有机波谱分析试题及答案
- 格式:doc
- 大小:55.00 KB
- 文档页数:4
有机波谱分析习题答案有机波谱分析习题答案【篇一:《有机波谱分析》习题】>一、选择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)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)(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?3. 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?4. 影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些?5. 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?6. 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?9. ph对某些化合物的吸收带有一定的影响,例如苯胺在酸性介质中它的k吸收带和b吸收带发生蓝移,而苯酚在碱性介质中其k吸收带和b吸收带发生红移,为什么?羟酸在碱性介质中它的吸收带和形状会发生什么变化?10. 某些有机化合物,如稠环化合物大多数都呈棕色或棕黄色,许多天然有机化合物也具有颜色,为什么?13. 下列化合物的紫外吸收光谱可能出现什么吸收带?并请估计其吸收波长及摩尔吸光系数的范围。
(1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(4)15. 计算下列化合物在乙醇溶液中的k吸收带波长。
(1)(2)(3)部分习题参考答案:一、选择题1—7 (1)、(3)、(4)、(1)、(1)、(2)、(2)二、解答及解析题13. (1)k,r;(2)k,b,r;(3)k,b;(4)k,b,r14. (1)267nm;(2)225nm;(3)349nm;(4)237nm15. (1)270nm(2)238nm(3)299nm第三章红外吸收光谱法一、选择题1. ch3—ch3的哪种振动形式是非红外活性的这是因为化合物中只有一个羰基,却在1773cm-1和1736 cm-1处出现两个吸收峰,(1)诱导效应(2)共轭效应(3)费米共振(4)空间位阻3. 一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为(1)玻璃(2)石英(3)红宝石(4)卤化物晶体4. 预测h2s分子的基频峰数为(1)4 (2)3(3)2 (4)15. 下列官能团在红外光谱中吸收峰频率最高的是(1)(2)—c≡c—(3)(4)—o—h二、解答及解析题1. 红外吸收光谱分析的基本原理、仪器,同紫外可见分光光度法有哪些相似和不同之处?2. 红外吸收光谱图横坐标、纵坐标各以什么标度?3. 对于chcl3、c-h伸缩振动发生在3030cm-1,而c-cl伸缩振动发生在758 cm-1 (1)计算cdcl3中c-d伸缩振动的位置;(2)计算chbr3中c-br伸缩振动的位置。
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、4B、3C、2D、14.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、12CB、15NC、19FD、31P6.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=CH2b.CH CHc.HCHOd.A、a、b、c、dB、a、c、b、dC、c、d、a、bD、d、c、b、a9.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%。
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.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。
波谱分析期末试题及答案在波谱分析领域,期末考试是学生们检验所学知识和能力的重要环节。
下面是一份波谱分析期末试题及答案,希望能帮助到大家对这门学科的深入理解和准备。
