第十二章 核磁共振波谱分析

4.3实验部分

实验4-1 有机化合物的氢核磁共振谱

一、实验目的

1. 学习核磁共振波谱的基本原理及基本操作方法。

2. 学习1H核磁共振谱的解析方法。

3. 了解电负性元素对邻近氢质子化学位移的影响。

二、基本原理

一张NMR波谱图，通常会提供化学位移值、耦合常数和裂分峰形以及各峰面积的积分线的信息，据此，我们可以推测有机化合物的结构。

化学位移值主要用于推测基团类型及所处化学环境。化学位移值与核外电子云密度有关，凡影响电子云密度的因素都将影响磁核的化学位移，其中包括邻近基团的电负性、非球形对称电子云产生的磁各向异性效应、氢键以及溶剂效应等，这种影响有一定规律可循，测试条件一定时，化学位移值确定并重复出现，前人也已总结出了多种经验公式，用于不同基团化学位移值的预测。

耦合常数和裂分峰形主要用于确定基团之间的连接方式。对于1H NMR，邻碳上的氢耦合，即相隔三个化学键的耦合最为重要，自旋裂分符合向心规则和n+1规则。裂分峰的裂距表示磁核之间相互作用的程度，称作耦合常数J，单位为赫兹，是一个重要的结构参数，可从谱图中直接测量，但应注意从谱图上测得的裂距是以化学位移值表示的数据，将其乘以标准物质的共振，即仪器的频率，才能得到以赫兹为单位的耦合常数。

积分曲线的高度代表相应峰的面积，反映了各种共振信号的相对强度，因此与相应基团中磁核数目成正比。通过对1H-NMR积分高度的计算，可以推测化合物中各种基团所含的氢原子数和总的氢原子数。

核磁共振谱图的解析就是综合利用上述三种信息推测有机物的结构。

用1H-NMR波谱图上的化学位移值(δ或τ)，可以区别烃类不同化学环境中的氢质子，如芳香环上的氢质子、与不饱和碳原子直接相连的氢质子、与芳香环直接相连-CH2或-CH3上氢质子、与不饱和碳原子相连的-CH2或-CH3上的氢质子、正构烷烃，支链烃和环烷烃上的氢质子。

化学位移的产生是由于电子云的屏蔽作用，因此，凡能影响电子云密度的因素，均会影响化学位移值。如氢质子与电负性元素相邻接时，由于电负性元素对电子的诱导效应，使质子外电子云密度不同程度的减小，导致其化学位移值向低磁场强度方向移动，随着电负性元素的电负性增加，向低磁场强度方向移动的距离就越大。

核磁共振波谱测定时，通常使用氘代溶剂将试样溶解后测试。常用的氘代试剂有氘代氯仿(CDCl3)、氘代丙酮(CD3COCD3)、重水(即氘代水，D2O)等。

三、仪器及设备

1．核磁共振波谱仪

2．样品管（φ5mm）

3．滴管、不锈钢样品勺等

四、试剂

1.氘代氯仿(含0.1％TMS)

2.混合烃试样（直链和支链脂肪烃、环烷烃和烷基苯）

3.一氯乙烷的氘代氯仿溶液（5％，放置过夜）

4.一溴乙烷的氘代氯仿溶液（5％，放置过夜）

5.一碘乙烷的氘代氯仿溶液（5％，放置过夜）

五、主要实验条件

本实验以以瑞士Brukers A V400脉冲傅立叶变换核磁共振波谱仪为例说明。若使用其他型号仪器，实验条件应根据具体仪器而做适当调整。

1. 测试核种：1H

2. 样品管转速：25Hz

3. 谱宽：20ppm

4. 扫描次数：16次

5. 脉冲程序：zg30

6. 仪器要求的其他必要参数

六、实验步骤

本实验以瑞士Brukers A V400脉冲傅立叶变换核磁共振波谱仪操作为例说明，具体操作参见本章4.2.3一节。若使用其他型号仪器，应按所用仪器的操作说明进行操作。

1. 试样配制：取混合烃样0.05mL（约1滴液体试样）小心装入样品管中，加0.6mL氘代氯仿(含0.1％TMS)溶液，盖好盖子，振荡使试样完全溶解；将3种卤代烃溶液分别放入3根NMR管内。

2. 样品管的准备：将外壁擦拭干净的样品管套上磁子，并用量规调整好磁子位置。

3. 启动空压机；启动NMR操作软件。

4. 样品管的放入：键入ej和ij将样品管放入探头内并调整好旋转速度。

5. 进入采样流程：按4.2.3.2操作

1）建立实验文件：在对话框内输入样品名称（如乙苯-班级名称-组号）和用户名称（如yiqifenxishiyan-年级号）等，并选定溶剂为氘代氯仿。

2）调整仪器工作状态：按4.2.3进行操作，包括通道的设定、锁场（溶剂为氘代氯仿）、探头的调谐与匹配（自动模式）、匀场（自动梯度匀场）、采集参数的设定、脉冲和参数的读取以及增益的自动计算。

6. 启动分析：开始采集FID信号。

7. 进入数据处理流程：点击进入谱图处理流程，对得到的FID信号进行处理，包括窗函数的建立、FT变换、相位校正（自动）、基线校正和峰积分等

8. 报告结果：选定预设模板进入谱图编辑器编辑谱图并打印。

9. 分别采集并处理上述5种溶液的NMR谱图。

10. 测定完毕，键入ej命令，从探头中取出样品管，并盖好探头盖，关闭空压机。将样品管中的溶剂等倒入废液瓶中，用易挥发溶剂（如丙酮或乙醇等）小心清洗样品管，然后自然晾干。

11. 按要求处理废液，进行必要的仪器整理和复原工作，做好仪器使用记录。

七、实验记录与结果处理

1.记录仪器型号及实验参数。

2. 根据化学位移值及裂分情况，确定每一组峰所代表的1H类型。

3. 测定3种卤代乙烷的化学位移值和耦合常数。

八、思考题

1．产生核磁共振的必要条件是什么? 核磁共振波谱能为有机化合物结构分析提供哪些信息?

