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NHR3CHCHOCH 3CH 及CH 3CH CH2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 =320003N NNNO HC32(CH )2N NNNO H C 32(CH )2232(CH )(CH )23N NNNO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 32(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*跃迁有何影响答:对n→π*跃迁来讲,随着溶剂极性的增大,它的最大吸收波长会发生紫移。
而π→π*跃迁中,成键轨道下,π反键轨道跃迁,随着溶剂极性的增大,它会发生红移。
三、试回答下列各问题*跃迁还是π→π* 1.某酮类化合物λhexanemax=305nm,其λEtOH max=307nm,试问,该吸收是由n→π跃迁引起的(p37-7)答:乙醇比正己烷的极性要强的多,随着溶剂极性的增大,最大吸收波长从305nm变动到307nm,随着溶剂极性增大,它发生了红移。
化合物当中应当是π→π反键轨道的跃迁。
四.计算下述化合物的λ:max1. 计算下列化合物的λmax:(p37 -11)五、结构判定1. 一化合物初步推断其结构不是A就是B,经测定UV λEtOH max=352nm,试问其结构为何O O(A)(B)应为A第二节:红外光谱(IR)一、回答下列问题:1. C—H,C—Cl键的伸缩振动峰何者要相对强一些为什么答:由于CL原子比H原子极性要大,C—CL键的偶极矩变化比较大,因此C—CL键的吸收峰比较强2. C═O与C═C都在μm区域附近。
试问峰强有何区别意义何在答:C=C双键电负性是相同的,C=O双键,O的双键电负性比C要强。
在振动过程中,肯定是羰基的偶极矩的变化比较大,所以羰基的吸收峰要比C=C双键的强的多。
二、分析比较1. 试将C═O键的吸收峰按波数高低顺序排列,并加以解释。
p102 5CH3COCH3 CH3COOH CH3COOCH3 CH3CONH2 CH3COCl CH3CHO(A) (B) (C) (D) (E) (F)答:(1)顺序是E〉B〉C〉F〉A〉D。
因为CL原子电负性比较强,对羰基有诱导效应,它的峰位最高。
COOH电负性也比较强,对羰基本也有诱导效应,但是比CL弱些。
CH3相对吸电子效应要弱一点。
CHO的诱导效应不是很明显。
(A)的共轭效应比CHO要低一点。
NH3的吸收峰向低处排列。
2.能否用稀释法将化合物(A)、(B)加以区分,试加以解释。
P103 6O OHOOH(A) (B)答:(A )能形成峰子内氢键,(B )能形成峰子间氢键。
峰子内稀释对其红外吸收峰无影响。
峰子间稀释,浓度越高,形成的氢键越强,向低波处移动的越厉害。
稀释会阻碍形成氢键,吸收峰会向高波处移动。
所以可以用稀释的方法来辨别。
三、结构分析(p103 7-8) 1. 用红外光谱法区别下列化合物。
(A) (B)答:(1)(B )有两个羰基,在两个羰基的影响下,两个亚甲基会发生互变异构。
(A )有两个羰基的吸收峰。
(2)(B )有非常大的空间位度,它的吸收峰的峰位会比较高,波数也会比较高,会阻碍羰基和双键的共轭,波数会升高。
(A )波数比较低。
2.某化合物在4000~1300cm –1区间的红外吸收光谱如下图所示,问此化合物的结构是(A)还是(B)(A) (B)COCH 3COCH 3CH 3CH 3CH 3HOC NC O NH 2答:应该是(A )。
因为在2400-2100cm 处出现了吸收峰,如果有炭氮三键在,它会在2400-2100之间出现伸缩振动的吸收峰。
OH 的吸收峰在3300cm 左右,也比较明显。
四、简答题:(p105 15)(1)1. 1–丙烯与1–辛烯的IR 光谱何处有明显区别答:如果化合物中存在亚甲基,而亚甲基的数目在4个以上,它会在722左右出现面内摇摆振动的吸收峰,1-辛烯里有722左右的面内摇摆振动的吸收峰,而1-丙烯没有。
(2)下列两个化合物,哪个化合物的IR 光谱中有两个C═ O吸收峰试解释理由(A) (B)答:(A )是两个a 位的OH ,可与羰基形成氢键。
这两个羰基是等价的,只会出现一个吸收峰。
(B )a 位的OH 可以和羰基形成氢键,而下面的羰基不能,则可能会出现两个不同的吸收峰。
所以是B 有两个吸收峰。
五、图谱解析(书里20)1.某有机化合物其分子式为C 8H 8O ,常温下为液体,其红外吸收光谱如下图所示:试解析其化学结构答:计算得不饱和度为5。
不饱和度高,可能有苯环。
1686为最强吸收峰,在1700左右,因此这个吸收峰是羰基所产生的。
峰位小于1700,可能是发生了共轭。
