有机波谱期末复习
第一章紫外光谱
名词解释
助色团:有n电子的基团,吸收峰向长波方向移动,强度增强.
发色团:分子中能吸收紫外或可见光的结构系统.
红移:吸收峰向长波方向移动,强度增加,增色作用.
蓝移:吸收峰向短波方向移动,减色作用.
增色作用:使吸收强度增加的作用.
减色作用:使吸收强度减低的作用.
吸收带:跃迁类型相同的吸收峰.
选择题
1.不是助色团的是：D
(有n电子的基团,吸收峰向长波方向移动,强度增强.)
A、－OH
B、－Cl
C、－SH
D、CH3CH2－
2所需电子能量最小的电子跃迁是：D
(波长约长，频率越小，能量越小E=hv=h*c/波长)
A、σ→σ*(<150)
B、n →σ*(150-250)
C、π→π*（>200）
D、n →π*（270-300）
3下列说法正确的是：A
A、饱和烃类在远紫外区有吸收
B、UV吸收无加和性（有）
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(共轭系统延长，红移)
4紫外光谱的峰强用εmax表示，当εmax＝5000～10000时，表示峰带：B
A、很强吸收(无此项)
B、强吸收（>5000）
C、中强吸收（200-5000）
D、弱吸收（10-200）
5近紫外区的波长为：C
(10-190远紫外，190-400近紫外，400-800可见紫外)
A、4－200nm
B、200－300nm
C、200－400nm
D、300－400nm
6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：B
（苯3个吸收带K(>200),B(230-270),E2(200-204))
A、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C
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：D
A、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：A
（在极性溶剂中，n →π*蓝移π→π*红移）
A、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：A
A、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A
（波长=光速/频率=3*108/4.47×108×106=670*109m=670nm）
A、670.7nm
B、670.7μ
C、670.7cm
D、670.7m
13化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高A
(波长越短，频率越大，能量越大E=hv=h*c/波长)
A、σ→σ*
B、π→π*
C、n→σ*
D、n→π*
第二章红外光谱
二、选择题（只有一个正确答案）
1、线性分子的自由度为：A
A：3N-5 B: 3N-6 C: 3N+5 D: 3N+6
2、非线性分子的自由度为：B
A：3N-5 B: 3N-6 C: 3N+5 D: 3N+6
3、下列化合物的νC=C的频率最大的是：D（环张力越大化学位移越大）
A B C D
4、下图为某化合物的IR图，其不应含有：D
A：苯环B：甲基C：-NH2（双峰）D：-OH（在3650-3590）
5、下列化合物的νC=C的频率最大的是：A
A B C D
6、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：A
A：925~935cm-1B：800~825cm-1
C：955~985cm-1D：1005~1035cm-1
7，某化合物在3000-2500cm-1有散而宽的峰，其可能为：A
(3300-2500.以3000为中心)
A：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：
酰卤》脂》酸》醛》酮》酰胺
C
R
O
R
A
C
R
O
H
B
C
R
O
F
C
R
O
Cl
C D
https://www.wendangku.net/doc/6710296210.html,中三键的IR区域在：B
A ~3300cm-1
B 2260~2240cm-1
C 2100~2000cm-1
D 1475~1300cm-1
10偕三甲基(特丁基)的弯曲振动的双峰的裂距为：D（按我们书上应该是C）
（偕三甲基就是叔丁基。偕二甲基为1380.1370，偕三甲基为1390,1370）
A 10~20 cm-1 B15~30 cm-1 C 20~30cm-1 D 30cm-1以上
第三章核磁共振
填空题
1、1HNMR化学位移δ值范围约为0~14 。
2、自旋量子数I=0的原子核的特点是不显示磁性,不产生核磁共振现象。
选择题
1、核磁共振的驰豫过程是D
A自旋核加热过程
B自旋核由低能态向高能态跃迁的过程
C自旋核由高能态返回低能态，多余能量以电磁辐射形式发射出去
D高能态自旋核将多余能量以无辐射途径释放而返回低能态
2、请按序排列下列化合物中划线部分的氢在NMR中化学位移的大小C>B>D>A
（甲基《炔《醇（从1到5）《烯《苯《芬羟基《醛《酸《磺酸基)
（此处醇经过经验计算，得到为1.22小于CH3CO--）
a H
H b (CH
3
)3COH c CH3COO CH3 d CH3C CCH3
3、二氟甲烷质子峰的裂分数和强度比是C
A单峰，强度比1
B双峰，强度比1：1
C 三重峰，强度比1：2：1
D 四重峰，强度比1：3：3：1
4、核磁共振波谱产生，是将试样在磁场作用下，用适宜频率的电磁辐射照射，使下列哪种粒子吸收能量，产生能级跃迁而引起的 B (具有磁矩的核)
A原子B有磁性的原子核C有磁性的原子核外电子D有所原子核
5、磁等同核是指：D
A、化学位移相同的核
B、化学位移不相同的核
C、化学位移相同，对组外其他核偶合作用不同的核
D、化学位移相同，对组外其他核偶合作用相同的核
6、具有自旋角动量，能产生核磁共振的原子核是：A
A、13C核
B、12C核
C、32S核
D、16O核
7在苯乙酮分子的氢谱中，处于最低场的质子信号为：A
（A>C>B>D）
A、邻位质子
B、间位质子
C、对位质子
D、甲基质子
8、下述化合物中的两氢原子间的4J值为：B
(邻6-9间1-3对0-1)
H
H
A、0-1Hz
B、1-3Hz
C、6-10Hz
D、12-18Hz
9、NOE效应是指：C
A、屏蔽效应
B、各向异性效应
C、核的Overhauser效应
D、电场效应
10、没有自旋角动量，不能产生核磁共振的原子核是：D
A、13C核
B、2D核
C、15N核
D、16O核
11、在下述化合物的1HNMR谱中应该有多少种不同的1H核：A
A、1 种
B、2种
C、3种
D、4种
12、下列各组化合物按1H化学位移值从大到小排列的顺序为：C
CH
2=CH
2
CH CH C
O
H
a b.
