波普分析答案【篇一:波谱分析试题(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。
( r )2. 电磁辐射的波长越长,能量越大。
( f )越小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。
( r )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。
( r )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。
( f )m折相近或者组成原子相同,k越大,吸收越强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。
( f )是大部分二、选择题(每小题2分,共30分).1. 光或电磁辐射的二象性是指( d )波粒二象性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 )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 )紫外光区可见光区红外光区微波区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:( c )a 1:2:1b 1:3:1c 9:6:1d 1:1:15. 下列化合物中,分子离子峰的质核比为偶数的是( a )a c8h10n2ob c8h12n3c c9h12nod c4h4n6. ci-ms表示( a )a电子轰击质谱eib化学电离质谱ci c 电喷雾质谱esi d 激光解析质谱7. 红外光可引起物质的能级跃迁是( c )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uvc 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( b )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 )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(c )a 四重峰b 三重峰c 二重峰d 单峰a k带b r带c b带de2带12. 质谱图中强度最大的峰,规定其相对强度为100%,称为( b )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( d )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( b )a (ch3)2chcoch3b (ch3)3c-chocch3ch2ch2coch3dch3ch2coch2ch315. 在偏共振去偶谱中,r-cn的偏共振多重性为(d )a q bt cdds三、简答题(每小题4分,共16分)1. 什么是氮规则?能否根据氮规则判断分子离子峰?答:(1)在有机化合物中,不含氮或含偶数氮的化合物,分子量一定为偶数(单电荷分子离子的质核比为偶数);含奇数氮的化合物分子量一定为奇数。
反过来,质核比为偶数的单电荷分子离子峰,不含氮或含偶数个氮。
(2)可以根据氮规则判断分子离子峰。
化合物若不含氮,假定的分子离子峰质核比为奇数,或化合物只含有奇数个氮,假定的分子离子峰的质核比为偶数,则均不是分子离子峰。
2. 试述核磁共振产生的条件是什么?答(1)自旋量子数i≠0的原子核,都具有自旋现象(2)有外磁场,能产生能级裂分3. 红外光谱分为哪几个区及各区提供哪些结构信息?答:红外光谱分四个区:(1)第一峰区(3700-2500cm-1):此峰区为x-h伸缩振动吸收范围。
x代表o,n,c对应于醇、酚、羧酸、胺、亚胺、炔烃、烯烃、芳烃及饱和烃类的o-h,n-h,c-h伸缩振动。
(2)第二峰区(2500-1900cm-1):三键,累积双键及b-h,p-h,i-h,si-h等键的伸缩振动吸收谱带位于此峰区。
谱带为中等强度吸收或弱吸收。
(3)第三峰区(1900-1500cm-1):双键(包括c=o,c=c,c=n,n=o等)的伸缩振动谱带位于此峰区,对于判断双键的存在及双键的类型极为有用。
另外,n-h弯曲振动也位于此峰区。
(4)第四峰区(1500-400cm-1):此峰区又称指纹区,x-c键的伸缩振动及各类弯曲振动位于此峰区。
不同结构的同类化合物的红外光谱的差异,在此峰区会显示出来。
4. 什么是k带?什么是r带?四、分子式为 c4h6 o2,红外光谱如下,试推其结构,并说明依据。
(14分)答:(1) un=2,可能含有烯基和羰基。
答:(1) un=2,可能含有烯基和羰基。
(2) 3095cm-1(w)可能为=c-h的伸缩振动,结合1649cm-1(s) 认为有烯基存在,该谱带强度大,说明该基团与极性基团相连,为与氧相连。
(3)1762 cm-1(s)为c=o伸缩振动,结合1217 cm-1(s,b)的c-o-c 反对称振动和1138cm-1(s) 的c-o-c的对称伸缩振动,认为分子中有酯基存在.(4) 1372cm-1(s) 为ch3的弯曲振动; 977 cm-1(s)为反式烯烃的面外弯曲振动; 877cm-1(m)的为同碳烯烃的面外弯曲振动。
