核磁作业及答案.doc

核磁作业
一、简答题
1. 核磁共振产生的条件是什么？（参见课件）
2. 什么是化学位移？影响化学位移的因素有哪些？什么是耦合常数，其单位是什么？（参见课件）
3. 何谓一级图谱？（参见课件）。
4. 什么是化学等价和磁等价？试举例说明。（参见课件）。
5. 使用60.0 MHz NMR仪器时，TMS的吸收与化合物中某质子之间的频率差为240 Hz，若使用500.0 MHz NMR仪器时，它们之间的频率差为多少？该质子的化学位移δ值是多少？
答：Δν=(240/60)×500=2000 Hz(注意单位)；δ=[240/(60×106)] ×106=4
6. 在1H NMR谱图中，下列化合物中OH氢核的化学位移为11，对于酚羟基来说这个化学位移比预计的结果在低场一些，试解释原因。
（答：OH与C=O形成分子内氢键）

7. 试比较下列化合物结构中H1、H2和H3的化学位移δ值的大小并说明理由？
答：π-π共轭从邻位拉电子，去屏蔽效应，δ值增加，故H2>H3；而H1还受到-CHO取代基强烈的吸电子诱导效应导致其出现在低场，但H2受到的影响较小，所以δH1>δH2。

8. 某化合物的两个氢核HA和HB的化学位移δ分别为1.2和1.0（所使用的仪器300.0 MHz 1H NMR）,它们之间的耦合常数为JAB=20Hz, 请指出A和B两个氢核构成什么自旋体系，是否属于一级裂分，并解释原因。
答：Δν=（1.2-1.0）×300=60 Hz，Δν/J=60/20=3<6故构成AB自旋体系，不属于一级裂分。
9. 乙烯质子的化学位移δ比乙炔质子的化学位移值大还是小？为什么？
答：前者大于后者，由于双键和三键π电子的屏蔽有磁各向异性效应，烯烃质子处于去屏蔽区，而炔烃质子处于屏蔽区。
10. 比较13C NMR谱和1H NMR的优点和缺点？
答：优点：13C NMR谱分辨率高（由于前者的化学位移范围（δC =0-240）远大于H核的化学位移范围（δH =0-15）；可以得到1H谱不能直接测得的羰基、氰基和季碳信息。
缺点：13C灵敏度比1H核要低很多（由于前者的丰度太低，另外）它的旋磁比γC只是1H核的旋磁比γH的1/4
二、选择题
1. 下列化合物中的质子，化学位移最小的是（ B ）
A. CH3Br B. CH4 C. CH3I D. CH3F
2. (CH3)2CHCH2CHO在1H NMR谱图上有几组峰？最高场信号有几个氢? （ A ）
A．4(6H) B. 5(6H) C. 3(1H) D. 4(1H)
3. 下列化合物中在1H NMR谱图中出现单峰的是（ C ）
A． CH3CH2Cl B. CH3CH2OH C. CH3CH3 D. CH3CH(CH3)2
4. 核磁共振谱解析分子结构的主要参数为（ C ）
A. 质核比 B. 波数 C. 化学位移 D. 最大波长
5. 1H NMR谱中，不能够直接提供的化合物结构信息是（C ）
A．不同质子种类数 B. 同类质子个数 C. 化合物中双键的个数与位置 D. 相邻碳原子上质子的个数
6. 化合物CH3CH2CH3的1H NMR中CH2质子信号受CH3耦合裂分为（ A ）
A．7重峰 B. 5重峰 C. 6重峰 D. 16 重峰
7. 下列哪个参数可以确定分子中基团的链接关系（ B ）
A. 化学位移 B. 裂分峰及耦合常数 C. 积分曲线 D. 谱峰强度
8. 取决于原子核外电子屏蔽效应大小的参数是（ A ）
A． 化学位移 B. 耦合常数C. 积分曲线 D. 谱峰强度
9. 结构 中若Hb核和Hc核磁等价，Ha裂分为几重峰（ B ）

A．3重峰 B．4重峰 C．5重峰 D. 6重峰

10. 结构 中若Hb核和Hc核磁不等价，Ha裂分为几重峰（D ）

A．3重峰 B．4重峰 C．5重峰 D. 6重峰
11.在13CNMR谱图中δ125－140产生三个信号的化合物是（ B ）
（A）对二氯苯 （B）邻二氯（C）间二氯苯 （D）无法判断
12. 分子式为C5H10O的化合物，其1H NMR图谱上只出现2个单峰，最可能的结构式为（ B ）
（A）(CH3)2CHCOCH3 （B）(CH3)3C-CHO
（C）CH3CH2CH2COCH3 （D）CH3CH3COCH2CH3
三、谱图解析
1.

答：

2. 化合物C4H8O,根据如下1H NMR，推测其结构，并说明依据。

答：结构式为CH3COCH2CH3（分析过程如下：计算不饱和度=1，可能含有C=C双键，C=O双键或环，考虑到分子式含有O再结合质子的化学位移δ推测可能含有C=O双键。因为双键质子化学位移δ在5.0左右。δ在2.5左右，2个H，CH2峰，四重峰，可能CH2-CH3*结构; δ在2.0左右，3个H，CH3峰，单峰，共振频率移向低场，可能CH3-C=O结构；δ在0.9左右，3个H，CH3峰，三峰，可能CH2*-CH3）。
3.

答：结构式为

4.

答：结构式为：

分析过程如下：不饱和度计算=5，可能含有苯环及C=C双键、C=O双键或环。化学位移δ在7.0-7.5，4个H，四重峰，苯环上的H（Ar-H），苯环对位取代特征峰；δ在2.0左右，3个H，CH3峰，单峰，可能为Ar-CH3结构; δ在2.3左右，3个H，CH3峰，单峰，可能为O=C-CH3结构; δ在8.0左右，1个H，单峰，可能为-NH-结构。
不是结构B和C，若B或C则CH3中H的化学位移明显移向更低场，且有可能出现四重峰）！

5.

答：结构式为：

化合物分子量：78，(M+2):M=1：3，说明含有1个Cl；从1H NMR的 6个H可推测含有2个CH3结构（从MS碎片离子质量63和分子离子峰质量78相差15）、另外含有1个H（多重峰）；分子量78-2×15-1-35=12，可能还有1个C；分子式为：C3H7Cl。不饱和度=0，为饱和烃类化合物。
δ在1.1左右,6个H，双峰，2个CH3峰，可能为-CH*(CH3)2结构；δ在3.7左右,1个H，多重峰，-CH-峰，可能为-CH*(CH3)2结构，共振频率移向低场，说明它与吸电子基团相连，应该为-CHCl-结构。
质谱分析：

(最后一个为重排碎裂，失去中性分子CH4)。
6. 化合物分子式为C3H6O2

答：结构式为
（具体过程略）
7.

答：结构式为

（具体过程略）
各类羰基碳化合物化学位移的大小顺序为：酮、醛（化学位移δ在190-225范围）>酸（化学位移δ在165-185范围）>酯（化学位移在1555-185左右）≈酰卤（化学位移168-170左右）≈酰胺(化学位移在170左右)>酸酐。
所以该化合物不是如下结构
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