儀器分析試題及答案-資料下載頁

　　

【正文】 的振動(dòng)吸收重疊，即簡(jiǎn)并；（3）儀器不能區(qū)別那些頻率十分接近的振動(dòng)，或吸收帶很弱，儀器檢測(cè)不出；解：①U=（2+2*88）/2=5 （可能含有苯環(huán)）　　②特征區(qū)第一強(qiáng)峰為1685cm1，為羰基峰，需仔細(xì)研究是何種羰基化合物。先否定，在3000cm1以上無寬峰可否定羧酸；分子式中不含氮、氯可否定酰胺、酰氯；在～2800cm1處無醛氫峰，可否定醛。否定后，肯定該化合物為酮根據(jù)不飽和度大于4，可能為芳酮。　　③苯環(huán)的特征吸收有：芳?xì)渖炜s振動(dòng)3000cm1左右有吸收峰；苯環(huán)骨架振動(dòng)1600cm1580 cm1及1450 cm1有吸收峰，加上不飽和度大于4，可以確定有苯環(huán)存在 。根據(jù)760 cm690cm1兩強(qiáng)峰，結(jié)合分子式可確定苯為單取代。　　④在1430cm1360cm1有甲基的峰。　　可以初步斷定該化合物可能為苯乙酮。核磁共振波譜分析法習(xí)題一、簡(jiǎn)答題1．根據(jù)no=gH0/2p,可以說明一些什么問題？ 2．，欲使19F及1H產(chǎn)生共振信號(hào)，外加磁場(chǎng)強(qiáng)度各需多少？ 3．，在相同強(qiáng)度的外加磁場(chǎng)條件下，發(fā)生核躍遷時(shí)何者需要較低的能量? 4．何謂化學(xué)位移?它有什么重要性?在1H－NMR中影響化學(xué)位移的因素有哪些？ 5．下列化合物OH的氫核，何者處于較低場(chǎng)?為什么? 6．解釋在下列化合物中，Ha、Hb的d值為何不同？ 7．何謂自旋偶合、自旋裂分？它有什么重要性？8．在CH3CH2COOH的氫核磁共振譜圖中可觀察到其中有四重峰及三重峰各一組。(1)說明這些峰的產(chǎn)生原因；(2)哪一組峰處于較低場(chǎng)?為什么/9．簡(jiǎn)要討論13CNMR在有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)分析中的作用。10．影響化學(xué)位移的因素有哪些？二、選擇題1．自旋核7Li、11B、75As,它們有相同的自旋量子數(shù)Ι=3/2, 磁矩μ單位為核磁子，mLi =,mB=,mAs =，所需的磁場(chǎng)強(qiáng)度H大小順序?yàn)?( )A BLiBBBAs B BAsBBBLi C BBBLiBAs D BLiBAsBLi2．在 O－H體系中，質(zhì)子受氧核自旋－自旋偶合產(chǎn)生多少個(gè)峰 ? ( )A 2 B 1 C 4 D 33．下列化合物的1H NMR譜，各組峰全是單峰的是 ( ) A CH3OOCCH2CH3 B (CH3)2CHOCH(CH3)2 C CH3OOCCH2COOCH3 D CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH34．一種純凈的硝基甲苯的NMR圖譜中出現(xiàn)了3組峰,其中一個(gè)是單峰,一組是二重峰， 一組是三重峰。該化合物是下列結(jié)構(gòu)中的 ( )5．自旋核7Li、11B、75As,它們有相同的自旋量子數(shù)Ι=3/2, 磁矩μ單位為核磁子，mLi =,mB=,mAs =,所需的磁場(chǎng)強(qiáng)度H大小順序?yàn)? )A BLiBBBAs B BAsBBBLi C BBBLiBAs D BLiBAsBLi6．化合物CH3COCH2COOCH2CH3的1H NMR譜的特點(diǎn)是 ( )A 4個(gè)單峰 B 3個(gè)單峰，1個(gè)三重峰 C 2個(gè)單峰 D 2個(gè)單峰，1個(gè)三重峰和1個(gè)四重峰7．核磁共振波譜法中乙烯、乙炔、苯分子中質(zhì)子化學(xué)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，不會(huì)使NMR譜線變寬的因素是 ( ) A 磁場(chǎng)不均勻 B 增大射頻輻射的功率 C 試樣的粘度增大 D 種種原因使自旋自旋弛豫(橫向弛豫)的速率顯著增大9．將（其自旋量子數(shù)I=3/2）放在外磁場(chǎng)中，它有幾個(gè)能態(tài) ( )A 2 B 4 C 6 D 810．在下面四個(gè)結(jié)構(gòu)式中哪個(gè)畫有圈的質(zhì)子有最大的屏蔽常數(shù) ？ （ ）11．下圖四種分子中，帶圈質(zhì)子受的屏蔽作用最大的是 ( )12．