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波谱解析试题and答案
导读：波普解析试题，7.在四谱综合解析过程中，波普解析试题一、名词解释（5*4分=20分）1.波谱学2.屏蔽效应3.电池辐射区域4.重排反应5.驰骋过程一．1.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.感生磁场对外磁场的屏蔽作用称为电子屏蔽效应。3.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.在质谱
波普解析试题
一、 名词解释
（5*4分=20分）
2.屏蔽效应
3.电池辐射区域
4.重排反应
5.驰骋过程
一．1.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.感生磁场对外磁场的屏蔽作用称为电子屏蔽效应。
3. 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.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.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。
二、选择题。（ 10*2分=20分）
1. 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、卤化物晶体
3. 预测H2S分子的基频峰数为：
4. 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、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 ：
6.在丁酮质谱中，质荷比质为29的碎片离子是发生了
A、α-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
b. CHCH c.HCHO d.
A、a、b、c、d
B、a、c、b、d
C、c、d、a、b
D、d、c、b、a 9.在碱性条件下，苯酚的最大吸波长将发生何种变化? ( A
D. 不能确定
10. 芳烃(M=134), 质谱图上于m/e91处显一强峰，试问其可能的结构是： (B
D. 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？
2. 影响物质红外光谱中峰位的因素有哪些？
3. 色散型光谱仪主要有哪些部分组成？
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？
5. 紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的主要贡献是什么？
三．1. 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. 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. 答：由光源、分光系统、检测器三部分组成。
4. 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. 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。
四、计算和推断题（9+9+17=35分）
1.某化合物（不含N元素）分子离子区质谱数据为M（72），相对丰度100%； M+1
（73），相对丰度3.5%；M+2（74），相对丰度0.5%。
（1）分子中是否含有Br
(2) 分子中是否含有S?
(3)试确定其分子式为
2. 分子式为C8H8O的化合物，IR（cm－1）：,，,0，690等处有吸收，
（1）分子中有没有羟基（―O H）？
（2）有没有苯环
（3）其结构为
3. 某未知物的分子式为C3H6O，质谱数据和核磁共振谱如图1、2所示，试推断其结构。
图1 、C3H6O的质谱
从核磁共振可知只有一种氢，从质谱可知
58→43 可见含有甲基，43→15 说明
含有羰基，结合其不饱和度=1
图2 、C3H6O的核磁共振谱
波普解析试题
一、 名词解释
（5*4分=20分）
3.邻近各向异性效应
4.介质屏蔽作用
5.红外吸收
一．1.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。
5.一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。
二、选择题。（ 10*2分=20分）
1．紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致，其能级差的大小决定了
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
2紫外光谱是带状光谱的原因是由于
A、紫外光能量大
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
3. 化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高？
4. π→π~
B、π→π~
D、n→π~ ~跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最大吸收波长最大
5.CH3-CH3的哪种振动形式是非红外活性的
6. 苯环上哪种取代基存在时，其芳环质子化学位移值最大
A、CCH2CH3
C、CCH=CH2
7. 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：
A.导效应所致
B. 杂化效应和各向异性效应协同作用的结果
C. 各向异性效应所致
D. 杂化效应所致
8. 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？
A、从大到小
B、从小到大
9. 含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为：
D、决定于电子数
10. 二溴乙烷质谱的分子离子峰M与M+2、M+4的相对强度为：
三、填空题（15*1分=15分）
1、质谱计通常/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
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
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
、裂解法。
压片法 糊状法
熔融（或溶解）成膜法
４ 下列化合物能吸收最长波长的光是
，能吸收最短波长的光是
。（只考虑π→π＊跃迁。）
C、B，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
四、简答题
（5*5分=25分）
1.光谱分析仪的组成？
2.红外吸收光谱影响基团频率位移的因素？
3.影响化学位移的因素？
4.化学全同核磁全同各是什么意思？其关系如何？
5.在NMR测量时，要消除顺磁杂质，为什么？
四．1.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.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．答：a、电负性。 b、共轭效应。 c、各向异性效应。d、氢键。
4. 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. 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。
