波谱分析 - 习题集参考答案 - 1002

第一章 紫外光谱

一、单项选择题

1. 比较下列类型电子跃迁的能量大小 ( A)

A ???* > n??* > ???* > n ? ?* B ???* > n ? ?* >???* > n??* C ???* > n??* > > n ? ?*> ???* D ???* > n? ?* > > n??*???*

2、共轭体系对λmax的影响 ( A)

A 共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越小，吸收峰红移 B 共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越小，吸收峰蓝移 C 共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越大，吸收峰红移 D 共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越大，吸收峰蓝移

3、溶剂对λmax的影响 (B)

A 溶剂的极性增大，? ? ?*跃迁所产生的吸收峰紫移 B 溶剂的极性增大，n ? ?*跃迁所产生的吸收峰紫移 C 溶剂的极性减小，n ? ?*跃迁所产生的吸收峰紫移 D 溶剂的极性减小，? ? ?*跃迁所产生的吸收峰红移

4、苯及其衍生物的紫外光谱有：(B)

A 二个吸收带 B 三个吸收带 C 一个吸收带 D 没有吸收带

5. 苯环引入甲氧基后，使λmax (C)

A 没有影响 B 向短波方向移动

C 向长波方向移动 D 引起精细结构的变化

6、以下化合物可以通过紫外光谱鉴别的是：(C)

A与B与OCH3C

与D与

二、简答题

1）发色团

答：分子中能吸收紫外光或可见光的结构

2）助色团

本身不能吸收紫外光或可见光，但是与发色团相连时，可以使发色团的吸收峰向长波答：方向移动，吸收强度增加。 3）红移

答：向长波方向移动 4）蓝移

答：向短波方向移动

5）举例说明苯环取代基对λmax的影响

答：烷基（甲基、乙基）对λmax影响较小，约5-10nm；带有孤对电子基团（烷氧基、烷氨基）为助色基，使λmax红移；与苯环共轭的不饱和基团，如CH=CH,C=O等，由于共轭产生新的分子轨道，使λmax显著红移。

6）举例说明溶剂效应对λmax的影响

答：溶剂的极性越大，n ? ?*跃迁的能量增加，λmax向短波方向移动；溶剂的极性越大，?? ?*跃迁的能量降低，λmax向长波方向移动。

三、计算下列化合物的λmax

1）2）3）CH3OH4）O5）O6）

1）λmax = 217（基本值）+30（共轭双键）+15（环外双键3×5）+35烷基（7×5）= 357nm

2）λmax = 217（基本值）+30（共轭双键）+10（环外双键2×5）+25烷基（5×5）= 342nm

3）λmax = 217（基本值）+5（环外双键1×5）+15烷基（3×5）= 237nm

4）λmax = 215（基本值）+30（共轭双键）+5（环外双键1×5）+ 30烷基（1×12+1×18）= 280nm

5）λmax = 215（基本值）+ 35羟基（1×35）+24烷基(2×12）= 274nm 6）λmax = 217（基本值）+5（环外双键1×5）+25烷基（5×5）=247 nm

第二章 红外光谱

一、 单项选择题

1、双原子分子中，折合质量、键的力常数与波数（ν）之间的关系为（C）

A 折合质量与波数成正比

B 折合质量与键的力常数成正比 C 键的力常数与波数成正比 D 键的力常数与波数无关

2、诱导效应对红外吸收峰峰位、峰强的影响 （B）

A 基团的给电子诱导效应越强，吸收峰向高波数移动 B 基团的给电子诱导效应越强，吸收峰向低波数移动 C 基团的吸电子诱导效应越强，吸收峰越强 D 基团的吸电子诱导效应越强，吸收峰越弱

3、羰基上基团共轭效应对其红外吸收峰峰位和峰强的影响 A 基团的给电子共轭效应越强，吸收峰向高波数移动 B 基团的给电子共轭效应越强，吸收峰向低波数移动 C 基团的吸电子共轭效应越强，吸收峰越强 D 基团的吸电子共轭效应越强，吸收峰越弱

