第一章紫外吸收光谱
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
第二章红外吸收光谱
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。
第三章核磁共振光谱
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调节
磁场强度射频发射和接收器信号记录系统
10.影响谱线展宽的因素
⑴谱线的自然展宽——由自旋高能态的寿命决定
⑵磁场漂移不均匀——样品管高速旋转
⑶其它——缩短自旋高能态的寿命的作用都导致峰展宽，如离子，顺磁性物质有四极矩的核
存在。
11. 核磁共振谱信息：峰吸收组数：多少种不同的化学环境的质子峰的位置：质子类型，
即化学环境峰的裂分：相信核的数目和成键情况峰的面积：质子个数
12. 化学位移：本质定义：由于屏蔽效应的存在，不同化学环境的氢核的共振频率不同的
现象。表达方式定义：以某种标准物质共振峰为原点，测出各峰与原点之间的距离，
相对距离为相对化学位移。
这种
13.屏蔽效应：一个核置于强磁场中，其周围不断运动的电子就会产生一个方向相反的感应
磁场，使核实际受到的磁场强度减弱，这种现象称为屏蔽效应。
14. 一般要求⑴若研究氢谱，样品溶液应不含质子⑵常用溶剂有四氯化碳，CS2,及氘代溶液⑶溶剂选择主要取决于样品溶解度⑷样品溶液应不含磁性及不溶杂质，且黏度小
15. 一般采用的标准物质为四甲基硅烷（TMS ）。DSS： 2， 2-二甲基-2- 硅戊烷-5-磺酸钠；在用重水作溶剂时作内标准。
16.自旋 -自旋裂分：所研究的质子受相邻基团的质子的自旋状态影响，使其吸收峰的现象
称为自旋 -自旋裂分。
17.各向异性效应：又称远程屏蔽，由于置于外加磁场中的分子所产生的感应磁场，使分子
所在空间出现屏蔽区和去屏蔽区导致不同区域内的质子高场或低场。
18. 氢键效应影响规律：⑴与没有形成氢键的质子相比，氢键质子移向低场，形成氢
键程度增加，其化学位移变大。⑵对于快速动态平衡状态的氢键质子和非氢键质子，在核
磁共振谱中为单峰⑶提高溶液温度或稀释溶剂时，分子间氢键被切断或减弱，相应氢键信号移向高场。
19. 质子快速交换反应：（134）定义：应用： 1，判断有无活泼氢；2，判断活泼氢的活泼程度
20. 自旋 -自旋偶合：
21. 影响化学位移的因素：电性效应：诱导效应；共轭效应各向异性效应：炔键，双键，苯环，单键氢键效应质子的快速交换反应
22.诱导效应规律：A. 质子去屏蔽效应正比于取代基的电负性强弱，电负性越强，越移
向低场 B. 取代基的个数使质子去屏蔽效应加强，移向低场 C. 取代基团距离越远，
越小
影响
23.化学等价核：当分子中的两个或多个质子被分子中所存在的对称性或快速旋转作用后，
质子的位置可以相互交换时，这些质子称化学等价核。
24.磁等价核：一组化学等价核，若它们与组外任何一个核的偶合常数都相同，即通过完全
相同的价键传递偶合，则这组核称为磁等价核或叫做磁全同核。
25. 产生不等价质子觉的几种结构类型 a. 单键带有双键性 b. 单键不能自由旋转 c. 与手性碳原子相连的亚甲基
26.一级图谱自旋偶合的规律——只适合于I=1/2 的磁核 A ．一个或一组磁合同质子与一
组 N 个磁全同质子偶合，该质子的信号峰发生（N+1 ）重裂分；B．一个或一组磁全同
质子 A 与两组质子（ Mn,Xm ）偶合，且JAm=JAn ，即 Mn,Xm 类似磁合同质子，共振信号
裂分为（ n+m+1）重峰。如丙烷中亚甲基质子，裂分为七重峰； C．一个或一组磁合同质子 A 与两组质子（ Mn,Xm ）偶合，且 JAm ≠ JAn，则共振信号裂分为（ n+1） (m+1) 重峰。
D．相互偶合的两组质子，具有相同的偶合常数，即裂分峰之间的间隔相等；
重峰的中点就是该质子的化学位移值；F．磁合同核之间观察不到自旋偶合裂分；E．一组多
G．当
6<⊿ V/J<20 时，为近似一级图谱，各峰强度不呈对称分布，对相互偶合的两峰，外侧强度小于内侧峰。
27. 核磁共振谱的应用
A ．解析化学结构 : （1）化学位移：推断质子化学环境（ 2）自旋—自旋偶合：偶合裂分模式和偶合常数可鉴别相邻质子环境；（ 3）积分高度：与给定的一组偶合裂分模式
相应的质子数目和比例：
B．在化学研究中的应用 : （ 1）研究氢键的形成：羟基质子由于形成氢键导致化学位移
改变；分子间氢键与浓度有关，分子内氢键与浓度无关；（ 2）研究酮—烯醇的互变异构（不同条件下比例的变化及变化的快慢）；（ 3）研究分子的动态效应——与杂原子相
连的质子的 NMR 谱： A. 与氧相连的 NMR 谱； B. 与 N 相连的 NMR 谱；
C. 与 S 相连的 NMR 谱；
D. 研究化学键的临界转动速率；所谓临界转动速率，就是指氢键的转动速率等于两个单峰吸收频率之差。
28. NOE 效应（核的 Overhauser 效应）：分子内两组自旋核在空间靠近时（空间距离小于 3 埃，不一定有相互偶合），如用干扰磁场使其中的一组核饱和，则引起另一组核的共振峰强度增
