波谱解析
一、名词解释
1. 发色团
发色团(生色团) 从广义来说，所谓生色团，是指分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团。但是，人们通常将能吸收紫外、可见光的原子团或结构系统定义为生色团。
2. 指纹区红外光谱1300～10000px-1的低频区称之为指纹区（fingerprint region）。指纹区的峰多而复杂，没有强的特征性，主要是由一些单键C-O、 C-N和C-X（卤素原子）等的伸缩振动及C-H、O-H等含氢基团的弯曲振动以及C-C 骨架振动产生。当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异，就像每个人都有不同的指纹一样，因而称为指纹区。
二、简答题
1. HMQC谱的主要特征和用途？
HMQC是检测的异核多量子相干相关谱，通过直接检测调制后的1H信号来获得有关13C-1H化学位移相关数据，其灵敏度较高。它所提供的信息及谱图与13C-1H COSY完全相同，即图上两个轴别为1H及13C化学位移。没有对角峰，只有相关峰（交叉峰），其相关峰是直接相连的13C与1H将在对应的13C化学位移与1H化学位移的交点处给出的相关信号。在HMQC上，从一已知的1H核信号，根据相关关系，即可找到与之相连的13C信号，反之亦然。主要用于确定直接相连的碳核和氢核之间的关系，但不能得到有关季碳的结构信息，目前应用较普遍
2. 如何利用质谱判断化合物中是否含有一个Cl原子或一个Br原子？
三、化合物可能是A或B，它的紫外吸收λmax 为314nm （lgε=4.2），试计算并指出这个化合物是属于哪一种结构。
（A）（B）
A更接近所以是A
四、下面为化合物A、B的红外光谱图，请指出图中其主要官能团的振动吸收峰。
化合物A
化合物B
B：羧基中的羟基多以二聚物或多聚物的形式存在，吸收峰向低波数方向移动，在3000~2500 cm-1区出现一个强而宽的峰，常与脂肪族的C－H伸缩振动重叠
五、归属下列化合物碳谱中的碳信号。
六、综合解析：某化合物分子式为C3H7ON, 结合下面给出的UV、IR、MS、13C-NMR（包含OFR）、1H-NMR图谱图谱，试推断其结构，并写出简单的推导过程。
紫外吸收光谱 1. 紫外吸收光谱系分子吸收紫外光能、发生价电子能级跃迁而产生的吸收光谱，亦称电子光谱。 2. 曲折或肩峰：当吸收曲线在下降或上长升处有停顿或吸收稍有增加的现象。这种现象常由主峰内藏有其它吸收峰造成。 3. 末端吸收：是指紫外吸收曲线的短波末端处吸收增强，但未成峰形。 4. 电子跃迁选律：P9 5. 紫外吸收光谱的有关术语：P12-13 6. Woodward-fieser规则： P21 7. Fieser-kuhns规则：P23 红外吸收光谱 1. 振动偶合：分子内有近似相同振动频率且位于相邻部位（两个振动共用一个原子，或振动基团间有一个公用键）的振动基团，常常彼此相互作用，产生二种以上基团参加的混合振动，称之为振动偶合。 2. 基频峰：本征跃迁产生的吸收带称为本征吸收带，又称基频峰。 3. 倍频峰：由于真实分子的振动公是近似的简谐振动，不严格遵守⊿V=±1的选律，也可产生⊿V=±2或±3等跃迁，在红外光谱中产生波数为基频峰二倍或三倍处的吸收峰（不严格等于基频峰的整数倍，略小）称为倍频峰。 4. 结合频峰：基频峰间的相互作用，形成频率等于两个基频峰之和或之差的峰，叫结合频峰。 5. 泛频峰：倍频峰和结合频峰统称为泛频峰。 6. 热峰：跃迁发生在激发态之间，这种跃迁产生的吸收峰称为热峰。 7. 红外非活性振动：不产生红外吸收的振动称红外非活性振动。 核磁共振光谱 1. 磁偶极子：任何带电物体的旋转运动都会产生磁场，因此可把自旋核看作一个小磁棒，称为磁偶极子。 2. 核磁距：核磁偶极的大小用核磁矩表示。核磁矩与核的自旋角动量（P）和e/2M的乘积成正比。 3. 进动：具有磁矩的原子核在外磁场中一方面自旋一方面以一定角度（θ）绕磁场做回旋运动，这种现象叫做进动。 4. 核磁共振：当射频磁场的能量（）等于核自旋跃迁能时（），即旋转磁场角频率（）与核磁矩进动角频率（）相等时，自旋核将吸收射频场能量，由α自旋态（低能态）跃迁至β自旋态（高能态）。即，核磁矩对的取向发生倒转，这种现象称之为核磁共振。 5. 饱和：在外加磁场中，低能级核吸收射频能量被激发至高能级产生核磁共振信号，结果使低能级核起来越少，结果是低高能级的核数目相等，体系净能量吸收为0，共振信号消失。 6.弛豫：高能态的核须通过其它适当的途径将其获得的能量释放到周围环境中去，使其回到低能态，这一过程称为弛豫。 7. 纵向弛豫：是高能态核释放能量（平动能、转动能）转移给周围分子骨架中的其它核回到平衡状态的过程。（气体和低黏度的液体中） 8. 横向弛豫：高能级核与低能级核相互通过自旋状态的交换而实现能量转移，每种自旋状态的总数并未改变，但使某些高能级核的寿命减短。（固体和高黏度液中） 9. 核磁共振波谱仪的组成：磁铁磁场扫描发生器---平行安放的线圈，用于有一个小范围内
