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波谱分析期末复习一、判断题正确填,错误的填 1.电磁辐射的波长越长，能量越大。（ ）2. 当分子受到红外激发，其振动能级发生跃迁时，化学键越强吸收的光子数目越多。（ ）3. 核磁共振波谱法与红外光谱法一样，都是基于吸收电磁辐射的分析法。（ ）4. （CH3）4Si 分子中1H核共振频率处于高场，比所有有机化合物中的1H核都高。（ ）5. 根据N规律，由C，H，O，N组成的有机化合物，N为奇数，M一定是奇数；N为偶数，M也为偶数。（ ）二、选择题 1. 光或电磁辐射的二象性是指（ D ）A电磁辐射是由电矢量和磁矢量组成。 B电磁辐射具有波动性和电磁性 C电磁辐射具有微粒性和光电效应 D 电磁辐射具有波动性和微粒性2. 光量子的能量与电磁辐射的的哪一个物理量成正比（A ）A 频率 B 波长 C 周期 D 强度3. 可见光区、紫外光区、红外光区和无线电波四个电磁波区域中，能量最大和最小的区域分别为（ A ）A紫外光区和无线电波 B紫外光区和红外光区C可见光区和无线电波 D可见光区和红外光区4、紫外光谱的产生是由电子能级跃迁所致，能级差的大小决定了 （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5、紫外光谱是带状光谱的原因是由于 （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6、化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高？ （A ）A、B、 C、n D、n7. 红外光可引起物质的能级跃迁是（ C ）A 分子的电子能级的跃迁，振动能级的跃迁，转动能级的跃迁B 分子内层电子能级的跃迁C 分子振动能级及转动能级的跃迁D 分子转动能级的跃迁8. 红外光谱解析分子结构的主要参数是（ B ）A 质核比 B 波数 C 偶合常数 D 保留值9、CH3-CH3的哪种振动形式是非红外活性的 （A ）A、C-C B、C-H C、asCH D、sCH10、化合物中只有一个羰基，却在1773cm-1和1736cm-1处出现两个吸收峰这是因为： （C ）A、诱导效应 B、共轭效应 C、费米共振 D、空间位阻11、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、卤化物结体12、预测H2S分子的基频峰数为： （B ）A、4 B、3 C、2 D、1 13. 在偏共振去偶谱中，RCHO的偏共振多重性为（ C ）A 四重峰 B 三重峰 C 二重峰 D 单峰14. 化合物CH3-CH=CH-CH=O的紫外光谱中，max=320nm（max=30）的一个吸收带是（ B ）A K带 B R带 C B带 D E2带15. 质谱图中强度最大的峰，规定其相对强度为100%，称为（ B ）A 分子离子峰 B 基峰 C亚稳离子峰 D准分子离子峰16. 分子式为C5H10O的化合物，其1H-NMR谱上只出现两个单峰，最有可能的结构式为（ B ）A （CH3）2CHCOCH3 B （CH3）3C-CHO C CH3CH2CH2COCH3 D CH3CH2COCH2CH317、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18、下列哪种核不适宜核磁共振测定 （A ）A、12C B、15N C、19F D、31P19、苯环上哪种取代基存在时，其芳环质子化学位值最大 （D ）A、CH2CH3 B、 OCH3 C、CH=CH2 D、-CHO20、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： （ D）A、诱导效应所致 B、杂化效应所致 C、各向异性效应所致 D、杂化效应和各向异性效应协同作用的结果21、确定碳的相对数目时，应测定 （D ）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22、1JC-H的大小与该碳杂化轨道中S成分 （B ）A、成反比 B、成正比 C、变化无规律 D、无关23、在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压固定时，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？（B ）A、从大到小 B、从小到大 C、无规律 D、不变24、含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为： （B ）A、偶数 B、奇数 C、不一定 D、决定于电子数25、二溴乙烷质谱的分子离子峰（M）与M+2、M+4的相对强度为： （C ）A、1:1:1 B、2:1:1 C、1:2:1 D、1:1:2三、问答题 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、弛豫高能态的核放出能量返回低能态，维持低能态的核占优势，产生NMR谱，该过程称为弛豫过程4、碳的-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和化合物，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。