强，这种由于双共振引起的谱峰强度增强的效应称为核的Overhauser 效应。
第四章13C-核磁共振光谱
1.碳核磁共振光谱特点：
（1）化学位移范围宽，磁场扫描时间长，分辨率高；
（2）灵敏度低 A ． 13C 核的天然丰度低B． 13C 核的磁旋比很小，约为质子的1/4，而核磁共振谱峰的强度与磁旋比的三次方成正比；
（3）图谱复杂
（4） 13C 核弛豫时间较长，弛豫时间与峰宽成反比关系，表现为在图谱中出现峰宽很窄
的峰形；
（5）谱峰强度不与碳原子数成正比；13C 核信号强度顺序与弛豫时间（T1）相反：CH2≥
CH≥ CH3 ＞ C;
（6） NOE 增益的顺序为： CH2 ≥ CH ≥ CH3＞ C; A ．采用 NOE 将与 13C 核相偶合的
1H 核饱和，使得 13C 吸收峰强度增强效果； B．简化图谱，且峰强度与 13C 强度不成正比；
（ 7）溶剂峰弱。测定碳谱时，一般采用氘代溶剂。 A ．溶剂小分子快速旋转，不能产
生有效的 D-D 弛豫； B ． 13C 核受 D 核的偶合裂分为（ 2nI+1 ）多重峰； C．溶剂碳原子上的质子被氘代， 1H 去偶时不产生 NOE 增益。
2. 实验技术
3. 宽带去偶（全质子去偶技术）：在测定碳谱时，使用一高功率的能够覆盖全部质子共振频率的去偶射频磁场，使样品全部1H 同时发生共振饱和，从而消除了全部的13C-1H 偶合裂分；这种质子去偶的13C-NMR 谱由一个个分辨率很好的单峰组成，每个不等价的碳都只
出现一个共振峰，称为质子宽带去偶碳谱。
4. 偏共振去偶：使去偶射频磁场H2 稍为偏离质子的共振频率，就可得到13C-1H 不完全去偶。这时 13C-1H 远程偶合完全消失，直偶多重峰裂矩（残留偶合常数）将大大缩小，这就
是偏共振去偶。
5.双照射技术：
6. 重原子效应：电负性取代基对被取代的脂肪碳的屏蔽影响主要为诱导效应，但在重原子碘、溴取代烷中，随着碘或溴取代的增加，碳的化学位移反而显著减小，称为重原子效应。
这是由于碘等重原子的核外电子较多，原子半径较大，从而使它们的供电子效应有时要比诱导
效应更强烈所致。
第六章质谱法
1. 质谱仪的类型（一般根据质谱仪质量分析器的不同进行分类、命名）
谱仪（ 1）单聚焦质谱仪（2）双聚集质谱仪B．四极质谱仪（TOFMS ） D ．傅里叶变换质谱仪（FTMS ）
2. 离子化方法： A ．电子轰击离子化（EI ） B．化学离子化（谱（ SIMS ）和快原子轰击质谱法(FAB-MS) D ．等离子体解吸质谱（离子化（ FD） F．激光解吸质谱（LDMS ）
：A．扇形磁场质
C．飞行时间质谱仪
CI ）C．二次离子质PDMS ） E．场解吸
3.分子离子峰：分子失去一个电子形成的离子称分子离子。在质谱图上由分子离子所呈现
的峰称分子离子峰。
4.氮规律：一般有机化合物的分子量为偶数，只有分子中含有奇数氮时分子量才是奇数，这一规律称为“氮规律” 。
5.亚稳离子： P341
6.Stevenson 规则：该规则认为碎片对电子竞争能力取决于其电离能（ IP），电离能越大的碎片，越有得保留电子成为中性部分；电离能小的碎片有利于形成较稳定的带正电荷的离子，
因此电离能小的碎片，相应的离子丰度较大。
7.邻位效应：邻位取代的芳香化合物能使氢原子特殊地迁移到被消除的原子或基团上，形
成中性分子，称之为“邻位效应” 。
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
波谱分析复习题 一、名词解释 1、化学位移； 2、屏蔽效应； 3、相对丰度； 4、氮律； 5、分子离子；6助色团；7、特征峰； 8、质荷比；9、磁等同氢核 10、发色团；11、磁等同H核；12、质谱；13、i-裂解；14、α-裂解； 15. 红移 16. 能级跃迁 17. 摩尔吸光系数 二、选择题 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 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 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、n→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、δs 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、卤化物结体 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
有机波谱分析知识点
