等使吸收峰向长波方向移动。
蓝移(blue shift)化合物结构改变时或受溶剂的影响使吸收峰向短波方向移动。
增色效应(hyperchromic effect)使吸收强度增加的作用。 减色效应(hypochromic effect)使吸收强度减弱的作用。 吸收带跃迁类型相同的吸收峰。
指纹区fingerprint region红外光谱上的低频区通常称指纹区。当分子结构稍有不同时该区的吸收就有细微的差异并显示出分子特征反映化合物结构上的细微结构差异。 这种情况就像人的指纹一样因此称为指纹区。指纹区对于指认结构类似的化合物很有帮助而且可以作为化合物存在某种基团的旁证。但该区中各种官能团的特征频率不具有鲜明的特征性。
共轭效应 (conjugated effect) 又称离域效应是指由于共轭π键的形成而引起分子性质的改变的效应。
诱导效应Inductive Effects一些极性共价键随着取代基电负性不同电子云密度发生变化引起键的振动谱带位移称为诱导效应。
核磁共振原子核的磁共振现象只有当把原子核置于外加磁场中并满足一定外在条件时才能产生。
化学位移将待测氢核共振峰所在位置与某基准物氢核共振峰所在位置进行比较其相对距离称为化学位移。
弛豫:通过无辐射的释放能量的途径核由高能态向低能态的过程。 分子离子有机质谱分析中化合物分子失去一个电子形成的离子。 基峰 质谱图中表现为最高丰度离子的峰。
自旋偶合是磁性核与邻近磁性核之间的相互作用。是成键电子间接传递的不
影响磁性核的化学位移。
麦氏重排McLafferty rearrangement具有不饱和官能团 C=XX为O、S、N、C等及其γ-H
原子结构的化合物γ-H原子可以通过六元环空间排列的过渡态向缺电子C=X+ 的部位转移
发生γ-H的断裂同时伴随 C=X的β键断裂这种断裂称为麦氏重排。
自旋偶合是磁性核与邻近磁性核之间的相互作用。是成键电子间接传递的不影响磁性核的化学位移。
自旋裂分因自旋偶合而引起的谱线增多现象称为自旋裂分。 5.紫外光谱的应用
(1).主要用于判断结构中的共轭系统、结构骨架如香豆素、黄酮等 (2).确定未知化合物是否含有与某一已知化合物相同的共轭体系。 (3).可以确定未知结构中的共轭结构单元。 (4).确定构型或构象 (5).测定互变异构现象
6.分析紫外光谱的几个经验规律
(1).在200~800nm区间无吸收峰结构无共轭双键。
(2).220~250nm强吸收(max在104~2104之间)有共轭不饱和键共轭二烯,-不饱和醛、酮
(3).250~290nm中等强度吸收(max 1000~10000) 通常有芳香结构。
(4).250~350nm中低强度吸收 (10~ 100)且200 nm以上无其他吸收
则含有带孤对电子的未共轭的发色团。羰基或共轭羰基
(5).有多个吸收峰有的在可见区则结构中可能有长链共轭体系或稠环芳香发色团。如有颜色则至少有4~5个共轭的发色团。
(6).利用溶剂效应、pH影响增加溶剂极性K带红移、R带紫移max变化大时有互变异构体存在。pH变化碱化后谱带红移酸化后又恢复则有酚羟基、烯醇存在酸化后谱带紫移有芳胺存在。 (2).红外光谱原理
分子中键的振动频率分子的固有性质它随着化学键力常数(K)的增大而增加同时也随着原子折合质量(μ)的增加而降低 6.红外光谱在结构解析中的应用
(1).确定官能团
(2).确定立体化学结构的构型 (3).区分构象异构体
(4).区分互变异构体与同分异构体 5.红外光谱的重要吸收区段 波长(μm) 波数(cm– 1) 键的振动类型
2) ①2.73.3 37503000 OH, NH
②3.03.3 33003000 C—H, =CH≡CHAr—H)(极少数可到2900cm–
