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波谱分析习题

第一章绪论

1、指出下列电磁辐射所在的光谱区(光速3.031010cm/s)

(1)波长588.9nm(2)波数400cm-1

(3)频率2.531013Hz(4)波长300nm

2、阐述波谱的产生

第二章:紫外吸收光谱法

一、选择

1. 频率(MHz)为4.473108的辐射,其波长数值为

(1)670.7nm(2)670.7μ(3)670.7cm (4)670.7m

2. 紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致,其能级差的大小决定了

(1)吸收峰的强度(2)吸收峰的数目

(3)吸收峰的位置(4)吸收峰的形状

3. 紫外光谱是带状光谱的原因是由于

(1)紫外光能量大(2)波长短(3)电子能级差大

(4)电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因

4. 化合物中,下面哪一种跃迁所需的能量最高

(1)ζ→ζ*(2)π→π*(3)n→ζ*(4)n→π*

5. π→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

(1)水(2)甲醇(3)乙醇(4)正己烷

6. 下列化合物中,在近紫外区(200~400nm)无吸收的是(1)(2)(3)(4)

7. 下列化合物,紫外吸收λmax值最大的是

(1)(2)(3)(

4)

二、解答及解析题

1.吸收光谱是怎样产生的?吸收带波长与吸收强度主要由什么因素决定?

2.紫外吸收光谱有哪些基本特征?

3.为什么紫外吸收光谱是带状光谱?

4.紫外吸收光谱能提供哪些分子结构信息?紫外光谱在结构分析中有什么用途又有何局限性?

5.分子的价电子跃迁有哪些类型?哪几种类型的跃迁能在紫外吸收光谱中反映出来?

6.影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些?

7.有机化合物的紫外吸收带有几种类型?它们与分子结构有什么关系?

8.溶剂对紫外吸收光谱有什么影响?选择溶剂时应

考虑哪些因素?

9.什么是发色基团?什么是助色基团?它们具有什么样结构或特征?

10.为什么助色基团取代基能使烯双键的n→π*跃迁

波长红移?而使羰基n→π*跃迁波长蓝移?

11.为什么共轭双键分子中双键数目愈多其π→π*跃迁吸收带波长愈长?请解释其因。

12.芳环化合物都有B吸收带,但当化合物处于气态或在极性溶剂、非极性溶剂中时,B吸收带的形状有明显的差别,解释其原因。

13.pH对某些化合物的吸收带有一定的影响,例如苯胺在酸性介质中它的K吸收带和B吸收带发生蓝移,而苯酚在碱性介质中其K吸收带和B吸收带发生红移,为什么?羟酸在碱性介质中它的吸收带和形状会发生什么变化?

14.某些有机化合物,如稠环化合物大多数都呈棕色或棕黄色,许多天然有机化合物也具有颜色,为什么?

15.六元杂环化合物与芳环化合物具有相似的紫外

吸收光谱,请举几个例子比较之,并解释其原因。

16.紫外光谱定量分析方法主要有哪几种?各有什

么特点?

17.摩尔吸光系数有什么物理意义?其值的大小与

哪些因素有关?试举出有机化合物各种吸收带的摩尔吸光系数的数值范围。

18.如果化合物在紫外光区有K吸收带、B吸收带和R吸收带,能否用同一浓度的溶液测量此三种吸收带?

19.紫外分光光度计主要由哪几部分所组成?它是

怎样工作的?

20.计算波长为250nm、400nm的紫外光频率、波数及其所具有的能量(以eV和kJ2mol-1为单位表示)。

21.计算具有1.50eV和6.23eV能量光束的波长及波数。

22.已知丙酮的正己烷溶液有两吸收带,其波长分别为189nm和280nm,分别属π→π*跃迁和n→π*跃迁,计算π,n,π* 轨道之间的能量差。

23.画出酮羰基的电子轨道(π,n,π*)能级图,如将酮溶于乙醇中,其能级和跃迁波长将发生什么变化?请在图上画出变化情况。

24.化合物A在紫外区有两个吸收带,用A的乙醇溶液测得吸收带波长λ1=256nm,λ2=305nm,而用A的己烷溶液测得吸收带波长为λ1=248nm、λ2=323nm,这两吸收带分别是何种电子跃迁所产生?A属哪一类化合物?25.异丙叉丙酮可能存在两种异构体,它的紫外吸收光谱显示

(a)在λ=235nm有强吸收,ε=1.203104,(b)在λ>220nm区域无强吸收,请根据两吸收带数据写出异丙丙酮两种异构体的结构式。

26.某化合物的紫外光谱有B吸收带,还有λ=240nm,ε=133104 及λ=319nm,ε=50两个吸收带,此化合物中含有什么基团?有何电子跃迁?

27.1,2-二苯乙烯()和肉桂酸(

)这一类化合物,在一定条件下可能出现不同的K吸收带,试证明其原因。

28.乙酰丙酮在极性溶剂中的吸收带λ=277nm,ε=1.93103,而在非极性溶剂中的吸收带λ=269nm,ε=1.213104,请解释两吸收带的归属及变化的原因。

29.下列化合物的紫外吸收光谱可能出现什么吸收带?并请估计其吸收波长及摩尔吸光系数的范围。

(1)

(2)(3)

(4)

30.化合物A和B在环己烷中各有两个吸收带,A:λ1=210nm,ε1=1.63104,λ2=330nm,ε2=37。B:λ1=190nm,ε=1.0310

3,λ

2=280nm,ε=25,判断化合

物A和B各具有什么样结构?它们的吸收带是由何种跃迁所产生?

31.下列4种不饱和酮,已知它们的n→π*跃迁的K 吸收带波长分别为225nm,237nm,349nm和267nm,请找出它们对应的化合物。(1

(2

(3)(4)

32.计算下列化合物在乙醇溶液中的K吸收带波长(1)(2

3)

33.推测下列二取代苯的K吸收带波长。

(1)(2)(

3)

(4)34.已知化合物的分子式为C7H10O,可能具有α,β

不饱和羰基结构,其K吸收带波长λ=257nm(乙醇中),请确定其结构。

35.对甲胺基苯甲酸在不同溶剂中吸收带变化如下,请解释其原因。在乙醇中λ=288nm,ε=1.93104 在乙醚中λ=277nm,ε=2.063104在稀HCl中λ=230nm,ε=1.06310436.某化合物的ε=2.453105,计算浓度为2.50310-6mol2L-1的乙醇溶液的透过率和吸光度(吸收池厚度1cm)。

37.已知氯苯在λ=265nm处的ε=1.223104,现用

2cm吸收池测得氯苯在己烷中的吸光度A=0.448,求氯苯的浓度。

38.将下列化合物按K吸收带波长大小次序排列起来,并证明排列的理由。

39.已知浓度为0.010g2L-1的咖啡碱(摩尔质量

为212g2mol-1) 在λ=272nm处测得吸光度

A=0.510。为了测定咖啡中咖啡碱的含量,称取

0.1250g咖啡,于500ml容量瓶中配成酸性溶液,

测得该溶液的吸光度A=0.415,求咖啡碱的摩尔吸光系数和咖啡中咖啡碱的含量。

40.用分光光度法测定含乙酰水杨酸和咖啡因两

组份的止痛片,为此称取0.2396g止痛片溶解于乙醇中,准确稀释至浓度为19.16mg2L-1,分别测量

λ1=225nm和λ2=270nm处的吸光度,得A1=0.766,A2=0.155,计算止痛片中乙酰水杨酸和咖啡因的含

量.(乙酰水杨酸ε225=8210,ε270=1090,咖啡因ε

225=5510,ε270=8790。摩尔质量:乙酰水杨酸为180 g2mol-1,咖啡因为194 g2mol-1)。

部分习题参考答案:

二、解答及解析题

20.1.231015Hz,40103cm-1,4.96eV,114.6kcal2mol-1;

0.7531015Hz,253103cm-1,3.10eV,71.6kcal2mol-1

21. 827nm,12.13103cm-1;200nm,503103cm-1

22.(1)152kcal2mol-1;(2)102.3 kcal2mol-1 24. π→π*, n→π*

25. (a )(

b)

26. B,K,R,苯环及含杂原子的不饱和基团,π→π*, n →π*

29.(1)K,R(2)K,B,R(3)K,B(4)K,B,R

30. (A)CH2=CH-COR;(B)RCOR'

31. (1)267nm;(2)225nm;(3)349nm;(4)237nm

32. (1)270nm(2)238nm(3)299nm

34.

