波谱解析考试题库

1波谱解析考试题库一、紫外部分1.其可能的结构为：解：其基本结构为异环二烯烃，基值为217nm：所以，左边:母体：217取代烷基：+3×5λmax=217+3×5=232右边：母体：217取代烷基：+4×5环外双键：1×5λmax=217+4×5+1×5=242故右式即为B。2.某化合物有两种异构体：CH3-C(CH3)=CH-CO-CH3CH2=C(CH3)-CH-CO-CH3一个在235nm有最大吸收，ε=1.2×104。另一个超过220nm没有明显的吸收。试鉴定这两种异构体。解：CH3-C(CH3)=CH-CO-CH3有共轭结构，CH2=C(CH3)-CH-CO-CH3无共轭结构。前者在235nm有最大吸收，ε=1.2×104。后者超过220nm没有明显的吸收。1．3.紫外题C-OHCH3CH3H2SO4BBC9H14,λmax242nm,B.2解：（1）符合朗伯比尔定律（2）ε==1.4*103（3）A=cεlc===2.67*10-4mol/lC=2.67*10-4*100=1.67*10-2mol/l4.从防风草中分离得一化合物，其紫外光谱λmax=241nm，根据文献及其它光谱测定显示可能为松香酸（A）或左旋海松酸（B）。试问分得的化合物为何？A、B结构式如下：COOHCOOH（A）（B）解：A：基值217nmB：基值217nm烷基（5×4）+20nm同环二烯+36nm环外双键+5nm烷基（5×4）+20nmλmax=242nmλmax=273nm由以上计算可知：结构（A）松香酸的计算值（λmax=242nm）与分得的化合物实测值（λmax=241nm）最相近，故分得的化合物可能为松香酸。5.若分别在环己烷及水中测定丙酮的紫外吸收光谱，这两张紫外光谱的n→π*吸收带会有什么区别？解析：丙酮在环己烷中测定的n→π*吸收带为λmax=279nm(κ=22)。而在水中测定时，吸收峰会向短波方向移动，跃迁概率也将减小。3验证：在水中，丙酮羰基上的氧会发生质子化，质子化后的氧原子增加了吸收电子的能力，致使n轨道上的电子更靠近原子核并使能量降低，即使丙酮基态分子的n轨道能量降低，从而使n→π*跃迁能量增大，所以，吸收峰由长波像短波方向移动，跃迁概率减小。6.7．计算一叶萩碱在乙醇中的λmax值基值（酯类）193nm烷基β取代+12nmδ取代+18nm环外双键+5nm增加的共轭双键+30nmλmax=258nm4乙醇中的λmax=259nm8.解：化合物（A）α、β不饱和五元环酮基值202nmα-OH35nmβ-CH312nmγ-OR17nmδ-CH318nm——总和为284nm化合物（B）α、β不饱和酯基值193nmα-OH35nmβ-CH312nmγ-CH318nmδ-OR31nm——总和为289nm故该化合物为A5二、红外部分1.分子式为C4H6O2，红外光谱如下，试推测结构。解：首先计算分子的不饱和度为2，提示该化合物可能有环或不饱和键。1762强吸收峰为C=O伸缩峰，而谱图3400~3500无尖锐吸收峰，提示不含-OH。谱图2850~2710无明显吸收峰，提示该化合物不含-CHO。3095为不饱和CH伸缩峰，1649为C=C伸缩峰，提示有双键。分子结构可能为：CH2=CH-O-CO-CH3或CH2=CH-CO-O-CH3。若出现CH2=CH-CO结构，因为共轭效应，C=O伸缩峰会向低波数移动，故该化合物结构为：CH2=CH-O-CO-CH3。2.已知C7H5NO3及IR图,推导结构式6解;不饱和度为：（2×7+2—5+1）/2=6，推测可能含芳环。3100cm-1出现峰，加之1600cm-1附近有峰，1608，1536.可确定含芳环。1708cm-1有峰出现，表明有羰基，2840,2730附近有峰出现，说明此峰为醛基。剩下的为一个N，两个O，以及一个不饱和度，故为NO2，必为苯环上取代基。又因为在855cm-1及822cm-1处有芳环的指纹峰，故苯环上两取代基为1,3取代。