. c. d.
13，当采用60MHz频率照射时，发现某被测氢核共振峰与TMS氢核间的频率差( )为420Hz，试问该峰化学位移( )是多少ppm：B
（差值/标准*10·6）
A、10
B、7
C、6
D、4.2
14、下述化合物氢谱中的甲基质子化学位移范围为：B
C CH
3
O
（甲基连氧 3.3-4，甲基连羰基 2.1，吸电子诱导与π-π则位移增大，p-π则位移减小）
A、0-1ppm
B、2-3ppm
C、4-6ppm
D、6-8ppm
15、下述化合物中的两氢原子间的3J值为：C
H
H
A、0-1Hz
B、1-3Hz
C、6-10Hz
D、12-18Hz
16.没有自旋的核为C
A、1H
B、2H
C、12C
D、13 C
17、当采用60MHz频率照射时，某被测氢核的共振峰与TMS间的频率差（△ν）为430Hz，问该峰化学位移（δ）是多少ppm? C
A、4.3
B、43
C、7.17
D、6.0
18
、化合物的1H NMR谱中应该有多少种化学环境不同的1H核？D
A、8
B、 4
C、2
D、1
19.化合物O
的1H NMR谱中，化学位移处在最低场的氢核为B
A、甲基
B、邻位氢
C、间位氢
D、对位氢
20、判断CH3CH2CH2CO2H分子中1H核化学位移大小顺序B
a b c d
A、a>b>c>d B 、d>c>b>a C、c>b>a>d D、d>a>b>c
21、当采用60MHz频率照射时，对羟苯乙羟酸分子中苯环上的四个氢呈现两组峰，分别为6.84和7.88ppm，偶合常数为8 Hz，试问该两组氢核组成何种系统？ D
(位移》J用AX （7.88-6.84)*60=62.4>>J）
A、A2 B2
B、A2 X2
C、AA` BB`
D、AA` XX`
22、在刚性六元环中，相邻两个氢核的偶合常数J aa值范围为 A
(环己烷Jaa8-10 Jae2-6 Jee2-5)
A、8---10Hz
B、0----2Hz
C、2--3Hz
D、12--18Hz
23、在低级偶合的AX系统中共有 C 条谱线。
（AX,AB,A2均为二旋系统，期中AX,AB为四条谱线，A2为一条）
A、 2
B、3
C、4
D、5
24、在化合物CH3—CH==CH—CHO中，--CHO的质子化学位移信号出现区域为 D （在9.5-10）
A、1--2 ppm
B、3--4 ppm
C、6--8 ppm
D、8--10 ppm
25
的1H NMR谱中，化学位移处在最高场的氢核为B
（经验计算5.25+同+顺+反而-coor的同为2.11，顺为-0.35，反为-0.64 所以选B）A、Ha B、Hb C 、Hc D、CH3
26
1H NMR谱中，1H核化学位移大小顺序为 B
A、CH3>Ho>Hm>Hp
B、Ho > Hp > Hm> CH3
C 、Hm > Hp > Ho > CH3 D、Hm > Ho > Hp > CH3
27、在化合物H
3
C
CH
3
CH
3
a
1
a
2
a
3
中，三个甲基的化学位移值分别为a1 1.63,a2为 1.29,a3为
0.85。其中，a2和a3的δ值不同，后者明显向高场移动是因为该甲基C
A、受双键吸电子影响
B、受双键供电子影响
C、位于双键各向异性效应的屏蔽区
D、位于双键各向异性效应的去屏蔽区
第三章核磁共振-碳谱
二、填空题
1、13CNMR化学位移δ值范围约为0~220。
2、FID信号是一个随时间 t变化的函数，故又称为时畴函数；而NMR信号是一个随频率变化的函数，故又称为频畴
函数。
三、选择题
1、在下述化合物的13CNMR谱中应该有多少种不同的13C核：A
A、1 种
B、2种
C、3种
D、4种
2、下列各组化合物按13C化学位移值从大到小排列的顺序为：C
(sp3 CH 3-CH 3 CH CH C O H a b. . c. d. A、a>b>c>d B 、d>c>b>a C 、c>d> b > a D 、b>c>a>d 3、下述化合物碳谱中的甲基碳的化学位移范围为：A C CH 3 O (甲基连氧直达60，甲基连羰基在20左右) A、10-50ppm B、50-70ppm C、100-160ppm D、106-200ppm 4、下列化合物的偏共振去偶的13CNMR波谱中，甲基应出现几条谱线：D CH 3 (碳上连有n个H则有N+1条谱线) A、1 B、2 C、3 D、4 5、一个分子式为C6H8的化合物，在噪音去偶谱上出现三个单峰，偏共振去偶谱中出现一个三重峰和二个双峰，该化合物的可能结构是：B A. B. C. D. 6、下列化合物的噪音去偶的13CNMR 波谱中应出现几条谱线： C (噪音去偶又叫质子宽带谱 5种环境的C) CH 3 C A 、7 B 、6 C 、5 D 、4 7、一个分子式为C 6H 8的化合物，在噪音去偶谱上只出现两个单峰，偏共振去偶谱中出现一个三重峰和一个双峰，该化合物的可能结构是：A (两种环境的C) A. B. C. D. 8、 CH 3 的宽带质子去偶的13C NMR 谱中应出现几条谱线？ D A 、7 B 、6 C 、4 D 、5 9、苯甲醚分子中，苯环上六个碳原子化学位移在最低场的碳原子为 A (A A 、甲氧基取代位 B 、 邻位 C 、间位 D 、对位 10、在化合物 CH 3COOH 的13C NMR 谱中应该有多少种化学环境不同的13C 核？ D A 、5 B 、6 C 、7 D 、8 11、一化合物，分子式为C 6H 8，高度对称，在噪音去偶谱上只有两个信号，在偏共振去偶谱上只有一个三重峰（t ）及一个二重峰（d ），其结构可能为 A A 、 B 、 C 、 CH 3 C C C C CH 3 D 、 CH 2 CH CH CH CH CH 2 第四章质谱 选择题 1、发生麦氏重排的一个必备条件是（C） A) 分子中有电负性基团B) 分子中有不饱和基团 C) 不饱和双键基团γ-位上要有H原子D) 分子中要有一个六元环 2、质谱(MS)主要用于测定化合物中的（C） A) 官能团B) 共轭系统C) 分子量D) 质子数 3、分子离子峰，其质量数与化合物的分子量（A） A) 相等B) 小于分子量C) 大于分子量D) 与分子量无关 4、氮律指出：一般有机化合物分子量与其含N原子数的关系是(B) 含奇数个N原子时，分子量是偶数；B) 含奇数个N原子时，分子量是奇数； C) 含偶数个N原子时，分子量是奇数；D) 无关系 5、异裂，其化学键在断裂过程中发生（A）转移一对电子 A) 两个电子向一个方向转移B) 一个电子转移 C) 两个电子分别向两个方向转移D) 无电子转移 6、某化合物的质谱中，其分子离子峰M与其M+2峰强度比为约1：1, 说明分子中可 能含有（B） A) 一个Cl （3:1）B) 一个Br C) 一个N D) 一个S 7、对于断裂一根键裂解过程，下列哪个说法是对的？