36. T=0.244,A=0.613

37. 1.836310-5mol2L-1

39. ε=1.083104,3.26%

40. 乙酰水杨酸83.5%,咖啡因6.7%

第三章红外吸收光谱法

一、选择题

1. CH3—CH3的哪种振动形式是非红外活性的

(1)υC-C(2)υC-H(3)δas C-H(4)δs C-H

2. 化合物中只有一个羰基,却在1773cm-1和1736 cm-1处出现两个吸收峰,这是因为

(1)诱导效应(2)共轭效应(3)费米共振(4)空间位阻

3. 一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为(1)玻璃(2)石英(3)红宝石(4)卤化物晶体

4. 预测H2S分子的基频峰数为

(1)4 (2)3 (3)2 (4)1

5. 下列官能团在红外光谱中吸收峰频率最高的是

(1)(2)—C≡C—(3)(4)—O—H

二、解答及解析题

1. 把质量相同的球相连接到两个不同的弹簧上。弹簧B的力常数是弹簧A的力常数的两倍,每个球从静止位置伸长1cm,哪一个体系有较大的势能。

2. 红外吸收光谱分析的基本原理、仪器,同紫外可见分光光度法有哪些相似和不同之处?

3. 红外吸收光谱图横坐标、纵坐标各以什么标度?

4. C-C(1430cm-1),C-N(1330cm-1),C-O(1280cm-1)当势能V=0和V=1时,比较C-C,C-N,C-O键振动能级之间的相差顺序为

①C-O>C-N>C-C;②C-C>C-N>C-O;③C-N>C-C>C-O;④C-N>C-O>C-C;⑤C-O>C-C>C-N

5. 对于CHCl3、C-H伸缩振动发生在3030cm-1,而C-Cl伸缩振动发生在758 cm-1

(1)计算CDCl3中C-D伸缩振动的位置;

(2)计算CHBr3中C-Br伸缩振动的位置。

6. C-C、C=C、C≡C的伸缩和振动吸收波长分别为

7.0μm,6.0μm和4.5μm。按照键力常数增加的顺序排列三种类型的碳-碳键。

7. 写出CS2分子的平动、转动和振动自由度数目。并画出CS2不同振动形式的示意图,指出哪种振动为红外活性振动?

8. 下列各分子的碳-碳对称伸缩振动在红外光谱中是活性的还是非活性的。

(1)CH3-CH3;(2)CH3-CCl3;(3)CO2;(4)HC≡CH

(5)(6)

9. Cl2、H2S分子的振动能否引起红外吸收而产生吸收谱带?为什么?预测可能有的谱带数。

10. CO2分子应有4种基本振动形式,但实际上只在667cm-1和2349cm-1处出现两个基频吸收峰,为什么?

11. 羰基化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中,C=O伸缩振动出现最低者为

、;Ⅱ

Ⅲ、

Ⅳ、

12. 化合物中只有一个羰基,却有两个C=O的吸收带,分别在1773cm-1和1736 cm-1,这是因为:

A. 诱导效应

B.共轭效应

C.空间效应

D.偶合效应

E.费米共振

F.氢键效应

12. 下列5组数据中,哪一种数据所涉及的红外光谱

区域能包括的吸收带:(1)3000~2700 cm-11675~1500 cm-11475~1300 cm-1;

(2)3000~2700 cm-12400~2100 cm-11000~650 cm-1;

(3)3300~3010 cm-11675~1500 cm-11475~1300 cm-1;

(4)3300~3010 cm-11900~1650 cm-11475~1300 cm-1;

(5)3000~2700 cm-11900~1650 cm-11475~1300 cm-1;13. 三氟乙烯碳-碳双键伸缩振动峰在1580cm-1,而四氟乙烯碳-碳双键伸缩振动在此处无吸收峰,为什么?

14. 试用红外光谱区别下列异构体:

(1)

(2

和CH3C H2CH2CHO

(3)

15. 某化合物经取代后,生成的取代产物有可能为下列两种物质:N≡C-NH2+-CH-CH2OH (Ⅰ)HN ≡CH-NH-CO-CH2- (Ⅱ)取代产物在2300 cm-1和3600 cm-1有两个尖锐的谱峰。但在3330 cm-1和1600 cm-1没有吸收=4,其产物为何物?

16. 一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为:(1)玻璃;(2)石英(3)红宝石(4)卤化物晶体17.写出用下列分子式表示的羧酸的两种异构体,并预测它们的红外光谱。(1)C4H8O2(2)C5H8O4 18.. 乙醇的红外光谱中,羟基的吸收峰在3333 cm-1,而乙醇的1%CCl4溶液的红外光谱中羟基却在3650 cm-1和3333 cm-1两处有吸收峰,试解释之。

19. 能与气相色谱仪联用的红外光谱仪有:

(1)傅立叶变换红外分光光度计;

(2)快速扫描红外分光光度计;

(3)单光束红外分光光度计;

(4)双光束红外分光光度计。

20. 某一液体化合物,分子量为113,其红外光谱见下图。NMR在δ 1.40ppm(3H)有三重峰,δ3.48ppm(2H)有单峰,δ4.25ppm(2H)有四重峰,试推断该化合物的结构。

21. 下图为分子式C 6H 5O 3N 的红外光谱,写出预测的结构。

22. 某化合物A ,分子式为C 8H 16,它的化学性质如下: (1)

(2)

(3)

(4)

化合物E 的NMR 谱中δ0.9ppm 处有9个质子产生的单峰。其红外光谱见下图,试确定A 、B 、C 、D 、E 各化合物结构。

23. 分子式为C 9H 10O 的某个化合物,其红外光谱上显

示有羰基、对位二取代苯环两个结构单位。试问分子中所有的不饱和单位是否均由该两已知结构单位给出?剩余单位的分子式是什么?剩余结构单位可能有什么?

24. 请由下列事实,估计A 为何物?

在化合物C 的红外光谱中2720 cm -1、2820 cm -1、1715 cm -1、1380 cm -1有特征吸收带,化合物E 红外光谱中3500 cm -1有一强吸收带,化合物A 不能使溴水褪色。

25. 无色液体,分子量89.09,沸点131℃,含C 、H 和N 。红外光谱特征 吸收为(cm -1):2950(中)、1550(强)、1460(中)、1438(中)、 =1380(强)、1230(中)、1130(弱)、896(弱)、872(强),(纯液体涂层),试推断未知物为何物?

26. 某化合物,沸点为159~161℃,含氯而不含氮和硫,它不溶于水、稀酸、稀碱以及冷的浓硫酸,但能溶于发烟硫酸,它与热的硝酸银 醇溶液不发生沉淀。用热的高锰酸钾溶液处理时,可使化合物慢慢溶解,如此所得溶液用硫酸酸化,得到一个中和当量为157±1的 沉淀物,其红外显示1600、1580、1500、742 cm -1有强峰,试推测其结构。 27. 有一种液体化合物,其红外光谱见下图,已知它的分子式为C 4H 8O 2,沸点77℃,试推断其结构。

28. 一个具有中和当量为136±1的酸A ,不含X 、N 、S 。A 不能使冷的高 锰酸钾溶液褪色,但此化合物的碱性溶液和高锰酸钾试剂加热1小时后,然后酸化,即有一个新化合物(B )沉淀而出。此化合物的中和当

量为83±1,其红外光谱见下图,紫外吸收峰λmax 甲醇

=256nm ,问A 为何物?