4、孤立甲基的弯曲振动一般为1380cm-1，异丙基中的甲基分裂分为1385cm-1和1375cm-1，叔丁基中的甲基为1395cm-1和1370cm-1，造成的原因是

A 分子的对称性 B 振动耦合 C 费米共振 D 诱导效应

5、CH3CH2CH2CH3①、CH3CH2CH(CH3)2② 和C(CH3)3③三种烷烃的甲基，其面外弯曲振动分别为：

A ①为1395cm-1和1370cm-1； ②为1380cm-1；③为1385cm-1和1375cm-1 B ①为1380cm-1； ②为1395cm-1和1370cm-1；③为1385cm-1和1375cm-1 C ①为1380cm-1； ②为1385cm-1和1375cm-1；③为1395cm-1和1370cm-1 D ①为1385cm-1和1375cm-1；②为1395cm-1和1370cm-1；③为1380cm-1

6、酸酐、酯、醛、酮和酰胺五类化合物的νC=O出现在1870cm-1至1540m-1之间，它们νC=O的排列顺序是

A 酸酐<酯<醛<酮<酰胺 B 酸酐>酯>醛>酮>酰胺 C 酸酐>酯>酰胺>醛>酮 D 醛>酮>酯>酸酐>酰胺

7、游离酚羟基伸缩振动频率为3650cm-1～3590cm-1，缔合后移向3550cm-1～3200cm-1，缔合的样品溶液不断稀释，νOH峰

A 逐渐移向低波数区 B 逐渐移向高波数区 C 位置不变 D 转化为δOH

8．CH3COCH3①、CH3CH2CHO②、Cl3CCHO③和CH3CH=CHCOCH3④，四种化合物的νC=O不同，按值的大小排列顺序时

A ③>④>①>② B ①>③>②>④ C ③>①>④>② D ③>②>①>④

9、红外光谱用于鉴别同源化合物有独特的好处，仅需要根据结构差异部分的基团振动就可以作出合理裁决。例如阿司匹林和苯甲酸的红外光谱差异时： A 阿司匹林物羧基振动，苯甲酸有

B 阿司匹林物甲基的面外弯曲振动，苯甲酸有

C 阿司匹林的羧基伸缩振动观察到两各峰，苯甲酸只有一个羧基伸缩振动峰；阿

司匹林有一个甲基面外弯曲振动峰，苯甲酸无此峰 D 阿司匹林为非红外活性分子，苯甲酸为红外活性分子

10、红外光谱可用来评价某些化学反应进行的程度，例如乙酸丁酯用氢化铝锂还原时，只要观察反应混合物的红外光谱的下列特征便可认为反应完成

A 羰基峰消失 B 羰基峰出现 C甲基峰消失 D亚甲基峰消失

11、 决定化合物红外吸收峰强度的决定因素是：

A. 诱导效应和共轭效应

B. 振动过程中偶极距的变化及能级的跃迁几率 C. 能级的跃迁几率及电子、空间效应 D. 振动过程中偶极距的变化及氢键效应

12、 分子内两基团位置很近并且振动频率相同或相近时, 它们之间发生强相互作用,

结果产生两个吸收峰, 一个向高频移动,一个向低频移动，该效应是： A 振动的偶合效应 B 费米共振效应 C 场效应 D 张力效应

二、简答题：

1、举例说明红外光谱中的相关峰 2、举例说明共轭效应对吸收峰峰位的影响 3、举例说明诱导效应对吸收峰峰位的影响

4、化合物CH2=CHCOCH3在红外光谱中有哪些主要吸收峰，请加以简单说明 5、举例说明红外光谱中600～1000cm-1区域的吸收峰在芳香化合物结构解析中的应用 6、比较下列各组化合物红外光谱的差异

OCH3CAOHCCH2OHCH3CHCH3BOHACNBCHOAB

三、结构指认题

1．某化合物的红外光谱主要峰的位置为3300cm-1，3030cm-1，3000cm-1，2300cm-1，1600cm-1，1590cm-1，1480cm-1，请判定应与哪种结构对应，并确定各吸收峰的归属。