一、选择题1. 下列哪一个仪器适用于可见光波段的吸收光谱分析?A. 红外光谱仪B. 紫外光谱仪C. 质谱仪D. 能谱仪答案:B. 紫外光谱仪2. 下列哪一个波段的光谱具有最长波长?A. 远红外B. 紫外C. 近红外D. 可见光答案:A. 远红外3. 光谱分析中,傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)主要用于分析:A. 气体成分B. 固体结构C. 液体组分D. 无机杂质答案:B. 固体结构4. 质谱仪的质量分辨力是指:A. 可检测样品的质量B. 能够分辨的质子数量C. 能够分辨出的同位素数量D. 可检测样品的体积答案:C. 能够分辨出的同位素数量5. 下列哪一个仪器可用于分析有机物质的结构?A. 红外光谱仪B. 质谱仪C. 核磁共振仪D. 紫外光谱仪答案:C. 核磁共振仪二、简答题1. 请简要解释什么是光谱?答案:光谱是指将电磁波按照波长或频率的不同展开的图像或记录。
通过光谱的分析,可以了解物质的组成、结构以及性质。
2. 简述红外光谱分析的原理和应用。
答案:红外光谱分析是利用物质分子对红外辐射的吸收特点来研究物质结构和性质的方法。
物质在红外光谱仪中吸收红外辐射后,会形成特定的吸收谱图。
通过分析红外光谱,可以确定物质的官能团、分子结构以及化学键的类型和数目。
红外光谱广泛应用于有机化学、无机化学、医药、环境、食品等领域。
3. 请简要解释质谱仪的工作原理。
答案:质谱仪是一种可分析物质中化学元素和同位素的仪器。
其工作原理是将样品中的分子通过电离源转化为带电离子,然后通过一系列的质量分析仪器对这些离子进行分析和分选。
最终,根据质谱仪得到的质谱图,可以确定样品中各种元素和同位素的相对含量和分子结构。
三、论述题请从以下两个方面详细论述紫外光谱的原理和应用。
波谱解析试题及答案大全一、选择题1. 波谱解析中,核磁共振(NMR)技术主要用于研究分子中的哪种相互作用?A. 电子-电子相互作用B. 核-核相互作用C. 核-电子相互作用D. 电子-核相互作用答案:C2. 在红外光谱(IR)中,羰基(C=O)的伸缩振动通常出现在哪个波数范围内?A. 1000-1800 cm^-1B. 1800-2500 cm^-1C. 2500-3300 cm^-1D. 3300-3600 cm^-1答案:A3. 质谱(MS)中,分子离子峰(M+)通常表示分子的哪种信息?A. 分子的分子量B. 分子的化学式C. 分子的空间构型D. 分子的电子结构答案:A4. 紫外-可见光谱(UV-Vis)中,芳香族化合物的最大吸收波长通常在哪个范围内?A. 200-300 nmB. 300-400 nmC. 400-500 nmD. 500-600 nm答案:B5. 拉曼光谱(Raman)与红外光谱的主要区别在于?A. 样品的制备方法B. 样品的溶解性C. 样品的物理状态D. 样品的化学性质答案:C二、填空题6. 在核磁共振氢谱中,化学位移(δ)的单位是______。
答案:ppm7. 红外光谱中,双键的伸缩振动通常出现在______ cm^-1以上。
答案:16008. 质谱中,同位素峰是指分子离子峰的______。
答案:质量数不同的同位素分子离子峰9. 紫外-可见光谱中,最大吸收波长越长,表示分子的______越强。
答案:共轭效应10. 拉曼光谱中,散射光的频率与激发光的频率之差称为______。
答案:拉曼位移三、简答题11. 简述核磁共振技术中,自旋-自旋耦合(J-耦合)现象对氢谱的影响。
答案:自旋-自旋耦合现象会导致核磁共振氢谱中相邻质子之间的信号发生分裂,分裂的峰数取决于耦合质子的数量,这种现象可以帮助确定分子中质子的相对位置和连接方式。
12. 解释红外光谱中,碳氢键的伸缩振动和弯曲振动分别对应哪些波数范围,并说明其对分子结构分析的意义。
有机波谱分析试题及答案名词解析发色团(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。
