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，这种相对距离为相对化学位移。
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，影响越小
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（M n,X m）偶合，且J Am=J An，即M n,X m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（M n,X m）偶合，且J Am≠J An，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；
E．一组多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；
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
PFT-NMR
高功率质子宽带去偶
全质子去偶技术
质子去偶（宽带去偶）低功率质子宽带去偶
偏共振去偶
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）：
A．扇形磁场质谱仪
（1）单聚焦质谱仪
（2）双聚集质谱仪
B．四极质谱仪
C．飞行时间质谱仪（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（CI）
C．二次离子质谱（SIMS）和快原子轰击质谱法(FAB-MS)
D．等离子体解吸质谱（PDMS）
E．场解吸离子化（FD）
F．激光解吸质谱（LDMS）
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”。
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(max在104~2104之间)，有共轭不饱和键（共轭二烯，,-不饱和醛、酮）
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
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、判断题 1. 质谱图中质荷比最大的峰不一定是分子离子峰，但分子离子峰一定是质谱图中质荷比最大的峰。（√） 2. 分子离子峰的强度与化合物的类型有关，一般含有芳环的化合物分子离子峰的强度较大。（√） 3. 分子离子可以是奇电子离子也可以是偶电子离子。（×） 4.当分子离子峰的稳定性较低时，可以通过增加轰击电压，使分离离子峰的强度增强。（×） 5. 双聚焦质谱仪实现了能量和方向的双聚焦，所以分辨率较高。（√） 6. 在目前的各种分析器中，傅立叶变换离子回旋共振质量分析器具有最高的分辨率。（√） 7. 由于产生了多电荷离子，使质荷比下降，所以可以用常规的质谱检测器来分析大分子质量的化合物。（√） 8. 根据“氮律”，由C、H、O、N组成的化合物，N为奇数，分子离子峰为奇数，N为偶数，分子离子峰也为偶数。（√） 9. 当化合物分子中含有C=O基团，而且与这个基团相连的键上有γ-氢原子，该化合物的质谱出现麦氏重排离子峰。（√） 10. 化学电离源属于软电离技术，因此在CI-MS中最强峰通常是准分子离子峰。（√） 11. 由于不能生成带正电荷的卤素离子，所以在质谱仪分析中是无法确定分子结构中是否有卤素元素存在的。（×） 12. 在标准质谱图中，醇类化合物的分子离子峰很小或不出现。（√） 13. 大气压化学电离源（ACPI）适合分析中等极性的化合物，而且产生的碎片离子很少，主要是准分子离子。（√） 14．通过研究亚稳离子峰，可以找到某些离子之间的相互关系。（√） 15．在(EI-MS)中，产生的碎片离子很少，分子离子峰通常是基峰。（×） 16. 含奇数个电子的离子重排断裂后产生的离子不一定含有奇数个电子；而含偶数个电子的离子重排断裂后产生的离子一定含有偶数个电子。（√） 17. 