波谱解析习题

1、1请对化合物 Ph-CO-CO-Ph的1H-NMR进行指认（溶剂 CDCI3）。答：从结构式可知该化合物具有对称结构，两个苯环相应谱峰重合，只需考虑一个苯环。该 化合物氢谱在7.08.0区间有三组峰，从峰面积判断从高场到低场质子数依次为2、1、2。其中，S 7.97的峰为d峰，2H，化学位移值较大说明它处于羰基的邻位（羰基为强吸电子 基团，对邻对位有去屏蔽作用），应为a、a。另外该峰为双峰也证明这一点（ a仅和b, a 仅和b耦合）。S 7.65的峰仅有一个 H ,因此应为c,该峰为t峰表明c与b、b耦合。S 7.50 的峰为t峰，2H，其化学位移值最小表明它应处于羰基间位，应为b、b，另外b

2、和a、c,b和a、c耦合，因此该峰应为三重峰，与谱图吻合。400 MHz，溶剂 CDCl 3）。2. 请对下面化合物1H-NMR低场部分的谱峰进行指认（仪器频率解：该化合物的氢谱在低场共有6组峰，其中87.26处的单峰为溶剂峰（即氘代氯仿中残余的微量CHCI3质子吸收峰）。剩下5组峰从高场到低场峰面积比表明它们的质子数依次为1、2、1、2、1,对应a和a、b和b、c、d、e六种质子。其中8 9.6的双峰根据化学位移应是醛基氢 e,其耦合常数J = 8.0 Hz,应是e和邻位氢 d的耦合常数。86.75处的峰（1H ）为dd峰，耦合常数为J = 16, 8.0 Hz，其中16 Hz应是反 式烯键

3、的两个H的耦合常数，而 8.0 Hz即是与醛基氢e的耦合常数，因此该峰为 do 87.38 处的双峰耦合常数 J = 16 Hz ,说明该氢和峰 d处于烯键反位，因此为 Co86.68 （2H, d, J = 8.8 Hz）和7.45 （2H, d, J = 8.8 Hz）应为对位二取代苯环上的两组质子， 两个取代基中，二甲胺基是供电子基团，使邻对位质子移向高场，而烯键是吸电子基团，使邻对位质子移向低场。因此36.68处的峰应为a和a , 37.45处的峰应为b和b。3. 下图是对甲氧基苯丁酸的 1H-NMR谱，试对谱图中的各峰进行归属。b c def解：图中共有7组峰，即分子中有7种不同的质

4、子。从高场到低场各组峰的质子数根据积分 线高度比依次为 2、2、2、3、2、2、1。根据质子化学位移范围，04区域的四组峰为饱和碳上的质子信号（a、d、e、f）; 78区域2组峰为苯环上质子信号（b和b、c和c）； >10处是羧基上质子（g）。按照耦合裂分及影响化学位移值的因素，3 3.7的3H单峰应为甲氧基 a； 3 2.6和2.3的两组峰化学位移值较大，且为3重峰，应为d和f,根据苯环和羧基诱导效应强弱，2.6处的t峰应为d, 2.3处的t峰应为f; 3 2.0处的多重峰化学位移值较小，且为多重峰（分别 与d、f耦合），因此为e。7左右的2个2H的d峰应为苯环质子（b、b、c、c ,

5、 b和b、c和c均为化学等价质 子，谱峰重合）。b、b处于甲氧基的邻位，c、c处于烷基的邻位，由于甲氧基对邻对位的供 电子屏蔽效应较强，因此高场一侧（3 6.7）的峰为b、b，低场一侧（3 7.1）的峰为c、c。4. 对丙烯酸丁酯（C7H12O2）的1H-NMR谱图进行指认。7 c-o-c -C -C -ch3o解：图中共有7组峰，根据积分线高度和各峰的积分值比例，可知各峰的质子数从高场到低场依次为3、2、2、2、1、1、1,共12个氢，与结构式相符。其中，04.5区域4组峰为饱和碳上的质子，即丁基质子（ a、b、c、d）。其中S 0.9处 的t峰（3H）应为甲基a； S 1.4和1.6的两组

6、多重峰应分别为 b、c； S 4.2处的t峰应为d （d与氧原子相连，故化学位移较高，t峰说明邻位C仅2H）。5.56.5区域3组dd峰（伯）为3个烯氢（e、f、g）。它们的指认可通过化学位移和耦 合常数两种方法。e、f、g分别处于酯基的同碳、反位和顺位，根据烯氢化学位移理论值可 知从高场到低场依次为 f、e、g。另外3组峰均为dd峰，其中5.8处的dd峰耦合常数为J = 10, 1.8 Hz,依次为顺式和同碳耦合常数，说明该峰为f; 6.1处的dd峰耦合常数为J = 17, 10Hz,依次为反式和顺式耦合常数，即该氢顺位和范围均有H，应为e； 6.4处的dd峰耦合常数为J = 17, 1.8

