波谱习题.pptx

波谱解析习题UV习题例例1、如何利用UV，证明乙酰乙酸乙酯分子中存在烯醇式异构体？解：解：乙酰乙酸乙酯分子的酮式-烯醇式互变异构平衡式如下：因酮式中无共轭双键，故羰基仅在204nm处存在弱吸收。若在210250nm有强的K带（*，max104）吸收，即可证明有烯醇式共轭体系存在。例例2、下图是胆甾-4-烯-3-酮（a）和4-甲基-3-戊烯-2-酮（b）的UV图谱，试比较二者的图谱，可得出什么结论？解：解：二者具有相同的生色团，-不饱和酮及助色团烷基，仅在连接方式上有所不同,所以它们的UV吸收峰非常相似。说明UV的max只能用于判别共轭体系。但根据郎伯-比耳定律A=CL，二者的相对分子质量相差较大，故可根据max区别之。max（a）max（b）。例3、吸收峰计算麦角甾醇基值：217nm 217nm253nm共轭双键30 30环外双键10 15 10烷基25（55）25（55）20（45）实测值 280nm 280nm282nm282nm287nm283nm例4对于下述反应，A的结构实测值是242nm，试用紫外光谱推测A的结构。H2SO4A（C9H14）解：从反应式可知是一脱水反应，脱水产物可能是下面两种结构之一：基值：217nm217nm环外双键05烷基15（35）20（45）232nm242nm所以A可能是第二种结构。例5、例6：全反式番茄红素解：max=114+58+11（48.0-1.711）-16.50-100=476.3nm实测值：474nm例7下列两种化合物利用紫外光谱是否能区别？解：基值：215215同环二烯390-R1818-R3618延长共轭3030环外双键05338nm286nm二者最大吸收波长相差52nm，所以可以用紫外光谱加以区别。例8某一化合物可能有下列二种结构（A和B），经绘制其紫外光谱，在乙醇中最大吸收波长为352nm，试通过计算来确定哪一种结构的可能性大？（A）（B）解：基值：215215同环二烯3939-R1010-R1212-R180-R1818延长共轭3030环外双键15(35)0357nm324nm因此该化合物的可能结构是A。例10确定紫罗兰酮、-异构体的结构。已知紫罗兰酮的两种异构体结构如下。并测得-异构体228nm（14000）；-异构体296nm（11000）,求其结构？AB基值：215215所以-异构体为结构A；-异构体为结构B。120054（3*18）030227nm299nm解：例例11 有A、B两种环己烯，A的UVmax为256nm（800）；B在210nm以上无吸收峰。试写出A、B的结构。例例12用其它方法得知紫罗兰有两种异构体体和体，测得UV光谱体的max=228nm，体的max=296nm，试判断下列结构中何为体？何为体？（A）（B）答：（A）=215+12=227 （B）=215+18+18+18+30=299 例例1、若具有分子式C6H12的化合物,其IR只在2920 cm-1（s）、2840cm-1（s）、1450 cm-1和1250 cm-1有吸收峰，请推断此化合物的结构式。二、二、IR光谱解析光谱解析解：解：应为环己烷.因为在16751500cm-1处未见C=C，应排除烯烃的可能，2920 cm-1（s），284（s）应为-CH2-的C-H吸收峰；1450 cm-1，1250cm-1为-CH2-的C-H。例2：如何用IR区别：a.环戊醇与环戊酮；b.乙酸与乙酸乙酯。解：解：a:若O-H 37503000有吸收峰,则为醇.若C=O 19001650有吸收峰,则为酮.b:若O-H 37503000有吸收峰,则为酸.无此吸收峰,则为酯.例例3：化合物A（C5H3NO2），其IR给出1725、2210、2280cm-1吸收峰，A的最可能的结构式是怎样的？解：解：IR：1725 cm-1，应为C=O；2210 cm-1，应为CC；2280 cm-1，应为CN。故A的可能结构应为：例例4：化合物A（C4H8O），经催化加氢后生成B（C4H10O）。试根据IR图20-23（a）、（b）推断出A、B的结构式。图20-23（a）化合物A C4H8的IR图谱 图20-23（b）化合物B C4H10的IR图谱解：解：A:C4H8O，从图20-23（a）知，3600 cm-13300 cm-1强而宽的峰应为C-O，1650 cm-1处应为C=C，1000 cm-1 1100 cm-1强吸收峰应为C-O。B:C4H10O，从图20-23（b）知，3600 cm-13300 cm-1应为O-H，1650 cm-1 处C=C键消失同时被催化还原。1380 cm-11400 cm-1处有一分叉双峰应为（CH3）CH2，1050 cm-11080 cm-1处强吸收峰应为C-O。综上所述例6:某化合物C9H10O，其IR光谱主要吸收峰位为3080，3040，2980，2920，1690（s），1600，1580，1500，1370，1230，750，690cm-1，试推断分子结构 解:例7：续前解：续前峰归属如下：续前示例续前解:续前续前例9：续前解：练习（书后P276题15）续前解：续前故峰的归属如下：续前例10 某化合物分子式为C7H6O2，IR光谱见下图，试推断其可能的结构式，并说明理由。答：不饱和度=5，可能含苯环（1600，1580，1500）；1700强吸收，含羰基；3600-2400强而宽的峰说明化合物为羧酸。所以该化合物是苯甲酸。