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有机波谱深刻复习试题

如何用紫外光谱鉴别下列化合物?第一个化合物含有三个共轭双键,最大吸收波长比第二种化合物要长,强度也较高.2.化合物分子式C 8H 8O 2,试根据其红外光谱图,推测其结构。

解:CH=CHCO CH 3CH=CHCO CH 34 一个羰基化合物,经验式为C6H12O,其质谱见下图,判断该化合物是何物。

解:图中m/z = 100的峰可能为分子离子峰,那么它的分子量则为100。

图中其它较强峰有:85,72,57,43等。

85的峰是分子离子脱掉质量数为15的碎片所得,应为甲基。

m/z = 43的碎片等于M-57,是分子去掉C4H9的碎片。

m/z = 57的碎片是C4H9+或者是M-Me-CO。

根据酮的裂分规律可初步判断它为甲基丁基酮,裂分方式为:图中有一m/z = 72的峰,它应该是M-28,即分子分裂为乙烯后生成的碎片离子。

只有C4H9为仲丁基,这个酮经麦氏重排后才能得到m/z = 72的碎片。

若是正丁基也能进行麦氏重排,但此时得不到m/z = 72的碎片。

因此该化合物为3-甲基-2-戊酮。

5、某未知物的分子式为C9H10O2,紫外光谱数据表明:该物λmax在264、262、257、252nm(εmax101、158、147、194、153);红外、核磁、质谱数据如图5-1,图5-2,图5-3所示,试推断其结构。

图5-1 未知物C9H10O2的红外光谱图图5-2 化合物C9H10O2的核磁共振谱图5-3 化合物C9H10O2的质谱图答案:3. 下图是辛烷的同分异构体(ⅰ),(ⅱ),(ⅲ),(ⅳ)中某一个的13C{1H}表示。

请判断该图谱与哪个结构式相符?为什么?谱图中强度较大的峰是c峰还是b峰?它们分别代表分子中哪类碳?为什么?答:该谱图与(ⅲ)相符。

因为(ⅲ)中有5种不等性碳,与谱图一致。

谱图中c峰最强,它代表3个等同的甲基上的碳。

b峰强度次之,它代表2个等同的甲基上的碳。

a,d,e峰强度相等,各代表分子中其余的碳。

4. 一个化合物的分子式为C7H7ON,计算它的环和双键的总数,并由所得数值推测一个适合该化合物的构造式;该化合物的质谱在m/z 121,105,77,51处有较强的峰。

写出产生这些离子的断裂方式。

5. 未知化合物的质谱、红外光谱、核磁共振氢谱如图,紫外光谱:乙醇溶剂中λmax=220nm(logε=4.08),λmax=287nm(logε=4.36)。

根据这些光谱,推测其结构。

答:质谱上高质量端m/z为146的峰,从它与相邻低质量离子峰的关系可知它可能为分子离子峰。

m/z为147的(M+1)峰,相对于分子离子峰其强度为10.81%,m/z为148的(M+2)峰,强度为0.73%。

根据分子量与同位素峰的相对强度从Beynon表中可以查出分子式C10H10O的(M+1)为10.65%,(M+2)为0.75%,与已知的谱图数据最为接近。

从C 10H 10O 可以算出不饱和度为6,因此该未知物可能是芳香族化合物。

红外光谱:3090cm -1处的中等强度的吸收带是ν=CH 。

1600cm -1、1575cm -1以及1495 cm -1处的较强吸收带是苯环的骨架振动νC=C 。

740cm -1和690cm -1的较强带是苯环的外面δ=CH ,结合2000~1660cm -1的δ=CH 倍频峰,表明该化合物是单取代苯。

1670cm -1的强吸收带表明未知物结构中含有羰基,波数较低,可能是共轭羰基。

3100~3000cm -1除苯环的ν=CH 以外,还有不饱和碳氢伸缩振动吸收带。

1620cm -1吸收带可能是νC=C ,因与其他双键共轭,使吸收带向低波数移动。

970cm -1 强吸收带为面外δ=CH ,表明双键上有反式二取代。

核磁共振氢谱:共有三组峰,自高场至低场为单峰、双峰和多重峰,谱线强度比3:1:6。

高场δH =2.25ppm 归属于甲基质子,低场δH =7.5~7.2ppm 归属于苯环上的五个质子和一个烯键质子。

δH =6.67、6.50ppm 的双峰由谱线强度可知为一个质子的贡献,两峰间隔0.17ppm ,而低场多重峰中δH =7.47、7.30ppm 的两峰相隔也是0.17ppm ,因此这四个峰形成AB 型谱形。

测量所用NMR 波谱仪是100MHz 的,所以裂距为17Hz ,由此可推断双键上一定是反式二取代。

综合以上的分析,该未知物所含的结构单元有:甲基不可能与一元取代苯连结,因为那样会使结构闭合。

如果CH 3与烯相连,那么甲基的δH 应在1.9~1.6ppm ,与氢谱不符,予以否定。

CH 3与羰基相HHOCCH 3C=C、、、。

连,甲基的δH 应在2.6~2.1ppm ,与氢谱(δH =2.25ppm)相符。

紫外光谱:λmax =220nm(log ε=4.08)为π→π★跃迁的K 吸收带,表明分子结构中存在共轭双键;λmax =287nm(log ε=4.36) 为苯环的吸收带,表明苯环与双键有共轭关系。

