有机波谱复习试题

如何用紫外光谱鉴别以下化合物？第一个化合物含有三个共轭双键，最大吸收波长比第二种化合物要长，强度也较高．2.化合物分子式C8H8O2，试根据其红外光谱图，推测其结构。解:4一个羰基化合物，经验式为C6H12O，其质谱见以下图，判断该化合物是何物。解：图中m/z=100的峰可能为分子离子峰，那么它的分子量那么为100。图中其它较强峰有：85，72，57，43等。85的峰是分子离子脱掉质量数为15的碎片所得，应为甲基。m/z=43的碎片等于M-57，是分子去掉C4H9的碎片。m/z=57的碎片是C4H9＋或者是M-Me-CO。根据酮的裂分规律可初步判断它为甲基丁基酮，裂分方式为：图中有一m/z=72的峰，它应该是M-28，即分子分裂为乙烯后生成的碎片离子。只有C4H9为仲丁基，这个酮经麦氏重排后才能得到m/z=72的碎片。假设是正丁基也能进行麦氏重排，但此时得不到m/z=72的碎片。因此该化合物为3-甲基-2-戊酮。5、某未知物的分子式为C9H10O2，紫外光谱数据说明：该物λmax在264、262、257、252nm(εmax101、158、147、194、153)；红外、核磁、质谱数据如图5-1，图5-2，图5-3所示，试推断其结构。图5-1未知物C9H10O2的红外光谱图图5-2化合物C9H10O2的核磁共振谱图5-3化合物C9H10O2的质谱图答案：3.以下图是辛烷的同分异构体〔ⅰ〕，〔ⅱ〕，〔ⅲ〕，〔ⅳ〕中某一个的13C答：该谱图与〔ⅲ〕相符。因为〔ⅲ〕中有5种不等性碳，与谱图一致。谱图中c峰最强，它代表3个等同的甲基上的碳。b峰强度次之，它代表2个等同的甲基上的碳。a，d，e峰强度相等，各代表分子中其余的碳。4.一个化合物的分子式为C7H7ON，计算它的环和双键的总数，并由所得数值推测一个适合该化合物的构造式；该化合物的质谱在m/z121，105，77，51处有较强的峰。写出产生这些离子的断裂方式。5.未知化合物的质谱、红外光谱、核磁共振氢谱如图，紫外光谱：乙醇溶剂中λmax＝220nm(logε=4.08)，λmax＝287nm(logε=4.36)。根据这些光谱，推测其结构。答：质谱上高质量端m/z为146的峰，从它与相邻低质量离子峰的关系可知它可能为分子离子峰。m/z为147的〔M+1〕峰，相对于分子离子峰其强度为10.81%，m/z为148的〔M+2〕峰，强度为0.73%。根据分子量与同位素峰的相对强度从Beynon表中可以查出分子式C10H10O的(M+1)为10.65%，(M+2)为0.75%，与的谱图数据最为接近。从C10H10O可以算出不饱和度为6，因此该未知物可能是芳香族化合物。红外光谱：3090cm-1处的中等强度的吸收带是ν=CH。1600cm-1、1575cm-1以及1495cm-1处的较强吸收带是苯环的骨架振动νC=C。740cm-1和690cm-1的较强带是苯环的外面δ=CH，结合2000~1660cm-1的δ=CH倍频峰，说明该化合物是单取代苯。1670cm-1的强吸收带说明未知物结构中含有羰基，波数较低，可能是共轭羰基。3100~3000cm-1除苯环的ν=CH以外，还有不饱和碳氢伸缩振动吸收带。1620cm-1吸收带可能是νC=C，因与其他双键共轭，使吸收带向低波数移动。970cm-1强吸收带为面外δ=CH，说明双键上有反式二取代。核磁共振氢谱：共有三组峰，自高场至低场为单峰、双峰和多重峰，谱线强度比3:1:6。高场δH＝2.25ppm归属于甲基质子，低场δH＝7.5~7.2ppm归属于苯环上的五个质子和一个烯键质子。δH＝6.67、6.50ppm的双峰由谱线强度可知为一个质子的奉献，两峰间隔0.17ppm，而低场多重峰中δH＝7.47、7.30ppm的两峰相隔也是0.17ppm，因此这四个峰形成AB型谱形。测量所用NMR波谱仪是100MHz的，所以裂距为17Hz，由此可推断双键上一定是反式二取代。综合以上的分析，该未知物所含的结构单元有：甲基不可能与一元取代苯连结，因为那样会使结构闭合。如果CH3与烯相连，那么甲基的δH应在1.9~1.6ppm，与氢谱不符，予以否认。CH3与羰基相连，甲基的δH应在2.6~2.1ppm，与氢谱(δH＝2.25ppm)相符。紫外光谱：λmax＝220nm(logε=4.08)为π→π★跃迁的K吸收带，说明分子结构中存在共轭双键；λmax＝287nm(logε=4.36)为苯环的吸收带，说明苯环与双键有共轭关系。