第一章紫外光谱一、名词解释1、助色团:有n电子的基团,吸收峰向长波方向移动,强度增强.2、发色团:分子中能吸收紫外或可见光的结构系统.3、红移:吸收峰向长波方向移动,强度增加,增色作用.4、蓝移:吸收峰向短波方向移动,减色作用.5、增色作用:使吸收强度增加的作用.6、减色作用:使吸收强度减低的作用.7、吸收带:跃迁类型相同的吸收峰.二、选择题1、不是助色团的是:DA、 ,OHB、 ,ClC、 ,SHD、 CHCH, 322、所需电子能量最小的电子跃迁是:DA、ζ?ζ*B、n ?ζ*C、π?π*D、n ?π* 3、下列说法正确的是:A饱和烃类在远紫外区有吸收 A、B、 UV吸收无加和性π?π*跃迁的吸收强度比n ?ζ*跃迁要强10,100倍 C、D、共轭双键数目越多,吸收峰越向蓝移4、紫外光谱的峰强用ε表示,当ε,5000,10000时,表示峰带:B maxmaxC、中强吸收D、弱吸收 A、很强吸收 B、强吸收5、近紫外区的波长为:C4,200nm B、200,300nm C、200,400nm D、300,400nm A、6、紫外光谱中,苯通常有3个吸收带,其中λ在230,270之间,中心为254nmmax的吸收带是:BA、R带B、B带C、K带D、E带 17、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CA、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 8、紫外光谱是带状光谱的原因是由于:DA、紫外光能量大B、波长短C、电子能级差大D、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因 9、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:AA、水B、乙醇C、甲醇D、正己烷 10、下列化合物中,在近紫外区(200,400nm)无吸收的是:AA、 B、 C、 D、b) 11、下列化合物,紫外吸收λmax值最大的是:A(A、 B、 C、 D、09药本一班12、频率(MHz)为4.47×108的辐射,其波长数值为AA、670.7nmB、670.7μC、670.7cmD、670.7m 、化合物中,下面哪一种跃迁所需的能量最高 A 13A、ζ?ζ*B、π?π*C、n?ζ*D、n?π*第二章红外光谱一、名词解释:1、中红外区2、fermi共振3、基频峰4、倍频峰5、合频峰6、振动自由度、指纹区 78、相关峰、不饱和度 910、共轭效应11、诱导效应12、差频二、选择题(只有一个正确答案)1、线性分子的自由度为:AA:3N-5 B: 3N-6 C: 3N+5 D: 3N+62、非线性分子的自由度为:BA:3N-5 B: 3N-6 C: 3N+5 D: 3N+63、下列化合物的ν的频率最大的是,D C=CA B C D4、下图为某化合物的IR图,其不应含有:DA:苯环 B:甲基 C:-NH D:-OH 21 09药本一班5、下列化合物的ν的频率最大的是,A C=CA B C D6、亚甲二氧基与苯环相连时,其亚甲二氧基的δ特征强吸收峰为:A CH -1-1 A: 925~935cm B:800~825cm-1-1C: 955~985cm D:1005~1035cm-17、某化合物在3000-2500cm有散而宽的峰,其可能为:AA: 有机酸 B:醛 C:醇 D:醚 8、下列羰基的伸缩振动波数最大的是:C OO OORCRCRCRCFClRHADBCRCN9、中三键的IR区域在:B-1-1 A ~3300cm B 2260~2240cm-1 -1D 1475~1300cm C 2100~2000cm10、偕三甲基(特丁基)的弯曲振动的双峰的裂距为:D-1 -1 -1 -1 A 10~20 cmB15~30 cmC 20~30cmD 30cm以上第三章核磁共振一、名词解释1、化学位移2、磁各向异性效应3、自旋-自旋驰豫和自旋-晶格驰豫4、屏蔽效应5、远程偶合6、自旋裂分7、自旋偶合8、核磁共振9、屏蔽常数10.m+1规律2 09药本一班11、杨辉三角12、双共振、NOE效应 1314、自旋去偶15、两面角16、磁旋比17、位移试剂二、填空题 11、HNMR化学位移δ值范围约为 0~14 。