2．什么叫化学位移?什么叫耦合常数，它们是如何产生的？

3．根据实验结果，预测氟乙烷(CH3CH2F)中τCH3、τCH2和J值和NMR谱样。

4. 取代基的电负性对耦合常数J有何影响? 电负性元素对邻近氢质子化学位移的影响与其之间相隔的键数有何关系?

实验4-2 氢核磁共振波谱法定量测定乙酰乙酸乙酯互变异构体

一、实验目的

1. 了解用核磁共振波谱法研究互变异构现象。

2. 学习利用核磁共振波谱进行定量分析的方法。

3. 进一步熟悉核磁共振谱仪的工作原理及基本操作。

二、基本原理

互变异构是有机化学中的常见现象，酮式和烯醇式的相对含量与分子结构、浓度、温度有关。NMR 波谱法是研究互变异构体动态平衡的有用工具，可测定异构体的相对含量，具有简单快速的优点，实验结果与化学法相近。 乙酰乙酸乙酯有酮式和烯醇式两种互变异构体：

3233223CH CH COO CH H CO CH CH CH COO CH CO CH b a ---=-?-----

酮式 烯醇式

图4-3 乙酰乙酸乙酯的互变异构体

酮式的亚甲基a 和烯醇式的烯键b 的化学位移分别为3.3和4.9，均为单峰，质子数分别为2和1，可选择它们分别代表酮式和烯醇式，对它们的积分曲线进行比较得出它们的相对含量：

w 烯醇式，% =A 4.9 /[ A 3.3/2+A 4.9] (4-4)

在极性溶剂中，易形成分子间氢键，酮式异构体相应稳定；在非极性溶剂中，易形成分子内氢键，烯醇式异构体相对稳定。与溶剂效应类似，浓度的改变也会影响两种异构体的相对含量。

同样，这种方法也可以用于二元或多元组分的定量分析，方法的关键是要找出代表各个组分的定量用峰，并准确测量它们的积分曲线高度。

三、仪器

1．核磁共振谱仪

2．样品管 φ5mm

四、试剂

1. 乙酰乙酸乙酯

2. 氘代氯仿

3. 氘代苯

4. 氘代甲醇

五、主要实验条件

本实验以以瑞士Brukers A V400脉冲傅立叶变换核磁共振波谱仪为例说明。若使用其他型号仪器，实验条件应根据具体仪器而做适当调整。

1. 测试核种：1H

2. 样品管转速：25Hz

3. 谱宽：20ppm

4. 扫描次数：16次

5. 脉冲程序：zg30

6. 仪器要求的其他必要参数

六、实验步骤

本实验以瑞士Brukers A V400脉冲傅立叶变换核磁共振波谱仪操作为例说明，具体操作参见本章4.2.3一节。若使用其他型号仪器，应按所用仪器的操作说明进行操作。

1. 配制乙酰乙酸乙酯样品溶液，并让溶液放置24h以达到平衡：试样1为5％

乙酰乙酸乙酯的氘代氯仿溶液，试样2为5%乙酰乙酸乙酯的氘代苯溶液，试样3为5%乙酰乙酸乙酯的氘代甲醇溶液。

2. 依次将样品管1、2和3放入探头内，参见4.2.3节操作要领调整仪器，采集信号，进行必要的数据处理，并测绘积分曲线。

3. 测定完毕，借助键入ej命令从探头中取出样品管，并盖好探头防尘盖，关闭空压机。将样品管中的溶剂等倒入废液瓶中，用易挥发溶剂（如丙酮或乙醇等）小心清洗样品管，然后自然晾干。

4. 按要求处理废液，进行必要的仪器整理和复原工作，做好仪器使用记录。

七、实验记录与数据处理

2.记录仪器型号及实验参数。

3.根据化学位移、峰裂分情况对所测得的乙酰乙酸乙酯核磁共振氢谱中的

各吸收峰进行归属，按酮式和烯醇式分别进行。

4.分别测量酮式和烯醇式各峰的积分曲线高度，并转换成整数比，与理论

值进行比较，讨论其误差情况。

5.计算烯醇式的质量分数。

6.计算不同溶剂中烯醇式质量分数。

八、思考题

1. 测定乙酰乙酸乙酯的1H NMR时，为什么要将谱宽设定为20？

2. 试比较用氘代氯仿和氘代甲醇为溶剂测得的两张核磁共振谱图，指出它们的差别，并说明原因。

3. 从实验数据说明烯醇式质量分数与溶剂极性的关系。

4. 预测浓度对烯醇式质量分数的影响。

实验4-3 重水纯度的核磁共振定量测定

一、实验目的

1. 学习利用核磁共振波谱进行定量分析的方法。

2. 进一步熟悉核磁共振谱仪的工作原理及基本操作。

二、基本原理

在一定实验条件下，利用基团的共振吸收峰的积分强度与其浓度成正比的关系，采用标准加入法，可定量测定重水中H2O的百分含量。

三、仪器

1. 核磁共振波谱仪

2. 微量注射器（10uL）

3. 样品管（φ5mm ）

四、试剂

1.重水

2.双蒸水(自制)

五、主要实验条件

1. 测试核种：1H

2. 样品管转速：25～30周/s

3. 谱宽：15ppm

4. 扫描次数：16次

5. 脉冲程序：zg30

6. 仪器要求的其他必要参数

六、实验步骤

本实验以瑞士Brukers A V400脉冲傅立叶变换核磁共振波谱仪操作为例说明，具体操作参见本章4.2.3一节。若使用其他型号仪器，应按所用仪器的操作说明进行操作。

1. 在样品管中装入已知重量的重水试样约为0.5mL，将样品管放进探头内，参见4.