29. 不溶于水的中性化合物A (C 11H 14O 2),A 与乙酰氯不反应,但能与热氢碘酸作用。A 与次碘酸钠溶液作用生成黄色沉淀。A 经催化加氢得化合物B (C 11H 16O 2),而B 在Al 2O 3存在下经加热反应得主要产物C (C 11H 14O )。小心氧化C 得碱溶性化合物D (C 9H 10O 3)。将上述的任一种化合物经强烈氧化可生成化合物E ,中和当量为152±1,红外光谱如下图所示。试推断A 的结构。

30. 一个化合物分子式为C 4H 6O 2,已知含一个酯羰基

和一个乙烯基。用溶液法制作该化合物的红外光谱有如下特征谱带:3090cm -1(强) ,1765cm -1(强),1649cm -1(强),1225cm -1(强)。请指出这些 吸收带的归属,并写出可能的结构式。 部分习题参考答案 二、解答及解析题

20.C 2H 5OOC-CH 2-CN

21.

22. A :(CH 3)3C-C (C 2H 5)=CH 2 B

C :(CH 3)3C-CBr (C 2H 5)

CH 3 D :(CH 3)3C-C (CH 3)=CHCH 3 E :(CH 3)3CCOCH 3 23. 是;C 2H 6;两个甲基

24. A ;

B :

C

D

E

25. CH 3CH 2CH 2NO 226.

27. CH 3COOC 2H 5

28. A : B :

29.A:

B:

C

:D

E:

30. CH3COOCH=CH2

第四章NMR习题

一、选择题

1. 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如何变化?

(1)不变(2). 逐渐变大(3). 逐渐变小(4). 随原核而变

2. 下列哪种核不适宜核磁共振测定

(1). 12C (2). 15N (3)19F (4)31P

3. 下列化合物中哪些质子属于磁等价核

(1)H a H b C=CF a F b(2)CH a H b F (3). R—

CO—NH a H b(4

4. 苯环上哪种取代基存在时,其芳环质子化学位移最大

(1)—CH2CH3(2)—OCH3(3)—CH=CH2(4)—CHO

5. 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),其原因是

(1)导效应所致(2)杂化效应和各向异性效应协同作用的结果(3)向异性效应所致(4)杂化效应所致

6. 在通常情况下,在核磁共振谱图中将

出现几组吸收峰(1)3 (2)4 (3)5 (4)6

7 .化合物Ph—CH2—CH2—O—CO—CH3中的两个亚甲基属于何种自旋体系

(1)A2X2(2)A2B2(3)AX3(4)AB 8. 3个不同的质子H a、H b、H c,其屏蔽常数的大小为ζb>ζa>ζc。则它们的化学位移如何?

(1)δa>δb>δc(2)δb>δa>δc(3)δc>δa>δb(4)δb>δc>δa

9. 一化合物经元素分析C:88.2%,H:11.8%,它们的1H NMR谱只有一个峰,它们可能的结构是下列中的哪个?

10. 下列化合物中,甲基质子化学位移最大的是

(1)CH3CH3(2)CH3CH=CH2(3)CH3C≡CH (4)CH3C6H5

11. 确定碳的相对数目时,应测定(1) 全去偶谱(2)偏共振去偶谱(3)门控去偶谱(4)反门控去偶谱

12. J CH的大小与该碳杂化轨道中S成分(1)成反比(2)成正比(3)变化无规律(4)无关13. 下列化合物中羰基碳化学位移δC最大的是

(1)酮(2)醛(3)羧酸(4)酯14. 下列哪种谱可以通过J CC来确定分子中C—C连接关系(1)COSY (2)INADEQUATE (3)HETCOR (4)COLOC

15. 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(1)紫外和核磁(2)质谱和红外(3)红外和核磁(4)质谱和核磁

二、解答及解析题

1. 下列哪个核没有自旋角动量?

Li37,He24,C612

2. 电磁波的频率不变,要使共振发生,F和H核哪一个需要更大的外磁场?为什么?

3. 下面所指的质子,其屏蔽效应是否相同?为什么?

4. 在下列A、B系统中,哪个有圈的质子在高场共振?为什么?

A

B

5. 使用60MHz 的仪器,TMS 和化合物中某质子之间的频率差为180Hz , 如果使用40MHz 仪器,则它们之间的频率差是多少?

6. 曾采用100MHz (2.35T )和60MHz (1.41)两

种仪器测定了

的氢谱,两个甲基的

化学位移分别为3.17和1.55,试 计算用频率表示化学位移时,两个仪器上测定的结果。 7. 氢核磁矩为2.79(μH 11),磷核磁矩为1.13(μp 1531),两者的自旋角动量均为1/2,试问在相同磁场条件下,何者发生核跃迁时需要的能量较低?

8. 在下列化合物中,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),试解释之。

9. 在苯乙酮的氢谱中,苯环质子的信号都向低场移动。.间位和对位质子在ζ值7.40,而邻位质子的ζ值却在7.85左右,为什么?

10. 以CH 3-CH 2-Br 为例,其中什么氢核化学位移值较小?什么氢核的化学位移值较大? 11. 在下列系统中,H 核之间的相互干扰系统中属于什么类型?并指出H 核吸收峰的裂分数?

A

B

C D

12. 一化合物分子式为C 6H 11NO ,其1H 谱如图4-1所示,补偿扫描信号经重水交换后消失,试推断化合物的结构式

图4-1 C 5H 7O 2N 1H-NMR 谱图

13.某化合物C 6H 12Cl 2O 2的1H 谱如下图4-2所示,试推

断化合物结构式。

图4-2 C 6H 12C l2O 2的1

H 谱图 14. 根据核磁共振图(图4-3),推测C 8H 9Br

的结构。

图4-3 C 8H 9Br 1H-NMR 谱图

15. 由核磁共振图(图4-4),推断C 7H 14O 的

结构。

图4-4 C7H14O的1H-NMR谱图

16. 由核磁共振图(图4-5),推断C10H14的结构。

图4-5 C10H14的1H-NMR谱图

17. 由核磁共振图(图4-6),推断C11H16O的结构。

图4-6 C11H16O的1H-NMR谱图

18. 由核磁共振图(图4-7),推断C10H12O2

的结构。

图4-7 C10H12O2的1H-NMR谱图

19. 由核磁共振图(图4-8),推断C8H8O的

结构。

图4-8 C8H8O的1H-NMR谱图

20. 某未知物分子式C6H14O,其红外3300c附

近是宽吸收带,在1050 cm-1有强吸收,其核磁

图如图4-9所示,试确定该化合物的结构。

图4-9 C6H14O的1H-NMR谱图

部分习题参考答案

一、选择题

1—5(2)、(1)、(2)、(4)、(2);6—10(1)、(1)、(3)、(1)、(4)11—15 (4)、(2)、(1)、(2)、(3)

二、解答及解析题

12.

13.

14.

15.

16.

17

18.

19.

20,

第五章质谱

一、选择题

1. 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?

(1)从大到小(2)从小到大(3)无规律(4)不变2. 含奇数个氮原子有机化合物,其分子离子的质荷比值为(1)偶数(2)奇数(3)不一定(4)决定于电子数

3. 二溴乙烷质谱的分子离子峰M与M+2、M+4的相对强度为(1)1∶1∶1 (2)2∶1∶1 (3)1∶2∶1 (4)1∶1∶2

4. 在丁酮质谱中,质荷比为29的碎片离子是发生了(1)α-裂解(2)I-裂解(3)重排裂解(4)γ-H迁移

5. 在通常的质谱条件下,下列哪个碎片峰不可能出现(1)M+2 (2)M-2 (3)M-8 (4)M-18

二、解答及解析题

1. 样品分子在质谱仪中发生的断裂过程,会形成具有单位正电荷而质荷比(m/z)不同的正离子,当其通过磁场时的动量如何随质荷比的不同而改变?其在磁场的偏转度如何随质荷比的不同而改变?

2. 带有电荷为e、质量为m的正离子,在加速电场中被电位V所加速,其速度达υ,若离子的位能(eV)与动能(mυ2/2)相等,当电位V增加两倍时,此离子的运动速度υ增加多少倍?

3. 在双聚焦质谱仪中,质量为m,电荷为e、速度为υ的正离子由离子源进入电位为E的静电场后,由于受电场作用而发生偏转。为实现能量聚焦,要使离子保持在半径为R的径向轨道中运动,此时的R值受哪些因素影响?