7、 Hz，依次为反式、同碳耦合常数，因此应为g。解：化合物不饱和度为：（7 2-14）/2+1 = 1。应有一个环或双键。该化合物氢谱中仅有两组峰，其峰面积比为6: 1,根据化合物质子数可知S 1.1处的峰应有12个氢，82.7处的峰应有2个H。因此推测该化合物应具有对称结构，即一边含有两组峰，质子数分别为6和1。8 1.1处的峰处于较高场， 根据化学位移值可能为 C-CH3 2, 该峰为双峰说明与之相邻的C上只有一个 H原子(8 2.6多重峰)。因此两边的对称基团应为(CH 3)2CH-。分子式去除两个异丙基后还剩CO,说明两个异丙基和羰基相连。异丙基CH上氢化学位移在 23间也说明它和 CO

8、相连。因此化合物结构式：h3c ch6.有两种同分异构体，分子式为C4H8O2, 1H-NMR谱如下，试推测它们的结构。32Ji112Ll.1311L=3(b)解：C4H8O2不饱和度为：(4 2-8)/2+1 = 1，说明有一个环或双键。(a) 谱图中有三个峰，其中8 1.2处一个3H的t峰，8 2.4处有一个2H的q峰，说明 两峰相互耦合，存在-CH2CH3基团。另外2H的q峰化学位移2.4说明CH2可能与C=O相连。8 3.7处的3H的单峰应为一个孤立的甲基，根据化学位移该甲基应与O相连。所以(a)的结构应为 CH3CH2COOCH3。(b) 谱图中也有三个峰，其中8 1.2处3H的t峰

9、和8 4.1处的2H的q峰，说明同样 存在-CH2CH3基团，2H的q峰化学位移4.1说明CH2应该与O相连；8 2.0处的3H的单峰 应为一个孤立的甲基，根据化学位移该甲基应与C=O相连。所以(b)的结构应为 CH3COOCH2CH3。7. 有三个分子式为 C9H12O的同分异构体，试根据 1H-NMR谱推测它们的结构。（a）谱图中有6组峰， =处单峰为内标TMS。剩下5组峰根据积分线高度比可确定 从高场到低场质子数为 3、3、2、2、2。其中31.3处3H的t峰和34.0处2H的q峰说明存 在-OCH2CH3。32.3处3H的单峰说明存在孤立甲基，且该甲基可能与苯环相连。37左右有两个d峰

10、，共4个H，两峰相互耦合，说明存在对位二取代苯环。（ps：苯环有两个不同取代基，只有对位二取代苯环才会出现两个相互耦合d峰，邻位、间位二取代皆不可能，大家可以想一下为什么。另外37处是两个d峰，不是一个q峰。这是因为2个d峰相互耦合，“相向性”使得两峰内侧峰提高，外侧峰降低。）因此（a）应为：'0卞宀（b）谱图中除TMS峰外有4组峰，根据积分线可知从高场到低场质子数依次为3、2、2、5。其中31.2处3H的t峰和33.5处2H的q峰说明存在-OCH2CH3。34.5处2H的s峰 说明存在孤立的-CH2O-，因此分子中存在-CH2OCH2CH3。在芳氢区37.3附近有5个氢，说 明存在单

11、取代苯环（ps：由于烷基的诱导效应较弱，苯环上 5个氢化学位移相差不大，在低分辨仪器上聚为一个峰）。因此（b）应为：053（C）谱图中除TMS峰外有4组峰，根据积分线可知从高场到低场质子数依次为2、2、2、5。其中芳氢区 37.3附近有5个氢，说明存在单取代苯环。314区域有三个2H的峰，说明存在3个相互耦合的CH?。其中33.7处2H的t峰说明该CH2在边上，和0相连；32.7 处2H的t峰说明该CH2在另一边，和苯环相连；3 1.9处2H的m峰说明该CH2处于碳链艮 7 CHnCH,CH,OH中间。因此（c）应为：。（ps：羟基上的活泼氢常常不出峰）。8. 已知化合物的分子式为C5H9Br

12、O2,试根据1H-NMR谱推测其结构。解：C5H9BrO2 的不饱和度：(5 2-9-1)/2+1 = 1 。该化合物氢谱共4组峰，从高场到低场质子数依次为3、2、2、2。其中31.3的3H的t峰和34.3处的2H的q峰说明存在-OCH2CH3。另夕卜32.9和33.6处的两个2H的t峰说明 存在-CH2CH2-，其中33.6的峰根据化学位移应和Br相连，32.9的峰应和羰基或苯环相连。分子式扣除已知基团后还剩CO,因此该化合物结构是：BrCH 2CH2COOCH 2CH 3O9. 未知物的分子量为122，元素分析结果为含 C78.6%，含H8.3%。试根据1H-NMR谱推测 其结构。解：含

