有机化合物波谱解析复习指导

有机化合物波谱解析

复习指导

广 东 药 学 院

天 然 药 物 化 学 教 研 室

２ ０ ０ 5年 5 月

目 录

第 一 章

第 二 章

第 三 章

第 四 章

第 五 章

紫外光谱 … … … … …… … … … … …… 2~4 红外光谱 … … … … … … … … … … …… 5~11 核磁共振 … … … … … … … …… … ……… 12~34 质 谱 … … … … …… … … … … … … …35~41 综合解析 … … … …… … … … … … … …… 42~70 1

第一章 紫外光谱

一、 名词解释

1、助色团 2、发色团 3、红移 4、蓝移 5、增色作用 6、减色作用 7、吸收带

二、 选择题

1、不是助色团的是：

A、 －OH B、 －Cl C、 －SH D、 CH3CH2－ 2、所需电子能量最小的电子跃迁是：

A、 ζ→ζ* B、 n →ζ* C、 π→π* D、 n →π* 3、下列说法正确的是：

A、 饱和烃类在远紫外区有吸收 B、 UV吸收无加和性

C、π→π*跃迁的吸收强度比n →ζ*跃迁要强10－100倍 D、共轭双键数目越多，吸收峰越向蓝移

4、紫外光谱的峰强用εmax表示，当εmax＝5000～10000时，表示峰带：

A、很强吸收 B、强吸收 C、中强吸收 D、弱吸收 5、近紫外区的波长为：

A、 4－200nm B、200－300nm C、200－400nm D、300－400nm

6、紫外光谱中，苯通常有3个吸收带，其中λmax在230～270之间，中心为254nm

的吸收带是：

A、R带 B、B带 C、K带 D、E1带

7、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： 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 8、紫外光谱是带状光谱的原因是由于：

A、紫外光能量大 B、波长短 C、电子能级差大 D、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因

9、π→π*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、水 B、乙醇 C、甲醇 D、正己烷

10、下列化合物中，在近紫外区（200～400nm）无吸收的是：

A、

B、 C、

2

D、

11、下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是： A、

B、

C、

D、

12、频率（MHz）为4.47×108的辐射，其波长数值 为

A、670.7nm B、670.7μ C、670.7cm D、670.7m 13、化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高

A、ζ→ζ* B、π→π* C、n→ζ* D、n→π*

三、 问答题

1、根据Woodward计算规则，计算下列化合物的UVλ

CH3CH3CH3CH3CH3max

CH3CH3AcO HOOCCH3

2、某化合物在乙醇中的UVλmax分别为236nm（ε＝12000），245nm（ε＝18000）

请推断其分别为结构A还是B？

H3CCH3

A B

3、一化合物初步推断其结构不是A就是B，经测定UVλmax EtOH＝352nm，试问其

结构为何？

O

O

A B

4、苯甲醛能发生几种类型电子跃迁？在近紫外区能出现几个吸收带？

3

5、一环己烯酮衍生物，其UVλmax EtOH＝235nm，假如共轭体系中连接有烷基（R），

试问发色体系的可能结构是什么？指出烷基取代位置。 6、某强心苷元的结构可能为（A）或（B），测得紫外光谱λmax EtOH＝218nm，试问

其结构为何者？

OCH3CH3OOCH3CH3O HOHO

（A） （B） 7、下列二组化合物中，哪个吸收波长较长？

（1） CH3-CH=CH2和CH2=CH-CH=CH=CH3

O（2）

CH3和

OCH3

8、pH对某些化合物的吸收带有一定的影响，例如苯胺在酸性介质中它的K吸收带和B吸收带发生蓝移，而苯酚在碱性介质中其K吸收带和B吸收带发生红移,为什么？羟酸在碱性介质中它的吸收带和形状会发生什么变化？ 9、某化合物的紫外光谱有B吸收带,还有λ=240nm,ε=13×104及λ=319nm，ε=50两个吸收带，此化合物中含有什么基团？有何电子跃迁？ 10、将下列化合物按K吸收带波长大小次序排列起来，并证明排列的理由。