奇电子离子断裂后可以产生的奇电子离子，也可以产生偶电子离子；偶电子离子断裂后只能产生偶电子离子。（√） 18. 简单断裂仅有一个键发生开裂，并脱去一个自由基；而重排断裂同时发生几个键的断裂，通常脱去一个中性分子同时发生重排。（√） 19. 在质谱中，一般来说碳链越长和存在支链有利于分子离子断裂，所以分子离子越强。（×） 20. 在质谱中离子在断裂中若产生H2O、C2H4、CO、CH2=C=O、CO2等中性小分子产物，将有利于这种断裂途径的进行，一般产生比较强的碎片离子峰。（√） 1. 判断分子离子峰的正确方法是（D） A. 增加进样量，分子离子峰强度增加； B.谱图中强度最大的峰； C. 质荷比最大的峰； D. 降低电子轰击电压，分子离子峰强度增加； 2. 某碳氢化合物的质谱图中若（M+1）和M峰的强度比为24：100，预计该化合物中存在碳原子的个数为（C） A. 2； B. 8； C. 22； D. 46 3.在质谱图中，CH2Cl2的M:(M+2):(M+4)的比值约为（C） A. 1:2:1; B. 1:3:1; C. 9:6:1; D. 3:1:3 4.在下列化合物中，分子离子峰的质荷比为奇数的是（B） A. C8H6N4； B. C6H5NO2； C. C9H10O2； D. C9H10O
第一章 1、遥感的定义：通过不接触被探测的目标，利用传感器获取目标数据，通过对数据进行分析，获取被探测目标、区域和现象的有用信息 2、广义的遥感：在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知的一种探测技术。 3、狭义的遥感：指在高空和外层空间的各种平台上，应用各种传感器（摄影仪、扫描仪和雷达等）获取地表的信息，通过数据的传输和处理，从而实现研究地面物体形状、大小、位置、性质以及环境的相互关系。 4、探测依据：目标物与电磁波的相互作用，构成了目标物的电磁波特性。（信息被探测的依据）传感器能收集地表信息，因为地表任何物体表面都辐射电磁波，同时也反射入照的电磁波。地表任何物体表面，随其材料、结构、物理/化学特性，呈现自己的波谱辐射亮度。 5、遥感的特点：1)手段多，获取的信息量大。波段的延长（可见光、红外、微波）使对地球的观测走向了全天候全天时。 2)宏观性，综合性。覆盖范围大，信息丰富，一景TM影像185×185km2，可见的，潜在的各类地表景观信息。 3)时间周期短。重复探测，有利于进行动态分析 6、遥感数据处理过程 7、遥感系统：1）被探测目标携带信息 2）电磁波辐射信息的获取 3）信息的传输和记录 4）信息的处理和应用 第三章 1、电磁波的概念：在真空或物质中电场和磁场的相互振荡以及振动而进行传输的能量波。 2、电磁波特征（特征及体现）：1)波动性：电磁辐射以波动的形式在空间中传播 2)粒子性：以电磁波形式传播出去的能量为辐射能，其传播也表现为光子组成的粒子流的运动 紫外线、X射线、γ射线——粒子性 可见光、红外线——波动性、粒子性 微波、无线电波——波动性 3、叠加原理：当空间同时存在由两个或两个以上的波源产生的波时，每个波并不因其他的波的存在而改变其传播规律，仍保持原有的频率（或波长）和振动方向，按照自己的传播方向继续前进，而空间相遇的点的振动的物理量，则等于各个独立波在该点激起的振动的物理量之和。 4、相干性与非相干性：由叠加原理可知，当两列频率、振动方向相同，相位相同或相位差恒定的电磁波叠加时，在空间会出现某些地方的振动始终加强，另一些地方的振动始终减弱或完全抵消，这种现象叫电磁波的相干性。没有固定相位关系的两列电磁波叠加时，没有一定的规律可循，这种现象叫电磁波的非相干性
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