2.3节操作要领调整仪器，采集信号，进行必要的数据处理，并测绘积分曲线。

2. 然后用微量注射器，注入不同量的蒸馏水（每注入一次增加0.5mL），在相同的实验条件下记录核磁共振谱和积分曲线。

3. 测定完毕，键入ej命令从探头中取出样品管，并盖好探头盖，关闭空压机。将样品管中的溶剂等倒入废液瓶中，用蒸馏水洗净，并用易挥发溶剂（如丙酮或乙醇等）淋洗，然后自然晾干。

4. 按要求处理废液，进行必要的仪器整理和复原工作，做好仪器使用记录。

七、实验记录与结果处理

1. 记录仪器型号和工作条件。

2. 以蒸馏水的含量为横坐标、各份溶液的核磁谱积分强度为纵坐标绘制曲

线，并用外推法求出原重水中水的含量。

实验4-4 乙酰丙酮的1H-NMR、13C-NMR谱的综合解析

一、实验目的

1. 进一步熟悉用核磁共振波谱法研究互变异构现象。

2. 学习利用核磁共振波谱进行定量分析的方法。

二、基本原理

乙酰丙酮具有酮式和烯醇式两种异构体：

CH3-CO-CH2-CO-CH3= CH3-CO-CH=COH-CH3

酮式烯醇式

若以酮式存在，则1H-NMR应表现为CH3、CH2两个单峰；若酮式和烯醇式共存，则1H-NMR应出现5个峰。从13C-NMR看，以酮式存在时，应表现CH3、CH2、C＝O共3个峰；而共存时则应出现6个峰。由此，可根据NMR谱图情况推断互变异构的存在，并可从峰的强度来推测两种异构体的比例。

三、仪器

1. 核磁共振波谱仪

2. 样品管（φ5mm）

3. 容量瓶（10mL）

四、试剂

1.乙酰丙酮(分析纯)

2.氘代氯仿（含0.1%TMS）

五、主要实验条件

1. 测试核种：1H，13C

2. 样品管转速：25Hz

3. 谱宽：15ppm和600ppm

4. 扫描次数：16次/1024次

5. 脉冲程序：zg30

6. 仪器要求的其他必要参数

六、实验步骤

本实验以瑞士Brukers A V400脉冲傅立叶变换核磁共振波谱仪操作为例说明，具体操作参见本章4.2.3一节。若使用其他型号仪器，应按所用仪器的操作说明进行操作。

1. 试样的配制：

样品1：吸取2.00mL乙酰丙酮于10mL容量瓶中，以氘代氯仿（含0.1%TMS）稀释到刻度，摇匀。

样品2：移取8.00mL乙酰丙酮于10mL容量瓶中，以氘代氯仿（含0.1%TMS）稀释到刻度，摇匀。

2. 取样品1适量于φ5mm样品管中，采集该试液的1H谱。

3. 取样品2适量于φ5mm样品管中，采集试液的13C谱。

七、实验记录与结果处理

1. 由1H-NMR谱，确定各峰的归属。

2. 由13C-NMR谱，确定各峰的归属。

3. 确定乙酰丙酮是否互变异构体共存，及酮式和烯醇式的大致比例。

八、思考题

1、总结NMR谱图解析的基本步骤和方法。

2、比较1H-NMR谱、13C-NMR谱测定条件的异同。

第十四章 核磁共振波谱法

1、解释下列名词 （1）屏蔽效应和去屏蔽效应 屏蔽效应：绕核电子在外加磁场的诱导下，产生与外加磁场方向相反的感应磁场，使原子核实受磁场强度稍有降低，这种核外电子及其他因素对抗外加磁场的现象称为~。 去屏蔽效应：当次级磁场的磁力线与外磁场一致时，使得处于此空间的质子实受外磁场强度增加，这种效应为~。（不定） （2）自旋偶合和自旋分裂 自旋偶合是核自旋产生的核磁矩间的相互干扰，又称为自旋-自旋偶合。 自旋分裂是由自旋偶合引起共振峰分裂的现象，又称为自旋-自旋分裂。 （3）化学位移和偶合常数 由于屏蔽效应的存在，不同化学环境的氢核的共振频率（进动频率，吸收频率）不同，这种现象称为化学位移。 当自旋体系存在自旋-自旋偶合时，核磁共振谱线发生分裂。由分裂所产生的裂距反映了相互偶合作用的强弱，称为偶合常数。 （4）化学等价核和磁等价核 在核磁共振谱中，有相同化学环境的核具有相同的化学位移，这种有相同化学位移的核称为化学等价。 分子中一组化学等价核（化学位移相同）与分子中的其他任何一个核都有相同强弱的偶合，则这组核为磁等价核。 2、略 3、为什么强照射波照射样品，会使NMR信号消失，而UV与IR吸收光谱法则不消失？ 4、为什么用δ值表示峰位，而不用共振频率的绝对值表示？为什么核的共振频率与仪器的磁场强度有关，而偶合常数与磁场强度无关？ 由于屏蔽常数很小，不同化学环境的氢核的共振频率相差很小，要精确测量其绝对值较困难，并且屏蔽作用引起的化学位移的大小与外磁场强度成正比，在磁场强度不同的仪器中测量的数据也不同，因此，用共振频率的相差值来表示化学位移，符合为δ。有两种表达P286。 因为核磁矩在外磁场中产生能级分裂，高能级与低能级的能量差随着外磁场强度的增大而增大，跃迁时所吸收的能量增大。根据ν=γ·Ho/2π可知，核磁共振频率与外磁场强度成正比。由于原子核间的自旋偶合起源于磁核间的干扰，是通过成键电子传递的，所以偶合常数的大小只与偶合核间距离、角度、电子云密度有关，与外磁场强度无关。 5、什么是自旋偶合与自旋分裂？单取代苯的取代基为烷基时，苯环上的芳氢（5个）为单峰，为什么？两取代基为极性基团时（如卤素、—NH2、—OH等），苯环的芳氢变为多重峰，试说明原因，并推测是什么自旋系统。 自旋偶合是核自旋产生的核磁矩间的相互干扰，又称为自旋-自旋偶合。 自旋分裂是由自旋偶合引起共振峰分裂的现象，又称为自旋-自旋分裂。 P297下面。 6、峰裂距是否是偶合常数？偶合常数能提供什么结构信息？ 对简单偶合而言，峰裂距即偶合常数。 偶合常数是核磁共振谱的重要参数之一，可用它研究核间关系、构型、构象及取代位置等。 7、什么是狭义与广义的n+1律？ 狭义：某基团的氢与n个相邻氢偶合时，将被分裂为n+1重峰，而与该基团本身的氢