1 ) ③3.33.7 30002700 CH (—CH3, —CH2— -CHO) ④4.24.9 24002100 C≡C ,C≡N ,—C≡C—C≡C —
⑤5.36.1 19001650 C ═ O (酸、醛、酮、酰胺、酯、酸酐)
⑥6.06.7 16801500 C ═ C (脂肪族及芳香族), C ═ N ⑦6.87.7 14751300 δC—H (面内) , X—Y ⑧10.015.4 1000650 δC ═ C—H , Ar—H (面外) 2.1H-NMR氢核磁共振 (1).化学位移的定义
(2).常见结构类型的质子化学位移
Ar-H C=CH ≡CH RH CH CH2 CH3 7.28 5.28 2.88 1 1.55 1.20 0.87 -COOH -CHO ArOH ROH (RNH2) 1012 910 4 8 0.5 5
3.核磁共振NMR spectroscopy—碳谱13C-NMR (1).为结构解析提供的信息
化学位移1250分辨率高谱线简单可观察到不含质子基团驰豫时间对碳谱是重要参数可识别
季碳可给出化合物骨架信息。缺点测定需要样品量多测定时间长而吸收强度一般不代表碳原子个数与种类有关。
(2).常见一些基团的化学位移值 ①.脂肪C: <50
②.连杂原子C: C-O, C-N, C-S :50-100 ③.C-OCH3: 55;
④.糖端基C : 95-105 ⑤.芳香碳,烯碳: 98-160 ⑥.连氧芳碳: 140-165 ⑦.C=O: 168-220 (3).影响化学位移因素
①.碳的杂化方式sp3 < sp < sp2 ②.碳核的电子云密度电子云密度 高场位移
③.取代基的诱导效应和数目取代基数目, 影响诱导效应随相隔键的数目增加而减弱; 随取代基电负性
④.效应(γ-旁式,γ-gauch效应较大基团对γ-位碳上的氢通过空间有一种挤压作用使电子云偏向碳原子使碳化学位移向高场移动这种效应称为γ-效应。其中γ-顺效应更强。
⑤.共轭效应与双键共轭,原双键端基 C2 内侧C1 与羰基共轭, C=O的
⑥.分子内部作用分子内氢键使C=O的 1.质谱在有机化合物结构测定中的应用 (1).测定正确的分子量 (2).推断分子式
(3).已知化合物的结构鉴定 (4).未知化合物的结构鉴定 第五章 综合解析第1-3节 (2).综合解析中常用的谱学方法
①.13C-NMR
a.判定碳原子个数及其杂化方式 b.根据DEPT谱判定碳原子的类型
c.根据化学位移值判定羰基的存在与否及其种类
d.根据化学位移值判定芳香族或烯烃取代基的数目并推测取代基的种类 ②.1H-NMR
a.根据积分曲线的数值推算结构中质子个数
b.根据化学位移值判定结构中是否存在羧酸、醛、芳香族、烯烃和炔烃质子 c.根据化学位移值判定结构中与杂原子、不饱和键相连的甲基、亚甲基和次甲基的存在与否
d.根据自旋-自旋偶合裂分判定集团的连接情况 e.根据峰形判定结构中活泼质子的存在与否 ③.IR
a.判定结构中含氧官能团的存在与否 b.判定结构中含氮官能团的存在与否 c.判定结构中芳香环的存在与否
d.判定结构中烯烃、炔烃的存在与否和双键的类型 ④.MS
a.根据准分子离子峰判定分子量 b.判定结构中氯、溴原子的存在与否 c.判定结构中氮原子的存在与否
d.简单的碎片离子可与其他图谱所获得的结构片段进行比较
2.结构解析的过程 (1).分子式的推断 ①.碳原子个数的推断 ②.质子个数的推断 ③.氧原子个数的推断 ④.氮原子个数的推断 ⑤.卤素存在与否的判定 ⑥.硫、磷存在与否的判定 ⑦.不饱和度的计算
2试述核磁共振产生的条件是什么
答1自旋量子数I≠0的原子核都具有自旋现象或质量数A或核电荷数二者其一为奇数的原子核具有自旋现象。