4. 在双聚焦质谱仪中,质量为m,电荷为e、速度为υ的正离子由电场进入强度为H的磁场后,受磁场作用,再次发生偏转,偏转的半径为r,此时离子受的向心力(Heυ)和离心力(mυ2/R)相等,此时离子受的质荷比受哪些因素影响?

5. 在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压V固定时,若逐渐增大磁场强度H,对具有不同荷比的正离子,其通过狭缝的顺序如何确定?

6. 在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和磁场强度H固定时,若把加速电压V值逐渐加大,对具有不同质荷比的正离子,其通过狭缝的顺序如何确定?

7. 在有机质谱中使用的离子源有哪几种?各有何特点?

8. 试确定具有下述分子式的化合物,其形成的分子离子具有偶数电子还是奇数电子?

(1)C3H8(2)CH3CO (3)

C6H5COOC2H5(4)C6H5NO2

9. 试确定下述已知质何比离子的可能存在的化学式:

(1)m/z为71,只含C、H、O三种元素

(2)m/z为57,只含C、H、N三种元素

(3)m/z为58,只含C、H两种元素

10. 试写出苯和环己烯的分子离子式。

11. 写出环己酮和甲基乙烯醚的分子离子式。

12. 写出丙烷分子离子的碎裂过程,生成的碎片是何种正离子,其m/z是多少?

13. 试解释溴乙烷质谱图中m/z分别为29、93、95三峰生成的原因?

14. 有一化合物其分子离子的m/z为120,其碎片离子的m/z为105,问其亚稳离子的m/z是多少?

15. 亚稳离子峰和正常的碎片峰有何主要区别

16. 下述断裂过程

所产生的亚稳离

子,其m/z是多少?

17. 试解释环己烷质谱图中产生m/z分别为84、69、56、41离子峰的原因?

18. 某有机化合物(M=140)其质谱图中有m/z分别为83和57的离子峰,试问下述哪种结构式与上述质谱数据相符合?

(1)(2)

19. 某有机胺可能是3-甲基丁胺或1,1-二甲基丙胺,在质谱图中其分子离子峰和基峰的m/z分别为87和30,试判断其为何种有机胺?

20. 某有机物可能是乙基正丁基醚或甲基正戊基醚,其质谱图上呈现离子峰的m/z分别为102、87、73、59、31,试确定其为何物?

21. 在碘乙烷的质谱图中呈现m/z分别156、127、29的离子峰,试说明其形成的机理。

22. 在丁酸甲酯的质谱图中呈现m/z分别为102、71、59、43、31的离子峰,试说明其碎裂的过程。

23. 某酯(M=116)的质谱图上呈现m/z(丰度)分别为57(100%)、

43(27%)和29(57%)的离子峰,试确定其为下述酯中的哪一种。

(1)(CH3)2CHCOOC2H5(2)CH3CH2COOCH2CH2CH3 (3)CH3CH2CH2COOCH3

24. 某化合物(M=138)的质谱图中呈现m/z为120的强离子峰,试判断其为下述两种化合物中的哪一种?

(1)(2)

25. 某酯(M=150)的质谱图中呈现m/z为118的碎片峰,试判断其为下

述两种化合物中的哪一种?

(1)(2)

26. 已知某取代苯的质谱图如下图所示,试确定下述4种化合物的哪一种结构与谱图数据相一致?(主要考

虑m/z分别为119,105和77的离子峰)(

1)

(2)(3)(4)

27. 说明由三乙胺(M=101)的α、β开裂生成m/z 为86的离子峰及随后又进行H重排并开裂生成m/z 为58的离子峰的过程机理。

28、某未知烃类化合物的质谱如下图所示,写出其结构式。29、某未知烃类化合物的质谱如下图所示,写出其结构式并说明谱图的主要特点。

30.某未知烃类化合物的质谱如下图所示,写出其结构式并说明谱图的主要特点。

31.某未知仲胺化合物的质谱如下图所示,试写出其结构式。

32.某含氮化合物质谱如下图所示,写出其结构式,并说明m/z为77基峰生成的原因。

部分习题参考答案

二、解答及解析题

1. m/z值愈大,动量也愈大;m/z值愈大,偏转度愈小。

2. eV =

v= ,v增加一倍。

3. ,

4. ,

5. ,因r和V为定值,m/z 比值小的首先通过狭缝

6. ,因r和H为定值,m/z 比值大的首先通过狭缝

8.(1)C3H8+2(2)CH3CO+(3)C6H5COOC2H5+2(4)C6H5NO2+

9.(1)C4H7O或C3H3O2(2)CH3N3或C2H5N2或C3H7N (3)C4H10

10. 苯

环己烷

11. 环己酮:环己酮

甲基乙烯基醚:

12.

m/z 29

m/z 15

13.

14.

16.m 1 = 105, m

2 = 77,

17、.

18. 结构与(1)相符合。 19. 为3-甲基丁胺

20. 其为乙基正丁基醚,m/z102为分子离子峰

21. m/z156为CH 3CH 2I 的分子离子峰

22. m/z102为丁酸甲酯的分子离子峰 (1

(2)

(3)

(4

(5)

(6)

(7)

23. 为(2)CH 3CH 2COOCH 2CH 2CH 3 由于α开裂生

成:

m/z57;

C 3H 7+ m/z43;C 2H 5+ m/z29 24. 为(1)

25.. 为(1)

(1)

(2)

26.. 结构(4)与谱图相一致m/z119相当于苄基离子开裂失去CH3m/z105相当于苄基离子开裂失去C2H5 m/z77为乙烯基开裂后的产物C6H5+

27. (1)

(2)

28.为3-甲基戊烷:CH3CH2CH(CH3)CH2CH3

29. 为3-苯基丙烯:C6H5CH2CH=CH2

30. 为苯乙炔:C6H5C≡CH

31.为N-甲基苄基胺:C6H5CH2NHCH3

32. 为硝基苯:C6H5NO2,m/z77为C6H5+

C6H5-NO2→C6H5+ + NO22

第六章综合解析:

1. 由未知物的MS、IR、NMR图谱及元素分析结果,确定其分子结构。MS:162,116(分子离子峰)IR:纯样1H NMR:CDCl3元素分析:74%C;8.8%H;

17.2%N

图6-1-1 MS图

图6-1-2 IR图

图6-1-3 1H-NMR 图

图6-1-4 13C-NMR 图

2.由未知物的MS 、IR 、NMR 图谱及 元素分析结果确定其分子结构。MS :121.089(分子离子峰) IR :纯样1H NMR :CDCl 313C NMR :CDCl 3 元素分析:79.3%C ;9.1%H ;11.6%N

图6-2-1 MS 图

图6-2-2 IR 图

图6-2-3 1H-NMR 图

图6-2-4 13C-NMR 图

3. 由未知物的MS 、IR 、NMR 图谱及元素分析结果,确定其分子结构。MS :193、194(分子离子峰)IR :纯样1H NMR :CDCl 313C NMR :纯样元素分析:36.9%C ;5.7%H ;40.0%Br

图6-3-1 MS 图

图6-3-2 IR 图

图6-3-3 1

H-NMR 图

图6-3-4 13C-NMR 图

4.由未知物的IR 、MS 、NMR 图谱确定其分子结构。

图6-4-1 MS 图

图6-4-2 IR图

图6-4-3 1H-NMR图

5. 由未知物的IR、MS、NMR图谱确定其

分子结构。

图6-5-1 MS图

图6-5-2 IR图

图6-5-3 1H-NMR图

图6-5-4 13C-NMR图

6. 由未知物的IR、MS、NMR图谱及UV

数据确定其分子结构。

图6-6-1 MS图

图6-6-2 IR图

图6-6-3 1H-NMR

图6-6-4 13C-NMR图

7. 由未知物的MS、IR、NMR图谱及元素分析

结果确定其分子结构。MS:103.076(分子离子峰)IR:纯样1H NMR:CDCl313C NMR:纯样

元素分析:57.6%C;9.7%H;

图6-7-1 MS图

《波谱分析》教案

《波谱分析》教案 一、前言 《波谱分析》是应用四种谱学方法(紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱和质谱)研究和鉴定有机化合物结构相关知识的一门课 程。 1. (3).1H-NMR、13C-NMR的解析方法。 2.教学难点 (1).四种谱学的原理和规律。 (2).四种光谱学的综合解析。 四、教学方法与手段

