波譜分析習(xí)題解析

1、核磁共振波譜分析法習(xí)題、選擇題B=,As =相1. 自旋核7Li、11B、75As,它們有相同的自旋量子數(shù)1=3/2,磁矩卩單位為核磁子，Li同頻率射頻照射，所需的磁場(chǎng)強(qiáng)度H大小順序?yàn)椋ǎ〢 BlBbBasB BasBbBuC BbBlBas D BLiBAsBLi2在O H體系中，質(zhì)子受氧核自旋自旋偶合產(chǎn)生多少個(gè)峰（）A 2 B 1 C 4 D 33.下列化合物的1H NMR譜，各組峰全是單峰的是（）A CH3-OOC-CHCH3B （CH3）2CH-O-CH（CH）2C CHOOC-CH-COO-CHsD CH3CH2-OOC-CH2CH2-COO-CHtCH34.一種純凈的硝基甲苯的NM

2、R圖譜中出現(xiàn)了 3組峰,其中一個(gè)是單峰，一組是二重峰,一組是三重峰。該化合物是下列結(jié)構(gòu)中的6NB=,As =相5.自旋核7口、75As,它們有相同的自旋量子數(shù)1=3/2,磁矩卩單位為核磁子，Li同頻率射頻照射，所需的磁場(chǎng)強(qiáng)度H大小順序?yàn)椋ǎ〢 BuBbEAsB BAsBBBLiC BbBlBasD BLEAsBLi6.化合物 CTCOCHCOOCHCHs的1H NMR譜的特點(diǎn)是 （）A 4個(gè)單峰 B 3個(gè)單峰，1個(gè)三重峰C 2個(gè)單峰 D 2個(gè)單峰，1個(gè)三重峰和1個(gè)四重峰7核磁共振波譜法中乙烯、乙炔、苯分子中質(zhì)子化學(xué)位移值序是（）A 苯 乙烯 乙炔B乙炔 乙烯 苯C乙烯 苯 乙炔D三者相等8在下

3、列因素中，不會(huì)使 NMR譜線變寬的因素是（）A磁場(chǎng)不均勻B增大射頻輻射的功率C試樣的粘度增大D種種原因使自旋-自旋弛豫（橫向弛豫）的速率顯著增大1】D9將：（其自旋量子數(shù)1=3/2）放在外磁場(chǎng)中，它有幾個(gè)能態(tài)（）10.在下面四個(gè)結(jié)構(gòu)式中11 下圖四種分子中，帶圈質(zhì)子受的屏蔽作用最大的是()哪個(gè)畫有圈的質(zhì)子有最大的屏蔽常數(shù)（）HcHV（012核磁共振的弛豫過程是RCR RCHRCHIIIRHR （）A自旋核加熱過程B自旋核由低能態(tài)向高能態(tài)的躍遷過程C自旋核由高能態(tài)返回低能態(tài)，多余能量以電磁輻射形式發(fā)射出去D高能態(tài)自旋核將多余能量以無(wú)輻射途徑釋放而返回低能態(tài)三、填空題1. NMR法中影響質(zhì)子化學(xué)位

4、移值的因素有： 2. 1H的核磁矩是核磁子，11B的核磁矩是核磁子，核自旋量子數(shù)為3/2，在 磁場(chǎng)中，1H的NMR吸收頻率是MHz, 11b的自旋能級(jí)分裂為 個(gè)，吸收頻率是 MHz。（1 核磁子=x 10-27J/T, h = X 10-34J s）3. 化合物C5H12O，其紅外光譜在1720cm-1附近有1個(gè)強(qiáng)吸收峰，1H NMR譜圖上，有兩組單峰a=,b=,峰面積之比a:b =3:1，a為基團(tuán)，b為基團(tuán)，其結(jié)構(gòu)式是 。4苯、乙烯、乙炔、甲醛，其1H化學(xué)位移值最大的是，最小的是 ,13C的值最大的是最小的是。四、正誤判斷1核磁共振波譜法與紅外吸收光譜法一樣，都是基于吸收電磁輻射的分析法。（

5、）2質(zhì)量數(shù)為奇數(shù)，核電荷數(shù)為偶數(shù)的原子核，其自旋量子數(shù)為零。（）3自旋量子數(shù)1=1的原子核在靜磁場(chǎng)中，相對(duì)于外磁場(chǎng)，可能有兩種取向。（）4. 氫質(zhì)子在二甲基亞砜中的化學(xué)位移比在氯仿中要小。（）5. 核磁共振波譜儀的磁場(chǎng)越強(qiáng)，其分辨率越高6.核磁共振波譜中對(duì)于 0CH3,CCH和NCH3, NCH3的質(zhì)子的化學(xué)位移最大。（）7在核磁共振波譜中，偶合質(zhì)子的譜線裂分?jǐn)?shù)目取決于鄰近氫核的個(gè)數(shù)。（）8化合物CHCH20CH（CH ）2的1H NMR中，各質(zhì)子信號(hào)的面積比為：9:2:1。（）9核磁共振波譜中岀現(xiàn)的多重峰是由于鄰近核的核自旋相互作用。（）10.化合物C12CH- CH2C1的核磁共振波譜中，