4

第二章 红外光谱

一、名词解释：

1、中红外区 2、fermi共振 3、基频峰 4、倍频峰 5、合频峰

6、振动自由度 7、指纹区 8、相关峰 9、不饱和度 10、共轭效应 11、诱导效应 12、差频

二、选择题（只有一个正确答案） 1、线性分子的自由度为：

A：3N-5 B: 3N-6 C: 3N+5 D: 3N+6

2、非线性分子的自由度为：

A：3N-5 B: 3N-6 C: 3N+5 D: 3N+6

3、下列化合物的νC=C的频率最大的是：

A B C D

4、下图为某化合物的IR图，其不应含有：

5

A：苯环 B：甲基 C：-NH2 D：-OH

5、下列化合物的νC=C的频率最大的是：

A B C D

6、亚甲二氧基与苯环相连时，其亚甲二氧基的δCH特征强吸收峰为： A： 925~935cm-1 B：800~825cm-1

C： 955~985cm-1 D：1005~1035cm-1

7、某化合物在3000-2500cm-1有散而宽的峰，其可能为： A： 有机酸 B：醛 C：醇 D：醚

8、下列羰基的伸缩振动波数最大的是：

OO OO RCRCRCRC

FClRH

ADBC

9、 R C N 中三键的IR区域在：

A ~3300cm-1 B 2260~2240cm-1

C 2100~2000cm-1 D 1475~1300cm-1

10、偕三甲基(特丁基)的弯曲振动的双峰的裂距为：

A 10~20 cm-1 B15~30 cm-1 C 20~30cm-1 D 30cm-1以上

三、问答题

1、某化合物的分子式为C3H6O，IR如下，请推断其可能结构式。

6

2、某化合物的IR图谱如下，其分子式为C8H8O，试推断其可能的结构式。

3、比较下列化合物的IR的相同与不同处？

OOO

H3CCH3CCH H3CCOH

CAB

4、某化合物的IR如下，请问：

ONH2H3CCDCH3(1)该化合物为芳香族还是脂肪族化合物？ (2)结构中是否有醇、醛、酮、酸等结构？

7

(3)是否有双键、三键等结构？ (4)是否为有机胺类化合物？ 说明有关理由。

5、比较下列化合物的IR的相同与不同处？ OO

CCNH2OH

ABOCHC6、用红外光谱法区别下列各对化合物。

7、某化合物的IR图谱如下，其分子式为C7H9N，试推断其可能的结构式。

8

8、某化合物的IR图谱如下，其分子式为C10H14O，试推断其可能的结构式。

9、有一化合物的红外谱中2870cm-1及926 cm-1的强吸收，无2960 cm-1，试判断该化合物的正确结构，并说出理由？

OMeOCC OMeOOO AB

10、比较下列化合物的IR的特征吸收的异同。

CH3

CH3

CH3

CH3CH3 CH3

11、红外光谱产生的条件是什么？吸收峰的强度由那些因素决定？

12、下列化合物的IR光谱有何不同？ （A）、CH3-CH=CH-CH3 （B）、CH3-CH=CH2

13、可否用红外光谱鉴别下列化合物？他们的IR光谱的主要区别何在？

9

ABC

（1）

OH和

OH（2）

H3C

COOH和COOCH3

14、试将C=O键的特征吸收峰按波数高低的顺序排列

（1）

OOCH3COHOCCH3OCH3COCH3OCH3CNH2CH3CCH3（2）

OH3CCCH3

H2NOCCH3H3CCH3OCCH3CH315、下列各组化合物在IR光谱的什么区域有不同的特征吸收？ （1）

CH3

和CH2

10

（2）

OH

COH和 CC 3 3

16、溴甲苯C7H7Br有一单峰在803cm-1处，它的正确结构是什么？

17、下列两个化合物中，为什么A的νC=O频率低于B？

OOO

O

(A) νC=O 1731 cm-1 νC=O 1731 cm-1