2自旋量子数I=1/2的原子核是电荷在核表面均匀分布的旋转球体核磁共振谱线较窄最适宜于核磁共振检测是NMR研究的主要对象。
4 什么是K带吸收什么是R带
答1共轭非封闭体系烯烃的π→π*跃迁均为强吸收带ε≧104称为K带吸收。
2n→π*跃迁λmax270-300nm,ε100,为禁阻跃迁吸收带弱称R带。
1 什么是氮规则能否根据氮规则判断分子离子峰
答1在有机化合物中不含氮或含偶数氮的化合物分子量一定为偶数单电荷分子离子的质核比为偶数含奇数氮的化合物分子量一定为奇
数。反过来质核比为偶数的单电荷分子离子峰不含氮或含偶数个氮。
2可以根据氮规则判断分子离子峰。化合物若不含氮假定的分子离子峰质核比为奇数或化合物只含有奇数个氮假定的分子离子峰的质核比为偶数则均不是分子离子峰。
3红外光谱分为哪几个区及各区提供哪些结构信息 答红外光谱分四个区
1第一峰区3700-2500cm-1此峰区为X-H伸缩振动吸收范围。X代表O,N,C对应于醇、酚、羧
酸、胺、亚胺、炔烃、烯烃、芳烃及饱和烃类的O-H,N-H,C-H伸缩振动。 2第二峰区(2500-1900cm-1)三键累积双键及B-H,P-H,I-H,Si-H等键的伸缩振动吸收谱带位于此峰区。谱带为中等强度吸收或弱吸收。
3第三峰区1900-1500cm-1双键包括C=O,C=C,C=N,N=O等的伸缩振动谱带位于此峰区对判断双键的存在及双键的类型极为有用。另外N-H弯曲振动也位于此峰区。
4第四峰区1500-400cm-1此峰区又称指纹区X-C键的伸缩振动及各类弯曲振动位于此峰区。不同结构的同类化合物的红外光谱的差异在此峰区会显示出来。
4何谓化学位移?它有什么重要性?在1HNMR中影响化学位移的因素有哪些
答由于氢核在不同化合物中所处的环境不同所受到的屏蔽作用也不同由于屏蔽作用所引起的共振时磁场强度的移动现象称为化学位移由于化学位移的大小与氢核所处的化学环境密切相关因此有可能根
据化学位移的大小来考虑氢核所处的化学环境亦即有机物的分子结构特征 由于化学位移是由核外电子云密度决定的因此影响电子云密度的各种因素都会影响化学位移如与质子相邻近的元素或基团的电负性各项异性效应溶剂效应氢键等。
4试说明有机化合物的紫外吸收光谱的电子跃迁有哪几种类型及吸收带类型。
答跃迁的类型有 *, n *, *,n *。 1δ→δ*跃迁δ→δ*跃迁需要的能量高对应波长小于150nm近紫外光谱观测不到。
2n→δ*跃迁含杂原子O,N,S,X饱和烃的衍生物其杂原子未成键电子向δ*跃迁其对应波长位于170-180nm近紫外光谱观测不到。3π→π* 跃迁π电子较易激发。非共轭跃迁对应波长为160-190nm共轭跃迁π→π*能量降低对应波长增大红移到近紫外区或可见光区强度大称为K带。
4n→π*跃迁发生在碳原子或其他原子与带有未成键的杂原子形成的化合物中如C=O,C=S,N=O等跃迁波长位于270-290nm,但该跃迁为禁阻跃迁出现弱吸收带称为R带。
红外光谱紫外光谱核磁共振质谱1H-NMR13C-NMR2D-NMREI-MSFAB-MSESI-MS。
答红外光谱以波长或波数为横坐标以强度或其他随波长的性质为纵坐标所得到的反映红外射线与物质相互作用的谱图。
紫外光谱紫外光谱是分子中某些价电子吸收了一定波长的电磁波由低能级跃近到高能级而产生的一种光谱也称之为电子光谱。
核磁共振全旬是核磁共振成像又称自旋成像也称磁共振成像是磁矩不为零的原子核在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。
质谱是一种测量离子荷质比的分析方法其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离生成不同荷质比的带正电荷的离子经加速电场的作用形成离子束进入质量分析器。
