波谱分析作业

浙江大学远程教育学院《波谱分析概论》课程作业姓名：学号：年级：2014秋药学学习中心：衢州学习中心—————————————————————————————第一章紫外光谱一、简答1．丙酮的羰基有几种类型的价电子。

试绘出其能级图，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）。

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）。

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1．指出下列两个化合物在近紫外区中的区别：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？用能级图表示。

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、试回答下列各问题某酮类化合物λ＝305nm，其λEtOHmax=307nm,试问，该吸收是由n→π*跃迁还是π→π*跃迁引起的？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。

第二章红外光谱一、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。

1.一般来讲，分子光谱远比原子光谱复杂，原子光谱通常为 线状 光谱，而分子光谱为 带状 光谱。

2.简述影响分子离子峰丰度的主要因素有哪些？①化合物分子的稳定性；②所选用的电离源。

3.饱和脂肪烃化合物裂解的特点是（1）生成一系列 C n H 2n+1+ 质量峰，m/z ，_29__，_43__，_57___；（2）m/z=__43__ 和m/z=_57____峰最强；（3）裂解优先发生在支链处，优先失去较大的烷基。

4.根据下列谱图解析未知化合物的结构，并说明依据。

解：由氮规则知：该化合物分子离子峰为m/z 73，故含有奇数个氮；其可能的分子式为：C 4H 11N ；C 3H 7ON ；①当该化合物分子为C 4H 11N 时，不饱和度U=4–(11–1)/2+1=0；MS 73584430 M +· [M-CH 3·]+ [M-CH 3CH 2·]+ CH 2NH 2+②当化合物分子式为C 3H 7ON 时，不饱和度U=3-(7-1)/2+1=1，不饱和化合物且含有氧、氮，故可能为酰胺；MS解析：m/z 离子主要断裂反应73 M+·58 [M-CH3·]+44 [M-HCO·]+30 CH2NH2+由谱图分析知：该化合物分子离子峰可见（m/z 73），且峰的强度较大，仅次于基峰，故排除结构CH3CH2NHCH2CH3；该化合物可能结构为：5.某化合物C4 H10O，试根据如下谱图推断其结构，并说明依据。

解：不饱和度：U=4-(10-0)/2+1=0,饱和化合物,含氧可能为醚；分子离子峰m/z为74，因此该化合物相对分子质量为74；MS解析：m/z 离子主要断裂反应74 45M+·[M-CH3·]+推测该化合物可能结构为：CH3OCH2CH2CH36.试计算下列化合物的（M+2）/M 和（M+4）/M 峰之强度比：①C7H6Br2；（M+2）/M=2：1；（M+4）/M=1：1②CH2Cl2；（M+2）/M=6：9；（M+4）/M=1：9③C2H4BrCl（忽略13C、2H的影响）。

波谱分析习题1峰的裂分数反应的是相邻碳原子上的质子数因此波谱分析习题1. 峰的裂分数反应的是相邻碳原子上的质子数，因此化合物ClCH-CH-COO-CH 中223-CH-基团应该表现为( C ) 2A. 四重峰; B单峰; C. 两重峰; D. 三重峰。

3. 炔烃化合物如用红外光谱判断它主要依据的谱带范围为 ( C )-1-1-1A.3300—3000cm( B.3000—2700cm C.2400—2100cm -1-l D.1900—1650cm E.1500一1300cm4(紫外光谱中观察到200-400nm范围几乎没有明显的吸收，可能是含有以下哪种基团( D )A. 羰基;B. 苯环;C. 双烯;D. 烷基。

6.计算化合物CHNO的不饱和度是( D ) 772A. 7;B. 8;C. 6;D. 5。

7. 一般来说，下列有机化合物的分子离子峰的丰度最高的是:( A ) A. 芳香化合物; B. 酮; C. 胺; D. 支链烷烃++++++8. 下列碳正离子CHCH; CH=CHCH;RC;RCH;RCH;CH 稳定性最652223223高的是 B++++A. CH=CHCH; B. CHCH;C. RC;D. CH 22652339. 确定碳的相对数目时，应测定( B )A、全去偶谱B、偏共振去偶谱C、门控去偶谱D、反门控去偶谱二、填空题1. 苯胺的氨基属于团，在碱性条件下紫外光谱的最大吸收波长会发生 ;苯胺存在以下跃迁类型:,,,*、、、。