（D） 在所有的化合物中，直链烷烃的分子离子峰最强。（芳香烃最强） 具有侧链的环烷烃优先在侧链部位断裂，生成环状游离基。（生成带正电环状碎片） 含双键、芳环的化合物分子离子不稳定，分子离子峰较强。（稳定） 在双键、芳环的β键上容易发生β断裂，生成的正离子与双键、芳环共轭稳定。 8、下列化合物中, 哪个能发生麦氏重排? （D） H3CO O Cl A B C D 9、采用“氮律”判断分子离子峰是质谱解析的手段之一，“氮律”说：（C ） A分子量为偶数的有机化合物含奇数个氮原子，分子量为奇数的有机化合物含偶数个氮原子 C分子量为偶数的有机化合物不合或含偶数个氮原子，分子量为奇数的有机化合物含奇数个氮原子 D有机化合物只能含偶数个氮原子 10、某芳烃（M=120）的部分质谱数据: m/z 120 (M+) 丰度40%, m/z 92 丰度50%, m/z 91 丰度100%，试问该化合物结构如何? （A ） （m/z 92麦氏重排） A B C D 11、某一化合物（M=102），质谱图上于m/z 74 (70%)处给出一强峰，其结构为（C）（102-72=28麦氏重排，除去的一定是乙烯，不可为丙烯） A) (CH3)2CHCOOCH3B) CH3CH2CH2CH2COOH C) CH3CH2CH2COOCH3 D) (CH3)2CHCH2COOH 12、某烷烃类化合物MS图如下右图，该化合物的结构为 （B） A) C7H14B) C2H5Br C) C3H7Cl D) C2H5F 13、一个醚类，质谱图上在m/z92，处有一强的离子峰，该化合物结构为何？（C） A O B O C O D O 16、化合物I 的MS图中（M＝156），丰度最大的峰是y（A） （优先去大基团，生成稳定的碳正） A m/z 99 B m/z 141 C m/z 113 D m/z 57 A C3H5 B C4H11N C C3H6O D C4H9N2 18、下列化合物，哪个能发生RDA裂解？（A） A O B C D 9、对于断裂一根键的裂解过程，下面哪个说法是对的？（D） A 在所有的化合物中直烷烃的分子离子峰最强。 B 具有侧链的环烷烃优先在侧链部位断键，生成环状的游离基。 C 含双键的，芳环的化合物分子离子不稳定，分子离子峰较强。 D 在双键，芳环的β键上容易发生β断裂，生成的正离子与双键，芳环共轭稳定。 20、下列化合物中，哪个能发生麦氏重排？（D） 21、采用“氮规律”判断分子离子峰是质谱解析的手段之一，“氮规律”说：（C） A 分子量为偶数的有机化合物含奇数个氮原子，分子量为奇数的有机化合物含偶数个氮原子 B 分子量为奇数的有机化合物不含氮原子。 C 分子量为偶数的有机化合物不含或含偶数个氮原子，分子量为奇数的有机化合物含 D 有机化合物只能含偶数个氮原子。 22、某芳烃（M＝120）的部分质谱如下，试问该化合物结构为何？（A） 23、某化合物的分子量为67，试问下述分子式中哪一个可能是正确的：C A C4H3O B C5H7 C C4H5N D C3H3N2 24、某芳烃（M＝134），质谱图上于m/z 105 处有一强的峰，其结构可能为下述化合物的哪一种：B A B C D 25、某化合物的质谱图如下，该化合物含有的元素 为：D A 只含有C、H、O B、含S C、含Cl D、 含Br 26、质谱图中出现的强度较低的，峰较宽、且m/z 不是整数值的离子峰，这类峰称为：B A 分子离子峰 B 亚稳离子峰 C 同位素峰 D 碎片离子峰 27、容易发生MS裂解的双重重排(长链双氢重排)的化合物是A (因为断裂产物是61+14n，所以至少算是乙酸，所以应该是甲酸以上的酸) 28、芳烃的分子离子峰的相对强度通常是A A 较强 B 较少 C 很弱 D 不出现 29、化合物的O 通常可看到m/z 为___D _______的很强的碎片峰。 A 105 B 91 C 88 D 78 30、化合物 的MS 中有一 m/z 为92 峰，该峰是通过什么方式裂解产生的C A β开裂 B α开裂 C 麦氏重排 D 经四元环的氢迁移重排 31、卤代烃可发生___B____位的脱卤化氢裂解 A 1、2或3、4 B 1、2 或1、4 C 1、3 或1、4 D 1、4 32、某化合物的分子量为84，试问下述分子式中哪一个可能是不正确的：C A 、C 5H 8O B 、 C 6H 12 C 、C 5H 10N D 、C 4H 8N 2 33、某芳烃(M=134)，质谱图上于m/z91处有一强峰，其结构可能为下述化合物中的哪一种： B A. B. C. D. 34、某化合物的质谱图如下，该化合物含有的元素为：C m/z 84 86 49 51 A 、只含C 、H 、O B 、含S C 、含Cl D 、含Br 35、质谱图中出现的质荷比不等于它的质量，而只等于它质量的半数的峰，这类峰称为：C A 、分子离子峰 B 、亚稳离子峰 C 、双电荷离子峰 D 、碎片离子峰 36、正丁基苯(MW=134)的质谱裂解产生m/z134, m/z105，m/z92，m/,91(基峰)，m/ z,78和m/z65等峰，试写出上述碎片离子产生的开裂途径。 CH 2-CH 2-CH 2-CH 3 m/z92，麦氏重排 m/,91(基峰) 形成卓翁离子 37、在某烯的质谱图上，m/z83及m/z57处有两二个强峰，试判断该烯的结构是（A ） 还是（B ）。 A B 38、某化合物结构可能是（A ）或（B ），质谱上有m/z97及m/z111离子峰，试推测该化合物结构。 C H 3-C H-C H=C H-C H 2-C H-C H 2-C H 3 C H 3 C H 3C H 3-C H 2-C H-C H=C H-C H 2-C H-C H 3 C H 3C H 3 有机波谱分析习题 第一章电子辐射基础 (一)判断题 1．