1.教学方法 能采用启发式,谈话式、讨论式等一些先进教学方法。并能采取灵活多样的方式教学,注重创新能力培养。全部课程实现了多媒 体教学。 2.教学手段 一. (1 概念 (2 二. 紫外-可见光谱是一种电子吸收光谱,它测量的是分子中电子从基态向激发态跃迁的能量和概率。一般有机药物分子中典型的电子跃迁都是从最高占用轨道或非键轨道向最低未占轨道的跃迁,尤其对一些共轭体系,可获得相关的结构信息。

红外光谱源于分子内基团的振动吸收,可以提供有机分子结构以及对称性的大量信息。一些功能基的振动吸收总在确定的波数区间出现其特征吸收,而不会因含该功能基的分子变化而变化(如:羰基红外吸收总在1715cm-1左右出现)。所以红外光谱特别适用于 分子中功能基的鉴定。 分辨质谱则可免做元素分析)方法外,还要有目前国内外普遍使用的红外、紫外、核磁和质谱,必要时还应增加其他方法,如圆二色散(CD)、X光衍射(粉末、单晶)、热分析等。 3.《波谱解析》课程基本要求? 了解波谱分析与经典有机结构分析的区别;

了解四大波谱的基本原理,会初步应用四大谱学技术解析典型有 机化合物的分子结构; 熟悉常见基团的特征频率和不同环境下氢和碳的化学位移与偶合 规律等; 熟悉常见有机化合物的质谱裂解规律; 第二章紫外光谱(4学时) 原子或分子的能量组成与分子轨道、紫外光谱与电子跃迁、紫外光谱的λmax及其主要影响因素以及芳香化合物的紫外光谱特征、推测不饱和化合物λmax峰位的经验规则、共轭系统的λmax

波谱分析期末考试题

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C,H,O,N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.(CH3)4Si 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. 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M:(M+2):(M+4)的比值约为:() A 1:2:1 B 1:3:1 C 9:6:1 D 1:1:1 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()

有机波谱分析考试题库及答案

第二章:紫外吸收光谱法 一、选择 1. 频率(MHz)为4.47×108的辐射,其波长数值为 (1)670.7nm (2)670.7μ(3)670.7cm (4)670.7m 2. 紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致,其能级差的大小决定了 (1)吸收峰的强度(2)吸收峰的数目(3)吸收峰的位置(4)吸收峰的形状 3. 紫外光谱是带状光谱的原因是由于 (1)紫外光能量大(2)波长短(3)电子能级差大 (4)电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因 4. 化合物中,下面哪一种跃迁所需的能量最高 (1)ζ→ζ*(2)π→π*(3)n→ζ*(4)n→π* 5. π→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 (1)水(2)甲醇(3)乙醇(4)正己烷 6. 下列化合物中,在近紫外区(200~400nm)无吸收的是 (1)(2)(3)(4) 值最大的是 7. 下列化合物,紫外吸收λ max (1)(2)(3)(4) 二、解答及解析题 1.吸收光谱是怎样产生的?吸收带波长与吸收强度主要由什么因素决定? 2.紫外吸收光谱有哪些基本特征? 3.为什么紫外吸收光谱是带状光谱? 4.紫外吸收光谱能提供哪些分子结构信息?紫外光谱在结构分析中有什么用途又有何局限性? 5.分子的价电子跃迁有哪些类型?哪几种类型的跃迁能在紫外吸收光谱中反映出来?

6.影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些? 7.有机化合物的紫外吸收带有几种类型?它们与分子结构有什么关系? 8.溶剂对紫外吸收光谱有什么影响?选择溶剂时应考虑哪些因素? 9.什么是发色基团?什么是助色基团?它们具有什么样结构或特征? 10.为什么助色基团取代基能使烯双键的n→π*跃迁波长红移?而使羰基n→π*跃迁波长蓝移? 11.为什么共轭双键分子中双键数目愈多其π→π*跃迁吸收带波长愈长?请解释其因。 12.芳环化合物都有B吸收带,但当化合物处于气态或在极性溶剂、非极性溶剂中时,B吸收带的形状有明显的差别,解释其原因。 13.pH对某些化合物的吸收带有一定的影响,例如苯胺在酸性介质中它的K吸收带和B吸收带发生蓝移,而苯酚在碱性介质中其K吸收带和B吸收带发生红移,为什么?羟酸在碱性介质中它的吸收带和形状会发生什么变化? 14.某些有机化合物,如稠环化合物大多数都呈棕色或棕黄色,许多天然有机化合物也具有颜色,为什么? 15.六元杂环化合物与芳环化合物具有相似的紫外吸收光谱,请举几个例子比较之,并解释其原因。 16.紫外光谱定量分析方法主要有哪几种?各有什么特点? 17.摩尔吸光系数有什么物理意义?其值的大小与哪些因素有关?试举出有机化合物各种吸收带的摩尔吸光系数的数值范围。 18.如果化合物在紫外光区有K吸收带、B吸收带和R吸收带,能否用同一浓度的溶液测量此三种吸收带? 19.紫外分光光度计主要由哪几部分所组成?它是怎样工作的? 20.计算波长为250nm、400nm的紫外光频率、波数及其所具有的能量(以eV和kJ·mol-1为单位表示)。 21.计算具有1.50eV和6.23eV能量光束的波长及波数。 22.已知丙酮的正己烷溶液有两吸收带,其波长分别为189nm 和280nm,分别属π→π*跃迁和n→π*跃迁,计算π,n,π* 轨道之间的能量差。 23.画出酮羰基的电子轨道(π,n,π*)能级图,如将酮溶于乙醇中,其能级和跃迁波长将发生什么变化?请在图上画出变化情况。 24.化合物A在紫外区有两个吸收带,用A的乙醇溶液测得吸收带波长λ 1=256nm,λ 2 =305nm,而用A的己烷 溶液测得吸收带波长为λ 1=248nm、λ 2 =323nm,这两吸收带分别是何种电子跃迁所产生?A属哪一类化合物? 25.异丙叉丙酮可能存在两种异构体,它的紫外吸收光谱显示 (a)在λ=235nm有强吸收,ε=1.20×104,(b)在λ>220nm区域无强吸收,请根据两吸收带数据写出异丙丙酮两种异构体的结构式。

波谱分析习题库答案

波谱分析复习题库答案 一、名词解释 1、化学位移:将待测氢核共振峰所在位置与某基准氢核共振峰所在位置进行比较,求其相对距离,称之为化学位移。 2、屏蔽效应:核外电子在与外加磁场垂直的平面上绕核旋转同时将产生一个与外加磁场相对抗的第二磁场,对于氢核来讲,等于增加了一个免受外磁场影响的防御措施,这种作用叫做电子的屏蔽效应。 3、相对丰度:首先选择一个强度最大的离子峰,把它的强度作为100%,并把这个峰作为基峰。将其它离子峰的强度与基峰作比较,求出它们的相对强度,称为相对丰度。 4、氮律:分子中含偶数个氮原子,或不含氮原子,则它的分子量就一定是偶数。如分子中含奇数个氮原子,则分子量就一定是奇数。 5、分子离子:分子失去一个电子而生成带正电荷的自由基为分子离子。 6、助色团:含有非成键n电子的杂原子饱和基团,本身在紫外可见光范围内不产生吸收,但当与生色团相连时,可使其吸收峰向长波方向移动,并使吸收强度增加的基团。 7、特征峰:红外光谱中4000-1333cm-1区域为特征谱带区,该区的吸收峰为特征峰。 8、质荷比:质量与电荷的比值为质荷比。 9、磁等同氢核化学环境相同、化学位移相同、对组外氢核表现相同偶合作用强度的氢核。 10、发色团:分子结构中含有π电子的基团称为发色团。 11、磁等同H核:化学环境相同,化学位移相同,且对组外氢核表现出相同耦合作用强度,想互之间虽有自旋耦合却不裂分的氢核。 12、质谱:就是把化合物分子用一定方式裂解后生成的各种离子,按其质量大小排列而成的图谱。 13、i-裂解:正电荷引发的裂解过程,涉及两个电子的转移,从而导致正电荷位置的迁移。 14、α-裂解:自由基引发的裂解过程,由自由基重新组成新键而在α位断裂,正电荷保持在原位。 15、红移吸收峰向长波方向移动 16. 能级跃迁分子由较低的能级状态(基态)跃迁到较高的能级状态(激发态)称为能级跃迁。 17. 摩尔吸光系数浓度为1mol/L,光程为1cm时的吸光度 二、选择题 1、波长为670.7nm的辐射,其频率(MHz)数值为(A) 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(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 3、紫外光谱是带状光谱的原因是由于(C )