OHOHCNABCONH2

2．某化合物的红外光谱主要峰的位置为3290cm-1，2950cm-1，2860cm-1，2200cm-1和1689cm-1，请判定应与下列化合物中哪种结构对应, 请指定各峰的归属。

OCH3CACCH2CH3OCBCCHCH3CCCCHOCH3CDCCHO

四、结构推断题

1．某化合物的分子式为C8H8O2，红外光谱图的主要峰有3030cm-1，2950cm-1，2860cm-1，2820cm-1，2730cm-1，1690cm-1，1610cm-1，1580cm-1，1520cm-1，1465cm-1，1430cm-1，1395cm-1，825cm-1，请指定结构并归属各峰。

2.某化合物的分子式为C9H10O2，红外光谱的主要吸收峰有3030cm-1，3000cm-1，2960cm-1，2860cm-1，1780cm-1，1600cm-1，1500cm-1，1460cm-1，1400cm-1，1380cm-1，

740cm-1，690cm-1，请指定结构，并归属各峰。

第三章 核磁共振

核磁共振氢谱

一、单项选择题

CH3CH3HHCCClHHabH3CCH2CH2IHCOCHIbCH3CH3a①、1、

②、ab③中质子a和b的δ值顺

序为：

A、①、②和③中δa>δb B、①、②和③中δb>δa C、①中δb>δa、②和③中δa>δb D、①和②中δa>δb、③中δb>δa

OH3CH2CH2COCCH2CH2CH3def中质子的峰形： 2、abcA、 均为三重峰 B、 均为六重峰

C、 a及f质子为三重峰，其余质子为六重峰 D、 e及b质子为多重峰，a、c、d、f质子为三重峰

3、5α-雄甾烷-11-酮中C1上的横键质子比竖键质子处于低场，确切数据见结构式，造成这种结果的原因是

δ2.45OHHδ0.78

A、 它们具有不同的酸碱性 B、 邻近的角甲基的空间压力 C、 羰基的各向异性效应 D、 邻近角甲基的NOE

4、磁各向异性效应在氢谱中很重要，具有磁各向异性效应的基团主要有 A、 芳环和硝基 B、 芳环、炔键和烯键 C、 芳环、三键、双键和单键 D、 所有的化学基团

5、去屏蔽和屏蔽效应对化学位移有重要贡献，结果是

A、 屏蔽效应使质子的δ值增大，去屏蔽效应使质子的δ值减小

B、 屏蔽使质子的共振信号产生低场位移，去屏蔽使质子的共振信号产生高场位移 C、 去屏蔽效应使质子的δ值增大，即产生高场位移，屏蔽效应使质子的δ值减小，即产生低场位移

D、 屏蔽使质子的δ值减小，即产生高场位移；去屏蔽使质子的δ值增大，即产生低场位移

6、质子的化学位移值与该质子连接的碳原子的杂化状态及相关基团的磁各向异性效应有关，综合这两种影响造成质子的化学位移顺序如下： A、 炔碳质子〉饱和碳质子〉烯碳质子 B、 饱和碳质子〉烯碳质子〉炔碳质子 C、 烯碳质子〉饱和碳质子〉炔碳质子 D、 烯碳质子〉炔碳质子〉饱和碳质子

OO7、CH3CH2OCOCH2CH3、C(OCH2CH3)4、CH3CH2OCH2CH3和F3CCCH2CH34个化

合物可以通过下面的方法鉴别 A、 根据各质子积分鉴别

B、 根据3JHH鉴别 C、 根据各质子的峰形鉴别 D、 以上三种方法都不能鉴别

HaClOCNHCH3Hb(a)HaClHb(b)CNHCH3O

8、

A、二者中Ha和Hb均有远程耦合 B、二者中Ha和Hb均无远程耦合 C、化合物a中Ha和Hb有远程耦合 D、化合物b中Ha和Hb有远程耦合

9、 二面角对3JHH值有重要影响，Karplus把这种影响总结为一条很有名的曲线，从该曲线可以看出：

A. 随着二面角的增大，3JHH值增大 B. 随着二面角的减小，3JHH值减小

C. 二面角为0。及180。时，3JHH值最小，为90。时，3JHH值最大 D. 二面角为0。及180。时，3JHH值最大，为90。时，3JHH值趋向于0

10、列化合物中Ha有

HcBrHdNH2HaHb A. B. C. D.