2. 单色器中和是最常见的分光元件，用于获得单色光。

3. 紫外可见吸收光谱起源于能级跃迁，红外光谱起源于能级跃迁，只有化学键或基团的发生变化，才会产生红外吸收。

4. 酮、醇、醚等的分子离子，有多个α健，在裂解时，失去的烷基游离，反应愈有利。

5. 由于氢核的化学环境不同而产生的谱线位移称为，用符号表示;相邻两个氢核之间的相互干扰称为自旋偶合，用 (J)来衡量干扰作用的大小6. 含有π键的不饱和基团称为 ;本身没有生色功能，但当它们与含有π键的不饱和基团相连时，就会发生n—π共轭作用，增强其生色能力，这样的基团称为。

有机波谱分析书面作业一、名词解释1、波谱学：2、屏蔽效应3、电磁辐射区域：4、重排反应：5、弛豫过程：6、质谱：7、NOE：8、邻近各向异性效应：9、介质屏蔽作用：10、红外吸收：11、拉曼散射：二、单谱解析题1、下图是化合物C10H10O的1HNMR谱，推导其结构。

2、计算4个C的化学位移值。

3、化合物的分子式为C10H13NO2，其偏共振谱及质子宽带去偶谱如图所示，试推导其可能的结构。

4、分子式C6H14，红外光谱如下，推导其结构。

5、已知某化合物的分子式为C13H22O，1HNMR谱解析有以下基团存在，CH3CO—，(CH3)2CH—,CH2=C(CH3)—,—CH2CH2—，＞CH —CH=CH—（反式），紫外光谱测得最大波长 max为230nm,约280nm 有一弱吸收（己烷溶剂），推导其结构。

三、综合解析题1、某化合物B的分子式为C7H7Br，请解析各谱图并推测分子结构。

MS图1HMR谱13CNMR2、某化合物C的分子式为C14H14，请解析各谱图并推测分子结构。

四、简答题1、识别质谱图中的分子离子峰必须注意哪几点？2、谱图综合解析的一般程序？3、影响化学位移的因素？4、1HNMR谱解析一般程序？5、影响振动频率的因素？6、质谱解析一般程序？有机波谱分析书面作业答案一、名词解释1、波谱学：波谱学是涉及电磁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、电磁辐射区域： 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、弛豫过程：要想维持NMR信号的检测，必须要有某种过程，这个过程就是弛豫过程。

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。

吉林大学网络教育学院2020-2021学年第二学期期末考试《波谱分析》大作业2020-2021学年第二学期期末考试波谱分析一名词解释题 (共10题，总分值30分 )1.质谱（3 分）答：质谱（又叫质谱法）是一种与光谱并列的谱学方法，通常意义上是指广泛应用于各个学科领域中通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术。

2.特征峰（3 分）答：用于鉴定官能团存在的峰称为特征吸收峰或特征峰（Characteristic Peak）。

谱图中的吸收峰对应于分子中某化学键或基团的振动形式，同一基团的振动频率总是出现在一定区域3.分子离子（3 分）的分子量数值。

4.增色效应（3 分）extinction coefficient)ε增大的现象，亦称高色效应。

还有另外一种说法，即由于获得有序结构而产生减色效应的高分子，变性成为无规则卷曲时，减色效应消失的现象叫增色效应。

5.氮律（3 分）答：氮律是质谱分析中判断分子离子峰质量数的规律。

6.弛豫（3 分）答：弛豫是物理学用语，指的是在某一个渐变物理过程中，从某一个状态逐渐地恢复到平衡态的过程。

高能物理中，在外加射频脉冲RF(B1)的作用下，原子核发生磁共振达到稳定的高能态7.麦氏重排（3 分）答：是对质谱分析中离子的重排反应提出的经验规则，于1956年由美国质谱学家麦克拉弗蒂（F.W.Mclafferty）提出。

8.α-裂解（3 分）答：由自由基引发的,有自由基重新组成新键而在α位导致碎裂的过程9.屏蔽效应（3 分）答：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。

10.i-裂解（3 分）答：由自由基引发的,有自由基重新组成新键而在α位导致碎裂的过程二简答题 (共5题，总分值40分 )11. 紫外光谱在有机化合物结构研究中有哪些应用？（8 分）答; 紫外-可见光谱(ultraviolet Visiblespeetroseopy,UV-Vis),也简称为紫外光谱(UV),属于吸收光谱的一种。

