波谱解析试题

波谱解析试题a一、名词解释（5*4 分=20 分）1. 波谱学：波谱学是涉及电池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. 电池辐射区域 ：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保持原来分子结构的关系，发生了原子或基团重排，产生这些重排离子的反应叫做重排反应5. 驰骋过程 :要想维持 nmr 信号的检测， 必须要有某种过程， 这个过程就是驰骋过程，即高能态的核以非辐射的形式放出能量回到低能态，重建boltzmann分布的过程。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：（c）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：（ d）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：（ b） 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精品资料态所需的能量是如何变化的：（ b ）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）a、12cb、15 nc、19fd、31 p6. 在丁酮质谱中，质荷比质为29 的碎片离子是发生了（b）a、-裂解b、i-裂解c、重排裂解d、-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（c）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(c) a.ch2=ch2b.chchc.hcho d.a、a、b、c、db、a、c、b、dc、c、d、a、bd、d、c、b、a 9.在碱性条件下，苯酚的最大吸波长将发生何种变化?(a)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：(b )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，二是分子在振动过程中偶极矩的变化必须不为零2. 影响物质红外光谱中峰位的因素有哪些？答：（ 1）诱导效应，（ 2）共轭效应，（ 3）氢键效应， 4）振动偶合效应，（ 5）空间效应，（ 6）外部因素。3. 色散型光谱仪主要有哪些部分组成？答：由光源、分光系统、检测器三部分组成。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？ 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。5. 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。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% 。（1） ）分子中是否含有brcl?不含br cl。(2) 分子中是否含有s?无 s。(3) 试确定其分子式为c3h4o2。2.分子式为 c8h8o 的化合物， ir（cm 1）：3050 ，2950,1695 ，1600 ，1590 ，1460,1370,1260,760， 690 等处有吸收，（1） ）分子中有没有羟基（ o h）？没有。（2） ）有没有苯环有。o（3） ）其结构为。3. 某未知物的分子式为c3h6o ，质谱数据和核磁共振谱如图1、2 所示，试推断其结构。图 1 、c3h6o 的质谱图 2 、c3h6o 的核磁共振谱答：从核磁共振可知只有一种氢，从质谱可知58 43可见含有甲基， 43 15o说明含有羰基，结合其不饱和度=1可推知是波谱分析试题c一、解释下列名词（每题2 分，共 10 分）1、摩尔吸光系数；浓度为1mol/l ，光程为 1cm 时的吸光度2、非红外活性振动；分子在振动过程中不发生瞬间偶极矩的改变3、弛豫时间；高能态的核放出能量返回低能态，维持低能态的核占优势，产生 nmr 谱，该过程称为弛豫过程，所需要的时间叫弛豫时间4、碳谱的-效应；当取代基处在被观察的碳的位，由于电荷相互排斥， 被观察的碳周围电子云密度增大，c 向高场移动5、麦氏重排：具有氢原子的不饱和化合物，经过六元环空间排列的过渡态，氢原子重排转移到带正电荷的杂原子上，伴随有cc键的断裂二、选择题：每题1 分 ， 共 20 分 accaaacdbbadbdbbbcbc1、频率（ mhz ）为 4.47 10 8 的辐射，其波长数值为（a） a、670.7nmb、670.7c、670.7cmd、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（ c ）a、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3、紫外光谱是带状光谱的原因是由于（ c）a、紫外光能量大b、波长短c、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因d、电子能级差大4、化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高？（a）a、b、c、nd、n5 、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）a、水b、甲醇c、乙醇d、正已烷6 、ch 3-ch 3的哪种振动形式是非红外活性的（a）a、c-cb、c-hc、as chd、sch7、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：（c）a、诱导效应b、共轭效应c、费米共振d、空间位阻8、一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为：（ d）a、玻璃b、石英c、红宝石d、卤化物晶体9、预测 h2s 分子的基频峰数为：（ b）a、4b、3c、2d、110、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需的能量是如何变化的？（b）a、不变b、逐渐变大c、逐渐变小d、随原核而变11 下列哪种核不适宜核磁共振测定（）a、12cb、15 nc、19fd、31 p12 、 苯 环 上 哪 种 取 代 基 存 在 时 ， 其 芳 环 质 子 化 学 位 移 值 最大（）a、ch 2ch 3b、och 3c、ch=ch 2d、-cho13、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) ，其原因为：（）a.导效应所致b.杂化效应和各向异性效应协同作用的结果c.各向异性效应所致d.杂化效应所致14、确定碳的相对数目时，应测定（）a、全去偶谱b、偏共振去偶谱c、门控去偶谱d、反门控去偶谱15、1jc-h 的大小与该碳杂化轨道中s 成分（）a、成反比b、成正比c、变化无规律d、无关16、在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压固定时，若逐渐增加磁场强度h ，对具有不同质荷比的正离子，其通过狭缝的顺序如何变化？