现代分析化学的任务是测定物质的含量。( ) 2．测定某有机化合物中C、H、O、N元素含量的方法属于定性分析。( ) 3．测定某有机化合物中是否含有羰基属于有机结构分析。( ) 4．利用物质分子吸收光或电磁辐射的性质，建立起来的分析方法属于吸收光谱分析。( ) 5．物质被激发后，利用物质跃迁至低能态或基态时发光的性质建立起来的分析方法属于发射光谱分析。( ) 6．根据Franck-condon原理，在电子能级发生跃迁时，必然伴随振动能级和转动能级的变化。( ) 7．紫外吸收光谱、红外吸收光谱、核磁共振波谱和质谱是有机结构分析的四种主要的有机光波谱分析方法，合称为四大谱。( ) 8．电磁辐射的波长越长，能量越大。( ) 9．有机波谱分析方法和仪器分析方法的灵敏度和准确度都要比化学分析法高得多。( ) 10．一般来讲，分子光谱远比原子光谱复杂，原子光谱通常为线状光谱，而分子光谱为带状光谱。( ) 11．吸收定律偏离线性完全是由于仪器因素引起的。( ) 12．电子能级间隔越小，跃迁时吸收光子的频率越大。( ) 13．分子光谱是由于电子的发射而产生的。( ) 14．分子荧光也叫二次光，都属吸收光谱的畴。( ) 15．ICP可用于测定F、Cl、Br、C、H、N、O、S等非金属元素。( ) (一)判断题答案 1．×2．×3．√4．√5．√6．√7．√8．×9．×l0．√11．×l2．×13．×l4．×l5．× (二)单选题 1．光或电磁辐射的二象性是指( )。 A．电磁辐射是由电矢量和磁矢量组成；B．电磁辐射具有波动性和电磁性； C．电磁辐射具有微粒性和光电效应；D．电磁辐射具有波动性和微粒性。 2．光量子的能量与电磁辐射的哪一个物理量成正比?( ) A．频率；B．波长；C．周期；D．强度 3．可见光区、紫外光区、红外光区、无线电波四个电磁波区域中，能量最大和最小的区域分别为( )。 A．紫外光区和无线电波区；B．紫外光区和红外光区； C。可见光区和无线电波区；D．可见光区和红外光区。 4．频率为l×107MHz的电磁辐射是处在哪个光区?( ) A．红外光区；B．紫外光区；C．无线电波区；D．可见光区。 5．有机化合物成键电子的能级间隔越小，受激跃迁时吸收电磁辐射的( )。 A．能量越大；B．波数越大；C．波长越长；D．频率越高。 6．分析化学发生第二次变革的年代是( )。 A．20世纪初；B．20世纪20年代；C．20世纪40年代；D．20世纪末。 目录 第二章：紫外吸收光谱法 .................................................................................................................................................... ３第三章红外吸收光谱法.............................................................................................................................................. ８第四章NMR习题 ................................................................................................................................................... １２第五章质谱............................................................................................................................................................... １９波谱分析试卷A ................................................................................................................................................................. ３０波谱分析试卷B .................................................................................................................................................................. ３８波谱分析试卷C ................................................................................................................................................................. ４７二.......................................................................................................................................................................................... ５６第二章红外光谱............................................................................................................................................................... ５７第三章核磁共振........................................................