综合知：此结构为：间硝基苯甲醛NO2CHO3.解：(1)不饱和度=4+1-10/2=0,没有不饱和基团（2）其中3337cm-1和1042cm-1推测化合物为醇类化合物，2960cm-1处的吸收峰证明有甲基，在根据1389cm-1和1367cm-1推测说明还有异丙基（3）确定了一个-OH,1个异丙基，还剩CH2（4）分子只有一种结构，(CH3)2CH-CH2-OH验证，2874cm-1和1471cm-1处也是C-H振动吸收，图中其他吸收峰也可以得到合理的解释，所以证明未知物为2-甲基丙醇。4.试推测化合物C8H8O的分子结构。7答：一、1、二、①根据分子式计算不饱和度：52/28-2*8=+）（②在1690，1580，1520，1465分别有4个峰，说明结构中有苯环的骨架；③在1690有一个尖锐的峰，说明分子中含有羰基的结构，而在2820和2730有有两个峰，这是醛基的特征峰；④在2950有吸收，说明分子中有饱和的碳氢振动，⑤指纹区在825有强烈的吸收，说明是苯环上的对位取代综上所述：该化合物为对甲基苯甲醛。经验证，符合不饱和度的计算。5.某化合物的分子式为C4H6O，其IR谱图如下，试推出该化合物的结构解：Ω=2，结构中可能存在一个三键或两个双键（或脂肪环）。～1680cm-1，→νC=0R—CHO（R基团与醛酸基共轭，使其与一般～2820cm-1，,2720cm-1醛羰基相比，处在低波数区）～1650cm-1，S→νC=0（trans）—CH＝CH—R’（R’基团与双键共轭，～970cm-1，S→δP=C-H使νC=C峰强明显增大）综上，已经推出的结构碎片总和是C3H3O，且不饱和度已满足，与分子式相比，余CH3，综上所述，该化合物的结构是：1680cm-11650cm-12820cm-1970cm-12720cm-18H3CCCCHOHH反过来当已知该化合物的结构为：H3CCCCHOHH时，结构式中有CO即CHO，可以推知谱图上在1755～1665cm-1有吸收（羰基C=O的伸缩振动）、在2850～2710cm-1内有两个带的吸收（醛基的CH伸缩振动）和指纹区975～780cm-1内有吸收（醛基的CH弯曲振动），根据不饱和度计算，化合物还含有一个双键，因为在1695～1630cm-1内的吸收也为C=C的伸缩振动吸收，而且在980～965cm-1内的吸收也为烯烃类反式双取代的指纹吸收区（较强吸收），结合以上信息，化合物的结构与图谱吸收特征是相吻合的。6.未知物分子式为C6H8N2，其红外谱图如下，试推其结构。解：（1）计算不饱和度：4，故有可能含苯环，峰3031、1593、1502证实（2）吸收峰750该化合物含邻位取代苯环（3）吸收峰3285、3193证实是伯胺吸收故该化合物为邻苯二胺苯环吸收峰：3031、1593、1502,750为苯环邻位取代峰。93285、3193是伯胺的特征吸收峰。3388、3366是NH2的伸缩振动。1275是C-N伸缩振动7.未知物分子式为C6H8N2，其红外谱图如下，试推其结构。解：（1）计算不饱和度：5，可能含有苯环，吸收峰3086、3065、1597、1584、1456证实（2）吸收峰746、688，可以认为是单取代苯环（3）吸收峰2820、2738是醛的特征吸收（4）单取代苯环和—CHO化学式结合正好是C7H6O因此该化合物是苯甲醛吸收峰3086、3065、1597、1584、1456是苯环的特征吸收峰746、688为苯环单取代吸收峰2820、2738是醛的特征吸收峰108.由其分子式可计算出该化合物的不饱和度为1，即该化合物具有一个烯基或一个环。3079cm处有吸收峰，说明不存在与不饱和碳相连的氢，因此该化合物一定为烯，同时1642cm处有吸收进一步证实910,993cm处的C-H弯曲振动吸收说明该化合物为端乙烯基综上所述，未知物为1-辛烯9.由未知物分子式可知不饱和度为1.