名词解析 发色团(chromophoric groups)：分子结构中含有π电子的基团称为发色团，它们能产生π→π*和n→π*跃迁从而你呢个在紫外可见光范围内吸收。 助色团(auxochrome)：含有非成键n电子的杂原子饱和基团本身不吸收辐射，但当它们与生色团或饱和烃相连时能使该生色团的吸收峰向长波长移动并增强其强度的基团，如羟基、胺基和卤素等。 红移(red shift)：由于化合物结构发生改变，如发生共轭作用引入助色团及溶剂改变等，使吸收峰向长波方向移动。 蓝移(blue shift)：化合物结构改变时，或受溶剂的影响使吸收峰向短波方向移动。 增色效应(hyperchromic effect)：使吸收强度增加的作用。 减色效应(hypochromic effect)：使吸收强度减弱的作用。 吸收带：跃迁类型相同的吸收峰。 指纹区（fingerprint region）：红外光谱上的低频区通常称指纹区。当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异，并显示出分子特征，反映化合物结构上的细微结构差异。这种情况就像人的指纹一样，因此称为指纹区。指纹区对于指认结构类似的化合物很有帮助，而且可以作为化合物存在某种基团的旁证。但该区中各种官能团的特征频率不具有鲜明的特征性。 共轭效应 (conjugated effect)：又称离域效应，是指由于共轭π键的形成而引起分子性质的改变的效应。 诱导效应（Inductive Effects）：一些极性共价键，随着取代基电负性不同，电子云密度发生变化，引起键的振动谱带位移，称为诱导效应。 核磁共振：原子核的磁共振现象，只有当把原子核置于外加磁场中并满足一定外在条件时才能产生。 化学位移：将待测氢核共振峰所在位置与某基准物氢核共振峰所在位置进行比较，其相对距离称为化学位移。 弛豫:通过无辐射的释放能量的途径核由高能态向低能态的过程。 分子离子：有机质谱分析中，化合物分子失去一个电子形成的离子。 基峰：质谱图中表现为最高丰度离子的峰。 自旋偶合：是磁性核与邻近磁性核之间的相互作用。是成键电子间接传递的，不影响磁性核的化学位移。 麦氏重排（McLafferty rearrangement）：具有不饱和官能团 C=X（X为O、S、N、C等）及其γ-H原子结构的化合物，γ-H原子可以通过六元环空间排列的过渡态，向缺电子（C=X+ ）的部位转移，发生γ-H的断裂，同时伴随 C=X的β键断裂，这种断裂称为麦氏重排。 自旋偶合：是磁性核与邻近磁性核之间的相互作用。是成键电子间接传递的，不影响磁性核的化学位移。 自旋裂分：因自旋偶合而引起的谱线增多现象称为自旋裂分。 1.紫外光谱的应用 (1).主要用于判断结构中的共轭系统、结构骨架（如香豆素、黄酮等） (2).确定未知化合物是否含有与某一已知化合物相同的共轭体系。 (3).可以确定未知结构中的共轭结构单元。 (4).确定构型或构象 (5).测定互变异构现象 2.分析紫外光谱的几个经验规律 (1).在200~800nm区间无吸收峰，结构无共轭双键。
一、名词解释(每小题5分,共30分) 1、化学位移:由原于核与周围电子静电场之间的相互作用引起的Y发射与吸收能级间的相对移动。 2、屏蔽效应:由于其她电子对某一电子的排斥作用而抵消了一部分核电荷对该电子的吸引力,从而引起有效核电荷的降低,削弱了核电荷对该电子的吸引,这种作用称为屏蔽作用或屏蔽效应。 3、相对丰度:相对丰度又称同位素丰度比(isotopic abundance ratio),指气体中轻组分的丰度C与其余组分丰度之与的比值。 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就是偶数。如分子中含奇数个氮原子,则分子量就一定就是奇数。 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电子的杂原子饱与基团,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,并吸收强度增加的基团。 二、简答题(每小题8分,共40分) 1、色散型光谱仪主要有几部分组成及其作用; 答:由光源、分光系统、检测器3部分组成。光源产生的光分为两路:一路通过样品,另一路通过参比溶液。切光器控制使参比光束与样品光束交替进入单色器。检测器在样品吸收后破坏两束光的平衡下产生信号,该信号被放大后被记录。2、紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的主要贡献; 答:在有机化合物结构鉴定中,紫外光谱在确定有机化合物的共轭体系、生色团与芳香性等方面有独到之处。 3、在质谱中亚稳离子就是如何产生的？以及在碎片离子解析过程中的作用就是什么 答:离子m1在离子源主缝至分离器电场边界之间发生裂解,丢失中性碎片,得到新的离子m2。这个m2与在电离室中产生的m2具有相同的质量,但受到同m1