波谱分析教学大纲

教学大纲 课程名称现代波谱分析课程负责人刘博静 开课系部化学与化工学院教研室第一基础教研室 二0一五年九月一日

《现代波谱分析》教学大纲 一、课程基本信息 课程编号: 中文名称:现代波谱分析 英文名称:Modern Spectrum Analysis 适用专业:应用化学专业 课程性质:专业方向选修课 总学时:36 (其中理论教学28学时,实验教学8学时) 总学分:2 二、课程简介 《现代波谱分析》是应用本科专业学生在掌握《无机化学》、《分析化学》和仪器分析》等课程知识后开设的一门专业选修课,该课程内容主要包括:有机质谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、红外和拉曼光谱、紫外和荧光光谱的基本原理、仪器简介与实验技术、基本规律与影响因素、谱图解析的基本程序与应用,以及谱图的综合解析。通过本课程的学习使学生了解波谱分析法的概念、作用以及各波谱之间的互相联系;掌握各分析法的基本原理和谱图特征;掌握应用四大波谱进行结构解析的基本程序;了解有关的实验技术;培养并提高学生的识谱能力、综合运用所学波谱知识解决有机化合物结构表征问题的能力,为学生后续课程学习、毕业论文(设计)和研发工作奠定良好的理论基础。 三、相关课程的衔接 已修课程:有机化学、仪器分析、分析化学 并修课程:工业分析食品分析 四、教学的目的、要求与方法 (一)教学目的 本课程的教学环节包括课题讲授,学生自学,习题讲解和期末考试,通过以上学习,要求学生掌握和了解四大谱图的基本理论及分析方法,培养并提高学生

的识谱能力、综合运用所学波谱知识解决有机化合物结构表征问题的能力,为学生今后毕业论文和工作奠定良好的理论基础。 (二)教学要求 通过本课程的学习,使学生了解有机化合物结构鉴定的现代波谱分析手段、方法;掌握结构解析的原理、规律和过程;掌握波谱的特征数据和化合物结构的关系以及在有机化合物结构鉴定中的应用;培养学生单独或综合利用波谱学技术解决实际问题的能力。 (三)教学方法 以讲授式为主,其它教学方法为辅。 五、教学内容(实验内容)及学时分配 第一章紫外光谱(4学时) 教学内容: 1、紫外光谱基本原理 2、紫外光谱仪 3、各类化合物紫外吸收光谱 4、紫外光谱的应用 本章重点:紫外光谱在结构解析中的应用 本章难点:紫外吸收与分子结构的关系、影响因素;紫外光谱在结构解析中的应用 第二章红外光谱(6学时) 教学内容: 1、红外光谱的基本原理 2、影响红外吸收频率的因素 3、红外光谱仪及样品制备技术 4、各类化合物的红外特征光谱 5、红外图谱解析 6、拉曼光谱简介 7、红外光谱技术的进期及应用 本章重点:利用红外光谱判断常见简单化合物的官能团及结构。

有机波谱分析考试题库与答案

目录 第二章:紫外吸收光谱法....................................................................... 3第三章红外吸收光谱法.......................................................... 7第四章 NMR习题 .............................................................. 11第五章质谱.................................................................. 17波谱分析试卷A ............................................................................. 27波谱分析试卷B ............................................................................. 34波谱分析试卷C ............................................................................. 44二......................................................................................... 54第二章红外光谱............................................................................ 55第三章核磁共振.......................................................................... 57第三章核磁共振-碳谱...................................................................... 61第四章质谱............................................................................... 64第一节:紫外光谱(UV) ....................................................................... 69

波谱分析考题

一、判断题 1. 质谱图中质荷比最大的峰不一定是分子离子峰,但分子离子峰一定是质谱图中质荷比最大的峰。(√) 2. 分子离子峰的强度与化合物的类型有关,一般含有芳环的化合物分子离子峰的强度较大。(√) 3. 分子离子可以是奇电子离子也可以是偶电子离子。(×) 4.当分子离子峰的稳定性较低时,可以通过增加轰击电压,使分离离子峰的强度增强。(×) 5. 双聚焦质谱仪实现了能量和方向的双聚焦,所以分辨率较高。(√) 6. 在目前的各种分析器中,傅立叶变换离子回旋共振质量分析器具有最高的分辨率。(√) 7. 由于产生了多电荷离子,使质荷比下降,所以可以用常规的质谱检测器来分析大分子质量的化合物。(√) 8. 根据“氮律”,由C、H、O、N组成的化合物,N为奇数,分子离子峰为奇数,N为偶数,分子离子峰也为偶数。(√) 9. 当化合物分子中含有C=O基团,而且与这个基团相连的键上有γ-氢原子,该化合物的质谱出现麦氏重排离子峰。(√) 10. 化学电离源属于软电离技术,因此在CI-MS中最强峰通常是准分子离子峰。(√) 11. 由于不能生成带正电荷的卤素离子,所以在质谱仪分析中是无法确定分子结构中是否有卤素元素存在的。(×) 12. 在标准质谱图中,醇类化合物的分子离子峰很小或不出现。(√) 13. 大气压化学电离源(ACPI)适合分析中等极性的化合物,而且产生的碎片离子很少,主要是准分子离子。(√) 14.通过研究亚稳离子峰,可以找到某些离子之间的相互关系。(√) 15.在(EI-MS)中,产生的碎片离子很少,分子离子峰通常是基峰。(×) 16. 含奇数个电子的离子重排断裂后产生的离子不一定含有奇数个电子;而含偶数个电子的离子重排断裂后产生的离子一定含有偶数个电子。(√) 17. 奇电子离子断裂后可以产生的奇电子离子,也可以产生偶电子离子;偶电子离子断裂后只能产生偶电子离子。(√) 18. 简单断裂仅有一个键发生开裂,并脱去一个自由基;而重排断裂同时发生几个键的断裂,通常脱去一个中性分子同时发生重排。(√) 19. 在质谱中,一般来说碳链越长和存在支链有利于分子离子断裂,所以分子离子越强。(×) 20. 在质谱中离子在断裂中若产生H2O、C2H4、CO、CH2=C=O、CO2等中性小分子产物,将有利于这种断裂途径的进行,一般产生比较强的碎片离子峰。(√) 1. 判断分子离子峰的正确方法是(D) A. 增加进样量,分子离子峰强度增加; B.谱图中强度最大的峰; C. 质荷比最大的峰; D. 降低电子轰击电压,分子离子峰强度增加; 2. 某碳氢化合物的质谱图中若(M+1)和M峰的强度比为24:100,预计该化合物中存在碳原子的个数为(C) A. 2; B. 8; C. 22; D. 46 3.在质谱图中,CH2Cl2的M:(M+2):(M+4)的比值约为(C) A. 1:2:1; B. 1:3:1; C. 9:6:1; D. 3:1:3 4.在下列化合物中,分子离子峰的质荷比为奇数的是(B) A. C8H6N4; B. C6H5NO2; C. C9H10O2; D. C9H10O