1599有吸收峰,1583有吸收峰,1492有吸收峰。
此三个吸收峰应该是C=C 双键伸缩振动的吸收峰。
3100-3000之间有吸收峰,是不饱和炭氢伸缩振动的吸收峰。
761-691有两个很强的吸收峰。
以上三组吸收峰可证明苯环的存在。
1360-1450都有比较强的吸收峰,3000-2800内有较弱的炭氢伸缩振动吸收峰,所以甲基存在。
此化合物应该是个环丙酮。
OO OHOHOOOHOH590.26691.19731.02761.26848.01928.02955.681001.371023.511078.441101.631179.971265.281303.081359.581448.521582.701598.181685.091819.751905.431971.912922.933004.683062.393351.353522.96-15-10-5 0510 15 20 25 30 35 4045 50 55 60 657075%T r a n s m i t t a n c e5001000150020002500300035004000Wavenumbers (cm-1)2.某有机化合物其分子式为C 7H 9N ,红外吸收光谱如下图所示:解析该有机化合物的化学结构。
第三节:核磁共振(NMR )一、简答1.乙酸乙酯中的三种类型氢核电子屏蔽效应是否相同若发生核磁共振,共振峰应当怎么排列值何者最大何者较小为什么(p174 3)CH3—COO—CH2—CH3(a)(b)(c)答:顺序是( b )〉( a )〉( c )。
(b)最大,(c )最小。
因为(b)受到氧诱导效应的影响,也受到羰基的影响,所以它的吸电子诱导效应最强. ( a)只受到羰基的影响,因此仅次与(b).(c)离羰基和氧都比较远,所以(c )最小。
2.醋酸在用惰性溶剂稀释时,其酸性氢核的共振峰将移向何处(书里6)答:醋酸在用惰性溶剂稀释时,分子间氢键作用减弱,酸性氢核的化学位移值减小,共振峰移向高场。
3.下列图谱为AB系统氢核给出的信号还是AX系统中的X氢核给出的信号,为什么(书里14)答:如果是AX系统,那么每个高度应该是相等的,应该是1:1的关系。
如果是AB 系统,中间会高起来,两边会低下去,这个图形代表的是典型的AB系统的偶合。
4. 标记的氢核可预期在1H-NMR的什么区域有吸收(a) (b) ( c ) (2) (a ) (b ) (c ) (3)(a ) (b ) (4)( a ) (b) (c) (d) (5)(a) (b) (c ) (6)(a) (b) (c) (d) (7)(a) (b)(c) (8)(a) (b)5.一化合物,分子式为C6H8,高度对称,在噪音去偶谱(COM)上只有两个信号,在偏共振去耦谱(OFR)上只有一个三重峰(t)及一个二重峰(d),试写出其结构。
(书里19)答:三重峰应该是亚甲基,二重峰应该是四甲基。
结构应该是环己烷,里面有两个双键。
1,4环-2-己烯。
1位和4位是双键,是个环二烯。
二、图谱解析:1.某化合物其分子式为C4H8O2 ,NMR Solvent: CDCl31H NMR Spectrum13C NMR Spectrum试推测其化学结构。
答:计算出不饱和度为1。
2应该是亚甲基,两个3应该是甲基。
甲基裂坡成了三重坡,亚甲基裂坡成了四重坡,说明这边刚好是个乙基。
在210左右有个吸收峰,这是典型的羰基的一个吸收峰。
40左右有个碳的信号,应该是受到了氧的诱导效应的影响。
这个化合物的结构应该是乙酸乙酯。
2.某化合物分子式为C9H10O3 ,分子量为:166,其氢谱、碳谱数据如下图所示,解析其结构。
第四节:质谱(MS)一、简答1、甲基环己烷的EIMS如下。
归属下列信息:(p264 2)a. 分子离子b. 基峰答:分子离子98,基峰是信息最高的83,M+-37碎片离子应该是61。
2、 3-甲基-3-庚醇有三种可能的裂解途径。
在下面的EI质谱中找到他们并指出他们的相对多少。
(p266 13)答:3-甲基-3-庚醇,羟基上面有一个甲基,一个亚甲基;还有一个甲基,乙基,丁基,正丁基。
a裂解也是从优先基团裂解,所以3-甲基-3-庚醇失去一个丁基,一个正丁基,应该是信号最强的。
也可失去乙基。
73是失去正丁基的碎片离子,101是失去乙基的碎片离子。
115是失去甲基的碎片离子。
第五节综合解析:1、试论述UV、IR、1H NMR、13C NMR、MS谱的各主要光谱参数,以及各光谱对有机化合物结构解析的作用。
答:UV:λmax,ε;紫外光谱可用于共轭体系及化合物结构母核的推测。
IR:吸收峰的峰位ν(波数)及ε;可用于化合物官能团的鉴定。
1H NMR:化学位移δ,耦合常数J,积分曲线高度或面积;化学位移可用于推测氢核类型,J可用于推测H核与H核之间的耦合作用,J相等,互相有耦合作用,积分曲线高度可用于相应氢核数目的推测。