第七章 有机波谱分析 7-1．推测结构题。 （1） 化合物A (C 9H 10O ，能与羟胺反应得B C 9H 11NO 。A 与土伦试剂不反应，但在NaOH 与 I 2 溶液中反应得一种酸C ，C 强烈氧化得苯甲酸。A 在酸性条件下与乙二醇作用得D C 11H 14O 2 。试推测A-D 各化合物的结构，并写出各歩反应。 （2） 化合物A C 10H 12O 2 ，其IR 谱在1735cm -1处有强吸收峰，3010 cm -1有中等吸收。其NMR 谱如下，δH ：1.3（三重峰，3H ）；2.4（四重峰，2H ）；5.1（单峰，2H ）；7.3（多重峰，5H ）。试写出A 的结构，并指出IR ，NMR 各吸收的归属。 （3） 某化合物的元素分析表明只含有C,H ，O ，最简式为 C 5H 10O ，IR 谱1720 cm -1 处有强吸收，2720 cm -1附近无吸收。 解：（1）A 至D 各化合物的结构式f 分别为： A ： H 2C CH 3 O B ： H 2C C N CH 3 OH C; CH 2COOH D ： H 2C C CH 3 O O
各步反应如下： H 2C CH 3 O H 2C C CH 3 N OH NH 2OH H 2C C CH 3 O H 2C C CH 3 O O 22+CH 3I H 2C CH 3 O H 2C C CH 3 O O 22+CH 3I CH 2COOH COOH [O] （2）A 的结构式为： H 2C O C O H 2C CH 3 A 的IR ，NMR 各吸收归属为： H 2C O C O H 2C CH 3 d c b a IR ：1735 cm -1（强）酯的 v Ar-H ；3010 cm -1（中强） v c=O 。 NMR ：δH ：1.3（三重峰，3H ）a ；2.4（四重峰，2H ）b ；5.1（单峰，2H ）c ；7.3（多重峰，5H ）d 。 （3）IR 的谱1720 cm -1处有强吸收，2720 cm -1附近处无吸收，表明有酮羰基 RCOR ' 。 7-2．化合物 C 6H 12O 2 在1740 cm -1，1250 cm -1，1060 cm -1处有强的红外吸收峰。在2950
实用文档 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
实用文档 1 标
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 4. 从防风草中分离得一化合物，其紫外光谱λmax=241nm，根据文献及其它光谱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=242nm λmax=273nm 由以上计算可知：结构（A）松香酸的计算值（λ =242nm）与分得的化合 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？ 解析：丙酮在环己烷中测定的n→π*吸收带为λ =279nm(κ=22)。而在水 max 中测定时，吸收峰会向短波方向移动，跃迁概率也将减小。 2
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 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 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什么？ 2.影响物质红外光谱中峰位的因素有哪些？ 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。 （3）其结构为。 3. 某未知物的分子式为C3H6O，质谱数据和核磁共振谱如图1、2所示，试推断其结构。 图1 、C3H6O的质谱
《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，
《波普分析》复习题集 一、选择题 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 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（）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.n→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、δasCH D、δsCH 7.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 8.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 9.下列哪种核不适宜核磁共振测定（）A、12C B、15N C、19F D、31P 10.苯环上哪种取代基存在时，其芳环质子化学位值最大（）A、–CH2CH3 B、–OCH3 C、 –CH=CH2 D、-CHO 11.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 12.含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为：（）A、偶数B、奇数C、 不一定D、决定于电子数