波谱分析考试复习总结

波谱分析(spectra analysis) 波谱分析的内涵与外延: 定义:利用特定的仪器,测试化合物的多种特征波谱图,通过分析推断化合物的分子结构。特定的仪器:紫外,红外,核磁,质谱,(X-射线,圆二色谱等) 特征波谱图: 四大谱;X-射线单晶衍射,圆二色谱等 化合物:一般为纯的有机化合物 分子结构:分子中原子的连接顺序、位置;构象,空间结构 仪器分析(定量),波谱分析(定性) 综合性、交叉科学(化学、物理、数学、自动化、计算机) 作用:波谱解析理论原理是物理学,主要应用于化学领域(天然产物化学和中药化学、有机化学、药物化学等),在药物、化工,石油,食品及其它工业部门有着广泛的应用;分析的主要对象是有机化合物。 课程要求:本课将在学生学习有机化学、分析化学、物理化学等课程的基础上,系统讲授紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、核磁共振光谱(NMR)和质谱(MS)这四大光谱的基本原理、特征、规律及图谱解析技术,并且介绍这四大光谱解析技术的综合运用,培养学生掌握解析简单有机化合物波谱图的能力。为学习中药化学有效成分的结构鉴定打下基础。 第一章紫外光谱(ultraviolet spectra,UV) 一、电磁波的基本性质和分类 1、波粒二象性 光的三要素:波长(λ),速度(c),频率(v) 电磁波的波动性 光速c:c=3.0 x 1010 cm/s 波长λ :电磁波相邻波峰间的距离。用nm,μm,cm,m 等表示 频率v:v=c/ λ,用Hz 表示。 电磁波的粒子性 光子具有能量,其能量大小由下式决定: E = hν = hc/λ(式中E为光子的能量,h为普朗克常数,其值为6.624× 10-34j.s ) 电磁波的分类

有机波谱分析考试题库及答案

目录 第二章:紫外吸收光谱法 .................................................................................................................................................... 3第三章红外吸收光谱法.............................................................................................................................................. 8第四章NMR习题 ................................................................................................................................................... 12第五章质谱............................................................................................................................................................... 19波谱分析试卷A ................................................................................................................................................................. 30波谱分析试卷B .................................................................................................................................................................. 38波谱分析试卷C ................................................................................................................................................................. 47二.......................................................................................................................................................................................... 56第二章红外光谱............................................................................................................................................................... 57第三章核磁共振........................................................................................................................................................... 59第三章核磁共振-碳谱................................................................................................................................................... 64第四章质谱..................................................................................................................................................................... 66第一节:紫外光谱(UV) .................................................................................................................................................... 72

波谱解析试题及答案

波普解析试题 一、名词解释(5*4分=20分) 1.波谱学 2.屏蔽效应 3.电池辐射区域 4.重排反应 5.驰骋过程 二、选择题。( 10*2分=20分) 1.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 2.一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、卤化物晶体 3.预测H2S分子的基频峰数为:() A、4 B、3 C、2 D、1 4.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 5.下列哪种核不适宜核磁共振测定:() A、12C B、15N C、19F D、31P 6.在丁酮质谱中,质荷比质为29的碎片离子是发生了() A、α-裂解 B、I-裂解 C、重排裂解 D、γ-H迁移 7.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 8.下列化合物按1H化学位移值从大到小排列( ) a.CH2=CH2 b.CH CH c.HCHO d. A、a、b、c、d B、a、c、b、d C、c、d、a、b D、d、c、b、a 9.在碱性条件下,苯酚的最大吸波长将发生何种变化? ( ) A.红移 B. 蓝移 C. 不变 D. 不能确定

10.芳烃(M=134), 质谱图上于m/e91处显一强峰,试问其可能的结构是:( ) A. B. C. D. 三、问答题(5*5分=25分) 1.红外光谱产生必须具备的两个条件是什么? 2.影响物质红外光谱中峰位的因素有哪些? 3.色散型光谱仪主要有哪些部分组成? 4.核磁共振谱是物质内部什么运动在外部的一种表现形式? 5.紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的主要贡献是什么? 四、计算和推断题(9+9+17=35分) 1.某化合物(不含N元素)分子离子区质谱数据为M(72),相对丰度100%; M+1(73),相对丰度3.5%;M+2(74),相对丰度0.5%。 (1)分子中是否含有Br Cl? 。 (2) 分子中是否含有S? 。 (3)试确定其分子式为。 2.分子式为C8H8O的化合物,IR(cm-1):3050,2950,1695,1600,1590,1460,1370,1260,760,690等处有吸收, (1)分子中有没有羟基(—O H)?。 (2)有没有苯环。 (3)其结构为。 3.某未知物的分子式为C3H6O,质谱数据和核磁共振谱如图1、2所示,试推断其结构。 图1 、C3H6O 的质谱

波普分析试题

波谱解析试题A 一、名词解释(5*4分=20分) 1.波谱学:波谱学是涉及电池辐射与物质量子化的能态间的相互作用,其理论基础是量子化的能量从辐射场向物质转移。 2.屏蔽效应:感生磁场对外磁场的屏蔽作用称为电子屏蔽效应 3.电池辐射区域:γ射线区,X射线区,远紫外,紫外,可见光区,近红外,红外,远红外区,微波区和射频区 4.重排反应;在质谱裂解反应中,生成的某些离子的原子排列并不保持原来分子结构的关系,发生了原子或基团重排,产生这些重排离子的反应叫做重排反应 5.驰骋过程:要想维持NMR信号的检测,必须要有某种过程,这个过程就是驰骋过程,即高能态的核以非辐射的形式放出能量回到低能态,重建Boltzmann分布的过程。 二、选择题。(10*2分=20分)CDBBA BCCAB 1. 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:(C ) A、诱导效应 B、共轭效应 C、费米共振 D、空间位阻 2. 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、卤化物晶体 3. 预测H2S分子的基频峰数为:(B ) A、4 B、3 C、2 D、1 4. 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 5. 下列哪种核不适宜核磁共振测定:() A、12C B、15N C、19F D、31P 6.在丁酮质谱中,质荷比质为29的碎片离子是发生了() A、α-裂解 B、I-裂解 C、重排裂解 D、γ-H迁移 7. 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()

波谱解析习题

第一节:紫外光谱(UV) 一、简答 (p36 1-3) 1.丙酮的羰基有几种类型的价电子。并说明能产生何种电子跃迁各种跃迁可在何区域波长处产生吸收 答:有n 电子和π电子。能够发生n →π*跃迁。从n 轨道向π反键轨道跃迁。能产生R 带。跃迁波长在250—500nm 之内。 2.指出下述各对化合物中,哪一个化合物能吸收波长较长的光线(只考虑π→π* 跃迁) (2) (1) 及 NHR 3 CH CH OCH 3 CH 及CH 3 CH CH 2 答:(1)的后者能发生n →π*跃迁,吸收较长。(2)后者的氮原子能与苯环发生P →π共轭,所以或者吸收较长。 3.与化合物(A )的电子光谱相比,解释化合物(B )与(C )的电子光谱发生变化的原因(在乙醇中)。 (C)(B) (A)入max =420 εmax =18600 入max =438 εmax =22000 入max =475 εmax =320003 N N N NO HC 32(CH )2 N N N NO H C 32(CH )2 2 32(CH )(CH )23N N N NO 答:B 、C 发生了明显的蓝移,主要原因是空间位阻效应。 二、分析比较(书里5-6) 1.指出下列两个化合物在近紫外区中的区别: CH CH 3 2 (A)(B) 答:(A )和(B )中各有两个双键。(A )的两个双键中间隔了一个单键,这两个双键就能发生π→π共轭。而(B )这两个双键中隔了两个单键,则不能产生共轭。所以(A )的紫外波长比较长,(B )则比较短。 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* 跃迁有何影响

波普分析复习题

《波普分析》复习题 一、名词解释 1.助色团: 2.振动偶合: 3.指纹区: 4.化学位移: 5.质谱法: 6.发色团: 7.费米共振: 8.相关峰: 9.化学位移: 10.氮律: 二、判断题 1.质谱图上不可能出现m/z比分子离子峰小3~14的碎片离子峰() 2.共轭体系越长,吸收峰红移越显著,吸收强度增加。() 3.某化合物在己烷中最大吸收波长是307nm,在乙醇中最大吸收波长是305nm, 该吸收是由π~π*跃迁引起的。() 4.瞬间偶极距越大,红外吸收峰越强。() 5.含芳氨基的化合物,介质由中性变为酸性时,谱带红移。() 6.溶剂极性增大,K带发生红移。()7.在核磁共振中,偶合质子的谱线裂分数目取决于邻近磁核的数目。() 8.根据n+l规律,C1CH2CH2Br中的两个CH2质子均为三重峰。() 9.丙基苯质谱中,肯定出现92、91的强质谱峰。() 10.含零个氮原子化合物,经简单开裂后,子离子为奇数。() 11.键力常数越大,红外振动吸收频率越小() 12.相连基团电负性越强,化学位移值越大,出现在高场。()

