波谱.doc

简答题1、简述紫外-可见光谱法及其特点。答：分子的紫外-可见光谱法是利用物质的分子对紫外-可见光谱区（200800nm）的辐射的吸收来进行的一种仪器分析方法。分子在紫外-可见区的吸收与其电子结构紧密相关，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之间的跃迁，故属于电子光谱。在紫外光谱中电子能级发生跃迁的同时也必定伴随着振-转能级的变化，所以分子光谱是带状光谱。紫外吸收曲线一般都是宽峰，这是由于电子跃迁与振转次能级的变化相叠加导致的。紫外-可见光谱法既有较高的灵敏度（10-4-10-7gml-1）和较高准确度，该法一起设备简单，测定快速。2、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：*、n*、*、n*、*、*R带、K带、B带、E带、远紫外光吸收带、末端吸收带等。3、苯乙酮能发生几种类型的电子跃迁，在近紫外光区能出现哪几个吸收带答：*、n*、*、*、*近紫外光区：R带、K带、B带、E带4、简述紫外-可见光谱选择溶剂的基本规则。答：（1）样品在溶剂中应当溶解良好，能达到必要的浓度以得到吸光度适中的吸收曲线（2）溶剂应当不影响样品的吸收光谱，因此在测定的波长范围内溶剂应当是紫外透明的，即溶剂本身没有吸收，透明范围的最短博城称透明界限，测试时应根据溶剂的透明界限选择合适的溶剂。（3）尽量采用低极性溶剂；（4）尽量与文献中所用的溶剂一致（5）溶剂挥发性小，不易燃，无毒性，价格便宜（6）所选用的溶剂应不与待测组分发生反应5、简述溶剂对紫外-可见吸收光谱的影响。答：有些溶剂特别是极性溶剂，对溶质吸收峰的波长、强度及形状可能产生影响。原因是极性溶剂中，溶剂和溶质常形成氢键或溶剂的偶极使溶质的极性增强。因此会引起*跃迁及n*跃迁产生的吸收带迁移。影响吸收强度和精细结构，如B吸收带的精细结构在非极性溶剂中较清楚，但在极性溶剂则较弱，有时要小时而出现一个宽峰。（1） 溶剂极性对最大吸收峰max影响在*跃迁的情况下，其激发态的极性比基态强，则极性溶剂使其激发态能量降低而使*跃迁更容易，所以引起吸收带红移。在n*跃迁时，由于n电子在基态时与极性溶剂易形成稳定的氢键而不易产生能级跃迁，因而使跃迁所需要的能量增加，所以引起吸收带蓝移。溶剂极性越大，形成氢键的能力越强，吸收带蓝移越明显。（2） 溶剂极性对吸收光谱精细结构的影响6、简述紫外-可见光谱的发色团。答：发色团或称生色团，是指一个分子中产生紫外吸收带的官能团，一般为带有电子的集团。7、简述如何通过pH值判断酚性化合物和苯胺类化合物答：溶液从中性变成碱性，若吸收带发生红移则是酚类化合物，从中性变酸性时，弱吸收带发生蓝移则是苯胺类化合物。8、试说明采用什么方法可以区别n*和*跃迁类型答：通过比较吸收峰的摩尔吸收系数大小，强带为*；弱带为n*跃迁。也可在不同极性溶剂中测定最大吸收波长，观察红移和蓝移，发生蓝移的为n*跃迁，发生红移的为*跃迁。9、解释实际上红外吸收谱带（吸收峰）数目比理论计算的振动数目少的原因。答：（1）没有偶极矩变化的振动，不产生红外吸收； （2）相同频率的振动吸收重叠，即简并；（3）一些振动频率超出了仪器可检测的范围10、红外吸收光谱是怎样产生的？答：分子振动能级的跃迁的能量与辐射能E=h相当，且分子中该振动方式必须具有红外活性，即瞬时偶极矩发生变化。11、不考虑其它因素条件的影响，试指出酸、醛、酯、酰氨和酰胺类化合物中出现C=O伸缩振动频率的大小顺序。答：酰氨、酸、酯、醛、酰胺。12、在乙酰乙酸乙酯的红外光谱图中，除了发现1735，1717有吸收峰外，在1650和3000也出现吸收峰。试指出出现后两个吸收峰的主要原因答：试样中存在乙酰乙酸乙酯的烯醇式异构体。因此在 IR 谱图上，除了出现 (C=C)吸收带外，还应出现 (OH)和 (C=O)吸收，(C=O)吸收带出现在 1650 cm-1，(OH) 吸收带在生成氢键时，可移至3000cm-1。