第15章 现代谱分析技术简介思考题、习题答案.doc

第15章 现代波谱分析技术简介π* 轨道跃迁会有什么区别？ 思考题15-4 用氯逐个替代1,3-丁二烯中的氢，紫外光谱图将发生什么变化？为什么？氯在这里起什么作用？ 思考题15-5 查阅相关文献，找出顺-4-辛烯和反-4-辛烯的红外谱图，找出这两张图的主要吸收峰的归属及这两张图谱的区别。 思考题15-7 游离羧酸C=O的吸收频率为1 760 cm-1左右，而羧酸二聚体的C=O 吸收频率为1 700 cm-1左右，试阐明理由。 思考题15-8 醛基上质子的化学位移处于高场还是低场？用羰基的磁各向异性效应解释原因。 思考题15-9 查阅和分析3,3-二甲基-1-丁烯的核磁共振氢谱，指出该化合物中有几组峰？请按化学位移值由大到小的次序排列，并阐明理由。 思考题15-10 查阅1-氯丙烷和2-氯丙烷的核磁共振谱，判别图谱中各组峰的归属并找出两张图谱的区别。 思考题15-11 写出环戊二烯、2-丁酮、萘、己烷的分子离子峰的结构式。 思考题15-12 写出CH3CH2Cl分子离子峰及与之对应的同位素离子峰。 思考题15-13 某羰基化合物的分子量为44，质谱图上给出了两个强峰，m/z分别为29和43，推测此化合物的结构。 习题15-1 指出下列哪些化合物的紫外吸收波长最长，并按顺序排列： (2) (3) 习题15-2 用紫外光谱鉴别下列化合物： 习题15-3 在下列每个化合物的分子中，各有多少组不等性的质子？ 习题15-4 苯间位氢的偶合常数约为2.5 Hz，在三卤代苯或四卤代苯中，找出两个偶合常数约为2.5 Hz的化合物。 习题15-5 讨论下面两个化合物的核磁共振谱有什么不同？ 习题15-6 某化合物的分子式为C10H12O。该化合物的红外图谱在1700 cm-1附近有一个很强的吸收峰，但在2720 cm-1附近没有吸收峰。该化合物的1H NMR有4组峰，这些峰所含质子数比为5:2:2:3，其中有一组峰的化学位移在δ=7附近。该化合物的质谱表明：在m/z148, 133, 120, 105, 77, 51和39处有碎片离子峰。 写出该化合物的结构式。 写出该化合物产生碎片离子的断裂过程。 答 案 思考题15-环己烷、乙腈、乙醇、水可用作测定紫外光谱的溶剂。因为它们基本在近紫外区不产生吸收，不会干扰测定。 思考题15-2当共轭体系的双键增多时，吸收光会向长波方向移动，即发生红移现象。吸收的强度也会明显增强。这是因为共轭体系越大，电子最高占有轨道和最低空轨道之间的能差越小，跃迁时的能量也就小。因为跃迁能量与波长之间的关系是ΔΕ=hc/λ，所以随着共轭体系的增大，吸收光谱向长波方向移动。由于跃迁能量变小，跃迁的概率就会增大，所以吸收强度也明显增强。 思考题15-3与在己烷中测定相比，三氯乙醛在水中测定时，吸收峰会向短波方向移动，跃迁速率也会减小。（原因：在水中，三氯乙醛羰基上的氧会发生质子化，质子化后的氧原子增加了吸电子的能力，致使n轨道上的电子更靠近原子核并使能量降低，即使三氯乙醛基态分子的n轨道能量降低，从而使n→π* 跃迁能量增大，所以，吸收峰由长波向短波方向移动，跃迁概率减小。） 思考题15-用氯逐个替代1,3-丁二烯中的氢，紫外吸收峰会向长波方向移动。因为氯上的非键电子会与π电子共轭，即形成p-π 共轭，使电子活动范围增大，吸收向长波方向位移，并使颜色加深。氯在这里起助色作用。 思考题15-顺-4-辛烯的红外图谱中，在3 000 cm-1左右的吸收峰属于伸缩振动，1 450 cm-1左右的吸收峰属于C=C伸缩振动，730~650 cm-1 范围内有一宽峰为=C-H的面外摇摆振动。 反-4-辛烯的红外图谱中，在3 000 cm-1左右的吸收峰属于=C-H伸缩振动，1 450 cm-1左右的吸收峰属于C=C伸缩振动，980 cm-1附近为=C-H的面外摇摆振动。 这两张图谱的主要区别是=C-H的面外摇摆振动位置不同。顺-4-辛烯在730~650 cm-1 范围内有吸收峰，而反-4-辛烯在980 cm-1附近有吸收峰。 思考题15-61-辛烯为末端烯烃，应在3 010~3 100 cm-1处有sp2 C-H伸缩振动吸收峰，在1 645 cm-1附近出现C=C伸缩振动吸收峰，在995~915 cm-1和985~910 cm-1范围内出现两个=C-H的面外摇摆振动吸收峰，在1 830 cm-1处应出现一个倍频峰。 思考题15-7二聚体中的C=O因形成氢键而使键的力常数减弱，所以