五、推断题 （20分）
某未知物的分子式为C9H10O2，紫外光谱数据表明：该物λ
257、252nm(εmax在264、262、5-1，max101、158、147、194、153)；红外、核磁、质谱数据如图图5-2，图5-3所示，试推断其结构。
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单键： 碳－碳单键的ζ电子产生的各向导性较小。图3.11中碳－碳键轴为去屏蔽圆锥的轴 。随着CH3中氢被碳取代，去屏蔽效应增大。所以CH3－，－CH2－，－CH＜中质子的δ值增大（δCH3＜δCH2
＜δCH）。
环已烷的椅式构象，Ha与He的δ值在0.2－0.7ppm之间，因二者受到的单键各向导性不等。
C1－C2，C1－C6的各向异性对Ha与He的影响相近，但Ha处于C2－C3，C5－C6的屏蔽区，δ值位于较高场。
而He处于C2－C3，C5－C6的去屏蔽区，δ值位于较低场。
c.共轭效应
苯环上的氢被推电子基（如CH3O）取代，由于P－π共轭，使苯环的电子云密度增大，δ值高场位移；拉电子基（如C＝O，NO2）取代，由于π－π共轭，使苯环的电子云密度降低，δ值低场位
移，见化合物（7）、（8）。这种效应在取代烯中也表现出来，见化合物（9）、（10）。
（2）质子的化学位移
a.烷基质子的化学位移
b.烯烃质子化学位移
由于C＝C双键的磁各向异性效应，使烯烃质子的化学位移比烷基质子的化学位移要低4－7ppm，约在5.25ppm处共振。c.芳香族质子的化学位移
芳香族化合物由于大π电子环流产生的磁各向异性效应比烯烃质更明显，所以芳烃质子在更低场共振，约在7.27ppm左右。其中邻位质子受取代基的影响最大，对位次之，间位最小。
杂原子上质子的化学位移
醇的羟基质子在非极性溶剂四氯化碳中，一般浓度条件下共振范围在3.0-6.0ppm，随着溶液稀释向高场移动。另外羟基质子随温度升高向高场移动。羧酸的羧基质子在10-13ppm范围内共振，由于羧酸有强氢键效应引起二聚体结构，即使使用非极性溶剂稀释，羧基质子也几乎不发生位移。
脂肪族胺的氨基质子在0.5-5.5ppm范围内出现，与醇一样用非极性溶剂稀释后也向高场位移。
2、质子之间的偶合常数
任何自旋核之间通过成键电子产生相互干扰而裂分。所以质子之间通过成键电子能相互偶合而裂分。其裂矩称为偶合常数J。
（1）质子间偶合常数的大小。
J值的大小与质子之间键数有关。键数越少，J 值越大；键数越多，J 值越小。按照相互偶合质子之间相隔键数的多少。可将偶合作用分为同碳偶合（同碳上质子之间的偶合）、邻碳偶合和远程偶合三类。偶合常数有正有负，通常通过偶数键偶合的偶合常数J为负值，通过奇数键偶合的偶合常数J为正值。
目前有关理论还不能预言精确的偶合常数值。正如化学位移那样，不同分子的偶合常数的观察值和经验规律对图谱解析是很有用的。
? （2）质子间偶合裂分的数目与强度。
自旋偶合裂分的一般规律（只适用于一级谱中）
a.裂分峰的数目取决于两组相邻H质子的数目（氢谱），符合N＋1规律
b.裂分峰的强度比相当于(a+b)n的展开式的比
c.裂分峰的中心位置即该组峰的化学位移值。裂分峰的裂矩等于其偶合常数
? 3、谱线强度 又称峰面积、谱线积分、积分强度等。
核磁共振谱上谱线强度也是提供结构信息的重要参数。特别是氢谱中，在一般实验条件下由于质子的跃迁几率及高低能态上核数的比值与化学环境无关，所以谱线强度直接与相应质子的数目成正比。即同一化学位移的核群的谱峰的面积与谱带所相应的基团中质子数目成正比。
化学位移、偶合常数、谱线强度三个参数是氢谱为化合物定性、定量解析提供的重要依据。
波谱分析试题
一、解释下列名词（每题2分，共10分）1、摩尔吸光系数；2、非红外活性振动；3、弛豫时间；4、碳谱的γ-效应；5、麦氏重排
1、频率（MHz）为4.47×108的辐射，其波长数值为A、670.7nm
C、670.7cm
2、紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致，其能级差的大小决定了
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
3、紫外光谱是带状光谱的原因是由于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
4、化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高A、ζ→ζ~
B、π→π~
5、π→π~跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最大吸收波长最大
C、乙醇 D、正已烷
6、CH3-CH3的哪种振动形式是非红外活性的
7、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：（
）A、诱导效应
B、共轭效应
C、费米共振
D、空间位阻
8、一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为：
D、卤化物晶体9、预测H2S分子的基频峰数为：
0、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、逐渐变大
C、逐渐变小
D、随原核而变
11、下列哪种核不适宜核磁共振测定A、12C
12、苯环上哪种取代基存在时，其芳环质子化学位移值最大A、CCH2CH3
B、 COCH3C、CCH=CH2D、-CHO
13、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：
A.导效应所致B. 杂化效应和各向异性效应协同作用的结果
C. 各向异性效应所致
D. 杂化效应所致
14、确定碳的相对数目时，应测定
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15、1JC-H的大小与该碳杂化轨道中S成分
C、变化无规律
16、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？ A、从大到小
B、从小到大
17、含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为）A、偶数
D、决定于电子数
18、二溴乙烷质谱的分子离子峰M与M+2、M+4的相对强度为：
19、在丁酮质谱中，质荷比质为29的碎片离子是发生了A、α-裂解
C、重排裂解
D、γ-H迁移
20、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
A、紫外和核磁
B、质谱和红外 C、红外和核磁
D、质谱和核磁
三、回答下列问题（每题2 分，共10分）
1、红外光谱产生必须具备的两个条件是什么？2、色散型光谱仪主要有哪些部分组成？
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？4、紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的主要贡献是什么？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什么？
四、推断结构（20分）
某未知物的分子式为C9H10O2，紫外光谱数据表明：该物λmax在264、262、257、252nm(εmax101、158、147、194、153)；红外、核磁、质谱数据如图4-1，图4-2，图4-3所示，试推断其结构。
图4-1未知物C9H10O2的红外光谱
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