各波谱技术名称和特点⑴ 红外光谱主要用于检查功能基⑵ 紫外光谱主要用于检查共轭体系或不饱和体系大小⑶ 核磁共振光谱主要用来提供分子中有关氢及碳原子的类型、数目、互相连接方式、周围化学环境以及构型、构象的结构信息等⑷ 质谱主要用于检测和确证化合物分子量及主要结构碎片。
1、紫外光谱的产生是由 (A) 所致能级差的大小决定了 C
A、吸收峰的强度 B、吸收峰的数目 C、吸收峰的位置 D、吸收峰的形状
2、化合物中下面哪一种跃迁所需的能量最高 A
A、ζ→ζ B、π→π C、 n→ζ D、n→π 3、红外吸收光谱的产生是由于 B
A、分子外层电子、振动、转动能级的跃迁 B、分子振动—转动能级的跃迁 C、原子外层电子、振动、转动能级的跃迁 D、分子外层电子的能级跃
4、并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到这是因为B
A、分子既有振动运动又有转动运动太复杂 B、分子中有些振动能量是简并的 C、因为分子中有 C、H、O 以外的原子存在 D、分子某些振动能量相互抵消了
5、一个含氧化合物的红外光谱图在36003200cm-1有吸收峰下列化合物最可能的是
C
A、CH3CHO B、CH3COCH3 C、CH3CHOHCH3 D、CH3OCH2CH
6、在红外光谱中通常把40001500 cm-1的区域称为 (官能团 ) 区把1500400 cm-1区域称为 (指纹 ) 区。
7、某化合物经MS检测出分子离子峰的m/z为67。从分子离子峰的质荷比可以判断分子式可能为 C 。
A、C4H3O B、C5H7 C、C4H5N D、C3H3N2 8、含奇数个氮原子有机化合物其分子离子的质荷比值为 B
A、偶数 B、奇数 C、不一定 D、决定于电子数
9、二溴乙烷质谱的分子离子峰M与M+2、M+4的相对强度为 C
A、1:1:1 B、2:1:1 C、1:2:1 D、
1:1:2
10、质谱分析中能够产生m/z 为43的碎片离子的化合物是 B 。 A. CH3(CH2)3CH3 B. CH3COCH2CH3 C. CH2=CHCH3 D. CH=CCH2CH3
11、去屏蔽效应使质子的化学位移向 [ 左增加 ] 移动屏蔽效应使质子的化学位移向 [右减小] 移动。
12、在核磁共振波谱中共振频率与外磁场强度 (有关)偶合常数与外磁场强度(无关) 。
13、下列哪种核不适合核磁共振测定 D
A、12C B、16O C、19F D、31P
14、哪种取代基存在时使其相邻碳上的质子化学位移值最大 B
。 A、–CH2CH3 B、 –OCH3 C、–CH=CH2 D、 –CHO
15、在多谱图综合解析化合物结构过程中确定苯环取代基的位置最有效的方法是核磁共振和红外
A、紫外和核磁 B、质谱和红外
1. 有机化合物成键电子的能级间隔越小受激跃迁时吸收电磁辐射的 A 能量越大 B 波数越大 C 波长越长 D频率越高
2. 下列哪种简写表示核磁共振波谱 A UV B NMR C IR D MS
3. 下列测试方法在测试过程中必须要破坏样品结构的是 A红外光谱 B 核磁共振波谱 C有机质谱 D分子发光光谱 4. 下列化合物中分子离子峰的质荷比为奇数的是
A C8H6N4 B C6H5NO2 C C9H10O2 D C9H10O 5. 某一化合物分子离子峰区相对丰度近似为MM+2 = 11则该化合物分子式中可能含有一个 A F B Cl C Br D I w 6. 下列哪种断裂机制是由正电荷引起的
A α-断裂 B ζ-断裂 C i-断裂 D Mclafferty重排 7. EI-MS表示
