有机波谱分析(北京理工大学)
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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%。
有机波谱分析要点例题和知识点总结一、有机波谱分析概述有机波谱分析是研究有机化合物结构的重要手段,它主要包括红外光谱(IR)、紫外可见光谱(UVVis)、核磁共振(NMR)和质谱(MS)等技术。
通过对这些波谱数据的解析,可以确定有机化合物的分子结构、官能团种类、化学键的性质等信息。
二、红外光谱(IR)(一)原理红外光谱是基于分子振动和转动能级的跃迁而产生的吸收光谱。
不同的官能团在特定的波数范围内会产生特征吸收峰。
(二)要点1、官能团的特征吸收峰例如,羰基(C=O)在 1700 1750 cm⁻¹有强吸收峰;羟基(OH)在 3200 3600 cm⁻¹有宽而强的吸收峰。
2、影响吸收峰位置的因素包括诱导效应、共轭效应、氢键等。
(三)例题例 1:某化合物的红外光谱在 1720 cm⁻¹有强吸收峰,可能含有什么官能团?答案:羰基(C=O)。
例 2:一个化合物在 3400 cm⁻¹有宽而强的吸收峰,在 1050 1100 cm⁻¹有吸收峰,推测其结构。
答案:可能含有羟基(OH)和醚键(COC)。
三、紫外可见光谱(UVVis)(一)原理基于分子中价电子的跃迁而产生的吸收光谱。
(二)要点1、生色团和助色团生色团如羰基、双键等能在紫外可见区域产生吸收;助色团如羟基、氨基等能增强生色团的吸收。
2、影响吸收波长的因素包括共轭体系的大小、取代基的性质等。
(三)例题例 1:某化合物在 250 nm 处有强吸收,可能的结构是什么?答案:可能含有共轭双键。
例 2:比较两个化合物的紫外吸收波长,一个有苯环,一个有苯环和一个羟基取代。
答案:含羟基取代的化合物吸收波长可能更长。
四、核磁共振(NMR)(一)原理利用原子核在磁场中的自旋能级跃迁产生的吸收信号。
(二)要点1、化学位移不同环境的氢原子或碳原子具有不同的化学位移值,可用于判断官能团的位置。
2、耦合常数相邻氢原子之间的相互作用导致峰的分裂,耦合常数可提供关于分子结构的信息。
紫外光谱在化学中的应用姓名:苏超俊应用化学(精细化工)学号:20091811338中文摘要:紫外光谱涉及电子在分子轨道上的跃迁以及各种跃迁对应的吸收带对结构的依赖关系。
虽然紫外吸收带的数目少,峰宽且平,对结构的敏感性差,但作为辅助方法,在结构测定中仍很有用途。
紫外光谱中总结的一些经验规律可用于推断共轭系统及发色团的存在,或用于验证其它方法推演的结构。
紫外分光光度计应用广泛,是常规测试仪器之一,操作简单,方便易行。
ABSTRACT: UltraViolet Absorption Spectrometry involves molecular orbitals during electron transfer processes and various transition corresponding to the absorption band of structural dependencies. Although the amount of UV absorption is very small, peak width is smooth, the sensitivity is bad to the structure. As an auxiliary method, it’s still useful in the structure determination.In the Ultraviolet spectroscopy to summarize some experience rule,in order to inference the existence of the Conjugated system and chromophores,or verficicate the structure in the other methods .Ultraviolet spectrophotometer is used widely, is one of the conventional testing apparatus, simple operation, convenient and easy to operate.关键词:紫外光谱、跃迁、共轭KEY WQRDS:UltraViolet Absorption Spectrometry /Transition/Conjugate一、紫外光谱的基本原理1、紫外吸收的产生这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁,因此又称电子光谱。