第一章紫外光谱一、名词解释1、助色团:有n电子的基团,吸收峰向长波方向移动,强度增强.2、发色团:分子中能吸收紫外或可见光的结构系统.3、红移:吸收峰向长波方向移动,强度增加,增色作用.4、蓝移:吸收峰向短波方向移动,减色作用.5、增色作用:使吸收强度增加的作用.6、减色作用:使吸收强度减低的作用.7、吸收带:跃迁类型相同的吸收峰.二、选择题1、不是助色团的是:DA、-OHB、-ClC、-SHD、CH3CH2-2、所需电子能量最小的电子跃迁是:DA、σ→σ*B、n →σ*C、π→π*D、n →π*3、下列说法正确的是:AA、饱和烃类在远紫外区有吸收B、UV吸收无加和性C、π→π*跃迁的吸收强度比n →σ*跃迁要强10-100倍D、共轭双键数目越多,吸收峰越向蓝移4、紫外光谱的峰强用εmax表示,当εmax=5000~10000时,表示峰带:BA、很强吸收B、强吸收C、中强吸收D、弱吸收5、近紫外区的波长为:CA、4-200nmB、200-300nmC、200-400nmD、300-400nm6、紫外光谱中,苯通常有3个吸收带,其中λmax在230~270之间,中心为254nm的吸收带是:BA、R带B、B带C、K带D、E1带7、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CA、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8、紫外光谱是带状光谱的原因是由于:DA、紫外光能量大B、波长短C、电子能级差大D、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因9、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:AA、水B、乙醇C、甲醇D、正己烷10、下列化合物中,在近紫外区(200~400nm)无吸收的是:AA、B、C、D、11、下列化合物,紫外吸收λmax值最大的是:A(b)A、B、C、D、12、频率(MHz)为4.47×108的辐射,其波长数值为AA、670.7nmB、670.7μC、670.7cmD、670.7m13、化合物中,下面哪一种跃迁所需的能量最高AA、σ→σ*B、π→π*C、n→σ*D、n→π*第二章红外光谱一、名词解释:1、中红外区2、fermi共振3、基频峰4、倍频峰5、合频峰6、振动自由度7、指纹区8、相关峰9、不饱和度10、共轭效应11、诱导效应12、差频二、选择题(只有一个正确答案)1、线性分子的自由度为:AA:3N-5 B: 3N-6 C: 3N+5 D: 3N+62、非线性分子的自由度为:BA:3N-5 B: 3N-6 C: 3N+5 D: 3N+63、下列化合物的νC=C的频率最大的是:DA B C D4、下图为某化合物的IR图,其不应含有:DA :苯环B :甲基C :-NH 2D :-OHA 苯环B 甲基C -NH2D -OH5、下列化合物的νC=C 的频率最大的是:AA B C D6、亚甲二氧基与苯环相连时,其亚甲二氧基的δCH 特征强吸收峰为:AA : 925~935cm -1B :800~825cm -1C : 955~985cm -1D :1005~1035cm -17、某化合物在3000-2500cm -1有散而宽的峰,其可能为:AA : 有机酸B :醛C :醇D :醚8、下列羰基的伸缩振动波数最大的是:C9、 中三键的IR 区域在:BA ~3300cm -1B 2260~2240cm -1C 2100~2000cm -1D 1475~1300cm -110、偕三甲基(特丁基)的弯曲振动的双峰的裂距为:DA 10~20 cm -1 B15~30 cm -1 C 20~30cm -1 D 30cm -1以上第三章 核磁共振一、名词解释1、化学位移2、磁各向异性效应3、自旋-自旋驰豫和自旋-晶格驰豫4、屏蔽效应C R O R A C R O H B C R O F CR OClC DC N R5、远程偶合6、自旋裂分7、自旋偶合8、核磁共振9、屏蔽常数10.m+1规律11、杨辉三角12、双共振13、NOE效应14、自旋去偶15、两面角16、磁旋比17、位移试剂二、填空题1、1HNMR化学位移δ值范围约为0~14 。
有机波谱分析习题答案有机波谱分析习题答案有机波谱分析是有机化学中重要的实验技术之一,通过测定有机化合物的红外光谱、质谱、核磁共振等波谱信息,可以确定化合物的结构和性质。
在学习有机波谱分析的过程中,习题练习是非常重要的,下面将给出一些有机波谱分析习题的答案,供大家参考。
1. 以下是某有机化合物的质谱图的部分峰的m/z值和相对强度,请根据质谱图推测该化合物的结构。
m/z 15 (100%), 29 (35%), 43 (60%), 57 (10%), 71 (20%), 85 (5%), 99 (3%)根据质谱图的峰强度和m/z值,可以推测该有机化合物的分子式为C7H15。