1760 cm-1 1776 cm-1

18、顺式环戊二醇－1，2的CCl4稀溶液，在3620 cm-1及3455 cm-1处显两个峰，为什么？

19、下列三个化合物的IR光谱有何不同？

（A）CH3(CH2)6COOH （B）(CH3)3CCHOHCH2CH3 （C）(CH3)3CCH(CH2CH3)N(CH3)2

20、下列化合物在4000～1650 cm-1区域内有何吸收？

OCNH2HNCOOHA

B

C

11

第三章 核磁共振

一、名词解释

1、化学位移

2、磁各向异性效应

3、自旋-自旋驰豫和自旋-晶格驰豫 4、屏蔽效应 5、远程偶合 6、自旋裂分 7、自旋偶合 8、核磁共振 9、屏蔽常数 10.m+1规律 11、杨辉三角 12、双共振 13、NOE效应 14、自旋去偶 15、两面角 16、磁旋比 17、位移试剂

二、 填空题

1、1HNMR化学位移δ值范围约为 。 2、自旋量子数I=0的原子核的特点是 。

三、 选择题

1、核磁共振的驰豫过程是 A自旋核加热过程

B自旋核由低能态向高能态跃迁的过程

C自旋核由高能态返回低能态，多余能量以电磁辐射形式发射出去 D高能态自旋核将多余能量以无辐射途径释放而返回低能态

2、请按序排列下列化合物中划线部分的氢在NMR中化学位移的大小

Ha

H b (CH3)3COH c CH3COO CH3 d

CH3CCCH3

3、二氟甲烷质子峰的裂分数和强度比是 A单峰，强度比1 B双峰，强度比1：1

12

C 三重峰，强度比1：2：1 D 四重峰，强度比1：3：3：1

4、核磁共振波谱产生，是将试样在磁场作用下，用适宜频率的电磁辐射照射，使下列哪种粒子吸收能量，产生能级跃迁而引起的

A原子B有磁性的原子核C有磁性的原子核外电子D有所原子核 5、磁等同核是指：

A、化学位移相同的核 B、化学位移不相同的核

C、化学位移相同，对组外其他核偶合作用不同的核 D、化学位移相同，对组外其他核偶合作用相同的核 6、具有自旋角动量，能产生核磁共振的原子核是：

A、13C核 B、12C核 C、 32S核 D、 16O核

7、在苯乙酮分子的氢谱中，处于最低场的质子信号为：

A、邻位质子 B、间位质子 C、对位质子 D、 甲基质子 8、下述化合物中的两氢原子间的4J值为：

HH

A、0-1Hz B、1-3Hz C、6-10Hz D、12-18Hz 9、NOE效应是指：

A、屏蔽效应 B、各向异性效应 C、核的Overhauser效应 D、电场效应

10、没有自旋角动量，不能产生核磁共振的原子核是：

A、13C核 B、2D核 C、 15N核 D、 16O核

11、在下述化合物的1HNMR谱中应该有多少种不同的1H核：

A、 1 种 B、2种 C、3种 D、4种

12、下列各组化合物按1H化学位移值从大到小排列的顺序为：

Oa.CH2=CH2b.CHCHc.HCHd.

A、a>b>c>d B 、d>c>b>a C 、 c>d>a>b D 、b>c>a>d

13

13、当采用60MHz频率照射时，发现某被测氢核共振峰与TMS氢核间的频率差(??)为420Hz，试问该峰化学位移(?)是多少ppm：

A、10 B、7 C、6 D、 4.2

14、下述化合物氢谱中的甲基质子化学位移范围为：

OCCH3

A、0-1ppm B、2-3ppm C、4-6ppm D、 6-8ppm

15、下述化合物中的两氢原子间的3J值为：

HH

A、0-1Hz B、1-3Hz C、6-10Hz D、12-18Hz 16、 没有自旋的核为

A、1H B、2H C、12C D、13 C 17、当采用60MHz频率照射时，某被测氢核的共振峰与TMS间的频率差（△ν）为430Hz，问该峰化学位移（δ）是多少ppm?

