一、名词解释1.波谱学:波谱学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:γ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,微波区和射频区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,重建Boltzmann分布的过程。6.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=△Eν,二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。5.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。6.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)三、回答下列问题(每题2分,共10分)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。4、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5、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?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四、简答题(5*4分=20分)2.简述质谱分析法中怎样判断分子离子?答:①分子离子必须是一个奇电子离子。②分子离子的质量奇偶性必须符合氮规则。③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.试说明苯酚和环己醇的红外光谱有何不同。答:苯酚在1600-1400cm-1有苯环的骨架伸缩振动,770-730,715-685cm-1有苯环单取代C-H面外弯曲振动环己醇在2800-3000有饱和氢的伸缩振动三、简答题(5*5分=25分)1.在NMR测量时,要求将样品高速旋转,为什么?答:由驰骋作用引起的谱线加宽是“自然”宽度,不可能由仪器的改进而使之变窄。如果仪器的磁场不够均匀,当然也会使谱线变宽。样品管的旋转能克服一部分的磁场不均匀程度。2.自旋偶合的条件?答:a、质子必须是不等性的。b、两个质子间少于或等于三个单键(中间插入双键或三键可以发生远程偶合)。3.红外吸收峰的数目理论上取决于分子振动自由度,而实际分数少于振动自由度,为什么?答:a、振动过程中分子偶极矩未发生变化,无吸收。b、相同频率的振动可兼并。c、宽而强的峰覆盖弱而窄的峰。4.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。5.简述质谱碎裂的一般规律和影响因素。答:一般规律:分子中电离电位低的电子最容易丢失,生成的正电荷和游离基就定域在丢失电子的位置上,离子具有过剩的能量和带有的正电荷或不成对电子式它发生碎裂的原因和动力,质谱中的碎片离子多而杂,造成质谱解析困难,产物离子的相对丰度主要由它的稳定性决定。影响因素:化学键的相对强度,碎裂产物的稳定性,立体化学因素一、名词解释(5*4分=20分)1.化学位移2.助色团3.扫频法4.摩尔吸光系数答:1.由于屏蔽效应,使引起共振的磁场强度发生移动,这种现象称为化学位移。2.通常把那些本身在紫外或可见光区域吸收带不产生吸收带但与生色团相连后,能使生色团的吸收带向长波方向移动的基团称为助色团(将含有未公用电子对的杂原子基团称为助色团)3.固定磁场强度,通过连续改变电磁辐射的频率,产生共振,称为扫频法。4.浓度为1mol/L,光程为1cm时的吸光度。5.具有γ-氢原子的不饱和化合物,经过六元环空间排列的过渡态,γ-氢原子重排转移到带正电荷的杂原子上,伴随有Cα-Cβ键的断裂。二、选择题。(10*2分=20分)CDBBABCCAB1.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、4B、3C、2D、14.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5.下列哪种核不适宜核磁共振测定:(A)A、12CB、15NC、19FD、31P6.在丁酮质谱中,质荷比质为29的碎片离子是发生了(B)A、α-裂解B、I-裂解C、重排裂解D、γ-H迁移7.在四谱综合解析过程中,确定苯环取代基的位置,最有效的方法是(C)A、紫外和核磁B、质谱和红外C、红外和核磁D、质谱和核磁8.下列化合物按1H化学位移值从大到小排列(C)a.CH2=CH2b.CH=CHc.HCHOd.苯环A、a、b、c、dB、a、c、b、dC、c、d、a、bD、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α断裂和i断裂,长链脂肪酮还容易发生麦氏重排重排,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。三、填空题(15*1分=15分)1、质谱计通常由离子源、质量分析器、离子检测器三个主要部分和两个辅助部分组成。在离子的分离中,单聚焦质量分析器只实现了方向聚焦,而双聚焦质量分析器除具有单聚焦质量分析大路的聚焦功能外,还实现了能量聚焦。2、连续波核磁共振谱仪主要由磁体、射频发生器、射频放大和接收器、探头、频率或磁场扫描单元以及信号放大和显示单元等部件组成。3、红外光谱测定技术中固体样品的测定可采用压片法、糊状法、熔融(或溶解成膜法、裂解法。4、下列化合物能吸收最长波长的光是C,能吸收最短波长的光是B,因为共轭体系中,吸收带向长波方向移动,共轭体系愈大,跃迁产生的波长越大,因为B中没有共轭系统,C中共轭链最长。(只考虑π→π*跃迁。)B名词解释(5*4分=20分)1..质谱2.NOE3.邻近各向异性效应4.介质屏蔽作用1.是化合物分子在真空条件下受电子流的“轰击”或强电场等其他方法的作用,电离成离子,同时发生某些化学键有规律的断裂,生成具有不同质量的带正电荷的离子,这些离子按质荷比的大小被收集记录的谱。2.分子内有空间接近的两个质子,若用双照射法照射其中一个核并使其饱和,另一个核的信号就会增强,这种现象称核的Overhauser。3.为核的邻近原子或基团的电子环流产生的磁各向异性对该核的屏蔽作用,与邻近原子或基团的性质及立体结构有关。4.溶剂的种类、溶液的浓度、PH值等对碳核的屏蔽产生的影响。5.红外吸收:一定波长的红外光照射被研究物质的分子,若辐射能等于振动基态的能级与第一振动激发态的能级之间的能量差时,则分子可吸收能量,由振动基态跃迁到第一振动激发态简答题(5*5分=25分)1.光谱分析仪的组成?答:a、电源。b、单色器。c、样品池。d、检测器。e、数据处理与读出装置2.红外吸收光谱影响基团频率位移的因素?答:A、内部因素:a、诱导效应。b、共轭效应。c、中介效应。d、氢键效应。e、偶合效应。f、费米共振。B、外部因素。3.影响化学位移的因素?答:a、电负性。b、共轭效应。c、各向异性效应。d、氢键4.化学全同、核磁全同各是什么意思?其关系如何?答:化学全同:在同一分子中,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。磁全同:若一组质子是化学全同质子,当它与组外的任一磁核偶合时,其偶合常数相等,这组质子称为磁全同质子。关系:化学全同质子不一定是磁全同,磁全同质子一定是化学全同。5.在NMR测量时,要消除顺磁杂质,为什么?答:很多精确测量时,要注意抽除样品中所含的空气,因为氧是顺磁性物质,其波动磁场会使谱线加宽。