................................................................................................... ５９第三章核磁共振-碳谱................................................................................................................................................... ６４第四章质谱..................................................................................................................................................................... ６６第一节：紫外光谱(UV) .................................................................................................................................................... ７２ 核磁共振波谱分析法习题 二、选择题 1．自旋核7Li、11B、75As, 它们有相同的自旋量子数Ι=3/2, 磁矩μ单位为核磁子，μLi=3.2560, μB=2.6880, μAs =1.4349 相同频率射频照射，所需的磁场强度H大小顺序为 ( ) A B Li>B B>B As B B As>B B>B Li C B B>B Li>B As D B Li>B As>B Li 2．在 O－H 体系中，质子受氧核自旋－自旋偶合产生多少个峰 ? ( ) A 2 B 1 C 4 D 3 3．下列化合物的1H NMR谱，各组峰全是单峰的是 ( ) A CH3-OOC-CH2CH3 B (CH3)2CH-O-CH(CH3)2 C CH3-OOC-CH2-COO-CH3 D CH3CH2-OOC-CH2CH2-COO-CH2CH3 4．一种纯净的硝基甲苯的NMR图谱中出现了3组峰, 其中一个是单峰, 一组是二重峰，一组是三重峰。该化合物是下列结构中的 ( ) 5．自旋核7Li、11B、75As, 它们有相同的自旋量子数Ι=3/2, 磁矩μ单位为核磁子，μLi=3.2560, μB=2.6880, μAs =1.4349 相同频率射频照射, 所需的磁场强度H大小顺序为( ) A B Li>B B>B As B B As>B B>B Li C B B>B Li>B As D B Li>B As>B Li 6．化合物CH3COCH2COOCH2CH3的1H NMR谱的特点是 ( ) A 4个单峰 B 3个单峰，1个三重峰 C 2个单峰 D 2个单峰，1个三重峰和1 个四重峰 7．核磁共振波谱法中乙烯、乙炔、苯分子中质子化学位移值序是 ( ) A 苯 > 乙烯 > 乙炔 B 乙炔 > 乙烯 > 苯 C 乙烯 > 苯 > 乙炔 D 三者相等 8．在下列因素中，不会使NMR谱线变宽的因素是 ( ) A 磁场不均匀 B 增大射频辐射的功率 C 试样的粘度增大 D 种种原因使自旋-自旋弛豫(横向弛豫)的速率显著增大 9．将（其自旋量子数I=3/2）放在外磁场中，它有几个能态 ( ) A 2 B 4 C 6 D 8 10．在下面四个结构式中 哪个画有圈的质子有最大的屏蔽常 数？（） 11．下图四种分子中，带圈质子受的屏蔽作用最大的是( ) 教学大纲 课程名称现代波谱分析课程负责人刘博静 开课系部化学与化工学院教研室第一基础教研室 二0一五年九月一日 《现代波谱分析》教学大纲 一、课程基本信息 课程编号： 中文名称：现代波谱分析 英文名称：Modern Spectrum Analysis 适用专业：应用化学专业 课程性质：专业方向选修课 总学时：36 (其中理论教学28学时，实验教学8学时) 总学分：2 二、课程简介 《现代波谱分析》是应用本科专业学生在掌握《无机化学》、《分析化学》和仪器分析》等课程知识后开设的一门专业选修课，该课程内容主要包括：有机质谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、红外和拉曼光谱、紫外和荧光光谱的基本原理、仪器简介与实验技术、基本规律与影响因素、谱图解析的基本程序与应用，以及谱图的综合解析。通过本课程的学习使学生了解波谱分析法的概念、作用以及各波谱之间的互相联系；掌握各分析法的基本原理和谱图特征；掌握应用四大波谱进行结构解析的基本程序；了解有关的实验技术；培养并提高学生的识谱能力、综合运用所学波谱知识解决有机化合物结构表征问题的能力，为学生后续课程学习、毕业论文（设计）和研发工作奠定良好的理论基础。 三、相关课程的衔接 已修课程：有机化学、仪器分析、分析化学 并修课程：工业分析食品分析 四、教学的目的、要求与方法 （一）教学目的 本课程的教学环节包括课题讲授，学生自学，习题讲解和期末考试，通过以上学习，要求学生掌握和了解四大谱图的基本理论及分析方法，培养并提高学生 的识谱能力、综合运用所学波谱知识解决有机化合物结构表征问题的能力，为学生今后毕业论文和工作奠定良好的理论基础。 （二）教学要求 通过本课程的学习，使学生了解有机化合物结构鉴定的现代波谱分析手段、方法；掌握结构解析的原理、规律和过程；掌握波谱的特征数据和化合物结构的关系以及在有机化合物结构鉴定中的应用；培养学生单独或综合利用波谱学技术解决实际问题的能力。 （三）教学方法 以讲授式为主，其它教学方法为辅。 五、教学内容（实验内容）及学时分配 第一章紫外光谱（4学时） 教学内容： 1、紫外光谱基本原理 2、紫外光谱仪 3、各类化合物紫外吸收光谱 4、紫外光谱的应用 本章重点：紫外光谱在结构解析中的应用 本章难点：紫外吸收与分子结构的关系、影响因素；紫外光谱在结构解析中的应用 第二章红外光谱（6学时） 教学内容： 1、红外光谱的基本原理 2、影响红外吸收频率的因素 3、红外光谱仪及样品制备技术 4、各类化合物的红外特征光谱 5、红外图谱解析 6、拉曼光谱简介 7、红外光谱技术的进期及应用 本章重点：利用红外光谱判断常见简单化合物的官能团及结构。 