13、O% = 100%-78.6%-8.3% = 13.1% oC、H、O 原子数比为：(78.6/12):(8.3/1):(13.1/16) = 6.55:8.3:0.82 = 8:10:1，最简式为C8H10O，结合分子量122，可知该化合物分子式为C8H10O o不饱和度为：(8 2-10)/2+1 = 4。分子中可能存在苯环。该化合物氢谱中共有 4组峰，其中32.4处的宽单峰应为 OH活泼氢，剩下三组峰根据 积分线可知其质子数从高场到低场依次为2、2、5。其中3 7.2左右的多重峰共有 5个H ,说明存在一个单取代苯环；32.7和33.6处的两个2H的t峰说明存在-CH2CH2-，其中33

14、.6的CH2根据化学位移应和O相连，32.7的CH2应和苯环相连。因此该化合物的结构式为：10. 已知某化合物的分子式为C10H12O，请根据1H-NMR谱推测其结构。解：不饱和度(10 2-12)/2+1 = 5，提示可能存在一个苯环和一个双键。该化合物H谱共4组峰，从高场到低场质子数依次为6、1、3、2。其中S 14区域的两个峰是饱和氢，31.2处的6H的d峰应为两个CH3,且这两个甲基均只和一个H相邻；S3.5处的1H多重峰和前者耦合，因此存在 -CH(CH 3)2。3 78区域的两个峰是芳氢的峰，5个芳氢说明存在单取代苯环。扣除已知基团还剩CO,结合不饱和度可知存在C=O。因此该化合物

15、结构应为：(ps： 般烷基和羰基相连化学位移在23间，但该结构中与羰基相连的是次甲基，比同样甲基要高 0.6左右；另外羰基还和苯环相连，苯环进一步增强羰基的吸电 子作用，造成其化学位移大于3。大家还可分析下苯环两组峰的具体归属。)11.某未知物分子量为120,根据IR和1H-NMR谱图推测其分子结构。解：在该化合物IR图谱中，3000 cm-1的吸收峰说明存在不饱和氢；2820和2720 cm-1处的两个吸收峰和1720 cm-1的强峰说明有-CHO存在；16001450 cm-1的几个吸收峰是苯环的骨 架振动，说明有苯环存在。在1H-NMR谱图中共有三个吸收峰，质子数从高场到低场为2: 5:

16、 1。其中39.6处的1H三重峰应是醛基氢，三重峰说明醛基和CH2相连；33.5处的2H d峰应是和醛基相连的亚甲基；3 7.2左右的多重峰是苯环氢，5个H说明是单取代苯。因此该化合物是：12.某未知物的MS和1H-NMR谱图如下，请推测其分子结构。0»1解：该化合物的 MS图谱中，m/z 186、188、190质荷比相隔2,且丰度比为1: 2: 1,说明 该化合物含有2个Br原子，这三个峰可能为分子离子峰 （186含两个79Br, 190含两个81Br ）； 107和109质荷比也相隔2，且丰度比为1: 1, 186到107正好差79,说明这两个峰是分子 失去了一个Br的碎片峰。1

17、H-NMR谱图中共有两个峰，彼此相互耦合。其中32.5处的峰为d峰，说明邻位是一个CH , 36.0处的峰是q峰，说明邻位是一个 CH3,说明存在 '。次甲基氢化学位移达CH3CHBr2。6.0说明次甲基和两个溴相连。因此该化合物结构是：13根据MS、IR和1H-NMR推测化合物的结构。12052丄154110!?0EDu jw?解：该化合物MS谱图中分子离子峰 M+为165,说明该化合物分子量 165。根据氮规则，分 子量奇数，分子中应含奇数和N原子。在IR图谱中34003200 cm-1范围内有数个尖强峰， 应是伯胺或伯酰胺的 N-H伸缩振动 （vj-H）；在1690 cm-1附近

18、有一个强峰应是羰基伸缩振动（ v=o） ； 16201450 cm-1范围内的 数个峰可能是芳环的骨架振动。在1H-NMR图谱中共有4组峰，从高场到低场质子数比为 3: 4: 2 : 2。其中，31.3处 的t峰根据化学位移和积分高度较可能是 -CH3, t峰说明它应和一个 CH2相连；34.3处的峰 从峰型和积分高度看实际上应是一个 CH2的q峰（2H）和NH2活泼氢的宽单峰（2H）重合形成的。根据 CH2的q峰的化学位移它应和氧相连。因此分子中存在 -OCH2CH3基团。在芳 氢区，36.6和37.8处的两个2H的d峰相互偶合，说明存在一个对位二取代苯环 （为什么？）。从分子量165扣除-OCH2CH3、NH2