A 电子轰击质谱 B 化学电离质谱 C 电喷雾质谱 D 激光解析质谱
8. 氢谱主要通过信号的特征提供分子结构的信息以下选项中不是信号特征的是
A峰的位置 B 峰的裂分 C 峰高 D 积分线高度 9. 下列各类化合物中碳核化学位移最大的是
A苯环上的碳 B 酸酯羰基碳 C 醛酮羰基碳 D 与氧相连的饱和碳
10. 在下列分子中不产生红外吸收的是 A CO B H2O C SO2 D H2
11. .红外光谱给出分子结构的信息是
A 相对分子量 B 骨架结构 C 官能团 D 连接方式 12. 某化合物分子式为C6H3NO2Cl2其不饱和度是
A 6 B 5 C 4 D 3
13. 在化合物的紫外吸收光谱中K带是指 A n→ζ* 跃迁 B 共轭非封闭体系的n→π*跃迁 C ζ→ζ*跃迁 D 共轭非封闭体系的π→ π*跃迁
14. 下列化合物中在1HNMR波谱中出现单峰的是
A CH3CH2Cl B CH3CH2OH C CH3CH3 D CH3CHCH32
15. CH3CH2COOH在核磁共振波谱图上有几组峰最低场信号有几个氢 A 31H B 61H C 33H D 62H
1、发生麦氏重排的一个必备条件是 C A) 分子中有电负性基团 B) 分子中有不饱和基团 C) 不饱和双键基团γ-位上要有H原子 D) 分子中要有一个六元环
2、质谱(MS)主要用于测定化合物中的C A) 官能团 B) 共轭系统 C) 分子量 D) 质子数 3、分子离子峰其质量数与化合物的分子量A
A) 相等 B) 小于分子量 C) 大于分子量 D) 与分子量无关 4、氮律指出一般有机化合物分子量与其含N原子数的关系是 (B ) A) 含奇数个N原子时分子量是偶数 B) 含奇数个N原子时分子量是奇数 C) 含偶数个N原子时分子量是奇数 D) 无关系
5、异裂其化学键在断裂过程中发生A A) 两个电子向一个方向转移 B) 一个电子转移 C) 两个电子分别向两个方向转移 D) 无电子转移
6、某化合物的质谱中其分子离子峰M与其M+2峰强度比为约11, 说明分子中可能含有 B A) 一个Cl B) 一个Br C) 一个N D) 一个S
7、对于断裂一根键裂解过程下列哪个说法是对的 D A) 在所有的化合物中直链烷烃的分子离子峰最强。 B) 具有侧链的环烷烃优先在侧链部位断裂生成环状游离基。 C) 含双键、芳环的化合物分子离子不稳定分子离子峰较强。
D) 在双键、芳环的β键上容易发生β断裂生成的正离子与双键、芳环共轭稳定。
8、下列化合物中, 哪个能发生麦氏重排? D
9、采用“氮律”判断分子离子峰是质谱解析的手段之一“氮律”说 C A) 分子量为偶数的有机化合物含奇数个氮原子分子量为奇数的有机化合物含偶数个氮原子 B)
分子量为奇数的有机化合物不含氮原子。 C) 分子量为偶数的有机化合物不合或含偶数个氮原子分子量为奇数的有机化合物含奇数个 氮原子 D) 有机化合物只能含偶数个氮原子
10、某芳烃M=120的部分质谱数据: m/z 120 (M+) 丰度40%, m/z 92 丰度50%, m/z 91 丰度 100%试问该化合物结构如何? A
11、某一化合物M=102质谱图上于m/z 74 (70%)处给出一强峰其结构为 C
A) (CH3)2CHCOOCH3 B) CH3CH2CH2CH2COOH C)
CH3CH2CH2COOCH3 D) (CH3)2CHCH2COOH
12、某烷烃类化合物MS图如下右图该化合物的结构为 B A) C7H14 B) C2H5Br C) C3H7Cl D) C2H5F 《波谱分析》期末考试题B 1 R 2 F 3 R 4 R 5 F 6 F 一、判断题正确填‘R’,错误的填‘F’每小题2分共12分 1. 紫外吸收光谱、红外吸收光谱、核磁共振波谱和质谱是有机结构分析的四种主要的有机光谱分析方法合称四大谱。
