波谱解析试题.docx

1、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:波谱学就是涉及电池辐射与物质量子化的能态间的相互作用,其理论基础就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,微波区与射频区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

2、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与1736cm-1处出现两个吸收峰 这就是因为:(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、4 B、3 C、2 D、1 4、 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态所需的能量就是如何变化的 :(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

3、定:(A )A、12C B、15N C、19F D、31P6、在丁酮质谱中,质荷比质为29的碎片离子就是发生了(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,最有效的方法就是(C ) A、紫外与核磁 B、质谱与红外 C、红外与核磁 D、质谱与核磁8、 下列化合物按1H化学位移值从大到小排列 (C )a、CH2=CH2 b、 c、HCHO d、 A、a、b、c、d B、a、c、b、d C、c、d、a、b D、d、c、b、a9、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、

4、 芳烃(M=134), 质谱图上于m/e91处显一强峰,试问其可能的结构就是:(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就是什么？答:一就是红外辐射的能量应与振动能级差相匹配,即E光E,二就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. 核磁共振谱就是物质内部什么运动在外部的一种表现形式？答:就是具有核磁矩的原子核的自

5、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就是什么？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、生色团与芳香性等方面有独到之处。四、计算与推断题(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)分子中就是否含有Br Cl? 不含Br Cl。 (2) 分子中就是否含有S? 无S。 (3)试确定其分子式为C3H4O2。2、 分子式为C8H8O的化合物,IR(cm1):3050,2950,1695,1600,1590,1460,

6、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。 (3)其结构为 。3、 某未知物的分子式为C3H6O,质谱数据与核磁共振谱如图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 5843 可见含有甲基,4315 说明含有羰基,结合其不饱与度=1 可推知就是 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

7、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:具有氢原子的不饱与化合物,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ACCAA ACDBB ADBDB BBCBC 1、频率(MHz)为4、47108的辐射,其波长数值为 ( A)A、670、7nm B、670、7 C、670、7cm D、670、7m2、紫外-可见光谱的产生就是由外层价电子能级跃迁所致,其能级差的

8、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、紫外光谱就是带状光谱的原因就是由于 (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、n D、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、CH3-CH3的哪种振动形式就是非红外活性的 (A )A、C-C B、C-H C、asCH D、sCH 7、化合物中只有一个羰基,却在1773cm-1与1736cm-1处出现两个吸

9、收峰 这就是因为:(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、4 B、3 C、2 D、1 10、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就是如何变化的？ ( 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、12C B、15N C、19F D、31P12、苯环上哪种取代基存在时,其芳环质子化学位移值最大 ( )A、CH2CH3 B、 OCH3 C、CH

10、=CH2 D、-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、 杂化效应与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与加速电压固定时,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

11、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、1:1:1 B、2:1:1 C、1:2:1 D、1:1:219、在丁酮质谱中,质荷比质为29的碎片离子就是发生了 ( )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,最有效的方法就是 ( ) A、紫外与核磁 B、质谱与红外 C、红外与核磁 D、质谱与核磁三、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

12、条件就是什么？答:一就是红外辐射的能量应与振动能级差相匹配,即E光E,二就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、核磁共振谱就是物质内部什么运动在外部的一种表现形式？答:就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就是什么？ 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、生色团与芳香性等方面有独到之处5、在质谱中亚稳离子就是如何产生的以及在碎片离子解析过程中的作用就是？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

13、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,m*就是亚稳离子的表观质量,这样就产生了亚稳离子。由于m*m22/m1,用m*来确定m1与m2间的关系,就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C9H10O2,紫外光谱数据表明:该物max在264、262、257、252nm(max101、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

14、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C11H20O4未知物结构(20分)图5-1未知物C11H20O4的质谱、紫外数据与元素分析数据图5-2未知物C11H20O4的红外光谱图5-3未知物C11H20O4的13CNMR谱图5-4未知物C11H20O4的1HNMR谱答:六、下图为如下结构化合物的13C谱与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谱与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、CH3为正

15、峰,CH2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m2。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

16、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)CCCDB BCADC1、 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,则该化合物可能就是( ) 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就是 ( ) A、质荷比 B、波数 C、化学位移 D、保留值 3、 某有机物C8H7N的不饱与度为() A 、 4 B、 5 C、 6 D、 74、 分子的紫外-可见光吸收光谱呈带状光谱,其原因就是什么( ) A、分子中价电子运动的离域

17、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、4 B、3 C、2 D、1 6、 下列化合物,紫外吸收max值最大的就是 ( ) A、 B、C、D、7、化合物中只有一个羰基,却在1773cm-1与1736 cm-1处出现 两个吸收峰,这就是因为 (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 0 B 1 C 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,

18、 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)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 与i 断裂,长链脂肪酮还容易发生麦氏重排,写出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+ m/z:15、CH3CO+ m/z:43 、

19、CH3CH2CH2CO+ m/z:71、m/z: 58等。 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就是什么？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、生色团与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:分子离子必须就是一个奇电子离子。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.

20、 试说明苯酚与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面外弯曲振动 环己醇在2800-3000有饱与氢的伸缩振动五、推断题 (10分+20分=30分)1、分子式为C7H8O的化合物,IR(cm1):3040(cm-1),1010(cm-1),3380(cm-1),2935(cm-1),1465(cm-1),690(cm-1),740(cm-1)等处有吸收,而在1735(cm-1),2720(cm-1),1380(cm-1),1182(cm-1)等处没有吸收峰。试推测其结构。答: 3040(

21、cm-1)苯环上C-H伸缩振动,1010(cm-1)C-O伸缩振动,3380(cm-1)O-H伸缩振动,2935(cm-1)=CH伸缩振动,1465(cm-1)=CH弯曲振动,690(cm-1),740(cm-1)苯环单取代C-H面外弯曲振动。故其结构为: 2、 某未知物元素分析数据表明:C 60%、 H 8%,红外、核磁、质谱数据如图5-1、图5-2、图5-3、图5-4所示,试推断其结构。图5-1未知物的红外光谱图图5-2未知物的质谱图图5-3未知物的质子核磁共振谱197、21(s) , 163、49 (d), 106、85 (d) , 57、54(q) , 27、72(q)图5-4未知物的13CNMR谱答C5H10O2