多重峰

二重峰 三重峰 四重峰

二、简答题

1、举例说明核的overhauser效应

2、举例说明磁的各向异性对化学位移的影响

3、简单解释乙烷、乙烯、乙炔的质子化学位移的差别 4、比较下列化合物中质子a和b的δ值大小

CH3CH2OCH2CH3abCH2abaCHCH3 CH3CHCH2CHCH3bClBrCOCH2CH3ba

5．比较化合物的A、B两个甲基的化学位移，并说明理由。

BA

6、 写出化合物中质子的峰形

CH3CH3CH2CH2OCCHedcbCH3a

Oa为 重峰，b为 重峰，c为 重峰，d为 重峰，e为 重峰。

三、结构推断题

CHOBrOCH31、 异香草醛经溴化和甲基化两步反应得产物

OCH3，核磁共振氢谱只有5

个信号，3.75（s，3H）；3.80（s，3H）；6.80（d，J =7.5Hz，1H）；7.60（d，J = 7.5Hz，1H）；10.80（s，1H）；请确定Br取代的位置。

2、 某化合物的分子式为C7H6O3，氢谱为7.00（d，J = 8.0Hz，2H）；8.20（d，J = 8.2Hz，2H）；9.80（s，2H）；请写出化合物的结构并归属各峰。

3、 某化合物的分子式为C6H10O2，氢谱为1.20（t，3H）；1.90（d，3H）；4.0（q，2H）；5.5（d，1H）及6.5（q，1H）；请推断结构并归属各峰。

4、某化合物的分子式为C9H12，氢谱为2.20（s，9H）；7.00（s，3H）；请推断化合物的结构及各峰的归属。

5、某化合物的分子式为C4H9ON，1HNMR数据为δ = 1.20（t，J = 5.6Hz，3H），δ=2.25（q，J = 5.6Hz，2H），δ = 2.8 (d，J = 3.8Hz，3H)，δ = 6.70（宽峰，1H，D2O交换后消失），IR在1680cm-1强吸收。

6．化合物的分子式为C7H16O3，1HNMR数据为δ = 1.20（t，9H），δ = 3.40（q，6H），δ = 5.20 (s，1H)，写出化合物的结构式。

7．化合物的分子为C10H12O2，1HNMR数据为δ = 2.0（s，3H），δ = 2.92（t，J = 7.0Hz，2H），δ = 4.82 (t，J = 7.0Hz，2H)，δ = 7.25（s，5H），IR显示在1736cm-1有强吸收，写出化合物的结构式。

18. 某化合物的分子式为C5H11ON，H-NMR (δ, CDCl3)：1.20 (t, J = 5.6Hz, 3H); 2.25 (q,

J = 5.6Hz, 2H); 2.80 (s, 6H); 请推断结构并归属各峰。

核磁共振碳谱

一、单项选择题

1、为了确定分子中的13C核种类和归属13C核的化学位移，常采用质子宽带去藕。使用这种技术时，

A、 完全消除了13C-1H耦合，难区别伯碳、仲碳和叔碳； B、 虽然完全消除了13C-1H耦合，但可以区别伯碳、仲碳和叔碳 C、 仅部分消除了13C-1H耦合，容易区别伯碳、仲碳和叔碳； D、 全部保留13C-1H耦合，可区别伯、仲、叔、季四类碳。

2、使用偏共振去耦技术，可使CH3中的13C为三重峰，CH2中的13C为双峰，季碳为单峰。偏共振去耦

A、消除了直接相连的13C-1H耦合，保留了不直接相连的13C-1H耦合

B、 消除了直接相连的13C-1H耦合，不直接相连的13C-1H耦合保留程度较低的耦合 C、 使直接相连的13C-1H耦合保留程度较低的耦合，消除不直接相连的13C-1H耦合 D、 保留了全部13C-1H耦合信息