2. 电磁辐射的波长越长能量越大。
3. 根据N规律由CHON组成的有机化合物N为奇数M一定是奇数N为偶数M也为偶数。
4. 核磁共振波谱法与红外光谱法一样都是基于吸收电磁辐射的分析法。 5. 当分子受到红外激发其振动能级发生跃迁时化学键越强吸收的光子数目越多。
6.CH34Si 分子中1H核共振频率处于高场比所有有机化合物中的1H核都高。
二、选择题每小题2分共30分. 1 D 2 A 3 A 4 C 5 A 6 B 7 C 8 B 9 A 10 C 11 B 12 B 13 D 14 B 15 D
1. 光或电磁辐射的二象性是指
A电磁辐射是由电矢量和磁矢量组成。 B电磁辐射具有波动性和电磁性 C电磁辐射具有微粒性和光电效应 D 电磁辐射具有波动性和微粒性
2. 光量子的能量与电磁辐射的的哪一个物理量成正比 A 频率 B 波长 C 周期 D 强度
3. 可见光区、紫外光区、红外光区和无线电波四个电磁波区域中能量最大和最小的区域分别为
A紫外光区和无线电波 B紫外光区和红外光区 C可见光区和无线电波 D可见光区和红外光区
4. 在质谱图中CH2Cl2中MM+2M+4的比值约为 A 121 B 131 C 961 D 111 5. 下列化合物中分子离子峰的质核比为偶数的是
A C8H10N2O B C8H12N3 C C9H12NO D C4H4N 6. CI-MS表示
A电子轰击质谱 B化学电离质谱 C 电喷雾质谱 D 激光解析质谱 7. 红外光可引起物质的能级跃迁是
A 分子的电子能级的跃迁振动能级的跃迁转动能级的跃迁 B 分子内层电子能级的跃迁 C 分子振动能级及转动能级的跃迁 D 分子转动能级的跃迁
8. 红外光谱解析分子结构的主要参数是 A 质核比 B 波数 C 偶合常数 D 保留值
9. 某化合物在1500~2800cm-1无吸收该化合物可能是 A 烷烃 B 烯烃 C 芳烃 D炔烃
10. 在偏共振去偶谱中RCHO的偏共振多重性为 A 四重峰 B 三重峰 C 二重峰 D 单峰
11. 化合物CH3-CH=CH-CH=O的紫外光谱中λmax=320nmεmax=30
的一个吸收带是 A K带 B R带 C B带 D E2带 12. 质谱图中强度最大的峰规定其相对强度为100%称为 A 分子离子峰 B 基峰 C亚稳离子峰 D准分子离子峰
13. 化合物CH3CH2CH3的1HNMR中CH2的质子信号受CH3偶合裂分为 A 四重峰 B 五重峰 C 六重峰 D 七重峰
14. 分子式为C5H10O的化合物其NMR谱上只出现两个单峰最有可能的结构式为
A CH32CHCOCH3 B CH33C-CHO C CH3CH2CH2COCH3 D CH3CH2COCH2CH3 15. 在偏共振去偶谱中R-CN的偏共振多重性为 A q B t C d D s 《波谱分析》期末考试题答案B
波谱分析试卷A ACCAD ACDBB ADDDB BBCBC
1、波长为670.7nm的辐射其频率MHz数值为
A、4.47×108 B、4.47×107 C、1.49×106 D、1.49×1010
2、紫外光谱的产生是由电子能级跃迁所致能级差的大小决定了 A、吸收峰的强度
B、吸收峰的数目 C、吸收峰的位置 D、吸收峰的形状
3、紫外光谱是带状光谱的原因是由于 A、紫外光能量大 B、波长短
C、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因 D、电子能级
差大