《分析化学》第十四章核磁共振波谱法

第十四章核磁共振波谱法- 经典习题1．试对照结构指出图14-1上各个峰的归属。 解：δ 三重峰 3H-CH2-CH3 δ 单峰 3H-CO-CH3 δ 四重峰 2H-O-CH2-CH3 δ～ 4H-C6H4- δ 单峰 1H-NH-

图14-1 例题1的1H-NMR谱 2．由下述1H-NMR图谱，进行波谱解析，给出未知物的分子结构及自旋系统。（1）已知化合物的分子式为C4H10O，1H-NMR谱如图14-2所示。 图14-2 C4H10O的 1H-NMR谱 解：u=(2+2×4-10)/2=0 δ 三重峰 6H -CH2-CH3（2个） δ 四重峰 4H -O-CH2-CH3（2个） 可能结构式为：CH3-CH2-O-CH2-CH3 自旋系统：2个A2X3 （2）已知化合物的分子式为C9H12，1H-NMR谱如图14-3所示。

图14-3 C9H12的1H-NMR谱解：u=(2+2×9-12)/2=4 δ 二重峰 3H -CH-CH3 δ 七重峰 1H -CH-(CH3)2δ 单峰 5H C6H5- 可能结构式为： 自旋系统：A6X，A5

（3）已知化合物的分子式为C10H10Br2O，1H-NMR谱如图14-4所示。 图14-4 C10H10Br2O的1H-NMR谱 解：u=(2+2×10-12)/2=5 δa 单峰 3H -CO-CH3 δb 双峰 1H δc 双峰 1H

δd 单峰 5H C6H5- 可能结构式为： 自旋系统：A5、AB、A3 3．某化合物分子式为C8H12O4，NMR图谱如图14-6所示，δa=（三重峰，）δb=（四重峰），δc=（单峰），Jab=7Hz，峰面积积分值比a:b:c=3:2:1，试推断其结构式。

第三章_核磁共振波谱法习题集及答案

第三章、核磁共振波谱法 一、选择题 ( 共80题 ) 1. 2 分 萘不完全氢化时，混合产物中有萘、四氢化萘、十氢化萘。附图是混合产物的核磁共 振谱图，A 、B 、C 、D 四组峰面积分别为 46、70、35、168。则混合产物中，萘、四氢化萘，十氢化萘的质量分数分别如下： ( ) (1) 25.4%，39.4%，35.1% (2) 13.8%，43.3%，43.0% (3) 17.0%，53.3%，30.0% (4) 38.4%，29.1%，32.5% 2. 2 分 下图是某化合物的部分核磁共振谱。下列基团中，哪一个与该图相符？( ) (1)CH 3C CH 2O CH CH O CH 3(2)CH (3)CH 3CH 2O (4)C H 3O CH O CH H X ：H M ：H A =1：2：3 3. 2 分 在下面四个结构式中 (1) C 3H (2)H C CH 3CH 3(3)H C CH 3CH 33(4) H C H H 哪个画有圈的质子有最大的屏蔽常数 ？ （ ）

4. 1 分 一个化合物经元素分析，含碳 88.2%，含氢 11.8%，其氢谱只有一个单峰。它是 下列可能结构中的哪一个？ ( ) 5. 1 分 下述原子核中，自旋量子数不为零的是 ( ) (1) F (2) C (3) O (4) He 6. 2 分 在 CH 3- CH 2- CH 3分子中，其亚甲基质子峰精细结构的强度比为哪一组数据 ?（ ） (1) 1 : 3 : 3 : 1 (2) 1 : 4 : 6 : 6 : 4 : 1 (3) 1 : 5 : 10 : 10 : 5 : 1 (4) 1 : 6 : 15 : 20 : 15 : 6 : 1 7. 2 分 ClCH 2- CH 2Cl 分子的核磁共振图在自旋－自旋分裂后，预计 ( ) (1) 质子有 6 个精细结构 (2) 有 2 个质子吸收峰 (3) 不存在裂分 (4) 有 5 个质子吸收峰 8. 2 分 在 O - H 体系中，质子受氧核自旋－自旋偶合产生多少个峰 ? ( ) (1) 2 (2) 1 (3) 4 (4) 3 9. 2 分 在 CH 3CH 2Cl 分子中何种质子 值大 ? ( ) (1) CH 3- 中的 (2) CH 2- 中的 (3) 所有的 (4) 离 Cl 原子最近的 10. 2 分 在 60 MHz 仪器上，TMS 和一物质分子的某质子的吸收频率差为 120Hz ，则该质 子的化学位移为 ( ) (1) 2 (2) 0.5 (3) 2.5 (4) 4 11. 2 分 下图四种分子中，带圈质子受的屏蔽作用最大的是 ( ) C H H H H R C R R H H C R H H H R C R H H H (b)(c)(d)(a) 12. 2 分 质子的（磁旋比）为 2.67×108/(T s)，在外场强度为 B 0 = 1.4092Ｔ时,发生核磁共 振的辐射频率应为 ( ) (1) 100MHz (2) 56.4MHz (3) 60MHz (4) 24.3MHz 13. 2 分 下述原子核没有自旋角动量的是 ( )