名词解析 发色团(chromophoric groups)：分子结构中含有π电子的基团称为发色团，它们能产生π→π*和n→π*跃迁从而你呢个在紫外可见光范围内吸收。 助色团(auxochrome)：含有非成键n电子的杂原子饱和基团本身不吸收辐射，但当它们与生色团或饱和烃相连时能使该生色团的吸收峰向长波长移动并增强其强度的基团，如羟基、胺基和卤素等。 红移(red shift)：由于化合物结构发生改变，如发生共轭作用引入助色团及溶剂改变等，使吸收峰向长波方向移动。 蓝移(blue shift)：化合物结构改变时，或受溶剂的影响使吸收峰向短波方向移动。 增色效应(hyperchromic effect)：使吸收强度增加的作用。 减色效应(hypochromic effect)：使吸收强度减弱的作用。 吸收带：跃迁类型相同的吸收峰。 指纹区（fingerprint region）：红外光谱上的低频区通常称指纹区。当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异，并显示出分子特征，反映化合物结构上的细微结构差异。这种情况就像人的指纹一样，因此称为指纹区。指纹区对于指认结构类似的化合物很有帮助，而且可以作为化合物存在某种基团的旁证。但该区中各种官能团的特征频率不具有鲜明的特征性。 共轭效应 (conjugated effect)：又称离域效应，是指由于共轭π键的形成而引起分子性质的改变的效应。 诱导效应（Inductive Effects）：一些极性共价键，随着取代基电负性不同，电子云密度发生变化，引起键的振动谱带位移，称为诱导效应。 核磁共振：原子核的磁共振现象，只有当把原子核置于外加磁场中并满足一定外在条件时才能产生。 化学位移：将待测氢核共振峰所在位置与某基准物氢核共振峰所在位置进行比较，其相对距离称为化学位移。 弛豫:通过无辐射的释放能量的途径核由高能态向低能态的过程。 分子离子：有机质谱分析中，化合物分子失去一个电子形成的离子。 基峰：质谱图中表现为最高丰度离子的峰。 自旋偶合：是磁性核与邻近磁性核之间的相互作用。是成键电子间接传递的，不影响磁性核的化学位移。 麦氏重排（McLafferty rearrangement）：具有不饱和官能团 C=X（X为O、S、N、C 等）及其γ-H原子结构的化合物，γ-H原子可以通过六元环空间排列的过渡态，向缺电子（C=X+ ）的部位转移，发生γ-H的断裂，同时伴随 C=X的β键断裂，这种断裂称为麦氏重排。 自旋偶合：是磁性核与邻近磁性核之间的相互作用。是成键电子间接传递的，不影响磁性核的化学位移。 自旋裂分：因自旋偶合而引起的谱线增多现象称为自旋裂分。 1.紫外光谱的应用 (1).主要用于判断结构中的共轭系统、结构骨架（如香豆素、黄酮等） (2).确定未知化合物是否含有与某一已知化合物相同的共轭体系。 (3).可以确定未知结构中的共轭结构单元。 (4).确定构型或构象 (5).测定互变异构现象 2.分析紫外光谱的几个经验规律 (1).在200~800nm区间无吸收峰，结构无共轭双键。 (2).220~250nm，强吸收(εmax在104~2?104之间)，有共轭不饱和键（共轭二烯，α,β-不饱和醛、酮）
《有机化合物波谱解析》教案 一、前言 《有机化合物波谱解析》是应用四种谱学方法（紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱和质谱）研究和鉴定有机化合物结构相关知识的一门课程。 本课程要求学生掌握四种谱学的基本操作技能，应用提供的信息与化合物结构的对应关系进行相应的结构解析和信号归属。熟悉化合物结构解析的一般方法和程序。了解光谱学发展的最新动态和技术。 理论课授课36学时。 教材选用常建华主编《有机化合物波谱分析》（第三版），科学2011年出版教学目的 1.掌握四种谱学的基本操作技能，应用提供的信息与化合物结构的对应关系进行相应的结构解析和信号归属。 2.熟悉化合物结构解析的一般方法和程序。 3.了解光谱学发展的最新动态和技术。 三、教学重点和难点 1.教学重点 (1).红外、紫外光谱的解析方法。 (2).质谱的解析方法。 (3).1H-NMR、13C-NMR的解析方法。 2.教学难点 (1).四种谱学的原理和规律。 (2).四种光谱学的综合解析。 四、教学方法与手段 1.教学方法 能采用启发式，谈话式、讨论式等一些先进教学方法。并能采取灵活多样的方式教学，注重创新能力培养。全部课程实现了多媒体教学。 2.教学手段 采用多媒体、幻灯、实物投影、分子模型模拟等辅助教学手段。 五、教学容与要求 第一章紫外光谱（第1-2节）课时安排：2学时 [基本容] 介绍课程性质，阐述波谱分析课程，了解其功能和作用，介绍波谱中各种技术在有机化合物监测分析中的角色，充分阐述多谱技术的联合应用的功能和价值。 [基本要求] 熟悉：波谱技术在有机化合物结构检测与分析，尤其是立体结构鉴定中的主要应用。 了解：常规化学检测技术的特点，波谱技术的优缺点。
