分析化学 仪器分析部分7版课后答案(全)

7.某化合物C4H8O,质谱如图所示,试推测出其结构并写出主要碎片离子的断裂过程。

解:(1)由分子式C4H8O, 计算出不饱和度U = 2,说明可能存在双键。 (2)根据质谱图推断可能存在的碎片离子:

OH3CH2CC

CCH3 (m/z 57)、 +OCO(m/z 43)、 H3CH2C (m/z 29)

由以上信息可推断其结构H3C主要的碎片裂解过程如下:

CH2CH3。

OH3CCm/z 72CH2CH3H3COC[CH2CH3]m/z 29CH3]-[CH2H3CCH2CH3]OCH2C-[CH2OH3CCm/z 43m/z=57

8.某未知化合物C8H8O,质谱如图所示,试推测出其结构并写出主要碎片离子的断裂过程。

解:(1)由分子式C8H8O, 计算出不饱和度U = 5,说明可能存在苯环。 (2)根据质谱图推断可能存在的碎片离子:

COCCH3 (m/z 105)、

(3)相对分子质量为120.

OCCH3(m/z 77)、 +O(m/z 43)。

由以上信息可推断其结构主要的碎片裂解过程如下:

m/z 120O+ .+CO—CO+m/z 77CCH3。—C6H5α开裂m/z 105CCH3O+m/z 43

17

9. 由元素分析测得某化合物的组成式为C8H8O2,其质谱如图所示,确定其化合物的结构。

10577M(136)513139 解:(1)由分子式C8H8O2, 计算出不饱和度U = 5,说明可能存在苯环。 (2)根据质谱图推断可能存在的碎片离子:

CO (m/z 105)、 (m/z 77)、

OCOCH3 (m/z 51)、

裂解过程:OCOCH3 (m/z 39)、OCH3 (m/z 31)

由以上信息可推断其结构 主要的碎片裂解过程如下:

均裂异CO++OCH3.裂m/z105异裂OCH3+m/z31CO+23H-COH2COCH3m/z77-C2m/z39m/z51

10. 某未知物的95%乙醇溶液在 245nm 处有最大吸收(lgεmax=2.8);该未知物纯品的质谱显示,分子离子峰的m/z为130,参照元素分析其分子式应为C6H10O3,核磁共振氢谱:δ2.20为3质子单峰,δ3.34为2质子单峰,δ4.11为2质子四峰。红外光谱及质谱图如下,试推测其结构。

解:(1) 由分子式C6H10O3, 计算出不饱和度U = 2,M = 130,说明含偶数个N或不含氮。

(2). NMR:δδδδ1.204.112.203.34?13H2H3H2H三峰四峰单峰单峰?1CH3CH2-CH3CH2O-CH3CO--COCH2COO-OCOCOas?CH~2970cm?1(很强)3?C?O1250cm,1040cm(3). IR:?sCH321~1365cm?(强)?C?O~1735cm?1?C?O~1715cm?1验证:213as1?CH~2930cm?(强)?sCH21~1420cm?(中)未知物的结构式可能为:CH3-CO-CH2-COO-CH2-CH3

1. 均裂CH3-CO-CH2-COO-CH2-CH3O-CH2COCH2CH3CH3COm/z43+OCH2COCH2CH3均裂COCH2COOCH2CH3m/z1152. 均裂-CH3-CH3CO异裂3.1. CH3COCH2CO+m/z85m/z87

18

色谱分析法概论

1.在一液液色谱柱上,组分A和B的K分别为10和15,柱的固定相体积为0.5ml,流动相体积为1.5ml,流速为0.5ml/min。求A、B的保留时间和保留体积。

t0?V0/Fc?1.5/0.5?3mintRAV0.5?t0(1?KAs)?3?(1?10?)?13min VRA?tRA?Fc?13?0.5?6.5mlVm1.5Vs0.5)?3?(1?15?)?18min VRB?tRB?Fc?18?0.5?9.0mlVm1.5

tRB?t0(1?KB

2.在一根3m长的色谱柱上分离一个试样的结果如下:死时间为1min,组分1的保留时间为14min,组分2的保留时间为17min,峰宽为1min。(1) 用组分2计算色谱柱的理论塔板数n及塔板高度H;(2) 求调整保留时间

'tR1及

'tR2;(3) 用组分2 求nef及Hef;(4) 求容量因子k1及k2;(5) 求相对保留值

r2,1和分离度R。

(1) n2?16(17 )2?16?( )2?4.6?103 W1L3 H2? ??0.65?10?3 (m) ? 0.65 (mm)3n24.6?10tR2''(2) tR?14?1?13 (min) tR?17?1?16 (min)1216(3) nef(2)?16( )?16?( )2?4.1?103W1L3 Hef(2)???0.73?10?3 (m) ? 0.73 (mm)3nef(2)4.1?102'tR1'tR2

''tRtR2(tR2? tR1)2?(16? 13)131616 2(4) k1???13 k2???16 (5) r2,1?'2? ?1.2 R???3 t01t01(W1? W2)(1? 1)tR113