13.在氢谱中,一氯乙烷裂分一组三重峰,一组四重峰。() 14.异丙基苯质谱中,肯定出现92、91的强质谱峰。() 三.选择题(每题2分,共20分) 1.化合物CH3Br的质谱中,M+2峰的相对丰度与M峰的相对丰度比值约为() A 1:1 B 1:2 C 1:3 D 1:6 2.紫外光谱中,引起K带的跃迁方式是( D ) A σ→σ* B n→σ* C n→π* D π→π* 3.在醇类化合物中,νOH随溶液浓度的增加,向低波数方向移动的原因是( ) A 形成分子间氢键随之加强 B 溶液极性变大 C 诱导效应随之变大 D 溶质与溶剂分子间的相互作用 4.自旋量子数I=1/2的原子核在磁场中,相对于外磁场,有多少种不同的能量状态?() A 1 B 2 C 4 D 0 5.化合物Cl—CH2—O—CH3中,H a和 H b质子峰的裂分数及强度分别为() A H a:5和l:4:6:4:1, H b:3和1:2:1 B H a:2和1:1,H a:2和1:1 C H a:4和1:3:3:1,H b:3和1:2:1 D H a:1和2, H b:1和3 6.下面四个化合物质子的化学位移最大的是() A CH3F B CH4 C CH3Cl D CH3Br 7. 在100MHz仪器中,某质子的化学位移δ=l,其共振频率与TMS相差() A 100Hz B 60Hz C 1Hz D 200Hz 8. 某化合物中三种质子相互耦合成AM2X2系统J AM=10Hz,J XM=4Hz,它们的峰形为() A A为单质子三重峰,M为双质子4重峰,X为双质子三重峰 B A为单质子三重峰,M为双质子6重峰,X为双质子三重峰 C A为单质子单峰,M为双质子6重峰,X为双质子三重峰 D A为单质子二重峰,M为双质子6重峰,X为双质子三重峰 9.解析质谱时常根据某些离子的丰度比确定化合物的分子式,这类离子是() A 分子离子 B 亚稳离子 C 重排离子 D 同位素离子 10.某化合物相对分子质量M=102,红外光谱显示该化合物为一种酯类化合物。质谱图上m/z 74处出现一强峰。则该化合物为() A CH3CH2COOC2H5 B (CH3)2CHCOOCH3 C CH3(CH2)2COOCH3 D CH3COOC3H7 11.下列化合物中,其紫外光谱上能同时产生K带、R带的是() A CH3COCH3 B CH2=CHCH2CH2COCH3 C CH≡C—CHO D CH3CH2CH2CH2OH 12.由n→π*跃迁所产生的吸收带为() A K带 B R带 C B带 D E带 13.碳的杂化态对C—H键振动频率的影响是( )

有机波谱分析考试题库及答案

有机波谱分析考试题库 及答案 内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

目录 第二章:紫外吸收光谱法 一、选择 1. 频率(MHz)为×108的辐射,其波长数值为 (1)(2)μ(3)(4) 2. 紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致,其能级差的大小决定了(1)吸收峰的强度(2)吸收峰的数目(3)吸收峰的位置(4)吸收峰的形状 3. 紫外光谱是带状光谱的原因是由于 (1)紫外光能量大(2)波长短(3)电子能级差大 (4)电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因 4. 化合物中,下面哪一种跃迁所需的能量最高

(1)σ→σ*(2)π→π*(3)n→σ*(4)n→π* 5. π→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 (1)水(2)甲醇(3)乙醇(4)正己烷 6. 下列化合物中,在近紫外区(200~400nm)无吸收的是 (1)(2)(3)(4) 值最大的是 7. 下列化合物,紫外吸收λ max (1)(2)(3)(4) 20. 计算波长为250nm、400nm的紫外光频率、波数及其所具有的能量(以eV和kJ·mol-1为单位表示)。 ×1015Hz,40×103cm-1,,·mol-1; ×1015Hz,25×103cm-1,,·mol-1 21. 计算具有和能量光束的波长及波数。 827nm,×103cm-1;200nm,50×103cm-1 22. 已知丙酮的正己烷溶液有两吸收带,其波长分别为189nm 和280nm,分别属π→π*跃迁和n→π*跃迁,计算π,n,π* 轨道之间的能量差。 (1)152kcal·mol-1;(2) kcal·mol-1

孟令芝-有机波谱分析-第三版课后习题及答案

孟令芝-有机波谱分析-第三版课后习题及答案

第二章 质谱习题及答案 解:A 、C 2H 3Cl ,B 、C 2H 6S 分子离子峰为偶数表明含有偶数个氮或不含氮。 C x H y N z O w S S 不含氮 含氮 2 2 RI(M+1) 100 1.10.370.8RI(M) RI(M+2)(1.1 ) 1000.2 4.4RI(M)200 x z s x w s ?=++?=++ 2 2 RI(M+1) 100 1.10.370.8RI(M) RI(M+2)(1.1) 1000.2 4.4RI(M)200 x z s x w s ?=++?=++ A 、RI(M+1) 4.8 100 1.10.37100RI(M)100 x z ?=+=?,设z=1,则x=4.02,C 4N 分子量>62,不合理。所以无氮元素。 同理B ,设z=1,则x=3.11,C 3N 分子量>62,不合理。所以无氮元素。 同位素相对丰度表,p26表2.3。 对于A ,RI 相对丰度,M :(M+2)=3:1,则A 中有氯原子,推断其分子式为CH 2=CHCl 对于A ,RI 相对丰度,M :(M+2)=25:1,则A 中有硫原子,推断其分子式CH 3CH 2SH 解:C 2H 2Cl 2,ClCH=CHCl

m/z=98分子离子峰,M :(M+2)=6:1,有两个氯。同位素相对丰度表,p26表2.3。 M-35=98-Cl ,M-36=98-HCl ,M-37=98-HCl-H 解:m/z 142=M -43(?C 3H 7),m/z 142=C 9H 20N ,(n-C 4H 9)3N, 分子离子峰为奇数表明含有奇数个氮。 C x H y N z O w S S RI(M+1)10 100 1.10.37100RI(M)100x z ?=+=?,设z=1,则x=8.75,若z=3,则x=8.08,不合理。M :(M+1)=10:1,表明不含有卤素和氧硫。 m/z 44=CH 2=N +HCH 3,m/z 100=142-42(C 3H 6) m/z 57=M -43(?C 3H 7), m/z 44=57-13(CH 3),CH 2=N +HCH 3, 第四章 红外课后习题及答案

《波谱分析》期末考试例题

《波谱分析》期末考试题B 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C,H,O,N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.(CH3)4Si 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. 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M:(M+2):(M+4)的比值约为:() A 1:2:1 B 1:3:1 C 9:6:1 D 1:1:1

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=320nm(εmax=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 (CH3)2CHCOCH3 B (CH3)3C-CHO C CH3CH2CH2COCH3 D CH3CH2COCH2CH3 15. 在偏共振去偶谱中,R-CN的偏共振多重性为()

波谱解析试题及答案

波谱解析试题及答案 【篇一:波谱分析期末试卷】 >班级:姓名:学号:得分: 一、判断题(1*10=10 分) 1、分子离子可以是奇电子离子,也可以是偶电子离子。 ?????????() 2、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。... ??. ???????????????????????() 4、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。........................................... . ?(.. ) 5、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。....... () 7、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。 ??????????.?() 8、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。??????????????.. ??????????.() 9、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。() 10、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) 2.a.小 b. 大c.100nm 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。 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 ????????.(. ) 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??????... ??????????. ?.(. )a.ch3cl 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...... ???????????????????????

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