有机波谱分析:《有机波谱分析》是2008年7月1日北京理工大学出版社出版的图书,作者是陈洁、宋启泽。
该书论述了紫外光谱、红外光谱、核磁共振氢谱和碳谱、质谱的原理、仪器结构、实验方法和技术、谱图解析以这四种谱在有机定性、定量中的应用。
内容简介:由于《有机波谱分析》既具有一定的理论深度,又有较广泛的使用价值,所以它可供高等院校有关专业的本科生和研究生作为教材用书或参考书,也可供科研及生产部门有关专业的科技人员参考。
前言:有机化学领域内,无论研究何种有机化合物,在分析或合成时都会遇到结构测定的问题。
如果无需复杂的经典化学方法,就能得到结构信息,可大大地满足有机化学日益发展中对有机分析提出的更新更高的要求。
近三四十年来,各种波谱测量技术的出现及其迅速发展,使紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱和质谱法得到了普遍应用。
现在这四种谱已成为鉴定有机化合物以及测定其结构的常用手段,这就使有机分析能力、分析速度、样品需要量等重要方面都取得了很大的进步。
目前,这四种谱在化学工业、石油化工、橡胶工业、食品工业、医药工业等方面都有着广泛的用途。
同时对有机化学、生物化学等的发展也起着积极的推动作用。
因此这门学科已成为有机化学工作者所必须具备的、重要的专业基础知识。
本书是编著者根据多年从事有机波谱分析的教学和科研工作的体会,在为本校化学、化工专业的研究生和本科生的教学编写的“波谱分析”讲义的基础上补充、修改而成。
本书较为详细地介绍了紫外光谱、红外光谱、核磁共振氢谱和碳谱、质谱的基本原理、仪器结构、有关的实验方法和技术、谱图解析以及一些新技术,最后介绍了综合运用这四种谱进行有机物结构推断的应用。
书中对于一些基本原理进行了严密推导,深入阐述其物理意义,因此有较强的理论性。
各章列举了大量实用图例,使介绍的理论与有机物结构密切关联。
本书还介绍了一些有机波谱分析在火炸药方面的应用实例,力求更适合有关专业的学生和科技人员使用。
因编著者1992年在兵器工业出版社已出版《核磁共振原理及应用》一书,所以在本书中核磁共振内容适当减少,读者如有需要了解有关核磁共振的更为详细深入的介绍,请参阅《核磁共振原理及应用》一书。
有机波谱分析总结有机波谱分析是有机化学中一项重要的分析技术,通过对有机化合物的波谱进行分析,可以确定其结构和功能基团,对于有机合成、药物研发等领域有着广泛的应用。
本文将对有机波谱分析的原理、常见波谱技术和分析方法以及应用进行总结。
一、有机波谱分析原理有机波谱分析主要基于分子中所包含的原子核和电子的转动、振动和电子能级跃迁引起的辐射吸收或发射现象。
通过测量分子在不同频率范围内所吸收或发射的辐射能量,可以得到不同类型的波谱。
有机波谱分析常用的波谱包括红外光谱、质谱、核磁共振谱和紫外可见光谱。
二、常见的有机波谱技术1.红外光谱(IR):红外光谱是根据有机化合物中的官能团和化学键所具有的振动频率的不同来进行分析的。
通过红外光谱可以确定有机化合物中的官能团,如羧酸、醇、醛等。
红外光谱具有非破坏性、操作简便的特点,广泛应用于有机合成、药物研发等领域。
2.质谱(MS):质谱是通过对有机化合物中分子离子和碎片离子质量进行测量来分析有机化合物的分子结构。
质谱具有高灵敏度、高分辨率的特点,可以确定分子的组成和相对分子质量,对于有机化合物的鉴定具有重要意义。
3.核磁共振谱(NMR):核磁共振谱是根据核磁共振现象进行分析的。
通过测量有机化合物中原子核受到外加磁场影响的吸收或发射的辐射能量,可以得到有机化合物中原子核的位置、种类和环境。
核磁共振谱具有高分辨率、非破坏性和无辐射的特点,广泛应用于有机合成、物质鉴定和生物医学研究等领域。
4.紫外可见光谱(UV-Vis):紫外可见光谱是通过测量有机化合物在紫外可见光区域吸收或发射的辐射能量,以确定有机化合物的电子能级和共轭体系的存在与否。
紫外可见光谱具有高灵敏度和快速测量的特点,常用于有机合成、化学动力学和药物研发等领域。
三、有机波谱分析方法1.结构鉴定法:通过与已知化合物的波谱进行对比,确定未知化合物的结构。
