孟令芝有机波谱分析第三版课后习题及答案

有机波谱分析参考题库及答案第二章:紫外吸收光谱法一、选择81. 频率(MHz)为4.47×10的辐射，其波长数值为(1)670.7nm (2)670.7μ (3)670.7cm (4)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 (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(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)ζ?ζ (2)π?π (3)n?ζ (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)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(1) (2) (3) (4)7. 下列化合物，紫外吸收λ值最大的是 max(1) (2) (3) (4)二、解答及解析题1. 吸收光谱是怎样产生的,吸收带波长与吸收强度主要由什么因素决定,2. 紫外吸收光谱有哪些基本特征,3. 为什么紫外吸收光谱是带状光谱,4. 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,,5. 分子的价电子跃迁有哪些类型,哪几种类型的跃迁能在紫外吸收光谱中反映出来?6. 影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些,7.有机化合物的紫外吸收带有几种类型,它们与分子结构有什么关系,8. 溶剂对紫外吸收光谱有什么影响,选择溶剂时应考虑哪些因素,9. 什么是发色基团,什么是助色基团,它们具有什么样结构或特征,**10.为什么助色基团取代基能使烯双键的n?π跃迁波长红移,而使羰基n?π跃迁波长蓝移,*11. 为什么共轭双键分子中双键数目愈多其π?π跃迁吸收带波长愈长,请解释其因。

12. 芳环化合物都有B吸收带，但当化合物处于气态或在极性溶剂、非极性溶剂中时，B吸收带的形状有明显的差别，解释其原因。

第一章绪论1、指出下列电磁辐射所在的光谱区(光速3。

0×1010cm/s）(1）波长588.9nm（2）波数400cm-1（3）频率2。

5×1013Hz（4）波长300nm2、阐述波谱的产生第二章：紫外吸收光谱法一、选择1。

频率（MHz)为4.47×108的辐射，其波长数值为（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(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（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）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)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(1）（2）（3）（4)7。

下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是（1）（2）（3)（4）二、解答及解析题1。

吸收光谱是怎样产生的？吸收带波长与吸收强度主要由什么因素决定？2。

紫外吸收光谱有哪些基本特征？3.为什么紫外吸收光谱是带状光谱？4.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？5.分子的价电子跃迁有哪些类型？哪几种类型的跃迁能在紫外吸收光谱中反映出来?6。

影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些？7.有机化合物的紫外吸收带有几种类型？它们与分子结构有什么关系?8。

溶剂对紫外吸收光谱有什么影响？选择溶剂时应考虑哪些因素?9。

什么是发色基团？什么是助色基团？它们具有什么样结构或特征？10.为什么助色基团取代基能使烯双键的n→π*跃迁波长红移？而使羰基n→π*跃迁波长蓝移？11。

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。

第一章质谱习题1、有机质谱图的表示方法有哪些？是否谱图中质量数最大的峰就是分子离子峰，为什么？2、以单聚焦质谱仪为例，说明质谱仪的组成，各主要部件的作用及原理。

3、有机质谱的分析原理及其能提供的信息是什么？4、有机化合物在离子源中有可能形成哪些类型的离子？从这些离子的质谱峰中可以得到一些什么信息？5、同位素峰的特点是什么？如何在谱图中识别同位素峰？6、谱图解析的一般原则是什么？7．初步推断某一酯类（M=116）的结构可能为A或B或C，质谱图上m/z 87、m/z 59、m/z 57、m/z29处均有离子峰，试问该化合物的结构为何？（A）（B）（C）8．下列化合物哪些能发生McLafferty重排？9．下列化合物哪些能发生RDA重排？10．某化合物的紫外光谱：262nm（15）；红外光谱：3330~2500cm-1间有强宽吸收，1715 cm-1处有强宽吸收；核磁共振氢谱：δ11.0处为单质子单峰，δ2.6处为四质子宽单峰，δ2.12处为三质子单峰，质谱如图所示。

参照同位素峰强比及元素分析结果，分子式为C5H8O3，试推测其结构式。

部分习题参考答案1、表示方法有质谱图和质谱表格。

质量分析器出来的离子流经过计算机处理，给出质谱图和质谱数据，纵坐标为离子流的相对强度（相对丰度），通常最强的峰称为基峰，其强度定为100%，其余的峰以基峰为基础确定其相对强度；横坐标为质荷比，一条直线代表一个峰。

