有机波谱习题

习题一、名词解释基频带、倍频带、合频带、Fermi共振、振动耦合、n+1规律、基峰、分子离子、屏蔽作用、化学位移、范德华效应、化学等价、磁等价、重排离子、准分子离子、亚稳离子、二、选择题1．3,3-二甲基戊烷：受到电子流轰击后,最容易断裂的键位是:(B)A1和4B2和3C5和6D2和32．在丁烷的质谱图中，M对(M＋1)的比例是（D）A100:B100:C100:D100:3．下列化合物含C、H或O、N，试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数？(B)ACHBCHNOCCHNODCHO6665242691024．在下列化合物中,何者不能发生麦氏重排?(C)5．用质谱法分析无机材料时，宜采用下述哪一种或几种电离源?（D）A化学电离源B电子轰击源C高频火花源DB或C6．某化合物的质谱图上出现m/z31的强峰,则该化合物不可能为(C)A醚B醇C胺D醚或醇7．一种酯类（M=116），质谱图上在m/z57（100%），m/z29（27%）及m/z43（27%）处均有离子峰，初步推测其可能结构如下，试问该化合物结构为(C)A(CH)CHCOOCHBCHCHCOOCHCHCH322532223CCH(CH)COOCHDCHCOO(CH)CH323332338．按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为(A)A苯>共轭烯烃>酮>醇B苯>酮>共轭烯烃>醇C共轭烯烃>苯>酮>醇D苯>共轭烯烃>醇>酮9．化合物(CH3)2CHCH(CH3)2在质谱图上出现的主要强峰是（C）Am/z15Bm/z29Cm/z43Dm/z7110．溴己烷经α裂解后，可产生的离子峰的最可能情况为：(B)Am/z93Bm/z93和m/z95Cm/z71Dm/z71和m/z7311．在CHF中，F对下述离子峰有贡献的是(A)25AMBM+1CM+2DM及M+212．某化合物的MS图上出现m/e74的强峰，IR光谱在3400～3200cm-1有一宽峰，1700～1750cm-1有一强峰，则该化合物可能是（C）AR－（CH）－COOCH1233BR－（CH）－COOH124CR－CH－CH－CH(CH)－COOH1223DB或C13．在质谱图谱中若某烃化合物的(M＋1)和M峰的强度比为24:100，则在该烃中存在碳原子的个数为（C）。A2B8C22D4614．在质谱图中，CHCl的M+2峰的强度约为M峰的（A）。3A1/3B1/2C1/4D相当15．在裂解过程中，若优先消去中性分子如CO，则裂解前后离子所带电子的奇－偶数2（B）。A发生变化B不变C不确定16．在裂解过程中，若优先消去游离基如OH，则裂解后离子所带电子的奇－偶数（A）。A发生变化B不变C不确定19．下列化合物中，分子离子峰的质荷比为奇数的是（B）。ACHNBCHNOCCHO864652910221．含C、H和N的有机化合物的分子离子m／z的规则是（A）。A偶数个N原子数形成偶数m／z，奇数个N原子形成奇数m／zB偶数个N原子数形成奇数m／z，奇数个N原子形成偶数m／zC不管N原子数的奇偶都形成偶数m/zD不管N原子数的奇偶都形成奇数m/z22．某含氮化合物的质谱图上，其分子离子峰m/z为265，则可提供的信息是（A）。A该化合物含奇数氮，相对分子质量为265B该化合物含偶数氮，相对分子质量为265C该化合物含偶数氮D不能确定含奇数或偶数氮25．在质谱图谱中，CHBr的M＋2峰的强度约为M峰的（C）。3A1/3B1/2C相当26．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27．将（其自旋量子数I=3/2）放在外磁场中，它有几个能态(B)A2B4C6D828．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）29．化合物CHCOCHCOOCHCH的1HNMR谱的特点是(D)3223A4个单峰B3个单峰，1个三重峰C2个单峰D2个单峰，1个三重峰和1个四重峰30．