红外“活性”振动：在振动过程中?μ≠0，其吸收带在红外光谱中可见。 红外“非活性”振动：偶极矩不发生改变(?μ＝0)的振动，这种振动不吸收红外光，在IR谱中观测不到。 3.自由度：基本振动的数目称为振动自由度。 4.振动偶合效应：当两个或两个以上相同的基团连接在分子中同一个原子上时，其振动吸收带常发生裂分，形成双蜂，这种现象称振动偶合 5.特征频率或特征吸收谱带：某些官能团有比较固定的吸收频率，可以作为鉴定官能团的依据。 6.相关峰：每个官能团都有几种振动方式，能产生红外吸收光谱的每种振动一般产生一个相应的吸收峰。习惯上把这些相互依存又可相互佐证的吸收峰。
7.指纹区：＜1333cm-1的频率区域，主要是各种单键（如C－C，C－N，C－O等）的伸缩振动与各 种弯曲振动吸收区。当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异，并显示出分子特征，反映化合物结构上的细微结构差异。 简答题： ?1.红外光谱的原理：分子吸收红外光引起的振动能级和转动能级跃迁而产生的信号。 （记忆：振、转光谱——红外光谱） ?2.红外光谱的产生条件： 当红外光的频率恰好等于基团的振动频率时，分子能吸收该频率的红外光，即形成IR。 ①振动分为：伸缩振动（键长）、弯曲振动（键角） ②频率：化学键力常数k ③红外光被吸收条件：νIR = ν振动；Δμ振动≠0Δμ越大，吸收越强。 3.红外光谱表示方法： 用仪器按照波数（或波长）记录透射光强度（或吸收光强度）→红外光谱图 横坐标：波数（cm-1)或波长（μ m） 纵坐标：透光率（T/%）或吸光度（A） 7.理论上，每个振动自由度在红外光谱区均产生一个吸收峰，但实际的红外谱图中峰的数目比自由度少？ 因为：（1）有偶极矩变化的振动才会产生红外吸收，无瞬间偶极矩变化的振动则不出现红外吸收。 （2）频率完全相同的振动导致峰重叠彼此发生简并。 （3）强宽峰往往要覆盖与它频率相近的弱而窄的吸收峰。 （4）某些振动的吸收强度太弱，以至无法清晰地予以记录。 （5）某些振动的吸收频率超出了记录范围（4000～650cm-1）。 ?8.决定峰强的因素 ①强度与分子振动的对称性：对称性↑→偶极矩变化↓→强度↓ ②强度与基团极性：极性↑→偶极矩变化↑→强度↑ ③强度与分子振动能级跃迁几率：跃迁几率↑→强度↑ ④强度与样品浓度：样品浓度↑→强度↑ 9.影响红外峰位、峰强的因素 1.内部因素： （1）电子效应： a.诱导效应：吸电子基团（-I 效应）使吸收峰向高频方向移动（兰移） b.共轭效应：（+C效应）吸收峰向低波数区移动 （2）空间效应： a.空间位阻：阻碍杂化或共轭 向高波数位移。 b.环张力:环张力的增大，ν C=C （3）场效应：原子或原子团的静电场通过空间相互作用 （4）氢键效应：氢键形成，低波数位移 （5）互变异构 （6）振动偶合效应。 2.外部因素：溶剂、浓度
一、名词解释（每小题5分，共30分） 1. 化学位移:由原于核和周围电子静电场之间的相互作用引起的Y发射和吸收能级间的相对移动。 2. 屏蔽效应:由于其他电子对某一电子的排斥作用而抵消了一部分核电荷对该电子的吸引力，从而引起有效核电荷的降低，削弱了核电荷对该电子的吸引，这种作用称为屏蔽作用或屏蔽效应。 3. 相对丰度:相对丰度又称同位素丰度比(isotopic abundance ratio)，指气体中轻组分的丰度C与其余组分丰度之和的比值。 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，并吸收强度增加的基团。 二、简答题（每小题8分，共40分） 1、色散型光谱仪主要有几部分组成及其作用； 答：由光源、分光系统、检测器3部分组成。光源产生的光分为两路：一路通过样品，另一路通过参比溶液。切光器控制使参比光束和样品光束交替进入单色器。检测器在样品吸收后破坏两束光的平衡下产生信号，该信号被放大后被记录。 2、紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的主要贡献； 答：在有机化合物结构鉴定中，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。 3、在质谱中亚稳离子是如何产生的？以及在碎片离子解析过程中的作用是什么答：离子m1在离子源主缝至分离器电场边界之间发生裂解，丢失中性碎片，得到新的离子m2。这个m2与在电离室中产生的m2具有相同的质量，但受到同m1一样的加速电压，运动速度与m1相同，在分离器中按m2偏转，因而质谱中记录的位置在m*处，m*是亚稳离子的表观质量，这样就产生了亚稳离子。?