3、选择性质子去耦是指定质子去藕，又称单质子去耦，可使有待认定的地发生去耦。进行选择性质子去耦时，

A、 必须先测定化合物的氢谱，确定待去耦质子的Larmor频率 B、 必须先测定化合物的红外光谱，确定待去耦质子的倍频 C、 必须先测定化合物的质谱，排除可能的α裂解 D、 无需作任何准备

4、碳谱中的质子噪音去耦技术又称质子宽带去耦，可以消除碳氢直接产生的耦合，质子宽带去耦的特点是： A、 反映13C核的数量；

B、 选择性地对季碳去耦，使季碳观察到NOE； C、 直接标出13C-1H耦合常数；

D、 反映13C核的种类，归属13C核的化学位移，季碳因无质子不产生NOE，信号最弱。

二、简答题

1、 举例说明DEPT135谱的特性 2、 举例说明13C NMR谱中的γ效应 3、 计算化合物中苯环碳原子的δ值。

13

C核惟一

NO2432OCH31236COOH1654CH35OCH3三、结构指认题

1、对甲氧基苯甲腈的 13CNMR看到6条谱线，化学位移为68.2, 100.2，112.1，129.2, 160.3，176.2，请通过计算对各峰进行合理的归属。

2、化合物CH3CH=CHCHO的13C NMR看到4条谱线，化学位移为18.2，134.9，153.7和193.4，请指各峰的归属。

质谱

一、单项选择题

1． 下列化合物中经常发生α开裂的有：

A 2-戊酮 B 2-甲氧基-戊烷 C 三丁基胺 D 乙醇

2、 重排消除反应在质谱种很常见，消除的中性分子都是较小的分子，例如H2O、

CH3OH、HX、HCN等，这种质谱行为 A. 在所有的化合物种都可以发生；

B. 只发生在同时含有OH、OCH、卤素和CN基的化合物种；

C. 只要分子种含有OH、OCH、卤素或CN基中的任一基团的化合物都就可以发

生；

D. 可以通过质谱种见到对应质量数为18，32或27等碎片离子加以判断。

3、某个化合物分子中含有一个溴原子，其分子离子峰与同位素峰的丰度比为： A. 1:1 B. 2:1 C. 3:1 D. 4:1

4、在质谱种经常消除较小的中性分子，如H2O、CO、CH3OH、HX等，这种消除反

应属于： A B C D

5、醇、胺等通常发生β裂解，从结构的角度看，这是 A B C D

6、 分子离子峰的稳定性为：

A 芳环＞共轭烯＞脂环＞酰胺＞羧酸＞醇 B. 共轭烯＞芳环＞脂环＞酰胺＞羧酸＞醇 C. 芳环＞脂环＞共轭烯＞酰胺＞羧酸＞醇 D. 酰胺＞芳环＞脂环＞共轭烯＞羧酸＞醇

7、采用“氮规律”判断分子离子峰是质谱解析的手段之一，“氮规律”是指：

A 分子量为偶数的有机化合物含奇数个氮原子，分子量为奇数的有机化合物含

偶数个氮原子；

B 分子量为偶数的有机化合物不含或含有偶数个氮原子，分子量为奇数的有机

化合物含奇数个氮原子； C 人体内的化合物必含有氮原子； D 有机化合物只能含奇数个氮原子。

8、 电子轰击质谱观察不到高极性化合物的分子离子峰时，通常用下法补救

A 采用化学电离，使分子离子不能再裂解； B 采用场致电离，使分子离子和碎片离子等丰度； C 采用场解吸附，使被测化合物可在高温下解离；

D 采用快原子轰击，使被测化合物在室温下电离，避免高温和高电离条件对样

醇、胺等的链长引起的；

醇、胺含有杂原子或者双键造成的；

生成的结构中含有双键，具有稳定化的作用； 没有理由的分解反应 分子内消除 分子间消除 反式消除 化学消除

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