光谱分析基本定律——Lambert-Beer定律： 电磁波的波粒二象性——Planck方程： 电磁辐射按波长顺序排列称为电磁波谱（光波谱）。分区依次（短→长）为： γ射线区→X射线区→紫外光区（UV）→可见光区→红外光区（IR）→微波区→射频区（NMR）Franck-Condon原理：①电子跃迁时认为核间距r不变，发生垂直跃迁；②电子能级跃迁时必然同时伴有多种振动能级和转动能级的变化，同理振动能级跃迁时必然同时伴有多种转动能级的变化。 有机波谱的三要素：谱峰的①位臵（定性指标）、②强度（定量指标）和③形状。 【提请注意】对《天然药物化学成分波谱解析》（以下简称“教材”）P.5图1-8不理解的同学，应注意到轨道其中的“+”“-”表示的是波函数的位相，而不是电性！
E总=E0+E平+E转+E振+E电 电子跃迁类型： ①σ→σ*、②n→σ*、③π→π*、④n→π*，其中，后两者对紫外光谱有意义。此外，还包括主要存在于无机物的⑤电荷迁移跃迁和⑥配位场跃迁。 分子和原子与电磁波相互作用，从一个能级跃迁到另一个能级要遵循一定的规律，这些规律称为光谱选律。紫外光谱所遵循的选律包括：①自选旋律和②对称性选律。 影响紫外光谱最大吸收波长（λmax）的主要因素： ①电子跃迁类型； ②发色团（生色团）和助色团； ③π-π共轭、p-π共轭和σ-π超共轭（弱）； ④溶剂和介质； 〃规律：溶剂极性增大，n→π*跃迁发生篮移（紫移），π→π*跃迁发生红移。 〃总结：溶剂的选择原则即紫外透明、溶解度好、化学惰性。 〃例子：甲醇、95%乙醇、环己烷、1,4-二氧六环。 【相关概念】等色点：同一化合物在不同pH条件下测得的紫外光谱曲线相交于一点，此即~。 ⑤顺反异构、空间位阻和跨环效应。 影响紫外光谱吸收强度（εmax）的主要因素： εmax=0.87×1020×P(跃迁几率)×α(发色团的靶面积) 【提请注意】严格地说，跃迁的强度最好是用吸收峰下的面积来测量（如果是以ε对ν作图）！ 吸收带：跃迁类型相同的吸收峰称为~。包括：①R带（基团型谱带）、②K带（共轭型谱带）、③B带（苯型谱带）、④乙烯型谱带（E1带、E2带）。 【学习交流】不同文献对苯的吸收带命名不甚一致，有时也把E1带、E2带和B带分别叫做180带、200带和256带。为什么？ 紫外光谱中计算λmax的四大经验规则： 基 ①Woodward-Fieser规则Ⅰ（适用于共轭二烯、共轭三烯和共轭四烯）； ②Fieser-Kuhns规则（适用于共轭多烯）； λmax=114+5M+n(48-1.7n)-16.5R endo-10R exo ③Woodward-Fieser规则Ⅱ（适用于α , β不饱和羰基化合物）；
一、概述 元素分析：C.H.N.X.S.P ℅含量，经典分析：m.p ，b.p ，折光率 官能团特征反应：生成衍生物 缺点：繁琐，费时，不准确，有干扰 现代有机分析的两大支柱 1.色谱分析：GC, HPLC, TLC 裂解色谱成分分析2.波谱分析：UV,IR,NMR,MS （有机）结构分析 色谱分析:具有高效分离能力可以把复杂有机混合物分离成单一的纯组分。为有机结构分析服务 波谱分析：纯样品进行结构分析 微量化 测量快 结果准确 重复性好 除MS 之外，可回收样品 1.灵敏度：MS ＞UV ＞IR ＞1HNMR ＞13CNMR MS:微克级 UV: ppb 级 IR ：毫克级（可微克级，FTIR ）（ 1HNMR ：0.5mg 13CNMR ： 0.5mg ）可回收 质谱（MS ）—分子量及部分结构信息、红外光谱（IR ）—官能团种类、紫外—可见光谱（UV / Vis ）—共轭结构、核磁共振谱（NMR ）—C-H 骨架及所处化学环境 第二章 紫外-可见吸收光谱 有机化合物的UV 吸收位于200-400nm 之间（近紫外），V 吸收位于400-800nm 之间（可见），真空（远）U V :< 200 n m σ→ σ*跃迁吸收，石英器皿应用范围 ：2 0 0 – 3 0 0 n m 、玻璃器皿应用范围 ：> 3 0 0 n m 郎伯-比耳（Beer-Lambert)定理 A = l o g I 0 / I = l o g 1 / T = εc L 四种主要跃迁所需能量ΔΕ大小顺序:n →π＊<π→π＊< n →σ＊< σ→σ＊ π→π＊ K 带（跃迁允许）ε 10 4~5 n →σ＊ R 带（跃迁禁阻） ε≯2 0 0 0 溶剂效应 溶剂极性增大，π—π*跃迁向红移，ΔE = h ν=h/λ、n —π*跃迁向蓝移，精细结构消失 有机化合物的电子吸收光谱：饱和烃 仅有σ→σ＊ 跃迁 吸收光谱 λ<200nm 含杂原子饱和烃 含O 、S 、 N 和卤素等的 饱和烃衍生物则有σ→σ＊ 及n →σ＊ 跃迁需能量大。 150～250nm 发（生）色团：能吸收紫外或可见光而跃迁的基团，主要为含有π键的不饱和基团。