有机波谱分析知识点

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*跃迁从而你呢个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=X（X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。 1.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 2.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(εmax在104~2?104之间)，有共轭不饱和键（共轭二烯，α,β-不饱和醛、酮）

有机波谱综合谱图解析

综合谱图解析 1.某未知物分子式为C5H12O,它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，它的紫外吸收光谱在200 nm以上没有吸收，试确定该化合物结构。并解释质谱中m/z 57和31的来源。

2?待鉴定的化合物（I ）和（II ）它们的分子式均为C 8H 12O 4。它们的质谱、红外 光谱和核磁共振谱见图。也测定了它们的紫外吸收光谱数据：（I ）入max 223nm , S 4100; （II ）入max 219nm 2300,试确定这两个化合物。 未之物（I ）的谱图 127 100-1 - 10 10 曲 凹 M 亠亲) ? 册 -J P 科 J S W

未之物（II）的谱图

3、某未知物的分子式为C 9H 10O 2，紫外光谱数据表明：该物入max 在26 4、262 I? 257、252nm （&maxIOI 、158、147、194、153）;红外、核磁数据如图所示，试 0 LOtMio. sopoiggg 翌g 嚴效 却31卿］卿丄电00 uyo iw mo 推断其结构，并说明理 由。 ! \ \ 「 1 CCh 1 I J —' 1 1 _■ ____ __ _ ,B . _ ，- T J.亠」亠亠」亠 | * --------------- U 5>0 4. 0 d/ppm

4.某未知物C ii H i6的UV 、IR 、中NMR 、MS 谱图及13C NMR 数据如下，推导 未知物结构。 序号 S c ( ppm ) 碳原子个数 序号 S c ( ppm ) 碳原子个数 1 143.0 1 6 32.0 1 2 128.5 2 7 31.5 1 3 128.0 2 8 22.5 1 4 125.5 1 9 10.0 1 5 36.0 1 MS(E[] 100 so 30D A/tnn 350 血 >0624*68<)2 4 內 OS n 2 2 98765^43211 0SU 'H bMRfCDCI^

核磁共振波谱法习题集及答案

第三章、核磁共振波谱法 一、选择题( 共79题) 1. 2 分 萘不完全氢化时，混合产物中有萘、四氢化萘、十氢化萘。附图是混合产物的核磁共振谱图，A、B、C、D 四组峰面积分别为46、70、35、168。则混合产物中，萘、四氢化萘，十氢化萘的质量分数分别如下：( ) (1) 25.4%，39.4%，35.1% (2) 13.8%，43.3%，43.0% (3) 17.0%，53.3%，30.0% (4) 38.4%，29.1%，32.5% 2. 2 分 下图是某化合物的部分核磁共振谱。下列基团中，哪一个与该图相符？( ) (1)CH3C CH2 O CH CH O CH3 (2)CH (3)CH3CH 2 O (4)CH3O CH O CH H X：H M：H A=1：2：3 3. 2 分 在下面四个结构式中 (1) C3(2) C CH3 CH3 (3) C CH3 CH3 3 (4) C H H 哪个画有圈的质子有最大的屏蔽常数？（）

4. 1 分 一个化合物经元素分析，含碳 88.2%，含氢 11.8%，其氢谱只有一个单峰。它是 下列可能结构中的哪一个？ ( ) 5. 1 分 下述原子核中，自旋量子数不为零的是 ( ) (1) F (2) C (3) O (4) He 6. 2 分 在 CH 3- CH 2- CH 3分子中，其亚甲基质子峰精细结构的强度比为哪一组数据 ?（ ） (1) 1 : 3 : 3 : 1 (2) 1 : 4 : 6 : 6 : 4 : 1 (3) 1 : 5 : 10 : 10 : 5 : 1 (4) 1 : 6 : 15 : 20 : 15 : 6 : 1 7. 2 分 ClCH 2- CH 2Cl 分子的核磁共振图在自旋－自旋分裂后，预计 ( ) (1) 质子有 6 个精细结构 (2) 有 2 个质子吸收峰 (3) 不存在裂分 (4) 有 5 个质子吸收峰 8. 2 分 在 O - H 体系中，质子受氧核自旋－自旋偶合产生多少个峰 ? ( ) (1) 2 (2) 1 (3) 4 (4) 3 9. 2 分 在 CH 3CH 2Cl 分子中何种质子 σ 值大 ? ( ) (1) CH 3- 中的 (2) CH 2- 中的 (3) 所有的 (4) 离 Cl 原子最近的 10. 2 分 在 60 MHz 仪器上，TMS 和一物质分子的某质子的吸收频率差为 120Hz ，则该质 子的化学位移为 ( ) (1) 2 (2) 0.5 (3) 2.5 (4) 4 11. 2 分 下图四种分子中，带圈质子受的屏蔽作用最大的是 ( ) C H H H C R C R C H (b )(c )(d ) (a ) 12. 2 分 质子的γ（磁旋比）为 2.67×108/(T ?s)，在外场强度为 B 0 = 1.4092Ｔ时,发生核磁共 振的辐射频率应为 ( ) (1) 100MHz (2) 56.4MHz (3) 60MHz (4) 24.3MHz 13. 2 分 下述原子核没有自旋角动量的是 ( )

