分析化学习题答案(人卫版)

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17.根据下列NMR数据,绘出NMR图谱,并给出化合物的结构式。 (1)C14H14:δ2.89(s,4H)及δ7.19(s,10H) (C6H5-CH2CH2-C6H5)

(2)C7H9N:δ1.52(s,2H),δ3.85(s,2H)及δ7.29(s,5H) (C6H5-CH2NH2) (3)C3H7Cl:δ1.51(d,6H)及δ4.11(sept.,1H) (CH3CH(Cl)CH3) (4)C4H8O2:δ1.2(t,3H),δ2.3(qua.,2H),及δ3.6(s,3H) (CH3CH2COOCH3) (5)C10H12O2:δ2.0(s,3H),δ2.9(t,2H),δ4.3(t,2H)及δ7.3(s,5H) (C5H6-CH2-CH2-OCOCH3)

(6)C9H10O:δ1.2(t,3H),δ3.0(qua.,2H),及δ7.4~8.0 (m,5H.苯环峰复杂不必绘出) (C6H5COCH2CH3)

18.试对照结构指出图15-22上各个峰的归属。

OCH3CNHOCH2CH3

19.有两个分子式同为C9H9BrO2的化合物,核磁共振谱图(15-26a和15-26b)如下。在紫外光谱中都观察到B带和R带,红外光谱中化合物(a)在指纹区位于840cm?1处有一吸收带,化合物(b)在指纹区800cm?1,700cm?1左右有两个吸收峰。试判别各自的结构。

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OCH3OCH3CCOCH2BrCH2Br

O

第十五章 质 谱 法 思考题与习题

1.简述质谱仪的组成部分及其作用,并说明质谱仪主要性能指标的意义。 质谱仪,其基本组成是相同的。都包括进样系统、离子源、质量分析器、检测器和真空系统。

进样系统:把被分析的物质,即样品送进离子源。

离子源:将欲分析样品电离,得到带有样品信息的离子。 质量分析器:将离子源产生的离子按m/z顺序分离开来。 检测器:用以测量、记录离子流强度而得出质增图。

真空系统:保证离子源中灯丝的正常工作,保证离子在离子源和分析器正常运行,消减不必要的离子碰撞,散射效应,复合反应和离子-分子反应,减小本底与记忆效应,

衡量一台质谱仪性能好坏的指标包括灵敏度,分辨率,质量范围,质量稳定性等。

灵敏度表示在一定的样品(如八氟萘或六氯苯),在一定的分辨率下,产生

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一定信噪比的分子离子峰所需的样品量。

质谱仪的分辨率表示质谱仪把相邻两个质量分开的能力 质量范围是质谱仪所能测定的离子质荷比的范围。 质量稳定性主要是指仪器在工作时质量稳定的情况, 质量精度是指质量测定的精确程度。

2.在质谱图中,离子的稳定性与其相对丰度有何关系?

由于键断裂的位置不同,同一分子离子可产生不同质荷比的碎片离子,而其相对丰度与键断裂的难易以及化合物的结构密切相关,离子的稳定性越高,其相对丰度越大。因此,碎片离子的峰位(m/z)及相对丰度可提供化合物的结构信息。

3、指出含有一个碳原子和一个氯原子的化合物,可能的同位素组合有哪几种?它们将提供哪些分子离子峰?

可能的同位素组合有C12Cl35、C13Cl35、C12Cl37、C13Cl37;提供的分子离子峰为M、M+1、M+2、M+3。

4.某化合物的分子离子峰的m/z值为201,由此可得出什么结论?

由于多数分子易失去一个电子而带一个电荷,分子离子的质荷比是质量数被1除,即m/1。因此,分子离子峰的质荷比值就是它的分子量。该化合物的分子离子峰的m/z值为201,由此可得出其分子量为201。

5.某质谱仪能够分开CO?(27.9949)和N?2(28.0062)两离子峰,该仪器的分辨率至少是多少?

M27.9949R???2500

?M28.0062?27.9949

6、在邻甲基苯甲酸甲酯C9H10O2(M=150)质谱图m/z 118处观察到一强峰,试解释该离子的形成过程。

OCOCH3CH2H+OCCH2+CH3OH

7.试表示5-甲基庚烯-3的主要开裂方式及产物,说明m/z 97和m/z 83两个碎片离子的产生过程。

CH3H3CCH2CHCHCHCH2CH3+H3CCH2CHCHCHCH2CH3+m/z 118CH3CHCHCHCH2CH3

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8.试述在综合解析中各谱对有机物结构推断所起的作用。为何一般采用质谱作结构验证?

一般紫外光谱可判断有无共轭体系;红外光谱可判断化合物类别和有哪些基团存在,以及该基团与其他基团相连接的信息;NMR氢谱的偶合裂分及化学位移常常是推断相邻基团的重要线索,NMR碳谱的6值以及是否表现出分子的对称性,对确定取代基的相互位置十分有用;质谱的主要碎片离子间的质量差值以及重要重排离子等,均可得出基团间相互连接的信息。

在质谱中的大多数离子峰均是根据有机物自身裂解规律形成的,各类有机化合物在质谱中的裂解行为与其基团的性质密切相关。因此一般采用质谱作结构验证

9、某一脂肪胺的分子离子峰为m/z 87,基峰为 m/z 30,以下哪个结构与上述质谱数据相符?为什么? (A)

?位无取代基的伯胺形成的基峰为CH2=NH2 (m/z 30)

10.初步推断某一酯类(M=116)的结构可能为A或B或C,质谱图上m/z 87、m/z 59、m/z 57、m/z29处均有离子峰,试问该化合物的结构为何?(B)

(A)(CH3)2CHCOOC2H5 (B)C2H5COOC3H7 (C)C3H7COOCH3

m/z 87、m/z 59、m/z 57、m/z29分别为C3H7-O-C≡O+、O C3H7+、C2H5-C≡O+、C2H5+。

11、3,3-二甲基已烷在下述质荷比(m/z)的峰中,最强峰的质荷比为何值?为什么?(D)

A、 85 B、 29 C、 99 D、 71

CH3H3CCH2CCH2CH2CH3CH3CH3H3CCH2C++CH2CH2CH3CH3

m/z=71

12.下列化合物哪些能发生McLafferty重排?试写出重排过程及重排离子的m/z值。

(B) (A)(C)CH3CH2CH2COOCH3(

(A、C)

参考教材Page 318~319 McLafferty重排的示例。(B无 ? H)

13.下列化合物哪些能发生RDA重排?试写出重排过程及主要碎片离子的m/z值。 (BD)

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