4、化合物中下面哪一种跃迁所需的能量最高 A、ζ→ζ B、π→π C、n→ζ D、n→π 5、n→π跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量其最大吸收波长最大 A、水 B、甲醇 C、乙醇 D、正已烷
6、CH3-CH3的哪种振动形式是非红外活性的 A、νC-C B、νC-H C、δasCH D、δsCH 7、化合物中只有一个羰基却在1773cm-1和1736cm-1处出现两个吸收
峰这是因为 A、诱导效应 B、共轭效应 C、费米共振 D、空间位阻
8、一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为 A、玻璃 B、石英 C、红宝石 D、卤化物结体
9、预测H2S分子的基频峰数为 A、4 B、3 C、2 D1 10、若外加磁场的强度H0逐渐加大时则使原子核自旋能级的低能态跃迁到高能态所需的能量是如何变化的
A、不变 B、逐渐变大 C、逐渐变小 D、随原核而变
11、下列哪种核不适宜核磁共振测定 A、12C B、15N C、19F D、31P
12、苯环上哪种取代基存在时其芳环质子化学位值最大 A、–CH2CH3 B、 –OCH3
C、–CH=CH2 D、-CHO
13、质子的化学位移有如下顺序苯7.27>乙烯(5.25) >乙炔(1.80) >乙烷(0.80)其原因为 A、诱导效应所致 B、杂化效应所致
C、各向异性效应所致 D、杂化效应和各向异性效应协同作用的结果 14、确定碳的相对数目时应测定
A、全去偶谱 B、偏共振去偶谱 C、门控去偶谱 D、反门控去偶谱
15、1JC-H的大小与该碳杂化轨道中S成分 A、成反比 B、成正比 C、变化无规律 D、无关
16、在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压固定时若逐渐增加磁场强度H对具有不同质荷比的正离子其通过狭缝的顺序如何变化
A、从大到小 B、从小到大 C、无规律 D、不变
17、含奇数个氮原子有机化合物其分子离子的质荷比值为 A、偶数 B、奇数 C、不一定 D、决定于电子数
18、二溴乙烷质谱的分子离子峰M与M+2、M+4的相对强度为 A、1:1:1 B、2:1:1 C、1:2:1 D、1:1:2
19、在丁酮质谱中质荷比值为29的碎片离子是发生了
A、α-裂解产生的 B、I-裂解产生的 C、重排裂解产生的 D、γ-H迁移产生的。
20、在四谱综合解析过程中确定苯环取代基的位置最有效的方法是 A、紫外和核磁 B、质谱和红外C、红外和核磁 D、质谱和核磁 二、解释下列名词每题4分共20分
1、 摩尔吸光系数2、 非红外活性振动3、 弛豫 4、 碳谱的γ-效应5、 麦氏重排。
1、摩尔吸光系数浓度为1mol/L光程为1cm时的吸光度 2、非红外活性振动分子在振动过程中不发生瞬间偶极矩的改变。 3、弛豫高能态的核放出能量返回低能态维持低能态的核占优势产生NMR谱该过程称为弛豫过程
4、碳的γ-效应当取代基处在被观察的碳的γ位由于电荷相互排斥被观察的碳周围电子云密度增大δC向高场移动。
5、麦氏重排具有γ氢原子的不饱和化合物经过六元环空间排列的过渡态γ氢原子重排转移到带正电荷的杂原子上伴随有CαCβ键的断裂。
分子离子可以是奇电子离子也可以是偶电子离子。 一.判断题15 ×√××√610××√×√
1、 在紫外光谱分析谱图中,溶剂效应会影响谱带位置,增加溶剂极性将导致K带紫移,R带红移。
2、 苯环中有三个吸收带都是由ζ→ζ*跃迁引起的。
3、 指纹区吸收峰多而复杂,没有强的特征峰,分子结构的微小变化不会引起这一区域吸收峰的变化。
4、 离子带有的正电荷或不成对电子是它发生碎裂的原因和动力之一。 5、 在紫外光谱中π→π*跃迁是四种跃迁中所需能量最小的。.