第一节：紫外光谱(UV) 一、简答 (p36 1-3) 1．丙酮的羰基有几种类型的价电子。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） (2) (1) 及 NHR 3 CH CH OCH 3 CH 及CH 3 CH CH 2 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）。 (C)(B) (A)入max ＝420 εmax ＝18600 入max ＝438 εmax ＝22000 入max ＝475 εmax ＝320003 N N N NO HC 32(CH )2 N N N NO H C 32(CH )2 2 32(CH )(CH )23N N N NO 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(书里5-6) 1．指出下列两个化合物在近紫外区中的区别： CH CH 3 2 (A)(B) 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
《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。
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）
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
波谱分析-习题集参考答案-1002
第一章紫外光谱 一、单项选择题 1. 比较下列类型电子跃迁的能量大小( A) Aσ→σ* > n→σ* > π→π* > n →π* Bπ→π* > n →π* >σ→σ* > n→σ* Cσ→σ* > n→σ* > > n →π*> π→π* Dπ→π* > n→π* > > n→σ*σ→σ* 2、共轭体系对λmax的影响( A) A共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越小，吸收峰红移B共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越小，吸收峰蓝移C共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越大，吸收峰红移D共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越大，吸收峰蓝移 3、溶剂对λmax的影响(B) A溶剂的极性增大，π→π*跃迁所产生的吸收峰紫移 B溶剂的极性增大，n →π*跃迁所产生的吸收峰紫移 C溶剂的极性减小，n →π*跃迁所产生的吸收峰紫移 D溶剂的极性减小，π→π*跃迁所产生的吸收峰红移 4、苯及其衍生物的紫外光谱有：(B) A二个吸收带 B三个吸收带 C一个吸收带 D没有吸收带 5. 苯环引入甲氧基后，使λmax(C) A没有影响 B向短波方向移动
C向长波方向移动 D引起精细结构的变化 6、以下化合物可以通过紫外光谱鉴别的是：(C) OCH3与 与与与 A B C D 二、简答题 1）发色团 答：分子中能吸收紫外光或可见光的结构 2）助色团 本身不能吸收紫外光或可见光，但是与发色团相连时，可以使发色团的吸收峰向长波答：方向移动，吸收强度增加。 3）红移 答：向长波方向移动 4）蓝移 答：向短波方向移动 5）举例说明苯环取代基对λmax的影响 答：烷基（甲基、乙基）对λmax影响较小，约5-10nm；带有孤对电子基团（烷氧基、烷氨基）为助色基，使λmax红移；与苯环共轭的不饱和基团，如CH=CH,C=O 等，由于共轭产生新的分子轨道，使λmax显著红移。
波谱分析试题及答案 <波谱分析>答案 一、简要回答下列可题(每小题8分，共48分) 1、从防风草分离得一化合物，其紫外光谱在乙醇中λ=241nm。根据文献及其它光max 谱测定可能为松香酸(A)或左旋海松酸(B)。试问从防风草分离的该化合物为何物, A=217+20+5=242nm (4分) B=217+20+5+36=278nm (4分) 从防风草分离的该化合物为何物位A。 2、如何用紫外光谱法、红外光谱法、核磁共振法区别有机化合物(如1，2—二苯基乙 烯)的顺、反几何异构体, 紫外光谱法:反式紫外吸收波长大于顺式的紫外吸收波长(2分) -1-1红外光谱法:反式γ970cm 顺式γ690cm(3分) =CH =CH 33核磁共振法:反式J =12—18Hz 顺式J =6—12Hz(3分) 3、如何用红外光谱法区别下列化合物,它们的红外吸收有何异同, CHNHCHOHCHCOOH2222(1) -1 -1 -1υ 3400,3490cm, υ 3500—3200cm,υ 1725cm(4分) NHOHCO CH3CH3 CHCHC33CH(2) CH3CH3 -1 -1-1-1-1 δ1380cm单峰, δ1385cm，1370cm, δ1390cm，1365cm(4分) CHCHCH 4、比较化合物中用箭头标记的氢核，何者氢核的共振峰位于低场,为什么,