进一步分析,可以发现m/z 43和m/z 57的相对强度较高,而m/z 15的相对强度最高,这表明该化合物中含有氧原子。
综合考虑,该有机化合物的结构可能是2-甲基-3-戊醇。
2. 下列有机化合物的红外光谱图中,哪些峰代表羰基振动?根据红外光谱图,羰基的特征峰通常出现在1700-1750 cm-1的区域。
因此,我们可以根据这个特征来判断哪些峰代表羰基振动。
3. 以下是某有机化合物的1H NMR谱图,请推测该化合物的结构。
δ 1.2 (3H, t), 2.1 (2H, q), 3.7 (2H, t), 7.2 (1H, s), 7.5 (1H, dd), 8.0 (1H, d)根据1H NMR谱图的峰位和峰面积,可以推测该有机化合物的结构。
根据谱图,可以确定该化合物含有一个甲基、一个亚甲基、一个乙基和一个苯环。
进一步分析,可以发现7.5 ppm和8.0 ppm的峰是一个双峰,这表明它们是相邻的质子。
综合考虑,该有机化合物的结构可能是苯甲醚。
4. 以下是某有机化合物的13C NMR谱图,请推测该化合物的结构。
δ 15.2, 22.7, 35.1, 42.6, 128.9, 135.6, 169.8根据13C NMR谱图的峰位,可以推测该有机化合物的结构。
有机波谱期末复习题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 红外光谱中,羰基的伸缩振动吸收峰通常出现在哪个波数范围内?A. 1000-1800 cm^-1B. 1600-1750 cm^-1C. 2500-3300 cm^-1D. 3400-3600 cm^-12. 核磁共振氢谱中,化学位移的大小主要受哪些因素的影响?A. 原子核的自旋B. 电子云密度C. 磁场强度D. 样品温度3. 质谱法中,分子离子峰(M+)通常代表了什么?A. 分子的分子量B. 分子失去一个质子后的质量C. 分子失去一个电子后的质量D. 分子的质子数4. 紫外-可见光谱中,芳香族化合物的吸收峰通常出现在哪个波长范围内?A. 200-300 nmB. 300-400 nmC. 400-700 nmD. 700-1000 nm5. 质子核磁共振谱中,耦合常数J的大小主要受哪些因素影响?A. 原子核的自旋B. 原子核之间的距离C. 原子核的电荷D. 样品的浓度6. 碳-13核磁共振谱中,羰基碳的化学位移通常出现在哪个范围内?A. 100-200 ppmB. 150-190 ppmC. 200-250 ppmD. 250-300 ppm7. 在紫外-可见光谱中,最大吸收波长(λmax)与哪个参数有关?A. 分子的极性B. 分子的共轭结构C. 分子的分子量D. 分子的对称性8. 质谱法中,哪些碎片离子峰可以用来确定分子结构?A. 仅分子离子峰B. 仅碎片离子峰C. 分子离子峰和碎片离子峰D. 以上都不是9. 红外光谱中,羟基的伸缩振动吸收峰通常出现在哪个波数范围内?A. 2500-3300 cm^-1B. 3300-3600 cm^-1C. 3600-3800 cm^-1D. 3800-4000 cm^-110. 核磁共振氢谱中,哪些因素会影响氢原子的化学位移?A. 电子云密度B. 相邻原子的电负性C. 氢原子的自旋D. 样品的pH值答案:1B 2B 3A 4B 5B 6B 7B 8C 9B 10AB二、简答题(每题5分,共20分)1. 描述红外光谱中,碳碳双键的伸缩振动吸收峰的特点。
波谱解析试题及答案一、选择题1. 下列哪个仪器常用于监测分子的振动光谱?A. 质谱仪B. 原子吸收光谱仪C. 红外光谱仪D. UV-Vis分光光度计答案:C2. 波长为500 nm的光被通过样品后,波长为600 nm的光被吸收了50%。
该样品的吸收率为多少?A. 0.5B. 0.6C. 0.7D. 0.8答案:B3. 样品A和样品B分别在紫外光和可见光范围内吸收了不同波长的光,如下所示:样品A:紫外光吸收峰位于300 nm处,可见光吸收峰位于550 nm处样品B:紫外光吸收峰位于275 nm处,可见光吸收峰位于600 nm处根据上述信息,哪个样品对紫外光的吸收更强烈?A. 样品AB. 样品BC. 无法确定答案:B二、填空题1. 红外光谱是研究分子的 ______ 和 ______ 的常用技术。
答案:振动,转动2. 波长为400 nm的紫外光被通过样品后,波长为500 nm的光被吸收了30%。