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(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） 综合谱图解析 1.某未知物分子式为C5H12O,它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，它的紫外吸收光谱在200 nm以上没有吸收，试确定该化合物结构。并解释质谱中m/z 57和31的来源。 2?待鉴定的化合物（I ）和（II ）它们的分子式均为C 8H 12O 4。它们的质谱、红外 光谱和核磁共振谱见图。也测定了它们的紫外吸收光谱数据：（I ）入max 223nm , S 4100; （II ）入max 219nm 2300,试确定这两个化合物。 未之物（I ）的谱图 127 100-1 - 10 10 曲 凹 M 亠亲) ? 册 -J P 科 J S W 未之物（II）的谱图 3、某未知物的分子式为C 9H 10O 2，紫外光谱数据表明：该物入max 在26 4、262 I? 257、252nm （&maxIOI 、158、147、194、153）;红外、核磁数据如图所示，试 0 LOtMio. sopoiggg 翌g 嚴效 却31卿］卿丄电00 uyo iw mo 推断其结构，并说明理 由。 ! \ \ 「 1 CCh 1 I J —' 1 1 _■ ____ __ _ ,B . _ ，- T J.亠」亠亠」亠 | * --------------- U 5>0 4. 0 d/ppm 4.某未知物C ii H i6的UV 、IR 、中NMR 、MS 谱图及13C NMR 数据如下，推导 未知物结构。 序号 S c ( ppm ) 碳原子个数 序号 S c ( ppm ) 碳原子个数 1 143.0 1 6 32.0 1 2 128.5 2 7 31.5 1 3 128.0 2 8 22.5 1 4 125.5 1 9 10.0 1 5 36.0 1 MS(E[] 100 so 30D A/tnn 350 血 >0624*68<)2 4 內 OS n 2 2 98765^43211 0SU 'H bMRfCDCI^ 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。 13.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？ 14.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？ 15.六元杂环化合物与芳环化合物具有相似的紫外吸收光谱,请举几个例子比较之，并解释其原因。 16.紫外光谱定量分析方法主要有哪几种？各有什么特点？ 17.摩尔吸光系数有什么物理意义？其值的大小与哪些因素有关？试举出有机化合物各种吸收带的摩尔吸光系数的数值范围。 18.如果化合物在紫外光区有K吸收带、B吸收带和R吸收带，能否用同一浓度的溶液测量此三种吸收带？ 19.紫外分光光度计主要由哪几部分所组成？它是怎样工作的？ 20.计算波长为250nm、400nm的紫外光频率、波数及其所具有的能量(以eV和kJ·mol-1为单位表示）。 21.计算具有1.50eV和6.23eV能量光束的波长及波数。 22.已知丙酮的正己烷溶液有两吸收带，其波长分别为189nm 和280nm，分别属π→π*跃迁和n→π*跃迁，计算π，n，π* 轨道之间的能量差。 23.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。 《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。 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。 13. 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, 14. 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, 15. 六元杂环化合物与芳环化合物具有相似的紫外吸收光谱,请举几个例子比较之，并解释其原因。 16. 紫外光谱定量分析方法主要有哪几种,各有什么特点, 17. 摩尔吸光系数有什么物理意义,其值的大小与哪些因素有关,试举出有机化合物各种吸收带的摩尔吸光系数的数值范围。 18. 如果化合物在紫外光区有K吸收带、B吸收带和R吸收带，能否用同一浓度的溶液测量此三种吸收带, 19. 紫外分光光度计主要由哪几部分所组成,它是怎样工作的, 【第二章有机质谱习题】 测试总分：24.0 1. 单选题：（1.0分） 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。 A. 对 B. 错 参考答案：A 2. 单选题：（1.0分） 分子离子峰的强度与化合物的类型有关，一般含有芳烃的化合物分子离子峰的强度较大。 A. 对 B. 错 参考答案：A 3. 单选题：（1.0分） 分子离子可以是奇电子离子，也可以是偶电子离子。 (只能，一定是奇电子离子) A. 对 B. 错 参考答案：B 4. 单选题：（1.0分） 当分子离子峰的稳定性较低时，可以通过增加轰击电压，使分子离子峰强度增加。 （轰击电压增加之后，使分子离子存在更大的内能，更易断裂，反而会使碎片增加，分子离子峰强度减弱） A. 对 B. 错 参考答案：B 5. 单选题：（1.0分） 双聚焦磁场分离器实现了能量和方向的双聚焦，所以分辨率较高。 A. 对 B. 错 参考答案：A 6. 单选题：（1.0分） 在目前的各种质量分析器中，傅立叶变换离子回旋共振质量分析器具有最高的分辨率。 A. 对 B. 错 参考答案：A 7. 单选题：（1.0分） 根据氮律，由C、H、O、N组成的有机化合物，N为奇数，M一定为奇数；N为偶数，M也为偶数。 A. 对 B. 错 参考答案：A 8. 