6、H的精細(xì)結(jié)構(gòu)為三重峰。（）11苯環(huán)和雙鍵氫質(zhì)子的共振頻率岀現(xiàn)在低場(chǎng)是由于電子的磁各向異性效應(yīng)。（）12碳譜的相對(duì)化學(xué)位移范圍較寬 （0 一 200），所以碳譜的靈敏度高于氫譜。（）13氫鍵對(duì)質(zhì)子的化學(xué)位移影響較大，所以活潑氫的化學(xué)位移在一定范圍內(nèi)變化。（）14在寬帶去偶碳譜中，不同類型的碳核產(chǎn)生的裂分峰數(shù)目不同。（）15自由衰減信號(hào)（FID）是頻率域信號(hào)。（）核磁共振波譜分析法習(xí)題解答一、簡(jiǎn)答題1 根據(jù) o= H0/2,可以說明一些什么問題答：這是發(fā)生核磁共振的條件。由該式可以說明：（1）對(duì)于不同的原子核，由于磁旋比不同，發(fā)生共振的條件不同；即發(fā)生共振時(shí)0和H0的相對(duì)值不同。（2）對(duì)于同一種核

7、，當(dāng)外加磁場(chǎng)一定時(shí)，共振頻率也一定；當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度改變時(shí)，共振頻率也隨著改變。2振蕩器的射頻為時(shí)，欲使19F及1H產(chǎn)生共振信號(hào)，外加磁場(chǎng)強(qiáng)度各需多少答：Bo (1H)= 2o/= 2XX =B0(19F)= 2XX = MHz 3已知?dú)浜?H磁矩為，磷核31P磁矩為，在相同強(qiáng)度的外加磁場(chǎng)條件下，發(fā)生核躍遷時(shí)何者需要較低的能量答：設(shè)外加磁場(chǎng)為H,則1H發(fā)生躍遷需要吸收的電磁波頻率為:0（1H）=2XXX 10-27X H/ X 10-34 = X 106Hs-1 = MHz對(duì)于31P核：0（31P）=2XXX 10-27X H/ X 10-34 = X 106Hs1 = MHz4.何謂化學(xué)位移它有什

8、么重要性在1H- NMR中影響化學(xué)位移的因素有哪些答：由于氫核在不同化合物中所處的環(huán)境不同，所受到的屏蔽作用也不同，由于屏蔽作用所引起的共振時(shí) 磁場(chǎng)強(qiáng)度的移動(dòng)現(xiàn)象稱為化學(xué)位移由于化學(xué)位移的大小與氫核所處的化學(xué)環(huán)境密切相關(guān)，因此有可能根 據(jù)化學(xué)位移的大小來考慮氫核所處的化學(xué)環(huán)境，亦即有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)特征.由于化學(xué)位移是由核外電子云密度決定的，因此影響電子云密度的各種因素都會(huì)影響化學(xué)位移，如與 質(zhì)子相鄰近的元素或基團(tuán)的電負(fù)性，各項(xiàng)異性效應(yīng)，溶劑效應(yīng)，氫鍵等。5下列化合物0H的氫核，何者處于較低場(chǎng)為什么(II)答：（I）中-OH質(zhì)子處于較低場(chǎng)，因?yàn)?HC=O具有誘導(dǎo)效應(yīng)。而（II）中甲基具有推電子效

9、應(yīng).6解釋在下列化合物中，Ha、Hb的值為何不同Ha: =7.72Hb:=70Hb答：Ha同時(shí)受到苯環(huán)，羰基的去屏蔽效應(yīng)，而Hb則只受到苯環(huán)的去屏蔽效應(yīng)，因而Ha位于較低場(chǎng).7何謂自旋偶合、自旋裂分它有什么重要性答：有機(jī)化合物分子中由于相鄰質(zhì)子之間的相互作用而引起核磁共振譜峰的裂分，稱為自旋-軌道偶合， 簡(jiǎn)稱自旋偶合，由自旋偶合所引起的譜線增多的現(xiàn)象稱為自旋-自旋裂分，簡(jiǎn)稱自旋裂分偶合表示質(zhì)子 間的相互作用，裂分則表示由此而引起的譜線增多的現(xiàn)象由于偶合裂分現(xiàn)象的存在，可以從核磁共振譜 圖上獲得更多的信息，對(duì)有機(jī)物結(jié)構(gòu)解析非常有利.8在CH3-CH2-COOH的氫核磁共振譜圖中可觀察到其中有四重

10、峰及三重峰各一組。（1）說明這些峰的產(chǎn)生原因；（2）哪一組峰處于較低場(chǎng)為什么/答：（1）由于 ，位質(zhì)子之間的自旋偶合現(xiàn)象，根據(jù)（ n+1）規(guī)律，CH3-質(zhì)子核磁共振峰被亞甲基質(zhì)子裂分為三重峰，同樣，亞甲基質(zhì)子被鄰近的甲基質(zhì)子裂分為四重峰。（2）由于 -位質(zhì)子受到羧基的誘導(dǎo)作用比-質(zhì)子強(qiáng)，所以亞甲基質(zhì)子峰在低場(chǎng)出峰（四重峰）。9.簡(jiǎn)要討論13C-NMR在有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)分析中的作用。答：碳原子構(gòu)成有機(jī)化合物的骨架，而13C譜提供的是分子骨架最直接的信息，因而對(duì)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)鑒定很有價(jià)值。與氫譜一樣，可根據(jù)13c的化學(xué)位移 c確定官能團(tuán)的存在。而且， C比h大很多，出現(xiàn)在較寬的 范圍內(nèi)，它對(duì)核所處化學(xué)環(huán)境更為敏感，結(jié)構(gòu)上的微小變化可在碳譜上表現(xiàn)出來。同時(shí)碳譜圖中峰的重疊 比氫譜小得多，幾乎每個(gè)碳原子都能給出一條譜線，故對(duì)判斷化合物的結(jié)構(gòu)非常有利。同時(shí)，由于不同種類碳原子的弛豫時(shí)間相差較大，因而可以借以了解更多結(jié)構(gòu)信息及分子運(yùn)動(dòng)情況。10影響化學(xué)位移的因素有哪些答：誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)、立體效應(yīng)、