A、4.3 B、43 C、7.17 D、6.0 18、化合物

的1H NMR谱中应该有多少种化学环境不同的1H核？

OA、 8 B、 4 C、 2 D、1 19、

化合物

的1H NMR谱中，化学位移处在最低场的氢核为

A、甲基 B、邻位氢 C、间位氢 D、对位氢 20、判断CH3CH2CH2CO2H分子中1H核化学位移大小顺序 a b c d

A、 a>b>c>d B 、d>c>b>a C、 c>b>a>d D、 d>a>b>c

21、当采用60MHz频率照射时，对羟苯乙羟酸分子中苯环上的四个氢呈现两组峰，分别为6.84和7.88ppm，偶合常数为8 Hz，试问该两组氢核组成何种系统？ A、A2 B2 B、A2 X2 C、AA` BB` D、AA` XX` 22、在刚性六元环中，相邻两个氢核的偶合常数Jaa值范围为 A、8---10Hz B、0----2Hz C、2--3Hz D、12--18Hz 23、在低级偶合的AX系统中共有 条谱线。 A、 2 B、3 C、4 D、5

24、在化合物CH3—CH==CH—CHO中，--CHO的质子化学位移信号出现区域为 A、1--2 ppm B、3--4 ppm C、6--8 ppm D、8--10 ppm

14

HbCCHa3COOCH25、在化合物Hc的1H NMR谱中，化学位移处在最高场的氢核为 A、Ha B、 Hb C 、Hc D、 CH3

OH3CHoHmHp26、化合物的1H NMR谱中，1H核化学位移大小顺序为 A、CH3>Ho>Hm>Hp B、 Ho > Hp > Hm> CH3 C 、Hm > Hp > Ho > CH3 D、 Hm > Ho > Hp > CH3

CH3a1H3CCH327、在化合物

a2a3中，三个甲基的化学位移值分别为a1 1.63,a2为1.29,a3为0.85。其

中，a2和a3的δ值不同，后者明显向高场移动是因为该甲基 A、受双键吸电子影响 B、受双键供电子影响

C、位于双键各向异性效应的屏蔽区 D、位于双键各向异性效应的去屏蔽区

四、 简答题

1、对二甲苯的氢谱中应有几组H，每组有多少个氢，各为几重峰？

2、某化合物不是二苯醚就是二苯甲烷，试问能否通过NMR鉴别，区别何在？ 3、随着温度升高，对酚类化合物OH共振信号有何影响？ 4、何为屏蔽效应，苯环上的氢是处于屏蔽区还是去屏蔽区？ 5、什么是驰豫过程？

6、当使用照射频率为56.4MHz时，欲使1H核发生共振信号，外加磁场强度各需多少？ 7、当使用照射频率为60 MHz的NMR仪时，测得氢核的共振峰与TMS之间频率差为60 Hz，氢核的化学位移为多少ppm？

8、某样品在60 MHz的NMR仪上测得的NMR谱有四个单峰，与TMS之间的频率差分别为72,80,240和358Hz,计算该样品在100MHz仪器上测得NMR谱上这四个峰的化学位移，并分别以ppm和Hz表示。

9、已知用60MHz频率照射时，CH3 CH2X的1H NMR谱中，--- CH2—裂分为四重峰，其中相邻两小峰间的距离△δ为0.15，请问：

A、-- CH3的共振峰分裂为几重峰？两相邻小峰间的距离（用Hz表示）为多少？ B、如果改用400MHz仪器测定，J是否改变（用Hz表示）？ 10、

11、下列化合物的宽带质子去偶的13C NMR谱中应出现几条谱线？它们的偏共振谱中，各个13C核显示几重峰？ A、3—甲基戊烷 B、2—甲基环已酮

12、按照一级分裂规则，下列化合物的每一组化学等同核各裂分为几重峰？各小峰的强度比为多少？

A、CH3CO2CH2CH2CH3

15

B、CH3CH2OCH2CH2OCH2CH3

HCO13、为什么化合物 H 中H和H的化学位移值不同？

a

Hb

HCOOH14、为什么

五、 推断题

1、两个液态有机化合物Ａ和Ｂ，分子式均为C5H10O。IR谱提供1720cm－1，处均有强吸收峰，其质子ＮＭＲ谱数据如下：

Ａ： ?＝1.10（6H）双峰， ?＝2.1（３Ｈ）单峰，?＝2.50（１Ｈ）七重峰； Ｂ： ?＝1.05（6H）三重峰， ?＝２.47（４Ｈ）四重峰。 推断Ａ和Ｂ的结构。