五、有机化合物的波谱分析方法 仪器分析技术的发展，特别是波谱技术的发展，能为鉴定有机化合物和确定其结构提供非常有价值的信息。波谱方法具有分析速度快，用量少等优点，已在国内外获得了广泛的应用。本部分简要介绍了紫外、红外、核磁、质谱这四大谱图的原理和应用。 实验二十一紫外-可见光光谱 一、实验目的 了解紫外-可见光光谱。 二、基本原理 1. 基本概念 有机化合物的紫外-可见光光谱是由于分子中价电子的跃迁所形成的。紫外-可见光是电磁波中波长为100～800nm范围的波段。 分子在入射光的作用下，其电子从一个能级（E′）跃迁到另一个能级（E″），就要吸收光子的能量，所吸收光的频率ν决定于两个能级间的能量差，即 E″-E′=hν h为普朗克常数（h = 6.626×10-34J·s）。可见，产生跃迁的两个能级间隔愈小，吸收光的频率愈小，波长愈长；反之，两个能级间的间隔愈大，吸收光的频率愈大，波长愈短。实际上，分子吸收能量是相当复杂的过程。分子的内部运动包括有转动、振动、和电子的运动。分子的能级近似地就由转动能级、振动能级和电子能级所构成。一般分子的转动能级间隔约在0.05eV以下，振动能级间隔约为0.05～1eV，电子能级间隔约为1～20eV。当电子能级改变时，转动能级和振动能级都要发生改变，也要吸收光子能量。所以，由于电子跃迁所形成的电子光谱是相当复杂的，如果仪器的分辨力不够，许多谱线密集在一起就形成谱带。电子光谱一般包括一系列谱带系；不同的谱带系相当于不同的电子跃迁，每个谱带是由于振动能级的改变所形成，谱带内所包含的谱线是由于转动能级的改变所形成的。 如果吸收光谱是以吸收曲线（以吸收强度对波长作图所得到的曲线）表示，吸收曲线将呈现一些峰和谷。每个峰峦相当于谱带，在某些情况下，这些谱带或多或少地表现出明显的齿状结构，这就是所谓振动结构。 关于吸收光谱的吸收强度，在实验上可用Lambet-Beer定律来描述。定律指出：被吸收的入射光的分数正比于光程中分子数目；对于溶液，如果溶剂不吸收，则被溶液所吸收光的分数正比于溶液的浓度。这个定律可用下式表示： D= log (I0 / I) =εcL D称为光密度(或A，吸光度)，L吸收层的厚度（cm），c是摩尔浓度，ε是摩尔消光系数，它用来描述分子吸收光的能力，通常以吸收峰位置的波长的消光系数ε或logεmax 来表示。 2. 典型有机化合物电子吸收光谱简介 前面已指出分子的紫外-可见光光谱是分子价电子的跃迁而产生的。 依据分子中化学键的特性和不同电子跃迁的类型，可以帮助我们了解有机化合物电子吸收光谱。有机化合物在远紫外都有强的吸收带。这大多是与分子中σ电子的跃迁有关；而紫外-可见区的吸收带，则几乎都是由于n→π*和π→π*跃迁所产生的。 (1) 若分子中只含有σ单键，则只能有σ→σ*跃迁，吸收带大多在200nm以下。 (2) 若分子中只含有单个的π键，则有π→π*跃迁。几乎所有含隔离双键的化合物，在190nm附近都有强吸收，ε≈10000，这是π键的特性。当分子中引入助色基后，吸收带移向长波，移动情况与取代基的特性有关。但由于有n→π*和π→π*跃迁，而产生两个吸收带。 (3) 若取代基的原子还含有孤对电子时，例如N=O,＞C=O,＞C=S,-N=N-，-N≡N-，NO2等，则呈现三个吸收带，分别是π→π*、n→π*和n→σ*跃迁。其中n→π*在较长的波长
绪论 1 仪器分析： 是指通过测量物质是某些物理或者物理化学性质` 参数及其变化来确定物质的组成成分含量级化学结构的分析方法。仪器分析的产生与生产实践科学技术发展的迫切需要方法核心原理发现及相关技术产生等密切相关。 2 定性分析： 鉴定式样由哪些元素、离子、基团或化合物组成，即确定物质的组成。 3 定量分析： 测定试样中各种组分(如元素、根或官能团等)含量的操作。 4 精密度： 指同一分析仪器的同一方法多次测定所得到数据间的一致程度，是表征随机误差大小的指标，亦成为重复测定结果随测定平均值的分散度，即重现性。 5 灵敏度： 仪器或分析方法灵敏度是指区别具有微小浓度差异分析物能力的度量，它取决于两个因素：即校准曲线的斜率和仪器设备的重现性或精密度。 6 检出限： 又称检测下限或最低检出量，指一定置信水平下检出分析物或组分的最小量或最低浓度。它取决于分析物产生信号与本底空白信号波动或噪声统计平均值之比。 7 动态范围： 定量测定最低浓度（LOQ)扩展到校准曲线偏离线性响应（LOL）的浓度范围。 8 选择性： 一种仪器方法的选择性是指避免试样中含有其它组分干扰组分测定的程度。 9 分辨率： 指仪器鉴别由两相近组分产生信号的能力。不同类型仪器分辨率指标各不相同，光谱仪器指将波长相近两谱线（或谱峰）分开的能力；质谱仪器指分辨两相邻质量组分质谱峰的分辨能力；色谱指相邻两色谱峰的分离度；核磁共振波谱有它独特的分辨率指标，以临二氯甲苯中特定峰，在最大峰的半宽度为分辨率大小。10 分析仪器的校正： 仪器分析中将分析仪器产生的各种响应信号值转变成被测物质的质量或浓度的