因此未知物的结构为：用质谱验证：亚稳离子m＊81.0，因，证明了m/z131的离子裂解为m/z103的离子。质谱图上都有上述的碎片离子峰，因此结构式是正确的。一．一个未知物，元素分析C80.6%,H7.46%,UV、IR、MS和NMR如下所示，请推测其结构(3)MS谱由m/z=77,105可知有苯环m/z=105基峰推测有Ph-C=O,由以上可知该该未知物含有如下局部结构：Ph-C=O，-CH2-CH34、该未知物可能的结构为1、根据伍德沃德规那么计算以下化合物的紫外最大吸收波长λmax。〔1〕母体215nm〔2〕母体215nmb烷基1+12nm环外双键1+5nmλmax=227nma烷基1+10nmb烷基1+12nmλmax=242nm3、某化合物分子式为C9H12O，其1HNMR谱如下，推测该化合物的结构。552233、答案：答案：Ω=9+1-6=47.2(5H)；4.3(2H)；3.4(2H)；1.2(3H)。所以，结构为：4、液体化合物C4H8O2的质谱图如下，试推测其结构及碎片离子。4、答案：5、化合物C4H8O2的IR和1HNMR谱数据如下，推测其结构。IR：3000~2850cm-1，2725cm-1，1725cm-1(vs)，1220~1160cm-1(s)，1100cm-1。1HNMR：d=1.29(双峰，6H)，d=5.13(七重峰，1H)，d=8.0(单峰，1H)。5、答案：6、根据以下图谱推测未知化合物的结构。以下四种化合物它们在紫外-可见光区中，λmax的大小顺序为___________2＞3＞4＞1某化合物分子式C4H8O2，试根据其红外光谱图，推测其结构。由元素分析测得某化合物的组成式为C8H8O2，其质谱图如以下图，确定化合物结构式。四、〔1〕该化合物分子量M=136〔2〕该化合物的不饱和度由于不饱和度为5，而且质谱中存在m/z77，51等峰，可以推断该化合物中含有苯环。〔3〕高质量端质谱峰m/z105是m/z136失去质量为31的碎片〔-CH2OH或-OCH3〕产生的，m/z77(苯基)是m/z105失去质量为28的碎片〔-CO或-C2H4〕产生的。因为质谱中没有m/z91离子，所以m/z105对应的是136失去CO，而不136失去C2H4。〔4〕推断化合物的结构为某未知物C9H11的紫外、红外、核磁氢谱、碳谱及质谱数据如下，试推导该化合物结构。简答题：〔共4题，每题14分，共56分〕二、根据以下MS图谱推测化合物的结构m/zm/z128(M+)715743相对强度20406080100120588586991132〕出现43、57、71等峰，CnH2n+1或CnH2n+1CO，而无30、44等含氮的特征峰，可认为化合物不含氮；答案1〕分子量为128，不含氮或含偶数个氮；33〕无苯基的特征峰；8〕化合物的结构为8〕化合物的结构为86的重排峰证明失去的是CH2=CH-CH3，即有CH3CH2CH2CH2COCH2CH2CH2CH3或CH3CH2CH2COCH2CH〔CH3〕24〕58、86、100为麦氏重排峰，因而说明分子中有C=O；5〕分子式为C8H16O；6〕100的重排峰证明失去的是CH2=CH2，即有CH3CH2CH2C=O7〕86的重排峰证明失去的是CH2=CH-CH3，即有CH3CH2CH2CH2C=O或〔CH3〕2CHCH2C1、紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的主要奉献是什么？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、用红外光谱鉴别以下化合物：(1)解：(A)C–H伸缩振动(νC–H)：低于3000cm-1无双键的伸缩振动(νC=C)及双键的面外弯曲振动(γC=C)吸收。(B)C–H伸缩振动(νC–H)：3010cm-1、~2980cm双键绅缩振动(νC=C)：~1640cm-1双键面外弯曲振动(γC=C)：~990cm-1，910cm(2)解：(A)无~3300cm-1(ν≡C–H)、2120cm-1(νC≡H)及~680cm-1(δ≡C–H(B)有~3300cm-1(ν≡C–H)、2120cm-1(νC≡H)及~680cm-1(δ3、由元素分析测得某化合物的组成式为C8H8O2，其质谱图如图9.19，确定化合物结构式：解：〔1〕该化合物分子量M=136〔2〕该化合物的不饱和度由于不饱和度为5，而且质谱中存在m/z77，51等峰，可以推断该化合物中含有苯环。