因此未知物的结构为:用质谱验证:亚稳离子m *81.0,因1311030.812 ,证明了m/z131的离子裂解为m/z103的离子。

质谱图上都有上述的碎片离子峰,因此结构式是正确的。

一.一个未知物,元素分析C80.6%,H7.46%,UV 、IR 、MS 和NMR 如下所示,请推测其结构H HCO CH 3C=C解:1、由质谱图推测,相对分子质量为134C 134×80.6%/12=9H 134×7.46%/1=10O 134×(100-80.6-7.46)%/16=1若除碳氢以外为氧,该未知物分子式为C 9H 10O 2、计算不饱和度U=5 说明分子中可能含有苯环3、各部分结构的推定(1)1H-NMR:从图中可看出含有三种氢:第一组含有5个氢,第二组含有2个氢,第三组含有3个氢第二组和第三组存在着偶合关系,根据裂分峰数目可能含有-CH 2-CH 3(2)13C-NMR:从图中可看出含有三种碳,120-140为单取代苯环6个碳,-200为羰基碳,另外两个碳为-CH 2-CH 3(3)MS 谱 由m/z=77,105可知有苯环m/z=105基峰推测有Ph-C=O,由以上可知该该未知物含有如下部分结构: Ph-C=O , -CH 2-CH 34、该未知物可能的结构为1、根据伍德沃德规则计算下列化合物的紫外最大吸收波长λmax 。

OO(1)(2)O CH 2CH 3(1)母体215nm (2)母体215nm b烷基1 +12nm 环外双键1 +5nm λmax= 227nm a烷基 1 +10nmb烷基1 +12nmλmax=242nm3、某化合物分子式为C9H12O,其1H NMR谱如下,推测该化合物的结构。

5 2233、答案:答案:Ω=9+1-6=4δ 7.2( 5 H) ;δ 4.3( 2 H) ;δ 3.4( 2 H);δ 1.2( 3 H)。

所以,结构为:CH2OCH2CH34、液体化合物C4H8O2的质谱图如下,试推测其结构及碎片离子。

4、答案:5、化合物C 4H 8O 2的IR 和1H NMR 谱数据如下,推测其结构。

IR :3000~2850cm -1,2725cm -1,1725cm -1 (vs),1220~1160cm -1(s),1100cm -1。

1H NMR :d=1.29(双峰,6H),d=5.13(七重峰,1H),d=8.0(单峰,1H)。

5、答案:6、根据下列图谱推测未知化合物的结构。

结构:CH 3C OCH 2CH 3OCH 3C O CH 2CH 3O主要碎片离子的形成:.CH 3+COCH 2CH 3O碎裂CH 3CO CH 2CH 3O ++i 碎裂CH 3C OOHCH 2CH 2+双氢重排CH 3C OO+CH 3CH 2m/Z 73m/Z 45m/Z 60m/Z 29HCOO HC CH 3CH 3下列四种化合物它们在紫外-可见光区中,λmax 的大小顺序为___________2>3>4>1某化合物分子式C 4H 8O 2,试根据其红外光谱图,推测其结构。

由元素分析测得某化合物的组成式为C8H8O2,其质谱图如下图,确定化合物结构式。

四、(1)该化合物分子量M=136(2)该化合物的不饱和度由于不饱和度为5,而且质谱中存在m/z 77,51等峰,可以推断该化合物中含有苯环。

(3)高质量端质谱峰m/z105是m/z 136失去质量为31的碎片(-CH2OH或-OCH3)产生的,m/z 77(苯基)是m/z 105失去质量为28的碎片(-CO或-C2H4)产生的。

因为质谱中没有m/z 91离子,所以m/z105对应的是136失去CO,而不136失去C2H4。

(4)推断化合物的结构为某未知物C9H11的紫外、红外、核磁氢谱、碳谱及质谱数据如下,试推导该化合物结构。

简答题:(共4题,每题14分,共56分)二、 根据以下MS 图谱推测化合物的结构答案 1)分子量为128,不含氮或含偶数个氮;4)58、86、100为麦氏重排峰,因而表明分子中有C=O ; 5)分子式为C 8H 16O ;6)100的重排峰证明失去的是CH 2=CH 2,即有CH 3CH 2CH 2C=O 存在;7)86的重排峰证明失去的是CH 2=CH-CH 3,即有CH 3CH 2CH 2CH 2C=O 或(CH 3)2CHCH 2C=O 存在;2)出现43、57、71等峰,C n H 2n+1 或CnH2n+1CO ,而无30、44等含氮的特征峰,可认为化合物不含氮; 3)无苯基的特征峰;m /相对强度8)化合物的结构为86的重排峰证明失去的是CH 2=CH-CH 3,即有CH 3CH 2CH 2CH 2COCH 2CH 2CH 2CH 3或CH 3CH 2CH 2COCH2CH (CH3)21、紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的主要贡献是什么?答:在有机结构鉴定中,紫外光谱在确定有机化合物的共轭体系、生色团和芳香性等方面有独到之处2、用红外光谱鉴别下列化合物:(1) CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH=CH2(A)(B)解:(A) C–H伸缩振动(νC–H):低于3000cm-1;无双键的伸缩振动(νC=C)及双键的面外弯曲振动(γC=C)吸收。

(B) C–H伸缩振动(νC–H):3010 cm-1、~2980 cm-1均有峰;双键绅缩振动(νC=C):~1640 cm-1;双键面外弯曲振动(γC=C):~990 cm-1,910 cm-1。

(A)(B)(2) CH3C CCH3CH3CH2C CH解:(A) 无~3300 cm-1 (ν≡C–H)、2120 cm-1 (νC≡H)及~680 cm-1 (δ≡C–H)峰;(B) 有~3300 cm-1 (ν≡C–H)、2120 cm-1 (νC≡H)及~680 cm-1 (δ≡C–H)峰。

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