（）a、从大到小b、从小到大c、无规律d、不变17、含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为：（）a、偶数b、奇数c、不一定d、决定于电子数18、二溴乙烷质谱的分子离子峰m 与 m+2 、m+4 的相对强度为：（）a、1:1:1b、2:1:1c、1:2:1d、1:1:219 、 在 丁 酮 质 谱 中 ， 质 荷 比 质 为29的 碎 片 离 子 是 发 生了（）a、-裂解b、i-裂解c、重排裂解d、-h 迁移20 、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、质谱和核磁精品资料三、回答下列问题（每题 2 分，共 10 分）1、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，二是分子在振动过程中偶极矩的变化必须不为零2、色散型光谱仪主要有哪些部分组成？答：由光源、分光系统、检测器三部分组成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、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5、在质谱中亚稳离子是如何产生的以及在碎片离子解析过程中的作用是？答：离子 m1 在离子源主缝至分离器电场边界之间发生裂解，丢失中性碎片， 得到新的离子m 2。这个 m2 与在电离室中产生的m2 具有相同的质量，但受到同m1 一样的加速电压，运动速度与m 1 相同，在分离器中按m2 偏转，因而质谱中记录的位置在m* 处， m*是亚稳离子的表观质量，这样就产生了亚稳离子。由于 m*m 22 /m1，用 m* 来确定 m1 与 m 2 间的关系， 是确定开裂途经最直接有效的方法四、推断结构（ 20 分）某未知物的分子式为 c9h10 o2，紫外光谱数据表明：该物 max 在 264 、262 、257 、252nm( max 101 、158 、147 、194 、153) ；红外、核磁、质谱数据如图 4-1 ，图 4-2 ，图 4-3 所示，试推断其结构。精品资料图 4-1 未知物 c9h10o2 的红外光谱图图 4-2 化合物 c9h10o2 的核磁共振谱图 4-3 化合物 c9h10o2 的质谱图答：五、根据图5-1 图 5-4 推断分子式为c11h20 o4 未知物结构（ 20 分）精品资料图 5-1 未知物 c11h20o4 的质谱、紫外数据和元素分析数据图 5-2 未知物 c11h20o4 的红外光谱图 5-3 未 知 物 c11 h20o4 的 13 cnmr 谱图 5-4 未 知 物 c11h20o 4 的 1hnmr 谱答：六、下图为如下结构化合物的13c 谱和 dept 谱，请在其结构式上标明与13c 谱峰号相对应的c 原子编号。（ 20 分）。图 6-1 化合物的13c 谱 和 dept 谱（a）常规质子去偶13c 谱； (b)所有质子相连的碳；(c) dept-90谱，只有ch 峰； (d) dept-130谱， ch 、ch 3 为正峰， ch 2 为负峰；答：波谱解析试题d一、名词解释（5*3 分=15 分）1. 化学等价 ：分子中两个相同的原子处于相同的化学环境时称化学等价。2. 扫场法：固定电磁辐射的频率，通过连续改变磁场的强度，产生共振，称为扫场法。3. 亚稳离子 ：离子 m1 在离子源主缝至分离器电场边界之间发生裂解，丢失中性碎片，得到新的离子 m 2。这个 m2 与在电离室中产生的 m2 具有相同的质量，但受到同 m1 一样的加速电压，运动速度与 m1 相同，在分离器中按 m2 偏转，因而质谱中记录的位置在 m* 处，亚稳离子的表观质量 m* m22 /m1：4. 生色团：通常把那些本身在紫外或可见光区域产生吸收带的基团称为生色团（或将含有 键的基团）5. 化学全同 ：在同一分子中，化学位移相等的质子称为化学全同质子。化学全同质子具有相同的化学环境。二、选择题 。（ 10*2 分=20 分） cccdbbcadc1. 某化合物在紫外光区204nm处有一弱吸收，在红外光谱中有如下吸收峰： 3300-2500cm-1（宽峰），1710 cm-1 ，则该化合物可能是（） a、醛b、酮c、羧酸d、烯烃2. 核磁共振波谱解析分子结构的主要参数是（）a、质荷比b、波数c、化学位移d、保留值3. 某有机物 c8h7n 的不饱和度为（）a、4b、5c、6d、74. 分子的紫外 -可见光吸收光谱呈带状光谱，其原因是什么（）a、分子中价电子运动的离域性b、分子中价电子的相互作用c、分子振动能级的跃迁伴随着转动能级的跃迁d、分子电子能级的跃迁伴随着振动、转动能级能级的跃迁5. 预测 h2o 分子的基本振动数为：（）a、4b、3c、2d、16. 下列化合物，紫外吸收 max 值最大的是（）a、b、c、d、ocl7. 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（ a）诱导效应（ b）共轭效应（ c）费米共振（ d）空间位阻8. cl2 分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目a 0b 1c 2d 39. 红外光谱法 , 试样状态可以a气体状态b固体状态c 固 体,液体状态d气体, 液体, 固体状态都可以在含羰基的10. 色散型红外分光光度计检测器多a 电子倍增器b光电倍增管c 高真空热电偶d无线电线圈三、填空题（15*1 分=15 分）质量分析器既实现了方向聚焦聚焦，又实现了能量聚焦聚焦。2、弛豫过程对于核磁共振信号的观察很重要，弛豫过程一般分为自旋- 晶格弛豫、自旋-自旋弛豫。3、酮类化合物易发生 断裂和 i 断裂，长链脂肪酮还容易发生麦氏重排，写o出2- 戊 酮 （） 发 生 上 述 三 种变 化产 生的 离 子及 其 质 荷比ch3ch2ch2+m/z:43、ch3+ohm/z:15、ch3c o+m/z:43、ch3ch2ch2c o+ m/z:71、m/z: 58 等 。1、质谱（ms ）仪器中，单聚焦质量分析器只实现了方向聚焦聚焦，而双聚焦4、影响红外光谱中基团频率位移的因素有电子效应、空间效应、氢键。此外，振动耦合、费米共振等也会使振动频率位移。四、简答题（ 5*4 分=20 分）1. 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. 简述质谱分析法中怎样判断分子离子?答：分子离子必须是一个奇电子离子。分子离子的质量奇偶性必须符合氮规则。合理的中性丢失3. 解释何谓红移，何谓蓝移？答：使化合物吸收波长向长波方向移动的现象叫红移。使化合物吸收波长向短波方向移动的现象叫蓝移。4. 试说明苯酚和环己醇的红外光谱有何不同。答：苯酚在 1600-1400 cm-1有苯环的骨架伸缩振动，770-730 ，715-685 cm-1有苯环单取代c-h 面