《分析化学》第十四章核磁共振波谱法

第十四章核磁共振波谱法 - 经典习题1．试对照结构指出图14-1上各个峰的归属。 解：δ1.2 三重峰 3H-CH2-CH3 δ2.0 单峰 3H-CO-CH3 δ4.0 四重峰 2H-O-CH2-CH3 δ6.8～7.6 4H-C6H4- δ9.8 单峰 1H-NH- 图14-1 例题1的1H-NMR谱 2．由下述1H-NMR图谱，进行波谱解析，给出未知物的分子结构及自旋系统。（1）已知化合物的分子式为C4H10O，1H-NMR谱如图14-2所示。

图14-2 C4H10O的 1H-NMR谱 解：u=(2+2×4-10)/2=0 δ1.13 三重峰 6H -CH2-CH3（2个） δ3.38 四重峰 4H -O-CH2-CH3（2个） 可能结构式为：CH3-CH2-O-CH2-CH3 自旋系统：2个A2X3 （2）已知化合物的分子式为C9H12，1H-NMR谱如图14-3所示。 图14-3 C9H12的1H-NMR谱 解：u=(2+2×9-12)/2=4 δ1.22 二重峰 3H -CH-CH3 δ2.83 七重峰 1H -CH-(CH3)2 δ7.09 单峰 5H C6H5- 可能结构式为：

自旋系统：A6X，A5 （3）已知化合物的分子式为C10H10Br2O，1H-NMR谱如图14-4所示。 图14-4 C10H10Br2O的1H-NMR谱 解：u=(2+2×10-12)/2=5 δa 2.42 单峰 3H -CO-CH3 δb 4.88 双峰 1H

δc 5.33 双峰 1H δd 7.35 单峰 5H C6H5- 可能结构式为：

【分析化学试题及答案】第十四章 核磁共振波谱法 经典习题

第十四章核磁共振波谱法- 经典习题 1．试对照结构指出图14-1上各个峰的归属。 解：δ1.2 三重峰 3H-CH2-CH3 δ2.0 单峰 3H-CO-CH3 δ4.0 四重峰 2H-O-CH2-CH3 δ6.8～7.6 4H-C6H4- δ9.8 单峰 1H-NH- 图14-1 例题1的1H-NMR谱 2．由下述1H-NMR图谱，进行波谱解析，给出未知物的分子结构及自旋系统。（1）已知化合物的分子式为C4H10O，1H-NMR谱如图14-2所示。

图14-2 C4H10O的 1H-NMR谱 解：u=(2+2×4-10)/2=0 δ1.13 三重峰 6H -CH2-CH3（2个） δ3.38 四重峰 4H -O-CH2-CH3（2个） 可能结构式为：CH3-CH2-O-CH2-CH3 自旋系统：2个A2X3 （2）已知化合物的分子式为C9H12，1H-NMR谱如图14-3所示。 图14-3 C9H12的1H-NMR谱 解：u=(2+2×9-12)/2=4 δ1.22 二重峰 3H -CH-CH3 δ2.83 七重峰 1H -CH-(CH3)2 δ7.09 单峰 5H C6H5- 可能结构式为：

自旋系统：A6X，A5 （3）已知化合物的分子式为C10H10Br2O，1H-NMR谱如图14-4所示。 图14-4 C10H10Br2O的1H-NMR谱 解：u=(2+2×10-12)/2=5 δa 2.42 单峰 3H -CO-CH3 δb 4.88 双峰 1H

δc 5.33 双峰 1H δd 7.35 单峰 5H C6H5- 可能结构式为：

仪器分析 第7章 核磁共振波谱法

核磁共振波谱法 最早美国两所大学1945年同时发现NMR。哈佛的Pacell和Pound 发现石腊质子有NMR现象，斯坦富大学的Bloch和Honson发现H2O 中质子有NMR，且Pacell和Bloch因此而获得诺贝尔奖。1953年第一台仪器商品化，当时仅30MHZ，现已有700MC的仪器（MC越高，分辩率越高）。至今50多年发展中，这门学科共12位科学家获诺贝尔奖。 第一节概述 到目前为止，我们所学的光谱分析中，⑴除荧光分析外,均为吸收光谱,今天开始学的NMR亦是吸收光谱; ⑵除原子吸收，其余均为分子吸收，所以NMR属于分子吸收光谱。 一. 产生： 置于强磁场中吸收无线电波 试样H1长波长电磁波照射原子核自旋能原子核能级分裂1-10 m 级跃迁（核磁矩改变而产生电流，此现象为核磁共振）测产生的感应电流NMR光谱。 利用核磁共振光谱进行结构测定，定性及定量分析的方法称为核磁共振光谱法。 NMR谱获得方法有两种： ⒈扫场:固定照射频率υ，依次改变磁场强度H0——常用之 ⒉扫频：固定磁场强度H0，依次改变照射频率υ0

P151 图17-1五个部分： 磁铁：提供稳定的高强度磁场 H扫场线圈：附加磁场，可调节 D接收线圈：产生感应电流 R照射线圈：与外磁场H0垂直60兆，90兆…兆数越高，图谱越精密，易解释。 注：三个线圈互相垂直，互不干扰。 二. 与Vis-UV，IR比较： 都属于分子吸收光谱 例: CH3CH2OH 紫外几乎无吸收(仅末端吸收)无π骨架 红外有υOH NMR:OH,CH2,CH3三种类型H0 NMR有H1，C 13谱。特点：灵敏度高，不损坏样品。 1提供三个信息: ⒈分子中处于不同环境的氢的数目。（氢分布） H ⒉分子中各个H的化学环境。（质子类型） ⒊每个H相邻基团的结构（亦可归入2）〈核间关系〉 13提供碳的骨架信息。 C 教学大纲要求仅学习H1谱。愈深究者，请选修《有机分析》。