如-C=C-、-C=O 、-NO 2、—N ＝N —、乙炔基、腈基等。 增（助）色团: 含杂原子的饱和基团。如-OH 、-OR 、-NH 2、-NHR 、-X 、-SH,本身无增色功能,不能吸收λ>200nm 光,但当它们与发色团相连时, 会发生n-π*共轭,E π→π＊降低，使发色团的吸收波长移向长波,吸收强度（ε）增加 不饱和烃：有σ→σ＊， π→π＊ 跃迁 单个双键,λ在远紫外,含两个双键，但不共轭，则与单个双键类似 共轭双键,λ红移,共轭体系越大红移越明显。当双键与杂原子相联则π→π＊ 红移，吸收增强 当双键上含杂原子又与杂原子相联，则 n →π＊ 蓝移 醛、酮、羧酸、酯有σ→σ＊，n →π＊,λmax =270~300nm,ε10~20, R 带,醛酮的特征 n →σ＊, λmax ~180nm,ε10~20, π→π＊ , λmax ~150nm,ε10~20 Woodward-Fieser 经验规律：（π-π* K 带） 5.α，β—不饱和醛、酮 C C C C C O αβγδ δC C C O αββ
《波谱解析名词解释》 1.助学团：某些饱和的原子团本身在近紫外区无吸收的，并不“发色”，但其与发色团相连或共轭时，能使发色团的吸收峰长波方向移动，强度增强，这些基团称为助色团。常用的助色团有—OH，—OR,—NR2,—SR,—Cl,—Br,—I等。 2.发色团：有机化合物分子结构中有能吸收紫外光或可见光的基团，此类基团称为发色团。 3红移：由于化学环境的变化而导致吸收峰长波方向移动的现象叫做红移。 4蓝移：导致吸收峰向短波方向移动的现象叫做蓝移。 5.增色效应：使紫外吸收强度增加的作用。 6.减色效应：使紫外吸收强度降低的作用。第二章红外光谱 1费米（Fermi）共振：由频率相近的倍频峰和基频峰相互作用产生，结果使倍频峰的强度增大或发生裂分。 2伸缩振动：沿键轴方向发生周期性变化的振动称为伸缩振动。 3弯曲振动：沿键角发生周期性变化的振动称为弯曲振动。 4基频峰：从基态跃迁到第一激发态时将产生一个强的吸收峰，即基频峰。 5倍频峰：从基态跃迁到第二激发态，第三激发时将产生相应弱的吸收峰，即倍频峰。6振动自由度：将多原子分子的复杂振动分解成若干个简单的基本振动，这些基本振动的数目称为分子的振动自由度。 7指纹区：在红外光谱中，波数在1330~667cm-1范围内称为指纹区 8振动偶合效应：当两个相同的基团在分子中靠得很近时，其相应的特征峰常发生分裂，形成两个峰，这种现象叫作振动偶合。 9诱导效应：在有机化合物分子中，由于电负性不同的取代基（原子或原子团）的影响，使整个分子中的成键电子云密度向某一方向偏移，这种效应叫诱导效应。 10共轭效应：共轭体系中电子离域现象称为共轭效应。 第三章 1化学位移：是指将待测氢核共振峰所在位置与某基准物质氢核所在的位置进行比较，
综合谱图解析 1.某未知物分子式为C5H12O,它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，它的紫外吸收光谱在200 nm以上没有吸收，试确定该化合物结构。并解释质谱中m/z 57和31的来源。
2?待鉴定的化合物（I ）和（II ）它们的分子式均为C 8H 12O 4。它们的质谱、红外 光谱和核磁共振谱见图。也测定了它们的紫外吸收光谱数据：（I ）入max 223nm , S 4100; （II ）入max 219nm 2300,试确定这两个化合物。 未之物（I ）的谱图 127 100-1 - 10 10 曲 凹 M 亠亲) ? 册 -J P 科 J S W
未之物（II）的谱图
3、某未知物的分子式为C 9H 10O 2，紫外光谱数据表明：该物入max 在26 4、262 I? 257、252nm （&maxIOI 、158、147、194、153）;红外、核磁数据如图所示，试 0 LOtMio. sopoiggg 翌g 嚴效 却31卿］卿丄电00 uyo iw mo 推断其结构，并说明理 由。 ! \ \ 「 1 CCh 1 I J —' 1 1 _■ ____ __ _ ,B . _ ，- T J.亠」亠亠」亠 | * --------------- U 5>0 4. 0 d/ppm
4.某未知物C ii H i6的UV 、IR 、中NMR 、MS 谱图及13C NMR 数据如下，推导 未知物结构。 序号 S c ( ppm ) 碳原子个数 序号 S c ( ppm ) 碳原子个数 1 143.0 1 6 32.0 1 2 128.5 2 7 31.5 1 3 128.0 2 8 22.5 1 4 125.5 1 9 10.0 1 5 36.0 1 MS(E[] 100 so 30D A/tnn 350 血 >0624*68<)2 4 內 OS n 2 2 98765^43211 0SU 'H bMRfCDCI^
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