(1)后者氢核的共振峰位于低场，因为两个苯环的磁各向异性。(4分) (2)后者氢核的共振峰位于低场，因为双键的磁各向异性。(4分) 5、某化合物经MC检测出分子离子峰的m/z为67。试问，从分子离子峰的质荷比，你可获得哪些结构信息,分子式可能为CHO、CH、还是CHN, 435745 可获得的结构信息有:该化合物的分子量为67;含奇数个氮(4分) 分子式可能CHN (4分) 45 6、在甲基异丁基酮(M=100)的质谱中，有m/z85、58、5 7、43、15和M-15等主要 碎片离子，试写出开裂过程。 +O+O O+(1)(2)CHCHC33CHCHCHCCCHCHCHCH32332m/z43 m/z15m/z100CHCH33 (4)(3)m/z85OH OC CHCHCHCHCHCCH32233 M-1m/z58 第一步裂解过程(2分)，第二步裂解过程(2分)，第三步裂解过程(2分)，第四步裂解过程(2分) 二、已知化合物分子式为CHO，IR光谱图如下，试推断化合物结构。(10分) 882 不饱和度=5 含有苯环(1分) -1-1 不饱苯环:>3000cm 不饱和C-H的伸缩振动;泛频区单取代峰型;1600，1500 cm -1和C-C(苯环骨架)的伸缩振动;770，690 cm 不饱和C-H面外弯曲振动;单取代峰位。
第一章紫外光谱(UV) 1.1.什么是发色团、助色团、红移、蓝移、增色效应、减色效应、吸收带的概念？ 发色团：凡能吸收紫外光或可见光而引起电子能级跃迁的基团称为发色团 助色团：当含有杂原子的饱和基团与发色团相连时，吸收波长会发生较大的变化，这种含杂原子的饱和基团称为助色团。 红移和蓝移：有机化合物的结构发生变化或测试条件发生变化时，其吸收波长向长波方向移动的现象称为红移；其吸收波长向短波方向移动的现象称为蓝移。 增色效应和减色效应：当有机化合物的结构发生变化或溶剂改变时，在吸收峰红移或蓝移的同时，常伴有吸光度（A）的增加或减弱。将吸光度增加的效应称为增色效应，将吸光度减小的效应称为减色效应。 吸收带：波长连续分布的辐射通过物质时，辐射能量被物质吸收的一部分波长范围。 1.2 什么是Lambert-Beer定律；什么是摩尔吸光系数；如何进行定量计算？ Lambert-Beer定律：当一束平行单色光垂直地通过均匀溶液时，被测物质溶液的吸光度与溶液浓度及厚度的乘积成正比。 表达式：A=Kcl（A：吸光度K：比例常数l：液层厚度） 摩尔吸光系数（ε）：物质对某波长的光的吸收能力的量度。指一定波长时，溶液的浓度为1 mol/L，光程为1cm时的吸光度值，用ε或EM表示。ε越大，表明该溶液吸收光的能力越强，相应的分光度法测定的灵敏度就越高。 1.3 什么是诊断试剂？如何利用UV鉴定黄酮类化合物的结构类型，黄酮UV吸收的A带和B带是怎么回事？ 大多数黄酮类化合物在甲醇中的紫外吸收光谱由两个主要吸收带组成。出现在300～400nm之间的吸收带称为带Ⅰ，出现在240～280nm之间的吸收带称为带Ⅱ。不同类型的黄酮化合物的带Ⅰ或带Ⅱ的峰位、峰形和吸收强度不同，因此从紫外光谱可以推测黄酮类化合物的结构类型。 当向黄酮类化合物的甲醇（或乙醇）溶液中分别加入甲醇钠（NaOMe）、乙酸钠（NaOAc）、乙酸钠-硼酸（NaOAc-H3BO3）、三氯化铝或三氯化铝-盐酸（AlCl3/HCl）试剂能使黄酮的酚羟基离解或形成络合物等，导致光谱发生变化。据此变化可以判断各类化合物的结构，这些试剂对结构具有诊断意义，称为诊断试剂。 1.4.HPLC-DAD与普通UV在功能上有何区别？ HPLC-DAD:高效液相色谱一二极管阵列检测器 光二极管阵列检测器(ptoto-diode-array detector detector，PDAD)是20世纪80年代发展起来的一种新型紫外吸收检测器，它与普通紫外吸收检测器的区别在于进入流通池的不再是单色光，获得的检测信号不是在单一波长上的，而是在全部紫外光波长上的色谱信号。因此它不仅能定量检测，还可提供组分的光谱信息。 1.5.你能列举紫外吸收光谱在有机化合物定量分析和结构鉴定中应用实例吗？ 1 定性分析 利用紫外吸收光谱鉴定有机化合物，其主要依据是化合物的特征吸收特征。如吸收曲线的形状、吸收峰数目以及各吸收峰波长及摩尔吸收系数。用紫外光谱进行定性鉴定的化合物必须是纯净的，并按正确的操作方法用紫外分光光度计绘出吸收曲线，然后根据该化合物的吸收特征作出初步判断。
波谱解析试题及答案 一、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 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 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、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
第六章 有机化合物的波谱分析 1． 一氯甲烷（CH 3Cl ）分子中有几种类型的价电子？在紫外光照射下，可发生何种电子跃 迁？ 2．指出下列化合物能量低的跃迁是什么？其波长最长的吸收峰约在何处？ (1) (3) (2) (4)CH 3OH (CH 3)2N-CH=CH 2 O (6) (5)CH 3-CH 2-C CH CH 3-CH 2-CHO 3．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） (1)(2) CH 3-CH=CH 2及CH 3CH=CH-O-CH 3 及 NHR (3)CH 2=CH-CH 2-CH=CHNH 2及 CH 3-CH=CH-CH=CHNH 2 4．某化合物的λmax 为235nm ，现用235nm 的入射光通 过浓度为2.0×10-4M 的样品溶液（样品池厚度1cm （ 时，其透光率为20%，求其摩尔吸收系数ε。 5．某共轭二烯的λ max 已烷 =219nm ，如果在乙醇中测定，其 C 2H 5OLH max 将如何？为什么？
1． 图6.40香芹酮在乙醇中的紫外吸收光谱，请指出两个吸收峰属什么类型？ 2． 某化合物结构不是Ⅰ就是Ⅱ，试根椐图6.41加以判断。 3． 一个化合物的部分IR 谱图如图6.42所示，其结构可能为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，试问哪一个结构 可能给出此光谱？ 图6.42 习题8中化合物的红外光谱 4． 根据化合物的IR 谱图（图6.43（ⅰ）、（ⅱ）中，用阿拉伯数字所标明的吸收位置，推 测化合物可能的构造式。 10．在下列化合物中，有多少组不等同的质子： (1)CH 3CH 2OCH 2CH 3(2)CH 3 CH 3 CH-CH 2OH
《波谱原理及解析》（二版）习题参考答案 第2章 UV (1)有机分子常见的有σ→σ* 、n →σ*、 π→π*、n →π* 跃迁、还有电荷转移跃迁和配位体场微扰 的d →d *跃迁等。得到紫外-可见吸收光谱的主要是π→π*、n →π* 跃迁；含原子半径较大的杂原子的n→σ*跃迁造成；还有电荷转移跃迁和配位体场微扰的d →d *跃迁。 (2)a. 227; b.242; c.274; d.286; e.242; f.268; g.242; h.353; i.298; j.268。 (3)(1)可以，232，242；（2）可以，237，249；（3）可以257，222；（4）可以，259， 242。 (4)上式：蓝移，ε变小，参见书； 下式：蓝移？，ε变小，参见书。 (5)2.65?104 (6)258nm （11000）为对硝基苯甲酸；255nm （3470）为邻硝基苯甲酸。后者有位阻，共轭差。 (7)乙酰乙酸乙酯有烯醇式和酮式，烯醇式有共轭体系，其π→π*在240nm 附近。可见溶剂极性小，烯 醇式多，ε大。 (8). (9).为B ，254nm (10).H 2C CH 3 CH 3 (11).样品在水中不溶，丙酮和苯的透明下限太大，水、丙酮和苯不能用。乙醇、环己烷、甲醇可用，乙 醇最好，无毒、便宜，且测定后与文献值对照不用做溶剂校正。 (12).A 大，因 A 中的NH 2上的未共用电子对与苯环形成共轭，而 B 上的NH 2上的未共用电子对与苯环不 形成共轭。 第3章 IR (1).不一定，只有有偶极距变化的振动产生红外吸收。 (2)υC=O 的大小：RCOOR ’>RCOR ’>RCONHR ’ (3)A 的υC=O 大，B 有二甲氨基给电子共轭效应。 (4)（a ）p-CH 3-Ph-COOH 与Ph-COOCH 3不同，前者有COOH 、对二取代；后者有酯基及单取代 苯。所以，在3200~2500、900~650cm -1处不一样。另外，后者有1330~1230 cm -1最强峰，无955~915 cm -1宽峰；前者有3200~2500特征峰、955~915 cm -1宽峰，最强峰为υC=O 。 （b ）苯酚有单取代苯环，3100~3000、1625~1450、900~650的相关吸收；环己醇在 3000~2800、~1465有相关吸收。δOH 和υC-O 的吸收位置也不一样。 （5）A 是环状酸酐，有两个υC=O ；B 是内酯，有1个υC=O 。 （6）为前者。 （7）Ph-COCH 3 ; （8）p-NO 2-Ph-CHO; （9）1-辛烯， （10）（a ）1738 cm -1、1650 cm -1、1717 cm -1 分别B 、C 、A 的υC=O ；(b) 当溶剂极性减小时烯醇式 增多，故C 增强，A 、B 减弱；(c) 此强吸收对应着烯醇式中αβ不饱和酯的UV 光谱，溶剂由乙醇变为己烷时烯醇式增多，故此吸收增强。 （11）邻二甲苯。 （12） 乙酸乙酯。 33C 3CH 23333 (242n m )
2.分配系数K：是在一定温度和压力下，达到分配平衡时，组分在固定相(s)与流动相(m)中的浓度(c)之比。K=C s/C m 3.分离度R：是相邻两组分色谱峰保留时间之差与两色谱峰峰宽均值之比。 4.化学位移δ：由于屏蔽效应的存在，不同化学环境的氢核的共振频率（进动频率，吸收频率）不同，这种现象称为化学位移。 5.保留值：表示试样中各组分在色谱柱中停留的时间或将组分带出色谱柱所需流动相体积的数值。 6.直接电位法：是选择合适的指示电极与参比电极，浸入待测溶液中组分原电池，通过测量原电池的电动势，根据Nernst方程直接求出待测组分活（浓）度的方法。 7.电极电位：金属与溶液之间的相界电位就是溶液中的电极电位。 8.离子选择电极（ISE）,饱和甘汞电极（SCE）,紫外-可见分光光度法（UV），红外吸收光谱发（IR），原子吸收分光光度法（AAS），核磁共振波谱法（NMR），质谱法（MS），高效液相色谱法（HPLC）， 9.紫外可见光分光光度计：光源→单色器→吸收池→检测器→信号指示系统，影响紫外－可见吸收光谱的因素：温度，溶剂，PH,时间。 10.化学位移标准物一般为四甲基硅烷（TMS）,影响因素屏蔽效应和磁各向导性、氢键。 11.自旋偶合是核自旋产生的核磁矩间的相互干扰。 12.有机质谱中的离子：分子离子、碎片离子、同位素离子、亚稳离子。 13.色谱法：气相（GC）,液相（LC）,超临界（SFC）,气固（GSC）,气液（GLC）,液固（LSC）,液液（LLC），柱（填充柱、毛细管柱、微填充柱），平面（纸、薄层TLC、薄膜） 14.色谱法基本理论：热力学理论、塔板理论、动力学理论、速率理论。 15.评价柱效：塔板数和塔板高度。 16.气相色谱仪：气路系统、进样系统、色谱柱系统、检测和记录系统、控制系统 17.气相色谱检测器FPD）、热离子化（TID），浓度：热导（TCD）、电子捕获（ECD） a，热导检测器（TCD）浓度型，原理：根据物质具有不同的热导系数原理制成。样品选择：几乎对所有物质都有响应，通用性好，如酒中水含量检测。b，氢火焰离子化检测器（FID）