2、某化合物的分子式为C3H6O，其质子ＮＭＲ谱数据为：?＝1. 05（3H）三重峰， ?＝2.30（2Ｈ）四重峰，?＝9.77（１Ｈ）单峰。试问它是下列化合物中的哪一个？

CH2--CH--CH2 中OH的质子比一般酚质子处于较低场？

（1） CH2＝CHOCH3 （2）CH2＝CHCH2OH （3）CH3CH2CHO （4）

O

3、两化合物Ａ、Ｂ的分子式都是为C9H10O，它们的光谱分析数据如下：IR谱提供1720cm

－1

，处均有强吸收峰，其质子ＮＭＲ谱数据如下：

Ａ： IR谱：1690cm－1有强吸收峰；

质子ＮＭＲ谱：?＝1.2（3H）三重峰， ?＝3.0（2Ｈ）四重峰，?＝7.7（5Ｈ）多重峰。 Ｂ： IR谱：1705cm－1有强吸收峰；

质子ＮＭＲ谱：?＝2.0（3H）单峰， ?＝3.5（2Ｈ）单峰，?＝7.1（5Ｈ）多重峰。 推断Ａ和Ｂ的结构。

4、已知某化合物的1H NMR谱中，在δ为1.91, 2.10 和4.69处各有一单峰，试判断

16

该化合物是下列化合物中的那一个？ A、CH3—CH==CH—CO2 CH3 B、CH3—CH==CH—O--CO CH3 C、CH3-CO2C（CH3）==CH2

5、化合物A的分子式为C9H10O2，其IR谱及质子ＮＭＲ谱如下图所示。推断A的构造。

6、某化合物，分子式为C7H8O，H NMR谱显示三组峰：δ7.22(s,5H),δ4.64(s,2H)和δ3.27(s,1H,加重水后测定该峰消失)。试推测其分子结构。

1、某化合物，其1H NMR如图所示，分子式为C5H4O3，试推测其分子结构。

1

17

1

2、某化合物，其H NMR如图所示，分子式为C4H6O，试推测其分子结构。

3、某化合物，其1H NMR如图所示，分子式为C4H6O，试推测其分子结构。

18

4、某化合物，其1H NMR如图所示，分子式为C9H8O，试推测其分子结构。

5、某化合物，其H NMR如图所示，分子式为C10H12O2，试推测其分子结构。

1

19

6、某化合物，其1H NMR如图所示，分子式为C5H6OS，试推测其分子结构。

7、某化合物，其1H NMR如图所示，分子式为C6H10O，试推测其分子结构。

8、某化合物，其1H NMR如图所示，分子式为C8H14O2，试推测其分子结构。

20

9、某化合物，其1H NMR如图所示，分子式为C8H9NO2，试推测其分子结构。

21

10、 某化合物，其1H NMR如图所示，分子式为C7H6O2，试推测其分子结构。

11、

某化合物，其1H NMR如图所示，分子式为C9H10O2，试推测其分子结构。

22

12、

某化合物，其1H NMR如图所示，分子式为C7H7NO，试推测其分子结构。

13、

某化合物，其1H NMR如图所示，分子式为C8H10，试推测其分子结构。

23

14、 某化合物，其1H NMR如图所示，分子式为C8H10，试推测其分子结构。

15、

某化合物，其1H NMR如图所示，分子式为C8H10，试推测其分子结构。

24

16、 某化合物，其1H NMR如图所示，分子式为C8H8，试推测其分子结构。

17、

某化合物，其1H NMR如图所示，分子式为C6H6O，试推测其分子结构。

25

18、 某化合物，其1H NMR如图所示，分子式为C8H8O2，试推测其分子结构。

19、某一烃类化合物，质谱的分子离子峰m/z102，其1HNMR谱在δ7.4（s,5H）和3.1(s,1H),以及红外吸收在2210cm-1和3310 cm-1，试推导该化合物的结构，