波谱解析法期末综合试卷 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。………………………（F ） 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。... ……. …………………………………………………………….............（R） 3、苯环中有三个吸收带，都是由σ→σ*跃迁引起的。…………………….......…（ F ） 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。..........................................................................................................….. （F） 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。..................（R ） 6、在紫外光谱中，π→π*跃迁是四种跃迁中所需能量最小的。…………………..（F） 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。………………………….…（F） 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。……………………………………..………………………….（R） 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。..........（F） 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。……….......（R ） 二、选择题(2*14=28分) 1、含O、N、S、卤素等杂原子的饱和有机物，其杂原子均含有未成键的（B ）电子。由于其所占据的非键轨道能级较高，所以其到σ*跃迁能（A ）。 1 . A. π B. n C. σ 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 ） 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……………………..（D ） 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。 4、在化合物的紫外吸收光谱中，哪些情况可以使化合物的π→π*跃迁吸收波长蓝移。..................................................................................................................................（B ） 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............…................（ B ） A．溶剂效应 B.立体障碍C．共轭效应 D. 都不对
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。
波谱分析试题(B)
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 1：2：1 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 ） A C8H10N2O B C8H12N3 C C9H12NO D C4H4N 6. CI-MS表示（A） A电子轰击质谱EI B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UV 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（ 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 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（B ） A K带 B R带 C B带 D E2带