核磁共振的弛豫過程是 ( )A自旋核加熱過程B自旋核由低能態(tài)向高能態(tài)的躍遷過程C自旋核由高能態(tài)返回低能態(tài),多余能量以電磁輻射形式發(fā)射出去D高能態(tài)自旋核將多余能量以無輻射途徑釋放而返回低能態(tài) 三、填空題1．NMR法中影響質(zhì)子化學(xué)位移值的因素有：__________，___________，__________、 ， ， 。2．，核自旋量子數(shù)為3/2，1H的NMR吸收頻率是________MHz，11B的自旋能級(jí)分裂為_______個(gè)，吸收頻率是________MHz。 (1核磁子=1027J/T, h=1034Js)3．化合物C6H12O，其紅外光譜在1720cm1附近有1個(gè)強(qiáng)吸收峰，1H NMR譜圖上，有兩組單峰da=，db=，峰面積之比a:b =3:1，a為_______基團(tuán)，b為_________基團(tuán)，其結(jié)構(gòu)式是__________________。4．苯、乙烯、乙炔、甲醛，其1H化學(xué)位移值d最大的是_______，最小的是_________,13C的d值最大的是_________最小的是____________。四、正誤判斷1．核磁共振波譜法與紅外吸收光譜法一樣，都是基于吸收電磁輻射的分析法。 （ ）2．質(zhì)量數(shù)為奇數(shù)，核電荷數(shù)為偶數(shù)的原子核，其自旋量子數(shù)為零。 （ ）3．自旋量子數(shù)I=1的原子核在靜磁場(chǎng)中，相對(duì)于外磁場(chǎng)，可能有兩種取向。 （ ）4．氫質(zhì)子在二甲基亞砜中的化學(xué)位移比在氯仿中要小。 （ ）5．核磁共振波譜儀的磁場(chǎng)越強(qiáng)，其分辨率越高。 （ ）6．核磁共振波譜中對(duì)于OCH3,CCH3和NCH3，NCH3的質(zhì)子的化學(xué)位移最大。 （ ）7．在核磁共振波譜中，偶合質(zhì)子的譜線裂分?jǐn)?shù)目取決于鄰近氫核的個(gè)數(shù)。 （ ）8．化合物CH3CH2OCH(CH3)2的1H NMR中，各質(zhì)子信號(hào)的面積比為：9:2:1。 （ ）9．核磁共振波譜中出現(xiàn)的多重峰是由于鄰近核的核自旋相互作用。 （ ）10．化合物C12CH－CH2Cl的核磁共振波譜中，H的精細(xì)結(jié)構(gòu)為三重峰。 （ ）11．苯環(huán)和雙鍵氫質(zhì)子的共振頻率出現(xiàn)在低場(chǎng)是由于電子的磁各向異性效應(yīng)。 （ ）12．碳譜的相對(duì)化學(xué)位移范圍較寬(0一200)，所以碳譜的靈敏度高于氫譜。 （ ）13．氫鍵對(duì)質(zhì)子的化學(xué)位移影響較大，所以活潑氫的化學(xué)位移在一定范圍內(nèi)變化。（ ）14．在寬帶去偶碳譜中，不同類型的碳核產(chǎn)生的裂分峰數(shù)目不同。 （ ）15．自由衰減信號(hào)（FID）是頻率域信號(hào)。 （ ） 核磁共振波譜分析法習(xí)題解答一、簡(jiǎn)答題1．根據(jù)no=gH0/2p,可以說明一些什么問題？ 答：這是發(fā)生核磁共振的條件。由該式可以說明：（１）對(duì)于不同的原子核，由于磁旋比g不同，發(fā)生共振的條件不同；即發(fā)生共振時(shí)n0和H0的相對(duì)值不同。（２）對(duì)于同一種核，當(dāng)外加磁場(chǎng)一定時(shí)，共振頻率也一定；當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度改變時(shí)，共振頻率也隨著改變。 2．，欲使19F及1H產(chǎn)生共振信號(hào)，外加磁場(chǎng)強(qiáng)度各需多少？ 答：B0(1H)= 2pno/g= 2B0(19F)= 2 3．，在相同強(qiáng)度的外加磁場(chǎng)條件下，發(fā)生核躍遷時(shí)何者需要較低的能量? 答：設(shè)外加磁場(chǎng)為H，則1H發(fā)生躍遷需要吸收的電磁波頻率為：n0(1H)=21027H/1034= 106Hs1= MHz對(duì)于31P核：n0(31P)=21027H/1034 = 106Hs1 = MHz 4．何謂化學(xué)位移?它有什么重要性?在1H－NMR中影響化學(xué)位移的因素有哪些？ 