6、 当物质分子中某个基团的振动频率和红外光的频率一样时分子就要释放能量从原来的基态振动能级跃迁到能量较高的振动能级。
7、 红外吸收光谱的条件之一是红外光与分子之间有偶合作用即分子振动时其偶极矩必须发生变化。.
8、 在核磁共振中凡是自旋量子数不为零的原子核都没有核磁共振现象。
9、 核的旋磁比越大核的磁性越强在核磁共振中越容易被发现。 二、选择题(2*14=28分) 115 BA A, D, B, B 610 C, C, D, A, C A, C, D, B
1、含O、N、S、卤素等杂原子的饱和有机物其杂原子均含有未成键的 电子。 由于其所占据的非键轨道能级较高所以其到ζ*跃迁能 。 1 A.π B. n C.ζ 2. A小 B. 大 C100nm左右D. 300nm左右
2、在下列化合物中分子离子峰的质荷比为偶数的是
A.C9H12N2 B.C9H12NO C.C9H10O2 D.C10H12O
3、质谱中分子离子能被进一步裂解成多种碎片离子其原因是. A.加速电场的作用。B.电子流的能量大。
C.分子之间相互碰撞。D.碎片离子均比分子离子稳定。
4、在化合物的紫外吸收光谱中哪些情况可以使化合物的π→π*跃迁吸收波长蓝移
A苯环上有助色团 B. 苯环上有生色团
C助色团与共轭体系中的芳环相连 D. 助色团与共轭体系中的烯相连 5、用紫外可见光谱法可用来测定化合物构型,在几何构型中,顺式异构体的波长一般都比反式的对应值短,并且强度也较小,造成此现象最主要的原因是
A溶剂效应 B.立体障碍 C共轭效应 D. 都不对 6、在核磁共振波谱分析中当质子核外的电子云密度降低时. A屏蔽效应增强化学位移值大峰在高场出现; B.屏蔽效应增强化学位移值大峰在低场出现;
C屏蔽效应减弱化学位移值大峰在低场出现; D. 屏蔽效应减弱化学位移值大峰在高场出现;
7、下面化合物中质子化学位移最大的是 ACH3Cl B.乙烯C苯D. CH3Br
8、某化合物在 220—400nm范围内没有紫外吸收该化合物可能属于以下化合物中的哪一类 A芳香族类化合物B.含双键化合物C醛类 D.醇类
9、核磁共振在解析分子结构的主要参数是.
A化学位移 B. 质荷比 C保留值 D. 波数 10、红外光谱给出的分子结构信息是.
A骨架结构 B.连接方式 C官能团 D.相对分子质量
11、在红外吸收光谱图中2000-1650cm-1和900-650 cm-1两谱带是什么化合物的特征谱带
A苯环B.酯类 C烯烃 D.炔烃
12、在红外吸收光谱图中,下列数据哪一组数据能说明某化合物中含有苯环A30002700 cm-1 31003000 cm-1 11001000 cm-1
B. 16501450 cm-1 31003000 cm-1 11001000 cm-1
C16501450 cm-1 31003000cm-1 900650 cm-1
D. 30002700 cm-1 20001750 cm-1 900650 cm-1
13、在1H核磁共振中,苯环上的质子由于受到苯环的去屏蔽效应,化学位移位于低场, 其化学位移值一般为. A1 2 B. 3 4 C5 6 D. 7 8
14、下列基团不属于助色团的是 A—NH2 B.—NO2 C—OR D.—COOH
三、填空题除第三小题2分其余1分共10分
1、在红外吸收光谱中分子的振动形式可分为 和 两大类。
2、根据红外光谱四个区域的特征及应用功能通常把前三个区域即 区域称为特征频率区。把 的区域称为指纹区。
3
、
简
述
氮
规
则
4、在核磁共振中影响化学位移的因素有
、 、 、 。
1、伸缩振动弯曲振动2、40001500 cm-1 小于1500 cm-1 3、一个化合物中不含氮或含有偶数个氮则其分子离子的质量即分子量一定是偶数;如果分子中含有奇数个氮分子则其分子离子的质量必定是奇数。
4、诱导效应、共轭效应、立体效应、磁各异效应、氢键效应等