第三章-核磁共振波谱法作业

第三章-核磁共振波谱法作 业 标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

第三章、核磁共振波谱法 1. 在核磁共振波谱法中，常用 TMS(四甲基硅烷) 作内标来确定化学位移，这样做有什么好处 2. 某有机化合物相对分子质量为88, 元素分析结果其质量组成为: C: %; O: 36;H: % NMR谱图表明: a组峰是三重峰, ≈, 相对面积=3; b组峰是四重峰, ≈, 相对面积=2; c组峰是单重峰, ≈, 相对面积=3; (1) 试求该化合物各元素组成比 (2) 确定该化合物的最可能结构及说明各组峰所对应基团 3. 当采用90MHz频率照射时, TMS和化合物中某质子之间的频率差为430Hz, 这个质子吸收的化学位移是多少 4. 在使用200MHz的NMR波谱仪中某试样中的质子化学位移值为，试计算在300MHz 的NMR仪中同一质子产生的信号所在位置为多少Hz 5. C4H8Br2的核磁共振谱峰数如下： 1 = ，双峰 2 = , 四重峰 3 = ，三重峰 4 = ，六重峰 这四种峰的面积比依次为 3 : 2 : 2 : 1 . 试写出该化合物的结构式，并用数字 1、2、3、4 标明相应的碳原子, 并作简明解释。 6. 判断下列化合物的核磁共振谱图（氢谱）。 C CH2Br CH2Br Br CH3

7. 5 分 化合物C3H6O21H-NMR谱图如下 (1) 有3种类型质子 (2) a. = 三重峰 b. = 四重峰 c. = 单峰 (3) 峰面积之比 a:b:c =3:2:1 请写出它的结构式, 并解释原因. 8. 分子式为C5H11Br有下列NMR谱数据 质子数信号类型 6 二重峰 3 二重峰 1 多重峰 1 多重峰 该化合物结构是什么 9. 试推测分子式为C8H18O在NMR谱中只显示一个尖锐单峰的化合物结构. 10化合物(a), (b), (c)分子式均为C3H6Cl2, 它们的NMR数据如下, 试推测(a) (b), (c)的结构. (a) (b) (c) : 1H 三重峰 2H 五重峰 1H 多重峰 2H 多重峰 4H 三重峰 2H 二重峰 3H 三重峰 3H 二重峰 11. 化合物A,分子式为: 6H,二重峰, =, 3H, 二重峰, =，1H, 多重峰, =,1H,多重峰; =. 请写出该化合物结构. 12. 写出分子式为C4H8O2且与下列核磁共振谱相符的化合物结构式.

有机波谱核磁共振

核磁共振 一、选择题 1、核磁共振波谱产生，是将试样在磁场作用下，用适宜频率的电磁辐射照射，使下列哪种粒子吸收能量，产生能级跃迁而引起的 B A 原子 B 有磁性的原子核 C 有磁性的原子核外电子 D 有所原子核 2、磁等同核是指：D A 、化学位移相同的核 B 、化学位移不相同的核 C 、化学位移相同，对组外其他核偶合作用不同的核 D 、化学位移相同，对组外其他核偶合作用相同的核 3、具有自旋角动量，能产生核磁共振的原子核是：A A 、13C 核 B 、12C 核 C 、 32S 核 D 、 16O 核 4、下列各组化合物按1H 化学位移值从大到小排列的顺序为：C CH 2=CH 2 CH CH C H O H a b.. c. d. A 、a>b>c>d B 、d>c>b>a C 、 c>d>a>b D 、b>c>a>d 5、下述化合物氢谱中的甲基质子化学位移范围为：B C CH 3 O A 、0-1ppm B 、2-3ppm C 、4-6ppm D 、 6-8ppm 6、下述化合物中的两氢原子间的3J 值为：C H H A 、0-1Hz B 、1-3Hz C 、6-10Hz D 、12-18Hz 7、判断CH 3CH 2CH 2CO 2H 分子中1H 核化学位移大小顺序 B a b c d A 、 a>b>c>d B 、d>c>b>a C 、 c>b>a>d D 、 d>a>b>c 8．核磁共振波谱法中乙烯、乙炔、苯分子中质子化学位移值序是 ( A ) A 苯 > 乙烯 > 乙炔 B 乙炔 > 乙烯 > 苯 C 乙烯 > 苯 > 乙炔 D 三者相等

9．将（其自旋量子数I=3/2）放在外磁场中，它有几个能态( B ) A 2 B 4 C 6 D 8 10．在下面四个结构式中哪个画有圈的质子有最大的屏蔽常数（4） A B C D 11．化合物CH3COCH2COOCH2CH3的1H NMR谱的特点是( D ) A 4个单峰 B 3个单峰，1个三重峰 C 2个单峰 D 2个单峰，1个三重峰和1 个四重峰 12．一种纯净的硝基甲苯的NMR图谱中出现了3组峰, 其中一个是单峰, 一组是二重峰，一组是二重峰。该化合物是下列结构中的( D ) 13．下列化合物的1H NMR谱，各组峰全是单峰的是( C ) A CH3-OOC-CH2CH3 B (CH3)2CH-O-CH(CH3)2 C CH3-OOC-CH2-COO-CH3 D CH3CH2-OOC-CH2CH2-COO-CH2CH3 14. 下列化合物的1H NMR谱，耦合常数最大的是( C ) A: H1，H2B: H2，H3C:H1，H3