6、红外光谱产生必须具备的两个条件是什么？答：一是红外辐射的能量应与振动能级差相匹配，即E光E，二是分子在振动过程中偶极矩的变化必须不为零。7、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。8、核磁共振谱是物质内部什么运动在外部的一种表现形式？答：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。9、紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的主要贡献是什么？ 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。10、在质谱中亚稳离子是如何产生的以及在碎片离子解析过程中的作用是什么？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，m*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，是确定开裂途经最直接有效的方法。11 什么是氮规则？能否根据氮规则判断分子离子峰？答：（1）在有机化合物中，不含氮或含偶数氮的化合物，分子量一定为偶数（单电荷分子离子的质核比为偶数）；含奇数氮的化合物分子量一定为奇数。反过来，质核比为偶数的单电荷分子离子峰，不含氮或含偶数个氮。（2）可以根据氮规则判断分子离子峰。化合物若不含氮，假定的分子离子峰质核比为奇数，或化合物只含有奇数个氮，假定的分子离子峰的质核比为偶数，则均不是分子离子峰。12试述核磁共振产生的条件是什么？答（1） I 0的自旋核；a，自旋量子数I0的原子核，都具有自旋现象，或质量数A或核电荷数二者其一为奇数的原子核，具有自旋现象。b，自旋量子数I=1/2的原子核是电荷在核表面均匀分布的旋转球体，核磁共振谱线较窄，最适宜于核磁共振检测，是NMR研究的主要对象。（2） 外加磁场B0（3） 与B0相互垂直的射频场B1，且 n1 = n013红外光谱分为哪几个区及各区提供哪些结构信息？答：红外光谱分四个区：（1）第一峰区（3700-2500cm-1）：此峰区为X-H伸缩振动吸收范围。X代表O,N,C对应于醇、酚、羧酸、胺、亚胺、炔烃、烯烃、芳烃及饱和烃类的O-H,N-H,C-H伸缩振动。（2）第二峰区(2500-1900cm-1)：三键，累积双键及B-H,P-H,I-H,Si-H等键的伸缩振动吸收谱带位于此峰区。谱带为中等强度吸收或弱吸收。（3）第三峰区（1900-1500cm-1）：双键（包括C=O,C=C,C=N,N=O等）的伸缩振动谱带位于此峰区，对于判断双键的存在及双键的类型极为有用。另外，N-H弯曲振动也位于此峰区。（4）第四峰区（1500-400cm-1）：此峰区又称指纹区，X-C键的伸缩振动及各类弯曲振动位于此峰区。不同结构的同类化合物的红外光谱的差异，在此峰区会显示出来。14 什么是K带吸收？什么是R带？答（1）共轭非封闭体系烯烃的*跃迁均为强吸收带，104，称为K带吸收。（2）n*跃迁max270-300nm,100,为禁阻跃迁，吸收带弱，称R带。 四、分子式为 C4H6 O2，红外光谱如下，试推其结构,并说明依据。 答：（1） UN=2，可能含有烯基和羰基。（2） 3095cm-1(w)可能为=C-H的伸缩振动，结合1649cm-1(S) 认为有烯基存在，该谱带强度大，说明该基团与极性基团相连，为与氧相连。（3）1762 cm-1(s)为C=O伸缩振动,结合1217 cm-1(s，b)的C-O-C反对称振动和1138cm-1(s) 的C-O-C的对称伸缩振动，认为分子中有酯基存在.（4） 1372cm-1(s) 为CH3的弯曲振动； 977 cm-1(s)为反式烯烃的面外弯曲振动； 877cm-1(m)的为同碳烯烃的面外弯曲振动。结构式为：五、化合物C8H8O2,根据如下的NMR谱图确定结构，并说明依据。 答：（1） 不饱和度UN=5，可能含有苯环（2） =12.9，积分1H，单峰，推测可能含有-COOH（3） =78，积分为4H,裂分为四重峰且峰型对称，推测可能含有苯环且是对位取代, （4） =2.1 积分为3H，单峰，推测为甲基-CH3（5） 组合后，可能的结构式为结构验证：其与不饱和度相符，与标准谱图对照结构正确 六、化合物FCH3SCH2CH(OH)CH3的质谱如下，解释其主要碎片离子。 七、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、质谱数据如图所示，试推断其结构。 八、 根据图 5-1图5-4推断分子式为C11H20O4未知物结构 未知物C11H20O4的质谱、紫外数据和元素分析数据 未知物C11H20O4的红外光谱 未知物C11H20O4的13CNMR谱 未知物C11H20O4的1HNMR谱11
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