单选题：（1.0分） 当化合物分子离子中含有C=O基团，而且与这个基团相连的链上有γ-氢原子，该化合物的质谱出现麦氏重排离子。 A. 对 B. 错 参考答案：A 9. 单选题：（1.0分） 在标准质谱图中，醇类化合物的分子离子峰很小或不出现。 A. 对 B. 错 参考答案：A 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 中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 有机波谱解析是应用紫外光谱（UV）、红外光谱（IR）、核磁共振波谱（NMR）、质谱（MS）等现代物理手段研究有机化合物化学结构的一门科学，是有机化合物结构鉴定和分析的常用方法和技术，是药学专业学生需要掌握的基本技能。本课程以紫外吸收光谱、红外吸收光谱、核磁共振波谱和质谱为重点，讲授波谱分析方法的基本原理和应用，使学生掌握综合运用四种主要的有机波谱分析方法，进行有机化合物的结构鉴定，同时了解有机化合物立体结构测定的相关方法。课程的主要内容包括紫外光谱（UV）、红外光谱（IR）、核磁共振波谱（NMR）、质谱（MS）、圆二色谱和旋光谱（CD、ORD）以及谱图的综合解析；同时介绍现代有机波谱的发展趋势和最新进展及其在新药研究和开发方面的应用。 2.设计思路： 本课程讲授波谱分析方法的基本原理和应用，使学生具备利用四大波谱技术进行中等复杂有机化合物结构鉴定的能力。课程内容的选取基于学生具备了相关的有机化学的基础知识和大学物理的相关专业知识。课程内容主要包括五个模块：紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱、质谱、圆二色谱和旋光谱。 - 1 - 1）紫外光谱的主要内容包括紫外吸收光谱的基本原理，紫外吸收光谱与分子结构之间的关系，紫外光谱的解析及应用。 2）红外光谱的主要内容包括红外光谱的基本原理，特征基团与吸收频率，红外光谱的解析及应用。 3）核磁共振波谱的主要内容包括核磁共振的基本原理，化学位移及影响化学位移的因素，自旋偶合与裂分，偶合常数与分子结构的关系，氢谱和碳谱的解析及应用。 4）质谱的主要内容包括质谱的基本原理，分子离子与分子式，有机质谱中的裂解反应，各类有机化合物的质谱，质谱的解析及应用。 5）圆二色谱和旋光谱的主要内容包括圆二色谱和旋光谱的基本原理和方法，CD、ORD与UV之间的关系，CD和ORD的八区律及在有机化合物绝对构型测定中的应用。 通过上述内容的学习，学生能够综合运用四大光谱技术以及立体结构测定的相关方法进行有机化合物的结构解析及应用。 3. 课程与其他课程的关系： 先修课程：《分析化学》、《大学物理III-2》、《有机化学I-2》；后置课程：《天然药物化学》、《药物合成反应》和《药物化学》。学生在学习该课程之前需先修分析化学、有机化学、仪器分析等相关课程，具备相关的有机化学的基础知识和大学物理的相关专业知识。通过《有机波谱解析》课程的学习，有助于学生在后置课程学习中对药物的结构进行分析和确证。 二、课程目标 本课程是药学类学科的基础课程，是药学专业学生需要掌握的基本专业技能。通过本课程的学习，学生能够： 1）了解UV、IR、NMR、MS四种主要有机波谱方法的基本原理，仪器结构以及方法特点等；同时了解有机波谱解析方法在新药研究和开发方面的应用； - 2 - 红外“活性”振动：在振动过程中?μ≠0，其吸收带在红外光谱中可见。 红外“非活性”振动：偶极矩不发生改变(?μ＝0)的振动，这种振动不吸收红外光，在IR谱中观测不到。 3.自由度：基本振动的数目称为振动自由度。 4.振动偶合效应：当两个或两个以上相同的基团连接在分子中同一个原子上时，其振动吸收带常发生裂分，形成双蜂，这种现象称振动偶合 5.特征频率或特征吸收谱带：某些官能团有比较固定的吸收频率，可以作为鉴定官能团的依据。 6.相关峰：每个官能团都有几种振动方式，能产生红外吸收光谱的每种振动一般产生一个相应的吸收峰。习惯上把这些相互依存又可相互佐证的吸收峰。 7.指纹区：＜1333cm-1的频率区域，主要是各种单键（如C－C，C－N，C－O等）的伸缩振动与各 种弯曲振动吸收区。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。 简答题： ?1.红外光谱的原理：分子吸收红外光引起的振动能级和转动能级跃迁而产生的信号。 （记忆：振、转光谱——红外光谱） ?2.红外光谱的产生条件： 当红外光的频率恰好等于基团的振动频率时，分子能吸收该频率的红外光，即形成IR。 ①振动分为：伸缩振动（键长）、弯曲振动（键角） ②频率：化学键力常数k ③红外光被吸收条件：νIR = ν振动；Δμ振动≠0Δμ越大，吸收越强。 3.红外光谱表示方法： 用仪器按照波数（或波长）记录透射光强度（或吸收光强度）→红外光谱图 横坐标：波数（cm-1)或波长（μ m） 纵坐标：透光率（T/%）或吸光度（A） 7.理论上，每个振动自由度在红外光谱区均产生一个吸收峰，但实际的红外谱图中峰的数目比自由度少？ 因为：（1）有偶极矩变化的振动才会产生红外吸收，无瞬间偶极矩变化的振动则不出现红外吸收。 （2）频率完全相同的振动导致峰重叠彼此发生简并。 （3）强宽峰往往要覆盖与它频率相近的弱而窄的吸收峰。 （4）某些振动的吸收强度太弱，以至无法清晰地予以记录。 （5）某些振动的吸收频率超出了记录范围（4000～650cm-1）。 ?8.决定峰强的因素 ①强度与分子振动的对称性：对称性↑→偶极矩变化↓→强度↓ ②强度与基团极性：极性↑→偶极矩变化↑→强度↑ ③强度与分子振动能级跃迁几率：跃迁几率↑→强度↑ ④强度与样品浓度：样品浓度↑→强度↑ 9.影响红外峰位、峰强的因素 1.内部因素： （1）电子效应： a.诱导效应：吸电子基团（-I 效应）使吸收峰向高频方向移动（兰移） b.共轭效应：（+C效应）吸收峰向低波数区移动 （2）空间效应： a.空间位阻：阻碍杂化或共轭 向高波数位移。 b.环张力:环张力的增大，ν C=C （3）场效应：原子或原子团的静电场通过空间相互作用 （4）氢键效应：氢键形成，低波数位移 （5）互变异构 （6）振动偶合效应。 2.