有机化合物波谱解析-有机波谱分析-课后习题答案-xu

第二章 质谱习题及答案 1、化合物A 、B 质谱图中高质荷比区的质谱数据，推导其可能的分子式 解：分子离子峰为偶数62=? +M 表明不含氮或含有偶数个氮。 对于A ，1:3)(:)2(≈+M RI M RI ，所以分子中含有一个Cl 原子，不可能含氮。则根据 8.41.1100) () 1(==?+x M RI M RI ，得3,2==y x ，所以A 分子式C 2H 3Cl ，UN=1合理； 对于B ，4.4)2(=+M RI ，所以分子中可能含有一个S 原子，不可能含氮。则根据 8.38.01.1100) () 1(=+=?+z x M RI M RI ，6,2==y x ，所以B 分子式C 2H 6S ，UN=0合理。 2、化合物的部分质谱数据及质谱图如下，推导其结构 解： 1:6:9)4(:)2(:)(≈++M RI M RI M RI ， 所以分子中含有两个Cl ，m/z=96为分子离子峰，不含氮。 根据 4.21.1100) () 1(==?+x M RI M RI ，2,2==y x ，分子式为C 2H 2Cl 2，UN=1，合理。 图中可见：m/z 61(M-35)，RI(100)为基峰，是分子离子丢失一个Cl 得到的； m/z=36, 为HCl +；m/z=26(M-Cl 2), RI(34)，是分子离子丢失Cl 2得到的，相对强度大，稳定，说明结构为CHCl=CHCl 。

解： 分子离子峰m/z 185为奇数表明含有奇数个氮。 基峰m/z 142=M 43，丢失的碎片可能为(C 3H 7，CH 3CO )，若丢失碎片为 (CH 3CO )，则来源于丁酰基或甲基酮，结合分子中含氮元素，很有可能为酰胺 类物质，那么就应该有很强的分子离子峰，而m/z 185峰较弱，所以，丢失的中性碎片应该是(C 3H 7），来源于长链烷基，谱图中有而则m/z 29,43,57的烷基m/z 142=A 的组成， C x H y N z O w S S 3.1037.01.1100) () 1(=+=?+z x A RI A RI ，设z=1，则x=，若z=3，则x=，不合理。无 （A+2)峰，表明不含有卤素和氧硫，则A （m/z 142）组成为C 9H 20N ；m/z 57为C 4H 9+，m/z 44为CH 2=N +HCH 3，m/z 100(A-C 3H 6)，M 分子式(n-C 4H 9)3N 。 图谱解析：

第七章 核磁共振波谱法

第七章核磁共振波谱法 单项选择 1. 自旋量子数为0的原子核为 （A）19F9（B）12C6（C）1H （D）15N7 2. 下列原子核中无自旋角动量 （A）19F9（B）16O8（C）31P15（D）14N7 3. 某物质在60 MHz的仪器中其化学位移为1ppm，其共振频率与TMS相差 （A）100Hz （B）50Hz （C）1Hz （D）60Hz 4. ν0=60 MHz，Δν = 120 MHz，则该物质的化学位移为 （A）120 ppm （B）1.20 ppm （C）2.00 ppm （D）0.20 ppm 5. 自旋量子数I=1/2的原子核在磁场中相对与外磁场可能有多少种取向 （A）1 （B）2 （C）3 （D）4 6. 如果B0升高，则使原子从低能级跃迁到高能级所需的能量 （A）不发生变化（B）下降（C）上升（D）不一定 7. 用60 MHz核磁共振仪，测得某质子与TMS的共振频率相差120Hz，若该用90 MHz的仪器进行测定，则Δν =？ （A）120 Hz （B）60 Hz （C）180 Hz （D）90 Hz 8. 某化合物中两相互偶合的质子，在100MHz的NMR仪上测得化学位移差Δδ=1.1ppm，偶合常数J=5.2 Hz，则在200 MHz的仪器上测定的结果为 （A）Δδ=2.2 ppm，J=10.4 Hz （B）Δν =110 Hz，J=5.2 Hz （C）Δν =220 Hz，J=5.2 Hz （D）Δδ=1.1 ppm，J=10.4 Hz 9. CH2F2中质子峰的裂分和强度分别为 （A）1，1 （B）2，1:1 （C）3，1:2:1 （D）4，1:3: 3:1 10.不影响化学位移的因素是 （A）溶剂（B）核外电子云的密度（C）磁的各向异性（D）B0 11. 下列哪个或哪几个参数可以确定分子中基团的连接关系 （A）δ（B）J （C）偶合裂分数（D）（B）和（C） 12. CH3CH2CH3在高分辨率NMR仪上，CH2质子的吸收峰分裂为 （A）四重峰（B）七重峰（C）六重峰（D）三重峰 13. 下列化合物中质子化学位移最小的为： （A）CH3Br （B）CH4（C）CH3I （D）CH3F 14. H的δ值最大的为 （A）CH3Br （B）CH3Cl （C）CH2Cl2（D）CHCl3 15. 化合物Cl2H2C—CH2Cl中，H2的精细结构有多少峰 （A）3 （B）4 （C）5 （D）6 16. 某化合物的1HNMR谱图上, 出现两个单峰, 峰面积之比(从高场至低场)为3:1是下列结构式中 ( ) (1) CH3CHBr2 (2) CH2Br-CH2Br (3) CHBr2-CH2Br (4) CH2Br-CBr(CH3)2 17 .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 18.以下关于“核自旋弛豫”的表达式中，错误的是（） A. 没有弛豫，就不会产生核磁共振 B. 谱线宽度与弛豫时间成反比 C. 通过弛豫，维持高能态核的微弱多数 D. 弛豫分为纵向驰豫和横向驰豫两种 19. 化学位移是由于核外电子云的_______所引起的共振时磁场强度的移动现象。