一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，一组是三重峰。该化合物是下列结构中的(B)3．下列化合物的1HNMR谱，各组峰全是单峰的是(C)ACH-OOC-CHCH323B(CH)CH-O-CH(CH)3232CCH-OOC-CH-COO-CH323DCHCH-OOC-CHCH-COO-CHCH322223三、问答题1、导致红外吸收峰减少的原因有哪些？A、只有偶极矩(μ)发生变化的振动，才能有红外吸收。H2、O2、N2电荷分布均匀，振动不引起红外吸收。B、频率完全相同的吸收峰，彼此峰重叠C、强、宽峰覆盖相近的弱、窄峰D、有些峰落在中红外区之外E、吸收峰太弱，检测不出来2、解释键力常数k和原子质量对红外吸收的影响？化学键的力常数k与振动频率成正比，原子的折合质量与振动频率成反比。因此，化学键的力常数k越大，吸收峰将向高波数区移动；化学键的力常数k越小，吸收峰将向低波数区移动。原子的折合质量越小，振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区；反之，出现在低波数3、简要介绍CI,EI,ESI质谱的特征？EI：碎片离子峰丰富，分子离子峰弱，并且常常不出现。CI：谱图简单，有M+1，M-1，M+29，M+41，少量碎片峰等离子峰。ESI：一般只出现：M,M+1,M+23,M+S.等离子峰。4、有一化合物其分子离子的m/z分别为120，其碎片离子的m/z为105，问其亚稳离子的m/z是多少？5、计算4个H的化学位移值。6、计算化学位移？CH3：S邻：，S间：，S对：；NO2：S邻：，S间：，S对：；COOCH3--Z同：；Z顺：；Z反：7、简要说明氢核磁共振中双键的磁各向异性？C=C双键中的π电子云垂直于双键平面，它在外磁场作用下产生环流，双键的平面上下方，感应磁场的方向与外磁场相反，而产生屏蔽，质子位于该区域吸收峰位于高场。在双键平面的两侧，，感应磁场的方向与外磁场相同而产生去屏蔽，质子吸收峰位于低场。8、简要说明氢核磁共振中苯环的磁各向异性？苯环π电子云垂直于苯环平面，它在外磁场作用下产生环流，苯环平面上下方，感应磁场的方向与外磁场相反，而产生屏蔽，质子位于该区域吸收峰位于高场。在苯环平面的两侧，，感应磁场的方向与外磁场相同而产生去屏蔽，质子吸收峰位于低场。9、简述α裂解和i裂解？由自由基引发的、由自由基重新组成新键而在α-位导致碎裂的过程称为α-裂解。α裂解就是带电杂原子的α碳连接的化学键发生均裂，就成为α裂解。由正电荷（阳离子）引发的碎裂过程叫做i裂解。它涉及两个电子的转移。10、分子振动有哪些方式，其所需能量高低排列为何？分子振动方式有包括伸缩振动，弯曲振动。伸缩振动包括对称伸缩振动，不对称伸缩振动。弯曲振动包括：剪式振动，平面摇摆振动，非平面摇摆振动，卷曲振动。其所需能量高低为不对称伸缩振动》对称伸缩振动》面内弯曲振动》面外弯曲振动四、结构解析质谱、氢谱、红外课后习题，书上的例题。1、根据下列数据，推导分子式？书上例题2、根据下列数据，推导分子式？书上例题3、根据下列数据，推导分子式？书上例题4、根据谱图推导结构书上例题5、根据谱图推导结构书上例题6、根据谱图推导结构(1)、分子量为基数，说明含N。(2)、有44，58,100，（44+14n）；有143（59+14n);说明为酰胺化合物。(3)、有143=M-42，说明有麦氏重排。剪掉一个CH3-CH=CH2。7、根据谱图推导结构UN=8+1–5=4从HNMR在δ=有3H，说明有苯环，并且为3取代。从耦合常数可知，其中两个氢相连，一个氢被隔开，结构单元为：苯环4个不饱和度，剩余的结构单元没有不饱和度。从δ=左右有两个单峰，并且峰面积比均为3，说明有两个甲基，由化学位移在，说明为两个甲氧基。则剩下的结构单元为胺基。所以结构有一下三种：三种结构在化学位移上差别很小，所以，上述三种几个均有可能。8、根据谱图推导结构CHO10106H,1H3HUN=10+1-5=6.