13、现有一未知化合物，可能是酮、醛、酸、酯、酸酐、酰胺。试设计一简单方法鉴别之。答：鉴别羰基化合物，快而有效的方法是用IR 光谱法。测定该未知试样的IR 光谱图,然后观察特征吸收。若3300 2500cm-1有一宽吸收带为酸；若3500cm-1左右有中强峰(或等强度双峰),为酰胺；若1300 1000cm-1有中等强度吸收；为酯，若2850 2750cm-1有弱吸收带，为醛；若1810cm-1 和1760cm-1有两个吸收峰，为酸酐；若以上五种情况均无，为酮。14、根据U0=H02可以说明一些什么问题？答：这是发生核磁共振的条件由该式可以说明（1）对于不同的原子核，由于磁旋比不同发生共振的条件不同，即发生共振时U0和H0的相对值不同，（2）对于同一种核，当外加磁场一定时，共振频率也一定；当磁场强度改变时，共振频率也随着改变。15、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，各向异性效应，溶剂效应，氢键、位阻效应等。16、下列化合物OH的氢核，何者处于较低场?为什么? 答：(I)中-OH质子与羰基形成氢键位于较低场。而(II)中甲基具有推电子效应，处较高场。17、何谓自旋偶合、自旋裂分？它有什么重要性？答：有机化合物分子中由于相邻质子之间的相互作用而引起核磁共振谱峰的裂分，称为自旋偶合。由自旋偶合所引起的谱线增多的现象称为自旋裂分偶合表示质子间的相互作用，裂分则表示由此而引起的谱线增多的现象由于偶合裂分现象的存在，可以从核磁共振谱图上获得更多的信息，对有机物结构解析非常有利18、在CH3-CH2-COOH的氢核磁共振谱图中可观察到其中有四重峰及三重峰各一组。(1)说明这些、峰的产生原因；(2)哪一组峰处于较低场?为什么？ 答：（1）由于a-，b- 位质子之间的自旋偶合现象，根据（n+1）规律，CH3质子核磁共振峰被亚甲基质子裂分为三重峰，同样，亚甲基质子被邻近的甲基质子裂分为四重峰。（2）由于a-位质子受到羧基的诱导作用比b-质子强，所以亚甲基质子峰在低场出峰(四重峰)19、解释在下列化合物中，Ha、Hb的d值为何不同？答：Ha同时受到苯环，羰基的去屏蔽效应，而Hb则只受到苯环的去屏蔽效应，因而Ha位于较低场20、简述质谱分析法中怎样判断分子离子？答：1、分子离子必须是一个奇电子离子；2、分子离子的质量奇偶性必须符合氮规则；3、合理的中性丢失；4、符合裂解规律。21、在含有一个溴原子的化合物中，M 和 M+2 峰有怎样的相对强度？答：大约1：122、质谱中有几种类型的离子？各种离子在有机物结构分析中各有什么作用？答：主要离子类型 一、分子离子：判断分子量 二、同位素离子 ：判断特殊原子类型及数目 三、碎片离子 ：提供结构信息四、重排离子 ：提供结构信息 五、亚稳离子：通过亚稳离子峰可以剖析离子的开裂部位，确定离子丢失的中性碎片。六、准分子离子 ：提供化合物类型及分子量七、多电荷离子：辅助确定化合物类型及结构信息 23、请简要说明在质谱法中有几种主要的碎片裂解方式？ 答：离子的碎裂机理主要有： 自由基引发的 -断裂反应 正电荷引发的 i-断裂反应 逆 D-A 反应 重排反应（包括 -氢重排：麦氏重排和其它氢重排）24、4-甲基戊烯酮(也称异丙叉丙酮)有两种异构体，其结构为：(A)CH2=C(CH3)CH2CO(CH3)，(B)CH3C(CH3)=CHCO(CH3)。它们的紫外吸收光谱一个在max=235nm(=12000)有强吸收，另一个在220mm以后无强吸收。判别各光谱属于何种异构体，并说明原因。答：max=235nm(=12000)为结构(B)，无强吸收的为结构(A)。25、某化合物根据红外光谱及核磁共振谱推定其结构可能为(A)或(B)，而在甲醇中测其紫外光谱为max为281nm(=9700)，试问结构为何种？ 26、乙酰乙酸乙酯有酮式和烯醇式两种互变异构体：在极性溶剂水中，哪个异构体占优势？在非极性溶剂己烷中，哪个异构体占优势？