紫外吸收光谱一、选择1. 频率（MHz）为4.47×108的辐射，其波长数值为（1 ）（1）670.7nm （2）670.7μ（3）670.7cm （4）670.7m2. 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（3 ）（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（4 ）（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 ）（1）σ→σ* （2）π→π* （3）n→σ* （4）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（ 1 ）（1）水（2）甲醇（3）乙醇（4）正己烷6. 下列化合物中，在近紫外区（200～400nm）无吸收的是（ 2 ）（1）（2）（3）（4）7. 下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是（ 2 ）（1）（2）（3）（4）二、解答及解析题1.紫外吸收光谱能提供哪些分子结构信息？紫外光谱在结构分析中有什么用途又有何局限性？答：（1）如果在200～400nm区间无吸收峰，没该化合物应该无共轭双键系统，或为饱和有机化合物。

（2）如果在270～350nm区间有一个很弱的吸收峰，并且在200nm以上无其他吸收，该化合物含有带孤电子的未共轭的发色轩。

（3）如果在UV光谱中给出许多吸收峰，某些峰甚至出现在可见区，刚该化合物结构中可能具有长链共轭体系或稠环芳香发色团。

如果化合物有颜色，则至少有4~5个相互共轭的发色团。

（4）在UV光谱中，其长波吸收峰的强度在10000~20000之间时，示有α、β不饱和酮或共轭烯烃结构存在。

（5）化合物的长波吸收峰在250nm以上，且波吸收峰的强度在1000~10000之间时，该化合物通常具有芳香结构系统。

（6）如果增加溶剂极性将导致K带红移、R带紫移，特别是波吸收峰的强度有很大变时，可预测有互变构体存在。

现代波谱分析化学第三次作业work Information Technology Company.2020YEAR1.将下列两组化合物按λmax大小顺序排列，并说明理由（只考虑π→π*跃迁）(A) c>b>a。

没有共轭的孤立双键在激发时，所需能量大于共轭双健所需能量；共轭体系越大，激发所需能量越小。

(B) b>a>c。

有共轭体系的，激发能量小于无共轭体系的，1，2-不饱和醛酮的激发，其能量高于激发存在延长共轭双键时所需能量。

2.乙烷、甲醚和环戊烯的λmax分别为135、185和190nm，它们各由何跃迁引起的？3.指出下列异构体所对映的紫外光谱数据：λmax：244 εmax：16000（ B ）；λmax：275 εmax：16（ A）。

4.紫外吸收光谱谱图又称紫外吸收曲线，是以波长为横坐标；以吸光度为纵坐标。

5.红外光谱定性分析的基本依据是什么?简要叙述红外定性分析的过程。

答：依据峰的形状以及出峰位置（波数）来定性。

大致过程：1、首先按照各大峰区，找到各个出峰位置，并确定峰的形状；2、对各个吸收峰进行定性，确定可能存在的结构；3、确定可能的连接方式，在与标准谱图对照。

6.试分别计算乙炔和苯分子自由度总数及振动自由度数目。

乙烯：总自由度：3×4=12；振动自由度：12-5=7；苯：总自由度：3×12=36；振动自由度：36-5=31。

7.某液体化合物分子式C5H10，试根据其红外光谱图，推测其结构。

（1）不饱和度U=5-10/2+1=1，可能存在C=C或环（U=1）。

（2）谱峰归属1 3077cm-1双键=C-H伸缩振动，可能是烯烃2 2970 cm-1～2883 cm-1CH3或CH2的C-H伸缩振动3 1651 cm-1C=C伸缩振动4 1466 cm-1CH3的C-H不对称伸缩振动或CH2的剪式振动5 1377 cm-1CH3的C-H对称变形缩振动6 887 cm-1末端烯烃，同碳二取代C-H变形振动特征吸收峰（3）可能结构8.化合物C6H12，根据如下IR谱图确定结构，并说明依据。

吉大18春学期《波谱分析》在线作业二 -0005
试卷总分:100 得分:100
一、单选题 (共 10 道试题,共 40 分)
1.化合物CH3CH2CH2CH2CH3，有几种化学等价的质子（）
A.2
B.3
C.4
D.5
答案:B
2.试指出下面哪一种说法是正确的（）
A.质量数最大的峰为分子离子峰
B.强度最大的峰为分子离子峰
C.质量数第二大的峰为分子离子峰
D.上述三种说法均不正确
答案:D
3.在红外光谱分析中，用 KBr制作为试样池，这是因为 (?? )
A.KBr 晶体在 4000～400cm-1 范围内不会散射红外光
B.KBr 在 4000～400 cm-1 范围内无红外光吸收
C.KBr 在 4000～400 cm-1 范围内有良好的红外光吸收特性
D.在 4000～400 cm-1 范围内，KBr 对红外无反射
答案:B
4.某化合物的MS图上出现m/z 74的强峰，IR光谱在3400～3200cM-1有一宽峰，1700～1750cM-1有一强峰，则该化合物可能是（）
A.R1CH2CH2(CH2)2COOCH3
B.R1CH2(CH2)3COOH
C.R1(CH2)2CH(CH3)COOH
D.B或C
答案:C
5.下列化合物中，1H最大的化学位移值是（）
A.CH3F
B.CH3Cl
C.CH3Br
D.CH3I
答案:A
6.某化合物Cl-CH2-CH2-CH2-Cl1HNMR谱图上为（）
A.1个单峰
B.3个单峰
C.2组峰：1个为单峰，1个为二重峰
D.2组峰：1个为三重峰，1个为五重峰。