也可以质谱表格的形式给出质谱数据。

最大的质荷比很可能是分子离子峰。

但是分子离子如果不稳定，在质谱上就不出现分子离子峰。

根据氮规则和分子离子峰与邻近峰的质量差是否合理来判断。

2、质谱仪的组成：进样系统，离子源，质量分析器，检测器，数据处理系统和真空系统。

进样系统：在不破坏真空度的情况下，使样品进入离子源。

气体可通过储气器进入离子源；易挥发的液体，在进样系统内汽化后进入离子源；难挥发的液体或固体样品，通过探针直接插入离子源。

第二章质谱习题及答案1、化合物A 、B 质谱图中高质荷比区的质谱数据，推导其可能的分子式A ： WA 60(5 8)61(8.7)62(100)M +'63( ∣.S) G4(31) 65(0-71)B ： m 心 60(9.0) 61(19.0) 52( J(W)M 4* 63(3∙8) 64(4.4) 65(0.09)解：分子离子峰为偶数=62表明不含氮或含有偶数个氮。

对于A , Rl(M + 2): RI(M )心3:1 ,所以分子中含有一个Cl 原子，不可能含氮。

则根据CW + I)XlOO=I.Lv = 4.8 ,得X = 2』=3 J 所以 A 分子式 C 2H 3Cl f UN=I 合理； RI(M)对于B , Rl(M +2) = 4.4 ,所以分子中可能含有一个S 原子，不可能含氮。

则根据RHM + I)X loo = 1. Lv + 0.8z = 3.8 , x = 2, y = 6 .所以 B 分子式 C2I‰S fUN=O 合理。

RI (M)2、化合物的部分质谱数据及质谱图如下，推导其结构解：RI(M): RI(M + 2): RI(M + 4) ≈ 9:6:1 ,所以分子中含有两个Cl, n√z =96为分子离子峰，不含氮。

根据"W +hχl00 = 1」x = 2.4 # x = 29y = 2 f 分子式为 C 2H 2Cl 2 f UN=I .合理。

Rl(M)图中可见：n√z61(M -35), Rl(IOO)为基峰，是分子离子丢失一个Cl 得到的；m∕z=36,为HCI +; n√z=26(M -Ch), RI(34),是分子离子丢失Cb 得到的，相对强 度大，稳定，说明结构为CHCl=CHCI O961003•化合物的质谱图如下w儿U5<M+∖>1l42(lOO)l L43(iO 3),推导其可能结构。

分子离子峰n√z 185为奇数表明含有奇数个氮。

波谱分析习题库答案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、4.47×108B、4.47×107C、1.49×106D、1.49×10102、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）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（D）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）A、νC-CB、νC-HC、δas CHD、δs CH7、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8、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、卤化物结体9、预测H2S分⼦的基频峰数为：（B）A、4B、3C、2D、1A、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）A、12CB、15NC、19FD、31P12、苯环上哪种取代基存在时，其芳环质⼦化学位值最⼤（D）A、–CH2CH3B、–OCH3C、–CH=CH2D、-CHO13、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：（D）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（D）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（B ）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？（B ）A 、从⼤到⼩B 、从⼩到⼤17、含奇数个氮原⼦有机化合物，其分⼦离⼦的质荷⽐值为：（B ）A 、偶数B 、奇数C 、不⼀定D 、决定于电⼦数18、⼆溴⼄烷质谱的分⼦离⼦峰（M ）与M+2、M+4的相对强度为：（C ）A 、1:1:1B 、2:1:1C 、1:2:1D 、1:1:219、在丁酮质谱中，质荷⽐值为29的碎⽚离⼦是发⽣了（B ）A 、α-裂解产⽣的B 、I-裂解产⽣的。

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、4.47×108B、4.47×107C、1.49×106D、1.49×10102、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 ）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）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（D）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）A、νC-CB、νC-HC、δas CHD、δs CH7、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8、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、卤化物结体9、预测H2S分子的基频峰数为：（B）A、4B、3C、2D、110、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11、下列哪种核不适宜核磁共振测定（A）A、12CB、15NC、19FD、31P12、苯环上哪种取代基存在时，其芳环质子化学位值最大（D）A、–CH2CH3B、–OCH3C、–CH=CH2D、-CHO13、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：（D）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（D）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 （B ）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？ （B ）A 、从大到小B 、从小到大C 、无规律D 、不变17、含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为： （B ）A 、偶数B 、奇数C 、不一定D 、决定于电子数18、二溴乙烷质谱的分子离子峰（M ）与M+2、M+4的相对强度为： （C ）A 、1:1:1B 、2:1:1C 、1:2:1D 、1:1:219、在丁酮质谱中，质荷比值为29的碎片离子是发生了 （B ）A 、α-裂解产生的B 、I-裂解产生的。