结构鉴定法常用于核磁共振谱和质谱。
2.定量分析法:通过测定化合物在特定波长或波数处的吸光度或吸收峰面积,来确定有机化合物的含量。
《有机波谱分析》课程教学大纲一、课程说明课程编码4301693 课程类别专业选修课修读学期第6学期学分 2 学时32 课程英文名称Organic Spectral Analysis适用专业化学(师范)专业先修课程《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》二、课程的地位及作用本课程是化学(师范)专业本科生的专业选修课程。
本课程主要讲授有机化合物的近代物理常用的结构测定方法,包括紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱及质谱的原理和方法,波谱的特征数据和化合物结构的关系及在化合物结构鉴定中的应用。
通过学习使学生掌握波谱学的基本原理,谱图的解析方法,波谱中各种主要的特征吸收,学会综合分析识图的方法,并能解析一些简单的物质的谱图,使学生初步学会如何在研究中工作中应用这些方法来解决实际问题。
三、课程教学目标1. 通过《仪器分析与波谱分析》的教学,使学生对波谱分析的基本原理、测量方法、仪器及结构分析的基本方法和技巧有全面、系统的了解;2. 让学生掌握有机结构分析的重要手段,能对科学研究和生产实际中常用的微观结构测定方法有一个较全面、系统的了解;3. 培养学生的自学能力和钻研精神,强调理论联系实际,使学生在掌握基础知识的基础上,逐步提高分析谱图和解决化学试剂问题的能力,使学生在独立思考、独立解决问题能力方面要有一个很大的提高。
四、课程学时学分、教学要求及主要教学内容(一) 课程学时分配一览表学时分配章节主要内容总学时讲授实践第1章紫外光谱法 6 6第2章红外光谱法8 8第3章核磁共振波谱法8 8第4章有机质谱法8 8第5章图谱综合解析 2 2(二) 课程教学要求及主要内容第一章紫外光谱法教学目的和要求:1. 掌握紫外光谱的基本概念、基本原理;2. 了解紫外光谱仪器的基本构造;了解影响紫外光谱吸收波长、吸收强度的主要因素;3. 了解常见有机化合物的紫外光谱特征;4. 掌握利用Woodwar经验规则预测共轭多烯、α,β-不饱和羰基化合物的π→π* 跃迁的紫外最大吸收波长。
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。
《有机波谱分析》课程大纲(Spectrometric Identification of Organic Compounds)一、课程目标化学是一门实验科学。
其主要包括制备、分离、结构鉴定以及性质和应用等四个步骤。
而本课程是以以培养和提高研究生的独立分析问题和解决问题的能力为核心,重点研究和掌握有机化合物结构测试、分析以及鉴定方法,力争实现如下目标:1.教授学生掌握有机化合物结构分析的物理方法,其中包括红外吸收和拉曼散射光谱、核磁共振谱、质谱及上述波谱的综合解析方法。
2.在掌握上述知识的基础上,培养研究生的科研意识和素养,提高研究生全面分析问题和解决问题的能力,为以后独立从事科学研究奠定坚实基础。
二、课程内容专题一:红外光谱(6学时)1.红外光谱学基本理论。
2. 红外光谱仪和实验方法。
3.官能团的特征频率。
4.拉曼光谱的原理及其应用。
5.红外谱图的解析。
6.红外谱图的例解。
建议阅读的文献:《实用红外光谱学》,2011年,作者:胡皆汉,郑学仿;科学出版社。
专题二:核磁共振氢谱(16学时)1.核磁共振的基本原理。
2.核磁共振仪和实验方法。
3.影响氢谱化学位移的因素。
4.偶合常数的计算和影响规律。
5.自旋偶合体系以及核磁共振图谱的分类。
6.几种常见的二级谱图体系。
7.辅助氢谱分析的一些方法。
8.氢核磁谱中的双共振技术。
9.核磁共振氢谱的解析与绘画。
10.核磁共振氢谱的例解。
建议阅读的文献:《核磁共振谱学-在有机化学中的用》,2006年:作者:王乃兴;化学工业出版社。
专题三:核磁共振碳谱(6学时)1.核磁共振碳谱的特点和实验方法。
2.影响碳谱化学位移的因素。
3.碳谱中的偶合现象及各种去偶方法。
4.核磁共振碳谱中的弛豫基本知识。
5.核磁共振碳谱的解析。
6.核磁共振碳谱的例解。
建议阅读的文献:《核磁共振谱学-在有机化学中的用》,2006年:作者:辛普森(JeffreyH. Simpson);科学出版社。
专题四:二维核磁共振谱(4学时)1.二维核磁谱的基本知识。