答：由于氫核在不同化合物中所處的環(huán)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時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度的移動(dòng)現(xiàn)象稱為化學(xué)位移．由于化學(xué)位移的大小與氫核所處的化學(xué)環(huán)境密切相關(guān)，因此有可能根據(jù)化學(xué)位移的大小來考慮氫核所處的化學(xué)環(huán)境，亦即有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)特征．由于化學(xué)位移是由核外電子云密度決定的，因此影響電子云密度的各種因素都會(huì)影響化學(xué)位移，如與質(zhì)子相鄰近的元素或基團(tuán)的電負(fù)性，各項(xiàng)異性效應(yīng)，溶劑效應(yīng)，氫鍵等。 5．下列化合物OH的氫核，何者處于較低場(chǎng)?為什么? 答：(I)中OH質(zhì)子處于較低場(chǎng)，因?yàn)镠C=O具有誘導(dǎo)效應(yīng)。而(II)中甲基具有推電子效應(yīng)．6．解釋在下列化合物中，Ha、Hb的d值為何不同？答：Ha同時(shí)受到苯環(huán)，羰基的去屏蔽效應(yīng)，而Hb則只受到苯環(huán)的去屏蔽效應(yīng)，因而Ha位于較低場(chǎng)． 7．何謂自旋偶合、自旋裂分？它有什么重要性？答：有機(jī)化合物分子中由于相鄰質(zhì)子之間的相互作用而引起核磁共振譜峰的裂分，稱為自旋－軌道偶合，簡(jiǎn)稱自旋偶合，由自旋偶合所引起的譜線增多的現(xiàn)象稱為自旋－自旋裂分，簡(jiǎn)稱自旋裂分．偶合表示質(zhì)子間的相互作用，裂分則表示由此而引起的譜線增多的現(xiàn)象．由于偶合裂分現(xiàn)象的存在，可以從核磁共振譜圖上獲得更多的信息，對(duì)有機(jī)物結(jié)構(gòu)解析非常有利．8．在CH3CH2COOH的氫核磁共振譜圖中可觀察到其中有四重峰及三重峰各一組。(1)說明這些峰的產(chǎn)生原因；(2)哪一組峰處于較低場(chǎng)?為什么/答：（１）由于a，b 位質(zhì)子之間的自旋偶合現(xiàn)象，根據(jù)（n+1）規(guī)律，CH3－質(zhì)子核磁共振峰被亞甲基質(zhì)子裂分為三重峰，同樣，亞甲基質(zhì)子被鄰近的甲基質(zhì)子裂分為四重峰。（２）由于a位質(zhì)子受到羧基的誘導(dǎo)作用比b質(zhì)子強(qiáng)，所以亞甲基質(zhì)子峰在低場(chǎng)出峰（四重峰）。9．簡(jiǎn)要討論13CNMR在有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)分析中的作用。答：碳原子構(gòu)成有機(jī)化合物的骨架，而13C譜提供的是分子骨架最直接的信息，因而對(duì)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)鑒定很有價(jià)值。與氫譜一樣，可根據(jù)13C的化學(xué)位移dC確定官能團(tuán)的存在。而且，dC比dH大很多，出現(xiàn)在較寬的范圍內(nèi)，它對(duì)核所處化學(xué)環(huán)境更為敏感，結(jié)構(gòu)上的微小變化可在碳譜上表現(xiàn)出來。同時(shí)碳譜圖中峰的重疊比氫譜小得多，幾乎每個(gè)碳原子都能給出一條譜線，故對(duì)判斷化合物的結(jié)構(gòu)非常有利。同時(shí)，由于不同種類碳原子的弛豫時(shí)間相差較大，因而可以借以了解更多結(jié)構(gòu)信息及分子運(yùn)動(dòng)情況。10．影響化學(xué)位移的因素有哪些？答：誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)、立體效應(yīng)、磁各向異性效應(yīng)和溶劑效應(yīng)。二、選擇題B、B、C、B、B、D、A、B、B、C、B、D三、填空題1．誘導(dǎo)效應(yīng)；共軛效應(yīng)（或以上兩條合并成“電子效應(yīng)”也可以）；磁各向異性效應(yīng)；氫鍵的生成；溶劑效應(yīng)。2． 4 3．叔丁基中的三個(gè)甲基CH3－；CH3C＝O中甲基； 結(jié)構(gòu)式是：；乙炔；甲醛；乙炔。四、正誤判斷214。、180。、180。、180。、214。、180。、214。、180。、214。、214。、214。、180。、214。、180。、180。