. 精选文档 波谱解析考试题库一、 紫外部分 1. C H 3 H 2 S O 4 C -O H B C H 3 B C 9 H 1 4 , λ m ax 24 2 n m , B . 其可能的结构为： 解：其基本结构为异环二烯烃，基值为 217nm ：所以，左边: 母体：217 取代烷基：+3×5 λmax=217+3×5=232 右边：母体：217 取代烷基：+4×5 环外双键：1×5 λmax=217+4×5+1×5=242 故右式即为 B 。 2. 某化合物有两种异构体： CH3-C(CH3)=CH-CO-CH3 CH2=C(CH3)-CH-CO-CH3 一个在 235nm 有最大吸收，ε=1.2×104。另一个超过 220nm 没有明显的吸收。 试鉴定这两种异构体。 解：CH3-C(CH3)=CH-CO-CH3 有共轭结构，CH2=C(CH3)-CH-CO-CH3 无共轭结构。 前者在 235nm 有最大吸收，ε=1.2×104。后者超过 220nm 没有明显的吸收。 1． 3. 紫外题
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解：（1）符合朗伯比尔定律 （2）ε==1.4*103 （3）A=cεl c= = =2.67*10-4mol/l C=2.67*10-4*100=1.67*10-2 mol/l =241nm，根据文献及其它光谱4. 从防风草中分离得一化合物，其紫外光谱λ max 测定显示可能为松香酸（A）或左旋海松酸（B）。试问分得的化合物为何？A、B结构式如下： COOH COOH （A）（B） 解： A：基值217nm B：基值217nm 烷基（5×4）+20nm同环二烯+36nm 环外双键+5nm烷基（5×4）+20nm λmax=242nmλmax=273nm =242nm）与分得的化合由以上计算可知：结构（A）松香酸的计算值（λ max =241nm）最相近，故分得的化合物可能为松香酸。 物实测值（λ max 5. 若分别在环己烷及水中测定丙酮的紫外吸收光谱，这两张紫外光谱的 n→π*吸收带会有什么区别？ =279nm(κ=22)。而在解析：丙酮在环己烷中测定的n→π*吸收带为λ max 水中测定时，吸收峰会向短波方向移动，跃迁概率也将减小。 精选文档
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 ）
波普解析试题A 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？ 2.影响物质红外光谱峰位的因素有哪些？ 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
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） 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：（D ） 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：（ B ） 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） 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（B） 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（C）
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 一．1.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.感生磁场对外磁场的屏蔽作用称为电子屏蔽效应。 3. 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.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.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） 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：（ D ） 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：（B） 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 ） 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（ B ） 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（ C ） A、紫外和核磁 B、质谱和红外 C、红外和核磁 D、质谱和核磁