质谱习题练习1Analysis:C5H12OMW=88.15Thebasepeak,notsurprisingly,isformedbyexpulsionofthealkylchaintogivethesimpleoxoniumionatm/e=45.MSFragments:练习2练习3Analysis:C7H12BrMW=171.04MSFragments:Thespectrumshowstwosmallpeaksofequalintensityinthemolecularionregion,stronglysuggestingthatthemoleculecontainsbromine(equalconcentrationsofthe79Brand81Brisotopes).Thebasepeakrepresentslossofthisbrominetogivethepeakatm/e=91,whichishighlysuggestiveofabenzylfragment,whichrearrangestoformthetropyliumcation.Analysis:C9H10OMW=134.18练习4MSFragments:Thespectrumshowsamoderatemolecularionpeak,andapeakatm-15,stronglysuggestingthepresenceofalabilemethylgroup.Thebasepeakoccursatm/e=91,whichishighlysuggestiveofabenzylfragment,whichrearrangestoformthetropyliumcation.Thepresenceofanintensepeakatm/e=43isalsosuggestiveofthepresenceofamethylketonewhichcanfragmenttoformtheacyliumion.练习5Analysis:C11H12O3MW=192.21MSFragments:Thespectrumshowsasmallmolecularionpeak,andapeakatm-45,suggestingthepresenceofanethoxygroup(-O-CH2CH3).Theveryminorpeaksat91and43suggestthatthemoleculecontainabenzylunitoramethylketone.Thebasepeakoccursatm/e=105.Themolecularionat105ischaracteristicofacarbonylbondeddirectlytoanaromaticring.Analysis:C5H8O2MW=100.12练习6MSFragments:Them/e=57fragmentcorrespondstoC3H5O,suggestingtheoriginalcompoundwasanallyl(-O-CH2CH=CH2)ormethylvinyl(-O-CH=CHCH3)ester.Eitherofthesewouldgeneratethepeakobservedatm/e=41.Thepeakatm/e=58correspondstotheprotonatedm/e=57cationradical.Protonor13CNMRwouldreadilydistinguishbetweenthetwopossibilestructures.练习7练习8练习9分子式分子式:C8H16O练习10练习114 下列两张MS谱（a）和（b），哪一张是4-甲基-2-戊酮，哪一张是3-甲基-2-戊酮？为什么？解：解：（a）为4-甲基-2-戊酮根据m/Z离子碎片峰,其开裂方式应为：（b）为3-甲基-2-戊酮，其开裂方式应为：练习125 某烷基苯，C9H12，其MS图谱中m/E 91为基峰，下列几个结构中哪一个与之相符？为什么？A B C D解：解：C。因其可形成最为稳定的 碎片离子。练习13某未知酮类有机化合物分子式为C6H12O，其质谱图如下，试推断其结构，并解析其主要离子的裂解过程。答：化合物结构为CH3COC(CH3)3（1）100：分子离子峰；（2）85：失去CH3（15）的产物；（3）57：丰度最大,稳定结构，失去CO(28)后的产物5:根据以下四谱解析某化合物结构化合物的EI-MS图 化合物的IR图化合物的1H-NMR图化合物的13C-NMR图答：（1）分子式的确定：化合物的EI-MS图显示该化合物的准分子离子峰为m/z=86，即分子量为86，且含甲基碎片；结合1H-NMR和13C-NMR图提供的信息可知其结构中含10个质子，至少4个碳原子；IR图谱中含羰基（1710cm-1），故推测分子式为C5H10O，其中有两个碳化学位移相同而重叠。（2）结构片段的确定：IR：2927 cm-1 饱和碳氢伸缩振动；1710cm-1羰基伸缩振动；1469、1360甲基伸缩振动1H-NMR：证明化合物含三个甲基，其中两个甲基的氢化学位移完全相同（值为1.20，双峰），并与-CH-偶合；值为2.20处单峰，说明此甲基与羰基直接相连；值为2.80处多峰显示-CH-与羰基相连。13C-NMR：为17的两个CH3，为24的CH3，为45的CH，和为209的C=O因此确定该化合物的结构为CH3COC(CH3)2（3）结构验证：利用以下图谱判断化合物的结构。解：（1）IR：3030cm-1；16501450cm-1；20001660cm-1；1225955 cm-1；900650cm-1出现吸收峰，说明是芳香族化合物。另外在35003200cm-1范围内出现一个强的宽峰，证明存在缔合的-OH。所以该化合物可能是芳香族的醇类。（2）13C-NMR：在=126142ppm出现126.2(d),127.4(d),128.2(d),141.6(s)证明是单取代苯；=68.1ppm，三重峰，为-CH2；=74.6ppm，两重峰，为-CH；-CH2和-CH由于苯环的磁各向异性影响而向低场移动。（3）1H-NMR：在=7.2ppm附近出现苯环质子峰；=4.8ppm出现三重峰，=3.5ppm出现二重峰，可能为-CH-CH2-结构；=3.8ppm附近出现胖而弱的小峰，进行氘代后此峰消失，说明是活泼质子-OH产生的共振峰。（4）MS：分子离子峰强，且分子量为138；m/z77,51,39,91,65等碎片离子都说明苯环的存在；所以分子碎片有：由分子量为138与碎片比较应该有2个-OH结构可能是：MS 验证：综合以上解析化合物为：