3.一根分配色谱柱,校正到柱温、柱压下的载气流速为43.75ml/min;由固定液的涂量及固定液在柱温下的密度计算得Vs=14.1ml。分离一个含四组分的试样,测得这些组分的保留时间:苯1.41min、甲苯2.67min、乙苯4.18min,异丙苯5.34min,死时间为0.24min。求:(1) 死体积;(2) 这些组分的调整保留时间;(3) 它们在此柱温下的分配系数(假定检测器及柱头等体积可以忽略);(4) 相邻两组分的分配系数比?。 (1) V0=t0×u=0.24×43.75ml/min=10.5cm3

''(2) tR(苯) =1.41-0.24=1.17min , tR(甲苯) =2.67-0.24=2.43min ,

'tRt' (乙苯) =4.18-0.24=3.94min , R (异丙苯) =5.34-0.24=5.10min

/tR1.17 V10.5k苯?苯? ?4.9 K苯?k苯m?4.9??3.6t00.24Vs14.1k甲苯k乙苯/tR2.43 V10.5?甲苯? ?10.1 K甲苯?k甲苯m?10.1??7.5t00.24Vs14.1/tR3.94 V10.5?乙苯? ?16.4 K乙苯?k乙苯m?16.4??12.0t00.24Vs14.1/tR5.10 V10.5?异丙苯? ?21.25 K异丙苯?k异丙苯m?21.25??16.0t00.24Vs14.1///tRtRtR2.433.945.10甲苯乙苯?/??2.1 ?乙苯/甲苯?/??1.6 ?异丙苯/乙苯?异丙苯??1.3/tR苯1.17tR甲苯2.43tR3.94乙苯

k异丙苯?甲苯/苯 19

4.在一根甲基硅橡胶 (OV-1) 色谱柱上,柱温120℃。测得一些纯物质的保留时间:甲烷4.9s、正己烷84.9s、正庚烷145.0s、正辛烷250.3s、正壬烷436.9s、苯128.8s、3-正己酮230.5s、正丁酸乙酯248.9s、正己醇413.2s及某正构饱和烷烃50.6s。(1) 求出后5个化合物的保留指数。未知正构饱和烷烃是何物质? (2) 解释上述五个六碳化合物的保留指数为何不同。(3) 说明应如何正确选择正构烷烃物质对,以减小计算误差。

物质 甲烷 某正构烷烃 tR(s) 4.9 50.6 84.9 128.8 145.0 230.5 正己烷 苯 正庚烷 正己酮 正丁酸乙酯 248.9 250.3 正辛烷 正己醇 431.2 436.9 正壬烷 ① 根据保留指数的公式和意义,5个化合物的保留指数为:

Ix?100?[z?n'lgtR?lgtr'(Z)(x)''lgtR?lgtR(Z?n)(Z)]lg(128.8?4.9)?lg(84.9?4.9)]?676lg(145.0?4.9)?lg(84.9?4.9)② lg(230.5?4.9)?lg(145.0?4.9)I正己酮?100?[7?1?]?785lg(250.3?4.9)?lg(145.0?4.9)lg(248.9?4.9)?lg(145.0?4.9)I正丁酸乙酯?100?[7?1?]?799lg(250.3?4.9)?lg(145.0?4.9)lg(431.2?4.9)?lg(250.3?4.9)I正己醇?100?[8?1?]?890lg(436.9?4.9)?lg(250.3?4.9)I苯?100?[6?1?设某正构烷烃的碳数为x,则

I正己烷?600?100?[x?(7?x)?lg(84.9?4.9)?lg(50.6?4.9)

]lg(145.0?4.9)?lg(50.6?4.9)解此方程得x=5, 所以该正构烷烃为正戊烷。

(2)上述五个化合物极性由大到小分别为:正己醇>正丁酸乙酯>3-正己酮>苯>正戊烷,根据气液色谱

固定液的作用原理,在弱极性的OV-1柱上保留能力由强到弱,即保留指数由大至小。 (3)选择正构饱和烷烃物质对的tR值最好与被测物质的tR值相近,以减小测定误差。

5.某色谱柱长100cm,流动相流速为0.1cm/s,已知组分A的洗脱时间为40 min,求组分A在流动相中的时间和保留比R?=t0/tR为多少。 (16.7min,0.42)

流动相流过色谱柱所需的时间即死时间t0,即为组分A在流动相中的停留时间: t0=L/u=100/(0.1×60)=16.7min 组分A的洗脱时间即其保留时间tR 保留比R?=t0/tR=16.7/40=0.42

6.某YWG-C18H37 4.6mm×25cm柱,以甲醇-水(80:20)为流动相,测得苯和萘的tR和W1/2分别为4.65和7.39 min, 0.158和0.228 min。求柱效和分离度。

苯:n?5.54?(tR24.652)?5.54?()?4798W1/20.79/5 每米理论数为4798/0.25m?1.92?104 m?1t7.392对萘:n?5.54?(R)2?5.54?()?5820W1/21.14/5 每米理论数为5820/0.25m?2.33?104 m?1R?2(tR2?tR1)W2?W1?2(tR2?tR1)1.699?(W1/2,2?W1/2,1)?2?(7.39?4.65)?8.361.699?(0.228?0.158)20

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@)