过程称为校正。一般包括分析仪器的特征性能指标和定量分析方法校正。 光谱法导论 11 电磁辐射： 电场和磁场的交互变化产生的电磁波，电磁波向空中发射或汇聚的现象，叫电磁辐射举例说，正在发射讯号的射频天线所发出的移动电荷，便会产生电磁能量。 12 电磁辐射的吸收、发射、散射、折射、干涉、衍射： (1) 吸收物质选择性吸收特定频率的辐射能，并从低能级跃迁到高能级； (2) 发射将吸收的能量以光的形式释放出； (3) 散射丁铎尔散射和分子散射； (4) 折射折射是光在两种介质中的传播速度不同； (6) 干涉干涉现象； (7) 衍射光绕过物体而弯曲地向他后面传播的现象； 13 分子光谱、原子光谱 分子光谱：分子从一种能态改变到另一种能态时的吸收或发射光谱（可包括从紫外到远红外直至微波谱）。 原子光谱：是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列光所组成的光谱。 14 辐射源： 指能发射比所需波长范围更宽的光谱的器件。 15 拉曼散射 :当光子与分子间发生非弹性碰撞的相互作用时，相互间有能量交换，使光子的能量增加或减少，这时将产生与入射光波长不同的散射光，这种散射称为拉曼散射。 紫外光谱、分子发光、原子吸收光谱 16 透光率： 透光率是指透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量之比。 17 辐射跃迁：
有机化合物的波谱分析习题 1 基本概念与名词解释 生色团与助色团红移效应与蓝移效应σ-σ跃迁π-π跃迁n-π跃迁 增色效应与减色效应等色点Woodward规则最大吸收波长λmax 伸缩振动与弯曲振动力常数波数特征吸收频率倍频组合频Fermi共振官能团区和指纹区原子核的旋磁比自旋偶合与自旋裂分化学位移偶合常数(n+1)规律高场和低场等性质子各向异性效应屏蔽与去屏蔽效应环电流效应质荷比氮素规则分子离子重排离子碎片离子亚稳离子软电离与硬电离准分子离子 2 简答题 2.1什么是溶剂效应？请简要说明溶剂效应对UV, IR及NMR谱可能产生的影 响。 2.2什么是互变异构现象？请简要说明互变异构现象对UV, IR及NMR谱 可能产生的影响。 2.3什么是核磁共振谱的一级谱？一级谱的峰形与峰强度有何特点？ 2.4请简答在一张一级的1H NMR谱能提供哪些结构信息。 2.5质谱中有几种类型的离子？各种离子在有机物结构分析中各有什么作用？ 2.6在质谱学中有几种主要的碎片裂解方式？什么是麦氏重排离子？ 2.7 请简要说明在IR谱图中芳环、双键、三键和羰基的官能团特征吸收位置。 2.8请简要说明在1H NMR谱图中芳环、双键、三键和烷基质子的特征吸收位置大致范围。 2.9 不查原图请简单比较苯、萘、蒽在紫外吸收谱上的异同。 2.10 何谓电子轰击质谱？常见有机化合物中哪些易于获得分子离子？哪些 易于获得碎片离子？ 3 两个化合物A及B具有相同的分子式C6H8。A和B 均能使溴的四氯化碳 溶液褪色，给出正的Baeyer实验，催化氢化时均吸收2摩尔氢生成环己烷。 紫外光谱测定结果表明A在256 nm处有最大吸收，B在200 nm以上无明显吸收，试确定A及B的结构。 4 今有三个化合物D, E及F具有相同的分子式C5H6，催化氢化时均能吸收3 摩尔氢生成正戊烷。E及F用硝酸银的氨溶液处理可生成白色沉淀，而D不反应。D和E的紫外光谱测定结果显示在230 nm附近有最大吸收，F 在200 nm以上无强烈吸收，试确定D, E及F的化学结构。 5 请根据Woodward规则，估计下列化合物的最大紫外吸收位置。 O O 1 2 3 4
波谱解析试题1 一、名词解释： 1．发色团 2. 化学位移 二、简答题： 1．红外光谱在结构研究中有何用途？ 2．偏共振去偶碳谱在结构研究中具有什么样的意义？ 三、化合物可能是A或B，它的紫外吸收λmax 为314nm （lgε=4.2），指出这个化合物是属于哪一种结构。 (A)(B) 四、下面为化合物A、B的红外光谱图，可根据哪些振动吸收峰推断化合物A、B中分别存在哪些官能团？ A：
B： 五、归属下列化合物碳谱中的碳信号。（15）
六、某化合物的分子式为C14H14S，其氢谱如下图所示，试推断该化合物的结构式，并写出推导过程。（15分） 七、某化合物分子式为C3H7ON, 结合下面给出的图谱，试推断其结构，并写出简单的推导过程。
波谱解析试题1答案 一、名词解释： 1．发色团：从广义上讲, 分子中能吸收紫外光和(或)可见光的结构系统叫做发色团。因常用的紫外光谱仪的测定围是200～40Onm 的近紫外区, 故在紫外分析中,只有π－π* 和（或）n－π* 跃迁才有意义。故从狭义上讲,凡具有π键电子的基团称为发色团 2. 化学位移：不同类型氢核因所处化学环境不同, 共振峰将分别出现在磁场的不同区域。实际工作中多将待测氢核共振峰所在位置( 以磁场强度或相应的共振频率表示) 与某基准物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。 二、简答题： 1．红外光谱在结构研究中有何用途？ （1）鉴定是否为某已知成分 （2）鉴定未知结构的官能团 （3）其他方面的应用：几何构型的区别；立体构象的确定；分子互变异构与同分异构的确定。 2．偏共振去偶碳谱在结构研究中具有什么样的意义？ 当照射1H 核用的电磁辐射偏离所有l H 核的共振频率一定距离时, 测得的13C-NMR(OFR) 谱中将不能完全消除直接相连的氢的偶合影响。此时，13C的信号将分别表现为q （CH3）, t （CH2），d（CH），s（C）。据此，可以判断谈的类型。 三、 A: 217（基值）+30（共轭双烯）＋5×2（环外双键）＋5×4（烷基）=277（nm）