26

第三章 核磁共振-碳谱

一、 名词解释 1、 傅里时变换

2、 自由感应衰减信号（FID） 3、 脉冲 4、 卫星峰 5、 远程偶合 6、 噪音去偶 7、 LSPD和SEL 8、 DEPT

9、 取代基位移

10、 酰化位移、苷化位移 11、 二维核磁共振谱 二、填空题

1、13CNMR化学位移δ值范围约为 。

2、FID信号是一个随 变化的函数，故又称为 函数；而NMR信号是一个随 变化的函数，故又称为 函数。 三、选择题

1、在下述化合物的13CNMR谱中应该有多少种不同的13C核：

A、 1 种 B、2种 C、3种 D、4种 2、下列各组化合物按13C化学位移值从大到小排列的顺序为：

Oa.CH3-CH3b.CHCHc.HCHd.

A、a>b>c>d B 、d>c>b>a C 、 c>d> b > a D 、b>c>a>d 3、下述化合物碳谱中的甲基碳的化学位移范围为：

OCCH3

A、10-50ppm B、50-70ppm C、100-160ppm D、 106-200ppm

4、下列化合物的偏共振去偶的13CNMR波谱中，甲基应出现几条谱线：

27

CH3

A、1 B、2 C、3 D、4

5、一个分子式为C6H8的化合物，在噪音去偶谱上出现三个单峰，偏共振去偶谱中出现一个三重峰和二个双峰，该化合物的可能结构是：

A.B.C.D.

、

6、下列化合物的噪音去偶的13CNMR波谱中应出现几条谱线：

CH3

A、7 B、6 C、5 D、4

7、一个分子式为C6H8的化合物，在噪音去偶谱上只出现两个单峰，偏共振去偶谱中出现一个三重峰和一个双峰，该化合物的可能结构是：

A.B.C.D.

8、甲苯的宽带质子去偶的C NMR谱中应出现几条谱线？ A、7 B、6 C、4 D、5

9、苯甲醚分子中，苯环上六个碳原子化学位移在最低场的碳原子为 A、甲氧基取代位 B、 邻位 C、间位 D、对位

13

CH310、在化合物

COOH的13C NMR谱中应该有多少种化学环境不同的13C核？

A、5 B、6 C、7 D、8

11、一化合物，分子式为C6H8，高度对称，在噪音去偶谱上只有两个信号，在偏共振去偶谱上只有一个三重峰（t）及一个二重峰（d），其结构可能为 A、 D、

CH2CH B、

CHCHCHCH2 C 、

CH3CCCCCH3

28

四、简答题

1、 如何进行碳谱的测定？ 2、 简述碳谱与氢谱的区别。 3、 简述13C化学位移的影响因素 4、 常见的碳谱有几种？它们各有什么特点？ 5、 简述碳谱的分区规律。 6、 当苯环上的一个氢被下述各种基团取代后，取代苯中的δc与苯的δc值有什么

差异？请解释原因。

取代基： --CN； --F； --NO2

五、推断题

1、某化合物分子式为C5H11Br，其宽带质子去偶和偏共振去偶的13C NMR谱数据分别为δ21.9（q）, 27.0(t), 31.5(d) 和 41.9(t)，试推断其结构。

2、某化合物，其13C NMR如图所示，分子式为C5H6OS，试推测其分子结

3、某化合物，其13C NMR如图所示，分子式为C6H10O，试推测其分子结构。

29

4、根据下列图谱推测未知化合物的结构。

45

5、根据下列图谱及数据推测未知化合物的结构。 UV：在210nm以上无较强吸收。MS数据如下：

m/z RA m/z RA m/z RA

26 1 39 11 44 4

27 18 41 17 45 100

29 6 42 6 59 11

31 4 43 61 87 21

46

m/z 102(M) 103(M+1) 104(M+2) RA 0.63 0.049 0.0032 6、

C9H13NO MW = 151

H-NMR 500 MHz, CDC

l3

47

C-NMR 125 MHz, CDCl3

7、 C8H11NO MW = 137

48

500 MHz, CDCl3

125 MHz, CDCl3

70 eV +EI positive EI Mass Spectrum

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