波谱解析试题A 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：（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：（D ） 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：（ B ） 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） 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（B） 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（C） 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 ( C ) 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 ) 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： ( B ) 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？
《波谱解析名词解释》药学 第一章紫外光谱UV 1.助色团：指含孤对电子的杂原子饱和基团，能使发色团的吸收峰长波方向移动，强度增强，这些基团称为助色团。如—OH，—OR,—NR2,—SR,—Cl,—Br,—I等。 2.发色团：分子中能产生π→π*跃迁或n→π*跃迁的不饱和基团 3红移：化学环境的变化使吸收峰向长波方向移动的现象叫做红移。长移 4蓝移：吸收峰向短波方向移动的现象叫做蓝移。 5.增色效应：使紫外吸收强度增加的作用。 6.减色效应：使紫外吸收强度降低的作用。 7.R带：n-π*跃迁引起的吸收带，p-π共轭体系，即带杂原子的不饱和基团如-C=O -NO, -NO2 -N=N-等。 8.K带：-*跃迁引起的吸收带，吸收强，红移 B带：苯环的π→π*跃迁产生的吸收带。 UV:是中红外区4000-400cm-1红外光辐射引起分子振动能级跃迁形成的吸收光谱。主要提供有机分子中各官能团信息和分子整体的特征。 分子吸收光谱:分子选择性吸收一定波长的光，透过样品的该特定波长的光强度减弱或不呈现，这种光谱分子吸收光谱 吸收峰（λmax）：曲线上吸光度最大的地方。 吸收谷（λmin）：峰与峰之间吸光度最小的部位。 肩峰：吸收曲线在下降或上升处有停顿。 末端吸收：只在图谱短波端呈现强吸收而不成峰形的部分。 第二章红外光谱IR 1.红外光谱是用频率4000~400cm-1( 2.5~25 m)的光波照射样品,引起分子内振动和转动能级跃迁所产生的吸收光谱。 2费米（Fermi）共振：由频率相近的倍频峰和基频峰相互作用产生，结果使倍频峰
的强度增大或发生裂分。 3基频峰：分子吸收光子后从基态跃迁到第一激发态（ν0 →ν1）时产生的谱带。 4倍频峰：从基态跃迁到第二激发态，第三激发时将产生相应弱的吸收峰，即倍频峰。5指纹区：在红外光谱中，波数在1330~667cm-1范围内称为指纹区 6振动偶合效应：当两个相同的基团在分子中靠得很近时，其相应的特征峰常发生分裂，形成两个峰，这种现象叫作振动偶合。 7诱导效应：在有机化合物分子中，由于电负性不同的取代基（原子或原子团）的影响，使整个分子中的成键电子云密度向某一方向偏移，这种效应叫诱导效应。 8共轭效应：共轭体系中电子离域现象称为共轭效应。 9.IR选律：只有偶极矩(μ)发生变化的振动，才能有红外吸收。 第三章核磁共振氢谱1H-NMR 1.核磁共振：一个具有磁性的原子核置于外加磁场中，在无线电波照射下，原子核的自旋方向发生改变（引起原子核自旋能级的跃迁），这种现象叫核磁共振。 2偶合常数：两个氢核之间的相互干扰叫做自旋偶合，干扰强度可用偶合常数表示。3． n+1规律：有n个相邻的磁不等同氢核时，将显示n+1个小峰。这就是n+1规律。自旋偶合：氢原子核之间的相互干扰引起的，原子核之间的相互干扰叫自旋偶合。化学位移等价：分子处于相同的化学环境，具有相同的化学位移值，称为化学位移等价。 磁等价：化学环境相同，化学位移也相同，且对组外氢核表现出相同偶合作用强度的氢核，称为磁等价原子核。 弛豫是指自旋核发生共振后（激发核）从高能级以非辐射方式散发能量，恢复到低能级的过程。 正屏蔽：核周围电子密度增加或感应磁场的方向与外加磁场相反，谱线向高场方向移动（向右）的效应。 去屏蔽：核周围电子密度减少或感应磁场的方向与外加磁场相同，谱线向低场方向