该样品的吸收率为______ 。
答案:0.33. 样品A的红外光谱图中出现了一个吸收峰,峰位在1400 cm⁻¹处。
这表明样品A中存在______ 功能团。
答案:羧酸三、简答题1. 简要说明红外光谱分析的原理,并说明其在有机化学中的应用。
答:红外光谱分析是利用分子中的振动和转动引起的分子吸收特征,通过测量吸收光的波长和强度来获得样品的结构和组成信息的方法。
在有机化学中,红外光谱分析常用于鉴定有机化合物的官能团、确定官能团的相对位置和提供结构信息。
通过与已知标准光谱进行比对,可以确定未知化合物的结构和化学性质。
2. 简要说明紫外-可见光谱分析的原理,并说明其在分子颜色和浓度测定中的应用。
答:紫外-可见光谱分析是利用分子吸收紫外光和可见光时发生的电子跃迁现象,通过测量吸收光的波长和强度来解析样品的组成的方法。
在分子颜色和浓度测定中,紫外-可见光谱分析常用于测定溶液中的化合物的吸光度,进而推导其浓度。
由于不同分子对特定波长的光有不同的吸收能力,通过测量吸光度可以得到溶液中化合物的浓度,并进一步研究其化学性质和反应机理。
有机波谱考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种化合物的红外光谱中会显示碳氧双键的特征吸收峰?A. 乙醇(C2H5OH)B. 乙酸(CH3COOH)C. 甲烷(CH4)D. 乙醛(CH3CHO)答案:B2. 在核磁共振氢谱中,下列哪种化合物的质子化学位移值最大?A. 甲烷(CH4)B. 乙醇(C2H5OH)C. 苯(C6H6)D. 乙酸(CH3COOH)答案:D3. 质子耦合常数(J值)可以用来确定分子中哪些原子之间的相互作用?A. 同一碳原子上的质子B. 相邻碳原子上的质子C. 同一平面内的质子D. 任何碳原子上的质子答案:B4. 质谱分析中,下列哪种化合物的分子离子峰最强?A. 甲苯(C7H8)B. 乙醇(C2H5OH)C. 乙酸(CH3COOH)D. 乙醛(CH3CHO)答案:A5. 在紫外-可见光谱中,哪种化合物最有可能显示最大吸收波长?A. 苯(C6H6)B. 乙醇(C2H5OH)C. 乙醛(CH3CHO)D. 乙酸(CH3COOH)答案:A6. 质子耦合常数(J值)可以用来确定分子中哪些原子之间的相互作用?A. 同一碳原子上的质子B. 相邻碳原子上的质子C. 同一平面内的质子D. 任何碳原子上的质子答案:B7. 在质谱分析中,哪种化合物最有可能显示M+峰?A. 甲苯(C7H8)B. 乙醇(C2H5OH)C. 乙酸(CH3COOH)D. 乙醛(CH3CHO)答案:A8. 在核磁共振氢谱中,哪种化合物的质子化学位移值最小?A. 甲烷(CH4)B. 乙醇(C2H5OH)C. 苯(C6H6)D. 乙酸(CH3COOH)答案:A9. 下列哪种化合物的红外光谱中会显示碳氢键的特征吸收峰?A. 乙醇(C2H5OH)B. 乙酸(CH3COOH)C. 甲烷(CH4)D. 乙醛(CH3CHO)答案:C10. 在紫外-可见光谱中,哪种化合物最有可能显示最大吸收波长?A. 苯(C6H6)B. 乙醇(C2H5OH)C. 乙醛(CH3CHO)D. 乙酸(CH3COOH)答案:A二、填空题(每空1分,共20分)1. 红外光谱中,碳氧双键的特征吸收峰通常位于_________ cm^-1。
1、紫外光谱法在有机化合物结构研究中有哪些应用?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;确定未知结构中的共轭结构单元;确定构型和构象;确定互变异构体。
2、分子式为C4H8O的红外图谱如下,试推断其可能的结构。
答案:3、某硫杂环化合物的化学式为C6H6OS,其1H NMR和13C NMR图谱如下,推断其可能的结构式。
答案:SOSO4、鉴别如下质谱图,是苯甲酸甲酯(C6H5COOCH3)还是乙酸苯酯(CH3COOC6H5),并说明理由及峰的归属。
答案:C 6H 5COOCH 35、某化合物的紫外光谱:OH H C m ax 52λ 262nm (m ax ε15);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C 5H 8O 3,试推测其结构式。