结构式为:oh2cchoch3五、化合物f[ch3sch2ch(oh)ch3]的质谱如下,解释其主要碎片离子。
(14分)47h3cs61ch2chch359h3c2ch34591+h3chsch2m/z62h2ch2chch32sch2hhch3h2cch+m/z88m/z73六、化合物c8h8o2,根据如下的nmr谱图确定结构,并说明依据。
(14分)答:(1)不饱和度un=5,可能含有苯环【篇二:有机物波普分析习题及解析】1、有机质谱图的表示方法有哪些?是否谱图中质量数最大的峰就是分子离子峰,为什么?2、以单聚焦质谱仪为例,说明质谱仪的组成,各主要部件的作用及原理。
3、有机质谱的分析原理及其能提供的信息是什么?4、有机化合物在离子源中有可能形成哪些类型的离子?从这些离子的质谱峰中可以得到一些什么信息?5、同位素峰的特点是什么?如何在谱图中识别同位素峰?6、谱图解析的一般原则是什么?7.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?(a)(c)8.下列化合物哪些能发生mclafferty重排?(b)9.下列化合物哪些能发生rda重排?部分习题参考答案1、表示方法有质谱图和质谱表格。
质量分析器出来的离子流经过计算机处理,给出质谱图和质谱数据,纵坐标为离子流的相对强度(相对丰度),通常最强的峰称为基峰,其强度定为100%,其余的峰以基峰为基础确定其相对强度;横坐标为质荷比,一条直线代表一个峰。
也可以质谱表格的形式给出质谱数据。
最大的质荷比很可能是分子离子峰。
但是分子离子如果不稳定,在质谱上就不出现分子离子峰。
根据氮规则和分子离子峰与邻近峰的质量差是否合理来判断。
2、质谱仪的组成:进样系统,离子源,质量分析器,检测器,数据处理系统和真空系统。
进样系统:在不破坏真空度的情况下,使样品进入离子源。
气体可通过储气器进入离子源;易挥发的液体,在进样系统内汽化后进入离子源;难挥发的液体或固体样品,通过探针直接插入离子源。
真空系统:质谱仪需要在高真空下工作:离子源(10-3~10-5pa );质量分析器(10 -6 pa )。
真空系统保持质谱仪需要的真空强度。
离子源:是质谱仪的“心脏”。
离子源是样品分子离子化和各种碎片离子的场所。
质谱分析时离子源的选择至关重要。
采用高能电子轰击气态有机分子,使其失去一个电子成为分子离子,分子离子可以裂解成各种碎片离子,这些离子在电场加速下达到一定的速度,形成离子流进入质量分析器。
质量分析器:在磁场存在下,带电离子按曲线轨迹飞行按质荷比(m/z)被分离开来。
它是根据质谱方程式:m/e=(h02r2)/2v,离子在磁场中的轨道半径r取决于:m/e、h0、v。
改变加速电压v, 可以使不同m/e 的离子进入检测器。
检测器和数据处理系统:把被质量分析器分离开来的各离子按照质荷比(m/z)及相对强度大小产生信号被记录下来,排列成质谱。
3、使待测的样品分子气化,用具有一定能量的电子束(或具有一定能量的快速原子)轰击气态分子,使处于气态的分子失去价电子生成分子离子,分子离子进一步断裂生成不同质量的碎片离子。
这些带正电荷的离子在电场和磁场作用下,按质荷比(m/z)及相对强度大小产生信号被记录下来,排列成谱即为质谱(mass spectroscopy)。
提供的信息:可以确定分子量和分子式;根据分子离子及碎片离子峰,可以推断一些有关分子结构的信息;质谱仪常带有标准谱库,可以初步判断未知化合物;与气相色谱联用(gc-ms,lc-ms),可以对混合物进行定性和定量分析。
4、在离子源中有可能形成分子离子、同位素离子、碎片离子、多电荷离子和亚稳离子等。
解析质谱图时主要关注分子离子、同位素离子、碎片离子。
由分子离子可以得到分子量,在高分辨率质谱中可以直接获得分子式;对于低分辨率质谱,可以结合同位素离子峰来推断分子式。
碎片离子根据其裂解规律获得有关分子结构信息,推导可能的结构式并进行验证。
5、组成有机化合物的大多数元素在自然界是以稳定的同位素混合物的形式存在。
通常轻同位素的丰度最大,如果质量数以m表示,则其中同位素的质量大多数为m+1,m+2等。
这些同位素在质谱中形成的离子称为同位素离子,在质谱图中往往以同位素峰组的形式出现,分子离子峰是由丰度最大的轻同位素组成。
同位素峰组强度比与其同位素的相对丰度有关。
6、谱图解析可依据质谱中离子的类型和开裂的一般规律进行。
解析程序归结起来有以下几个步骤:(1)确定分子离子峰和决定分子式;(2)确定碎片离子的特征,首先要注意高质量端碎片离子的中性碎片丢失的特征,同时也要注意谱图低质量端形成的一些特征性离子系列。
(3)提出可能的结构式并进行验证。
7.(b)8.((a、c)9.(b)10.(ch3coch2ch2cooh)第二章紫外吸收光谱习题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)(2)(3)(4)7.确称取1.00mmol的指示剂于100ml容量瓶中溶解并定容。