从图知1703cm知该化合物有羰基，与一个不饱和度相符2920,2851cm处的吸收很强而2956，2866处的吸收很弱，这说明CH2的数量远多于CH3的数目。11从分子式中含有两个氧知此宽峰来自-OH，很强的低波数位移说明有很强的氢键缔合作用。结合1703cm的羰基吸收，可推测未知物为CH3-（CH2）10-COOH10.推测C8H8纯液体的结构解题：（1）首先计算不饱和度为1-2/8+8=5(2)峰归属：根据5个不饱和度，推测可能有苯环。观察到图中1580、1500、1450cm-1处有峰，3100-3000cm-1有峰，则存在有苯环。（3）根据700cm-1处尖峰，证明为苯环单取代，推测只有一种结构，即反推：（1）3100-3000cm-1有峰，是不饱和的C-H振动，可能为苯环的，也可能是C=C上的C-H1580、1500、1450cm-1处是苯环的特征峰（2）1630cm-1的峰表明是C=C（3）710-690cm-1尖峰区是苯环单取代，即700cm-1处得尖峰。反推，化合物符合图谱。11.有一化合物的分子式为C4H8O2，它的红外光谱如图所示，试推测其结构。HHHHCCCCCCCCHHHH222212解：①根据分子式计算不饱和度U=1+4+（0-8）/2=1②对特征频率区进行分析根据峰形和吸收强度，在3430cm-1处强而宽的吸收为缔合-OH伸缩振动。2980cm-1、2940cm-1、2880cm-1处的吸收为饱和碳的C-H伸缩振动。强的1715cm-1吸收为C=O峰。1455cm-1处为-CH3或-CH2的弯曲振动吸收。1360cm-1处则为-CH3的对称弯曲振动吸收。③对指纹区进行分析结合特征频率区的分析，1120cm-1处的吸收应为C-CO-C伸缩和弯曲振动，1050cm-1处的吸收应为C-O伸缩振动。④合并结构单元从分子式C4H8O2中扣除C=O、OH、CH3后，尚剩2个碳和4个氢无归宿，可能是2个CH2或。根据不饱和度和已推断出的结构单元，可搭成羟基酮类结构：根据2980cm-1、1360cm-1处的吸收，可进一步推断该分子的甲基13是与羟基直接相连的，即具有的结构。而结构碳中无此结构，故可删去。从A、B的结构中可以看出其-OH是分别与伯碳原子和仲碳原子相连的，但1050cm-1处的C-O吸收却不能指出其连接的形式。因此，需要查阅标准谱图加以确定。⑤确证结构从Sadtler标准红外谱图集中，查出545K号（3-羟基-2-丁酮）标准光谱图的峰位、峰形、相对强度和峰数等与样品光谱相一致，故该化合物应为B。反解：由结构式可知，含一个双键，符合不饱和度1；酮基在强的1715cm-1有强的吸收峰，与图谱相符；-OH在3430cm-1处有强而宽的吸收，与图谱相符；C-CO-C伸缩和弯曲振动在1120cm-1处有吸收，与图谱相符；C-O伸缩振动在1050cm-1处有吸收，与图谱相符；-CH3或-CH2的弯曲振动吸收在1455cm-1处有吸收峰，与图谱相符。12.试推测化合物C8H8O的分子结构解：不饱和度计算Ω=（8×2＋2－8）／2=5，不饱和度大于4可推测分子中存在苯环，1610、1580、1520、1430cm-1处出现苯环的骨架振动峰，证明有苯环存在；1690cm-1是羰基的特征吸收峰；2820、2730cm-1处出现峰符合醛基上C-H伸缩振动峰，说明化合物中存在醛基；825cm-1出现峰说明苯环上存在对位取代；1465、1395处出现峰符合甲基的弯曲振动，证明化合物中存在甲基；14由以上信息可知化合物的结构为对甲基苯甲醛。由化合物结构式推导：由于该化合物为对甲基苯甲醛，故该化合物在红外光谱上出现的峰可能为：该化合物具有苯环结构，会在3000cm-1以上出现弱峰，在1600~1430cm-1区间出现三到四个强度不等的尖锐峰，峰值在1600，1580，1500，1450cm-1附近；该化合物具有一个醛基，则会在1755~1670cm-1出现很强的羰基的特征吸收峰，在2820,2720cm-1附近出现醛基