答案:CH 3COCH 2CH 2COOH1、紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的主要贡献是什么?答:在有机结构鉴定中,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2、红外光谱产生必须具备的两个条件是什么?答:一是红外辐射的能量应与振动能级差相匹配,即E 光=△E ν,二是分子在振动过程中偶极矩的变化必须不为零。
3、核磁共振谱是物质内部什么运动在外部的一种表现形式?答:是具有核磁矩的原子核的自旋运动在外部的一种表现形式。
4、解释什么是碳谱的γ-效应答:当取代基处在被观察的碳的γ位,由于电荷相互排斥,被观察的碳周围电子云密度增大,δC 向高场移动。
6、根据图 6-1~图6-4推断分子式为C 11H 20O 4未知物结构答案:1.当体系的共轭双键增多时,紫外光谱图会发生什么变化?阐明发生变化的原因。
答:当体系的共轭双键增多时,吸收光会向长波方向移动,即发生红移现象。
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。
5.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6.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)(3).250~290nm,中等强度吸收(εmax 1000~10000) ,通常有芳香结构。
(4).250~350nm,中低强度吸收 (ε10~ 100),且200 nm以上无其他吸收,则含有带孤对电子的未共轭的发色团。
(羰基或共轭羰基)(5).有多个吸收峰,有的在可见区,则结构中可能有长链共轭体系或稠环芳香发色团。
如有颜色,则至少有4~5个共轭的发色团。
(6).利用溶剂效应、pH影响:增加溶剂极性:K带红移、R带紫移,εmax变化大时,有互变异构体存在。
pH 变化:碱化后谱带红移,酸化后又恢复,则有酚羟基、烯醇存在;酸化后谱带紫移,有芳胺存在。
(2).红外光谱原理分子中键的振动频率:分子的固有性质,它随着化学键力常数(K)的增大而增加,同时也随着原子折合质量(μ)的增加而降低6.红外光谱在结构解析中的应用(1).确定官能团(2).确定立体化学结构的构型(3).区分构象异构体(4).区分互变异构体与同分异构体2.1H-NMR(氢核磁共振)(1).化学位移的定义(2).常见结构类型的质子化学位移Ar-H C=CH ≡CH RH CH CH2 CH37.28 5.28 2.88 ~1 1.55 1.20 0.87-COOH -CHO ArOH ROH (RNH2)10~12 9~10 4 ~8 0.5 ~53.核磁共振(NMR spectroscopy)—碳谱(13C-NMR)(1).为结构解析提供的信息化学位移(1~250);分辨率高,谱线简单,可观察到不含质子基团;驰豫时间对碳谱是重要参数,可识别季碳,可给出化合物骨架信息。
缺点:测定需要样品量多,测定时间长,而吸收强度一般不代表碳原子个数,与种类有关。
(2).常见一些基团的化学位移δ值①.脂肪C: δ<50②.连杂原子C: C-O, C-N, C-S δ:50-100③.C-OCH3: δ 55;④.糖端基C : δ 95-105⑤.芳香碳,烯碳: δ 98-160⑥.连氧芳碳: δ 140-165⑦.C=O: δ 168-220(3).影响化学位移因素①.碳的杂化方式:δsp3 < δ sp < δ sp2②.碳核的电子云密度:电子云密度↑,↓δ高场位移③.取代基的诱导效应和数目:取代基数目↑, 影响↑,↑δ,诱导效应随相隔键的数目增加而减弱; 随取代基电负性↑,δ↑④.γ效应(γ-旁式,γ-gauch)效应:较大基团对γ-位碳上的氢通过空间有一种挤压作用,使电子云偏向碳原子,使碳化学位移向高场移动,这种效应称为γ-效应。
其中γ-顺效应更强。