波谱分析练习题一名词解释题1、电子跃迁电子跃迁本质上是组成物质的粒子(原子、离子或分子)中电子的一种能量变化。

2、Lambert-Beer 定律物理意义是当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,其吸光度 A 与吸光物质的浓度c 及吸收层厚度 b 成正比，而与透光度 T 成反相关。

3、红移红移在物理学和天文学领域，指物体的电磁辐射由于某种原因波长增加的现象，在可见光波段，表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离，即波长变长、频率降低。

4、助色团本身在200 nm以上不产生吸收，但其存在能增强生色团的生色能力（改变分子的吸收位置和增加吸收强度）的一类基团。

5、增色效应是指因高分子结构的改变，而使摩尔吸光系数增大的现象，亦称高色效应。

6、α-裂解7. 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。

8.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。

9.减色效应生物化学减色效应，在生物化学中，是指:若变性DNA复性形成双螺旋结构后，其260nm紫外吸收会降低，这种现象叫减色效应。

10.弛豫弛豫是物理学用语，指的是在某一个渐变物理过程中，从某一个状态逐渐地恢复到平衡态的过程二简答题11.分子轨道包括哪几种？答：在价键理论当中共价键可以分为σ和π键。

在分子轨道当中我们如何区别它们呢？在氢分子离子形成过程当中我们看到了由两个1s轨道形成了一个成键的σ1s轨道（形状像橄榄）和另一个反键σ1s*（形状像两个鸡蛋）。

凡是分子轨道对称轴形成圆柱形对称的叫做“σ轨道”。

在成键δ轨道上的电子称为“成键σ电子”，它们使得分子稳定化；在反键δ*轨道上的电子称为“反键σ电子”，它们使得分子有解离的倾向。

由成键σ电子构成的共价键称为δ键。

（见图6）同样，我们可以用参加组合的原子轨道图形，按照一定的重叠方式定性的绘出其他的分子轨道。

吉林大学网络教育学院2019-2020学年第一学期期末考试《波谱分析》大作业答案学生姓名专业层次年级学号学习中心成绩年月日作业完成要求：大作业要求学生手写，提供手写文档的清晰扫描图片，并将图片添加到word 文档内，最终wod文档上传平台，不允许学生提交其他格式文件（如JPG，RAR等非word 文档格式），如有雷同、抄袭成绩按不及格处理。

一、名词解释（每小题2分，共20分）1、化学位移答：带有磁性的原子核在外磁场的作用下发生自旋能级分裂，当吸收外来电磁辐射时，将发生核自旋能级的跃迁，从而产生核磁共振现象。

在有机化合物中，处在不同结构和位置上的各种氢核周围的电子云密度不同，导致共振频率有差异，即产生共振吸收峰的位移，称为化学位移。

2、屏蔽效应答：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、相对丰度答：元素丰度即元素的相对含量，是在证认的基础上根据谱线相对强度或轮廓推算出来的。

结果表明，绝大多数e799bee5baa6e78988e69d8331333236356536恒星的元素丰度基本相同：氢最丰富，按质量计约占71％；氦次之，约占27％；其余元素约合占2％。

这称为正常丰度。

有少数恒星的元素丰度与正常丰度不同，一般说来，这与恒星的年龄有关。

4、氮律答：氮律是质谱分析中判断分子离子峰质量数的规律（1）由C、H、O组成的有机化合物，分子离子峰的质量数一定是偶数。

（2）由C、H、O、N组成的化合物5、分子离子答：分子失去一个电子所形成的正离子称为分子离子，它的质荷比值即代表了试样分子所对应的分子量数值。

6、助色团答：助色团(auxochrome)：本身在200 nm以上不产生吸收，但其存在能增强生色团的生色能力（改变分子的吸收位置和增加吸收强度）的一类基团。

7、特征峰答：用于鉴定官能团存在的峰称为特征吸收峰或特征峰（Characteristic Peak）。