从图化学位移处有六氢，可知有苯环，从化学位移为处有一个氢，为两重锋，并且耦合常数为15Hz，说明有烯烃，并且为反式烯烃，而且其中的一个烯烃氢化学位移与苯环的氢化学位移相近，与苯环氢重合。因此可知苯环的氢为5个，所以苯环为单取代。从化学位移有单峰，并且面积为3，说明有甲基。现在剩余的元素有C,O,并且剩余的元素含有一个不饱和度，说明剩余结构单元为C=O，因此结构单元有：单取代苯环，反式烯烃，甲基，羰基。所以结构可能为下两种：若果为第二种结构，则甲基氢会被裂分，所以为第一种结构。9、根据谱图推导结构CHO48根据不饱和度UN=1，可知含有一个不饱和度，从δ=一个氢可知为烯烃。从图可以看出：δ=一个氢，裂分为四重峰，δ=一个氢，裂分为四重峰，δ=一个氢，裂分为四重峰.可以判断这是端烯烃的结构CH=CH-。2δ=有2H，裂分为四重峰，δ=，3H，裂缝为三重峰，可以判断为一个乙氧基单元CH-CH-O-32所有的结构单元均已出现为：CH-CH-O-，CH=CH-。所以化合物的结构为CH-CH-O-CH=CH32232210、根据谱图推导结构CHO8124UN=9-6=3峰面积比为2：4:6从δ=有两个氢，说明可能为烯烃氢或芳环氢，有UN=9-6=3，说明为烯烃氢。有峰面积比为2，说明烯烃为二取代，并且化学位移相等，说明烯烃为对称取代。-CH=CH-由δ=有4个氢，被裂分为4重峰，δ=有6个氢，被裂分为三重锋，说明有两个乙基。从化学位移，亚甲基为，说明乙基与酯基相连。其结构单元为CH2-CH2-O-CO-；因此，化合物的结构式CH3-CH2-O-CO-CH=CH-O-CO-CH2-CH311、根据谱图推导结构CHNO613212、根据谱图推导结构CHNO811213、根据谱图推导结构CHN7914、根据谱图推导结构CHClO1113215、根据谱图推导结构CHO101215、根据谱图推导结构C7H8O综合解谱：从质谱可知分子式：C9H11NO2。UN=9+1-5=5从HNMR可知：δ=，2H,2重峰，δ=，2H,2重峰，说明为对位取代苯环。有两个活泼氢，可能为OH，或NH2。δ=，2H,4重峰，δ=，3H,4重峰，说明该结构单元为CH3-CH2-CO–O-所以活泼氢为NH2。因此该化合物的结构为红外中，3300,3500为NH2的伸缩振动吸收峰，3000左右为芳环氢伸缩振动吸收，3000-2900为烷基氢伸缩振动吸收。1730为酯基吸收。1600,1500，1450为苯环的C-C伸缩振动吸收。16、综合解析结构17、综合解析结构C14H1418、二溴丁烷有9种可能的异构体（不包括立体异构体），其中一种异构体的核磁共振谱的数据为(d,3H),(dt,2H),(t,2H),(m,1H)，试确定它的化学结构。19、一个化合物分子量M为118，M的1HNMR():(s,3H),(d,J=Hz,1H),(d,J=Hz,1H),(brs,5H).M与HCl反应后生成另一化合物N，N的1HNMR():(s,6H),(brs,5H).试推断M和N的化学结构。由题意可知有(brs,5H)苯环为单取代；(d,J=Hz,1H),(d,J=Hz,1H)为远程耦合或端烯烃的同碳耦合；有(s,3H),可知，(d,J=Hz,1H),(d,J=Hz,1H)为端烯烃的同碳耦合。结构单元为单取代苯环，CH3-，C=CH2。从质量数判断：77+15+26=118.符合。因此该化合物的结构为Ph-C(CH)=CH。32N的结构为Ph-C(CH)-Cl.3220、今有一无色条形晶体，120C,分子量为182，元素分析(%)：实验值(理论值),。紫外光谱UV为204,265,338nm。IR为3428,2975,2868,1715,1254,774cm-1。maxmax其1HNMR():(s,2H,DO交换消失),(t,J=,1H),(d,J=,2H),(s,3H),(s,2H)。2EI-MSm/z:182(M+),154,136,126,123,95,67。试推断该化合物的结构，并对1HNMR信号和质谱碎片离子进行解释。