〔3〕高质量端质谱峰m/z105是m/z136失去质量为31的碎片〔-CH2OH或-OCH3〕产生的，m/z77(苯基)是m/z105失去质量为28的碎片〔-CO或-C2H4〕产生的。因为质谱中没有m/z91离子，所以m/z105对应的是136失去CO，而不136失去C2H4。〔4〕推断化合物的结构为最后，可以用标样确定未知物属于哪种结构。对于本例也可用红外光谱法进一步确证。4、用1H-NMR谱鉴别以下化合物：(1)(A)(CH3)2C=C(CH3)2(B)(CH3CH2)2C解：(A)一种质子。出一个单峰(12H)。(B)三种质子。出三组峰：δ~0.9(3H,三重峰)，δ~2.0(2H,四重峰)，δ~5.28(2H)。(2)(A)ClCH2OCH3(B)ClCH2CH2OH解：(A)两种质子，出两组单峰。(B)三种质子，两组三重峰,一组单峰。(3)(A)BrCH2CH2Br(B)CH3CHBr2解：(A)四个质子完全等价，出一个单峰；(B)两种质子，出一组双重峰(3H)和一组四重峰(1H)。(4)(A)CH3CCl2CH2Cl(B)CH3CHClCHCl2解：(A)两种质子，出两组单峰。(B)三种质子，出三组峰。二、用红外光谱鉴别以下化合物：(1)(2)(3)(4)二、〔1〕解：(A)C–H伸缩振动(νC–H)：低于3000cm-1无双键的伸缩振动(νC=C)及双键的面外弯曲振动(γC=C)吸收。(B)C–H伸缩振动(νC–H)：3010cm-1、~2980cm双键绅缩振动(νC=C)：~1640cm-1双键面外弯曲振动(γC=C)：~990cm-1，910cm〔2〕解：(A)双键面外弯曲振动(γC=C)：~680cm-1(B)双键面外弯曲振动(γC=C)：~970cm-1〔3〕解：(A)无~3300cm-1(ν≡C–H)、2120cm-1(νC≡H)及~680cm-1(δ≡C(B)有~3300cm-1(ν≡C–H)、2120cm-1(νC≡H)及~680cm-1(δ≡C〔4〕解：(A)有~1600、1500、1580、1460cm-1苯环特征呼吸振动；(B)无~1600、1500、1580、1460cm-1苯环特征呼吸振动；三、化合物的分子式为C4H8Br2，其1HNMR谱如下，试推断该化合物的结构。三、CH3CHBrCH2CH2Br某未知物的分子式为C9H10O2，紫外光谱数据说明：该物λmax在264、262、257、252nm(εmax101、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。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的质谱图五、六、Acompound(C8H10O)hastheinfraredand1HNMRspectrapresentedinthefollowingfigure.Whatisitsstructure?六、5.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200nm以上没有吸收，试确定该化合物结构。(写出分子式即可)[解]参考从分子式C5H12O，求得不饱和度为零，故未知物应为饱和脂肪族化合物。未知物的红外光谱是在CCl4溶液中测定的，样品的CCl4稀溶液的红外光谱在3640cm-1处有1尖峰，这是游离OH基的特征吸收峰。样品的CCl4浓溶液在3360cm-1处有1宽峰，但当溶液稀释后复又消失，说明存在着分子间氢键。未知物核磁共振谱中δ4.1处的宽峰，经重水交换后消失。上述事实确定，未知物分子中存在着羟基。未知物核磁共振谱中δ0.9处的单峰，积分值相当3个质子，可看成是连在同一碳原子上的3个甲基。δ3.2处的单峰，积分值相当2个质子，对应1个亚甲基，看来该次甲基在分子中位于特丁基和羟基之间。质谱中从分子离子峰失去质量31〔－CH2OH〕局部而形成基峰m/e57的事实为上述看法提供了证据，因此，未知物的结构是〔答案〕根据这一结构式，未知物质谱中的主要碎片离子得到了如下解释。6.某一未知化合物，其质谱的分子离子峰为228.1152，红外光谱见图，核磁共振谱中δ6.95为四重峰〔8H，每一双峰裂距为8Hz〕，δ2.65为宽峰(2H)，δ1.63为单峰(6H)。试确定该未知化合