波谱分析模拟题（五） 一、解释下列名词（每题2分，共10分） 1、摩尔吸光系数； 2、非红外活性振动； 3、弛豫时间； 4、碳谱的γ-效应； 5、麦氏重排 二、选择题：每题1分，共20分 1、频率（MHz）为4.47×108的辐射，其波长数值为（） A、670.7nm B、670.7 C、670.7cm D、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（） 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（） A、紫外光能量大 B、波长短 C、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因 D、电子能级差大 4、化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高？（） A、σ→σ﹡ B、π→π﹡ C、n→σ﹡ D、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（） A、水 B、甲醇 C、乙醇 D、正已烷 6、CH3-CH3的哪种振动形式是非红外活性的（） A、νC-C B、νC-H C、δas CH D、δ s CH
7、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 8、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 9、预测H2S分子的基频峰数为：（） A、4 B、3 C、2 D、1 10、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 11、下列哪种核不适宜核磁共振测定 （） A、12C B、15N C、19F D、31P 12、苯环上哪种取代基存在时，其芳环质子化学位移值最大（） A、–CH2CH3 B、–OCH3 C、–CH=CH2 D、-CHO 13、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)，其原因为：（） A.导效应所致 B. 杂化效应和各向异性效应协同作用的结果 C. 各向异性效应所致 D. 杂化效应所致 14、确定碳的相对数目时，应测定（） A、全去偶谱 B、偏共振去偶谱 C、门控去偶谱 D、反门控去偶谱 15、1J C-H的大小与该碳杂化轨道中S成分（） A、成反比 B、成正比 C、变化无规律 D、无关 16、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？（）
(@@@)谱分析试题(A ) 、选择题：每题1分，共20分 1、波长为670.7nm 的辐射，其频率(MHZ )数值为 A 、4.47× 108 B 、4.47× 107 C 1.49× 106 10 D 、1.49 × 10 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 D 、空间位阻 8、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 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 A 、紫外光能量大 B 、波长短 C 电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因 D 、电子能级差大 4、化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高? * A 、Z →Z * C 、n → Z D 、n → π 5、n →∏ *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( A 、水 B 、甲醇 C 乙醇 D 、正已烷 6、CH 3-CH 3的哪种振动形式是非红外活性的 A 、 V C-C V C-H δ S CH 7、 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 C δ as CH
C 、红宝石 D 、卤化物结体 C 、-CH=CH 2 D 、-CHQ 13、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) ，其原因为： ( ) A 、 诱导效应所致 B 、 杂化效应所致 C 、 各向异性效应所致 D 、 杂化效应和各向异性效应协同作用的结果 14、 确定碳的相对数目时，应测定 ( ) A 、全去偶谱 B 、偏共振去偶谱 C 、门控去偶谱 D 、反门控去偶谱 15、 J c-H 的大小与该碳杂化轨道中S 成分 () A 、成反比 B 、成正比 C 变化无规律 D 、无关 16、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？() A 、从大到小 B 、从小到大 9、预测 H 2S 分子的基频峰数为： B 、 3 C 、 2 D 、 1 10、若外加磁场的强度 H 0 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 11、下列哪种核不适宜核磁共振测定 12 A 、 12C 19 B 、 15N D 、 31P 12、苯环上哪种取代基存在时，其芳环质子化学位值最大 A 、-CH 2CH 3 B 、 -QCH 3