《有机波谱分析》习题.doc
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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)670.7m 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)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? 7. 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?
8. 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。 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?
11. 画出酮羰基的电子轨道(π,n,π*)能级图,如将酮溶于 乙醇中,其能级和跃迁波长将发生什么变化?请在图上画出变化情况。
12. 某化合物的紫外光谱有B吸收带,还有λ=240nm,ε=13×104及λ=319nm,ε=50两个吸收带,此化合物中含有什么基团?有何电子跃迁?
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) 14. 下列4种不饱和酮,已知它们的n→π*跃迁的K吸收带波长分别为225nm,237nm,349nm和267nm,请找出它们对应的化合物。
(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 12. B,K,R,苯环及含杂原子的不饱和基团,π→π*, n→π* 13. (1)K,R;(2)K,B,R;(3)K,B;(4)K,B,R 14. (1)267nm;(2)225nm;(3)349nm;(4)237nm 15. (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
(1)υC-C (2)υC-H (3)δasCH (4)δsCH 2. 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,这是因为 (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)1 5. 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。 4. C-C、C=C、C≡C的伸缩和振动吸收波长分别为7.0μm,6.0μm和4.5μm。按照键力常数增加的顺序排列三种类型的碳-碳键。 5. 下列各分子的碳-碳对称伸缩振动在红外光谱中是活性的还是非活性的。 (1)CH3-CH3; (2)CH3-CCl3; (3)CO2; (4)HC≡CH (5) (6) 6. CO2分子应有4种基本振动形式,但实际上只在667cm-1和2349cm-1 处出现两个基频吸收峰,为什么? 11. 羰基化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中,C=O伸缩振动出现最低者为
Ⅰ、 ; Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ、 7. 试用红外光谱区别下列异构体: (1)
和 (2)
和 CH3CH2CH2CHO (3)
和
8. 乙醇的红外光谱中,羟基的吸收峰在3333 cm-1,而乙醇的1%CCl4 溶液的红外光谱中羟基却在3650 cm-1和3333 cm-1两处有吸收峰,试解释之。 9. 能与气相色谱仪联用的红外光谱仪有: (1)傅立叶变换红外分光光度计;(2) 快速扫描红外分光光度计;(3)单光束红外分光光度计;(4) 双光束红外分光光度计。 10. 某一液体化合物,分子量为113,其红外光谱见下图。NMR在δ1.40ppm(3H)有三重峰,δ3.48ppm(2H)有单峰,δ4.25ppm(2H)有四重峰,试推断该化合物的结构。 11. 下图为分子式C6H5O3N的红外光谱,写出预测的结构。 12. 有一种液体化合物,其红外光谱见下图,已知它的分子式为C4H8O2,沸点77℃,试推断其结构。
13. 一个化合物分子式为C4H6O2,已知含一个酯羰基和一个乙烯基。用溶液法制作该化合物的红外光谱有如下特征谱带:3090cm-1(强) ,1765cm-1(强),1649cm-1(强),1225cm-1(强)。请指出这些吸收带的归属,并写出可能的结构式。 部分习题参考答案 一、选择题 1—5 (1)、(3)、(4)、(2)、(4) 二、解答及解析题 10.C2H5OOC-CH2-CN
11. 12. CH3COOC2H5
13. CH3COOCH=CH2 第四章 NMR习题
一、选择题 1. 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如何变化? (1) 不变 (2). 逐渐变大 (3). 逐渐变小 (4). 随原核而变 2. 下列哪种核不适宜核磁共振测定 (1). 12C (2). 15N (3) 19F (4) 31P 3. 下列化合物中哪些质子属于磁等价核
(1)HaHbC=CFaFb (2) CHaHbF (3). R—CO—NHaHb (4) 4. 苯环上哪种取代基存在时,其芳环质子化学位移最大 (1)—CH2CH3 (2)—OCH3 (3)—CH=CH2 (4)—CHO 5. 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),其原因是 (1)导效应所致;(2)杂化效应和各向异性效应协同作用的结果;(3)向异性效应所致;(4)杂化效应所致
6. 在通常情况下,在核磁共振谱图中将出现几组吸收峰 (1)3 (2)4 (3)5 (4)6 7 .化合物Ph—CH2—CH2—O—CO—CH3中的两个亚甲基属于何种自旋体系 (1)A2X2 (2)A2B2 (3)AX3 (4)AB 8. 3个不同的质子Ha、Hb、Hc,其屏蔽常数的大小为σb>σa>σc。则它们的化学位移如何? (1)δa>δb>δc (2)δb>δa>δc (3)δc>δa>δb (4)δb>δc>δa 9. 一化合物经元素分析C:88.2%,H:11.8%,它们的1H NMR谱只有一个峰,它们可能的结构是下列中的哪个?
10. 下列化合物中,甲基质子化学位移最大的是 (1)CH3CH3 (2)CH3CH=CH2 (3)CH3C≡CH (4)CH3C6H5 11. 下列化合物中羰基碳化学位移δC最大的是 (1)酮 (2)醛 (3)羧酸 (4)酯 12. 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 (1)紫外和核磁(2)质谱和红外(3)红外和核磁(4)质谱和核磁 二、解答及解析题 1.下列哪个核没有自旋角动量? Li37, He24, C612 2. 电磁波的频率不变,要使共振发生,F和H核哪一个需要更大的外磁场?为什么? 3.下面所指的质子,其屏蔽效应是否相同?为什么?
5. 使用60MHz的仪器,TMS和化合物中某质子之间的频率差为180Hz, 如果使用40MHz仪器,则它们之间的频率差是多少?
6. 曾采用100MHz(2.35T)和60MHz(1.41)两种仪器测定了 的氢谱,两个甲基的化学位移分别为3.17和1.55,试计算用频率表示化学位移时,两个仪器上测定的结果。