外部因素：溶剂、浓度 第二章 质谱习题及答案 解：A 、C 2H 3Cl ，B 、C 2H 6S 分子离子峰为偶数表明含有偶数个氮或不含氮。 C x H y N z O w S S 不含氮 含氮 2 2 RI(M+1) 100 1.10.370.8RI(M) RI(M+2)(1.1)1000.2 4.4RI(M)200x z s x w s ?=++?=++ 2 2 RI(M+1) 100 1.10.370.8RI(M) RI(M+2)(1.1) 1000.2 4.4RI(M)200x z s x w s ?=++?=++ A 、 RI(M+1) 4.8 100 1.10.37100RI(M)100 x z ?=+=?，设z=1，则x=4.02，C 4N 分子量＞62，不合理。所以无氮元素。 同理B ，设z=1，则x=3.11，C 3N 分子量＞62，不合理。所以无氮元素。 同位素相对丰度表，p26表2.3。 对于A ，RI 相对丰度，M ：(M+2)=3:1，则A 中有氯原子，推断其分子式为CH 2=CHCl 对于A ，RI 相对丰度，M ：(M+2)=25:1，则A 中有硫原子，推断其分子式CH 3CH 2 SH 解：C 2H 2Cl 2，ClCH=CHCl m/z=98分子离子峰，M ：(M+2)=6:1，有两个氯。同位素相对丰度表，p26表2.3。 M-35=98-Cl ，M-36=98-HCl ， M-37=98-HCl-H 解：m/z 142=M -43(?C 3H 7)，m/z 142=C 9H 20N ，(n-C 4H 9)3N, 分子离子峰为奇数表明含有奇数个氮。 最新有机波谱分析考试题库及答案目录 第二章:紫外吸收光谱 法 ..................................................................... ........................................................ , 第三章红外吸收光谱法...................................................................... ................................................... , 第四章 NMR习 题 ..................................................................... ........................................................ ,, 第五章质 谱 ..................................................................... ................................................................. ,, 波谱分析试卷 A ...................................................................... ................................................................. ,, 波谱分析试卷 B ...................................................................... ................................................................. ,, 波谱分析试卷 C ...................................................................... ................................................................. ,, 二 ..................................................................... ........................................................................ 有机波谱分析书面作业 一、名词解释 1、波谱学： 2、屏蔽效应 3、电磁辐射区域： 4、重排反应： 5、弛豫过程： 6、质谱： 7、NOE： 8、邻近各向异性效应： 9、介质屏蔽作用： 10、红外吸收： 11、拉曼散射： 二、单谱解析题 1、下图是化合物C10H10O的1HNMR谱，推导其结构。 2、 计算4个C的化学位移值。 3、化合物的分子式为C10H13NO2，其偏共振谱及质子宽带去偶谱如图所示，试推导其可能的结构。 4、分子式C6H14，红外光谱如下，推导其结构。 5、已知某化合物的分子式为C13H22O，1HNMR谱解析有以下基团存在，CH3CO—，(CH3)2CH—,CH2=C(CH3)—,—CH2CH2—，＞CH —CH=CH—（反式），紫外光谱测得最大波长λmax为230nm,约280nm 有一弱吸收（己烷溶剂），推导其结构。 三、综合解析题 1、某化合物B的分子式为C7H7Br，请解析各谱图并推测分子结构。 MS图 1HMR谱 13CNMR 2、某化合物C的分子式为C14H14，请解析各谱图并推测分子结构。 四、简答题 1、识别质谱图中的分子离子峰必须注意哪几点？ 2、谱图综合解析的一般程序？ 3、影响化学位移的因素？ 4、1HNMR谱解析一般程序？ 5、影响振动频率的因素？ 6、质谱解析一般程序？ 有机波谱分析书面作业答案 一、名词解释 1、波谱学：波谱学是涉及电磁辐射与物质量子化的能态间的相互作用，其理论基础是量子化的能量从辐射场向物质转移。 2、屏蔽效应：感生磁场对外磁场的屏蔽作用称为电子屏蔽效应。 3、电磁辐射区域：γ射线区、X射线区、远紫外、紫外、可见光区、近红外、红外、远红外区、微波区和射频区。 4、重排反应：在质谱裂解反应中，生成的某些离子的原子排列并不有机波谱分析习题(最新)
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