⑤.共轭效应:与双键共轭,原双键端基 C2 ↓δ,内侧C1 ↑δ,与羰基共轭, C=O的↓δ⑥.分子内部作用:分子内氢键使C=O的↑δ1.质谱在有机化合物结构测定中的应用(1).测定正确的分子量(2).推断分子式(3).已知化合物的结构鉴定(4).未知化合物的结构鉴定第五章综合解析(第1-3节)(2).综合解析中常用的谱学方法①.13C-NMRa.判定碳原子个数及其杂化方式b.根据DEPT谱判定碳原子的类型c.根据化学位移值判定羰基的存在与否及其种类d.根据化学位移值判定芳香族或烯烃取代基的数目并推测取代基的种类②.1H-NMRa.根据积分曲线的数值推算结构中质子个数b.根据化学位移值判定结构中是否存在羧酸、醛、芳香族、烯烃和炔烃质子c.根据化学位移值判定结构中与杂原子、不饱和键相连的甲基、亚甲基和次甲基的存在与否d.根据自旋-自旋偶合裂分判定集团的连接情况e.根据峰形判定结构中活泼质子的存在与否③.IRa.判定结构中含氧官能团的存在与否b.判定结构中含氮官能团的存在与否c.判定结构中芳香环的存在与否d.判定结构中烯烃、炔烃的存在与否和双键的类型④.MSa.根据准分子离子峰判定分子量b.判定结构中氯、溴原子的存在与否c.判定结构中氮原子的存在与否d.简单的碎片离子可与其他图谱所获得的结构片段进行比较2.结构解析的过程(1).分子式的推断①.碳原子个数的推断②.质子个数的推断③.氧原子个数的推断④.氮原子个数的推断⑤.卤素存在与否的判定⑥.硫、磷存在与否的判定⑦.不饱和度的计算2试述核磁共振产生的条件是什么?答(1)自旋量子数I≠0的原子核,都具有自旋现象,或质量数A或核电荷数二者其一为奇数的原子核,具有自旋现象。
(2)自旋量子数I=1/2的原子核是电荷在核表面均匀分布的旋转球体,核磁共振谱线较窄,最适宜于核磁共振检测,是NMR研究的主要对象。
4 什么是K带吸收?什么是R带?答(1)共轭非封闭体系烯烃的π→π*跃迁均为强吸收带,ε≧104,称为K带吸收。
(2)n→π*跃迁λmax270-300nm,ε﹤100,为禁阻跃迁,吸收带弱,称R带。
1 什么是氮规则?能否根据氮规则判断分子离子峰?答:(1)在有机化合物中,不含氮或含偶数氮的化合物,分子量一定为偶数(单电荷分子离子的质核比为偶数);含奇数氮的化合物分子量一定为奇数。
反过来,质核比为偶数的单电荷分子离子峰,不含氮或含偶数个氮。
(2)可以根据氮规则判断分子离子峰。
化合物若不含氮,假定的分子离子峰质核比为奇数,或化合物只含有奇数个氮,假定的分子离子峰的质核比为偶数,则均不是分子离子峰。
3红外光谱分为哪几个区及各区提供哪些结构信息?答:红外光谱分四个区:(1)第一峰区(3700-2500cm-1):此峰区为X-H伸缩振动吸收范围。
X代表O,N,C对应于醇、酚、羧酸、胺、亚胺、炔烃、烯烃、芳烃及饱和烃类的O-H,N-H,C-H伸缩振动。
(2)第二峰区(2500-1900cm-1):三键,累积双键及B-H,P-H,I-H,Si-H等键的伸缩振动吸收谱带位于此峰区。
谱带为中等强度吸收或弱吸收。
(3)第三峰区(1900-1500cm-1):双键(包括C=O,C=C,C=N,N=O等)的伸缩振动谱带位于此峰区,对于判断双键的存在及双键的类型极为有用。
另外,N-H弯曲振动也位于此峰区。
(4)第四峰区(1500-400cm-1):此峰区又称指纹区,X-C键的伸缩振动及各类弯曲振动位于此峰区。
不同结构的同类化合物的红外光谱的差异,在此峰区会显示出来。
4.何谓化学位移?它有什么重要性?在1H-NMR中影响化学位移的因素有哪些?答:由于氢核在不同化合物中所处的环境不同,所受到的屏蔽作用也不同,由于屏蔽作用所引起的共振时磁场强度的移动现象称为化学位移.由于化学位移的大小与氢核所处的化学环境密切相关,因此有可能根据化学位移的大小来考虑氢核所处的化学环境,亦即有机物的分子结构特征.由于化学位移是由核外电子云密度决定的,因此影响电子云密度的各种因素都会影响化学位移,如与质子相邻近的元素或基团的电负性,各项异性效应,溶剂效应,氢键等。
4试说明有机化合物的紫外吸收光谱的电子跃迁有哪几种类型及吸收带类型。
答:跃迁的类型有:σ→σ*, n →σ*, π→π *,n→π *。
(1)σ→σ*跃迁:σ→σ*跃迁需要的能量高,对应波长小于150nm,近紫外光谱观测不到。
(2)n→σ*跃迁:含杂原子O,N,S,X饱和烃的衍生物,其杂原子未成键电子向σ*跃迁,其对应波长位于170-180nm,近紫外光谱观测不到。
(3)π→π* 跃迁:π电子较易激发。
非共轭跃迁,对应波长为160-190nm;共轭跃迁,π→π*能量降低,对应波长增大,红移到近紫外区或可见光区,强度大,称为K带。
(4)n→π*跃迁:发生在碳原子或其他原子与带有未成键的杂原子形成的化合物中,如C=O,C=S,N=O 等,跃迁波长位于270-290nm,但该跃迁为禁阻跃迁,出现弱吸收带,称为R带。