分析化學(xué)作業(yè)(2)

1、1. 什么是化學(xué)等同和磁等同？試舉例說(shuō)明。答：化學(xué)等價(jià)：若分子中相同種類(lèi)的原子核（或基團(tuán)）處于相同的化學(xué)環(huán)境，其化學(xué)位移相同，它們是化學(xué)等價(jià)的。例如：Cl-CH2-CH3中CH2中的兩個(gè)質(zhì)子和CH3中的三個(gè)質(zhì)子，通過(guò)C-C的快速旋轉(zhuǎn)可以互換，它們各為化學(xué)位移等價(jià)核。磁等價(jià)：分子中相同種類(lèi)的核（或基團(tuán)），不僅化學(xué)位移等價(jià)，而且還以相同的偶合常數(shù)和分子中其他的核相偶合，只表現(xiàn)一個(gè)偶合常數(shù)，這類(lèi)核成為磁等價(jià)的核。例如：中三個(gè)氫核化學(xué)等同磁等同2. 根據(jù)如下MS和1H NMR譜圖確定化合物（M=150）結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明依據(jù)。峰號(hào)積分裂分峰數(shù)歸屬推斷譜峰歸屬(a)1.313H3CH3三個(gè)氫，一個(gè)CH3峰，三

2、重峰，與兩個(gè)質(zhì)子耦合，可能有一個(gè)CH2CH3*(b)2.982H4CH2兩個(gè)氫，一個(gè)CH2峰，四重峰，與三個(gè)質(zhì)子耦合，可能有一個(gè)CH2*CH3(c)5.891H1OH一個(gè)氫，一個(gè)峰，一個(gè)OH峰，酚羥基峰吸收峰(d)6.922H偽雙峰AR-H苯環(huán)對(duì)位取代峰形(e)7.922H偽雙峰m/z離子斷裂反應(yīng)MS解析150M+ ·1219365結(jié)構(gòu)式3. 試說(shuō)明13C NMR中為什么溶劑CDCl3在77.2附近出現(xiàn)三重峰？答：D核對(duì)13C核的偶合裂分。4. 某化合物C8 H10，根據(jù)如下13C NMR譜圖推斷其結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明依據(jù)。不飽和度U=（8*2+2-10）/2=4可能含有苯環(huán)譜峰歸屬峰號(hào) D

3、EPT歸屬推斷（a）2145°和135°正峰，90°沒(méi)出峰CH3Ar-C*H3(b)12645°,90°,135°都是正峰CH苯環(huán)沒(méi)有取代碳=C*H（c）12845°,90°,135°都是正峰CH苯環(huán)沒(méi)有取代碳=C*H(d)13045°,90°,135°都是正峰CH苯環(huán)沒(méi)有取代碳=C*H(e)13845°,90°,135°都沒(méi)出峰C苯環(huán)取代碳=C*結(jié)構(gòu)式結(jié)果驗(yàn)證其不飽和度與計(jì)算結(jié)果相符，并與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照證明結(jié)構(gòu)正確5. 化合物C8H8O，根據(jù)如下

4、13C NMR譜圖確定結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明依據(jù)。不飽和度U=（8*2+2-8）/2=5可能含有苯環(huán)和羰基譜峰歸屬峰號(hào) DEPT歸屬推斷（a）27正峰，可能為CH或CH3CH30=C-C*H3(b)127正峰，可能為CH或CH3CH苯環(huán)沒(méi)有取代碳=C*H（c）128正峰，可能為CH或CH3CH苯環(huán)沒(méi)有取代碳=C*H(d)130正峰，可能為CH或CH3CH苯環(huán)沒(méi)有取代碳=C*H(e)138沒(méi)出峰，季C峰C苯環(huán)取代碳=C*(f)197沒(méi)出峰，季C峰CO=C*結(jié)構(gòu)式結(jié)果驗(yàn)證其不飽和度與計(jì)算結(jié)果相符，并與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照證明結(jié)構(gòu)正確6.化合物C4H8O根據(jù)如下 13C NMR和1H NMR譜圖確定結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明依據(jù)。

5、不飽和度U=（4*2+2-8）/2=1可能含有C=OH譜峰歸屬峰號(hào)積分裂分峰數(shù)歸屬推斷(a)0.63三重峰CH33個(gè)氫，1個(gè)CH3峰，三重峰，CH2-CH3* 結(jié)構(gòu)(b)1.83單峰CH33個(gè)氫，單峰，孤立CH3峰，和吸電子基團(tuán)（）相連向低場(chǎng)位移，可能(c)2.12多重峰CH22個(gè)氫，1個(gè)CH2峰，多重峰，CH2-CH3結(jié)構(gòu)碳譜峰歸屬峰號(hào)偏共振多重性歸屬推斷(a)7qCH3C-CH3(b)28qCH30=C-CH3(c)36tCH2-0=C-CH2-C(f)215sCC=O確定結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)驗(yàn)證其不飽和度與計(jì)算結(jié)果相符；并與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照證明結(jié)構(gòu)正確6.7. 核磁共振波譜法, 自旋-自旋偶合是指感生磁

6、場(chǎng)不同，產(chǎn)生化學(xué)位移，對(duì)鄰核的作用，使躍遷的頻率產(chǎn)生位移,自旋-自旋裂分是指由于自旋核的感生磁場(chǎng)作用在鄰核上，使相鄰的磁能級(jí)產(chǎn)生裂分。8. 苯上6個(gè)質(zhì)子是化學(xué)等價(jià)的，同時(shí)也是磁等價(jià)的。9. NMR法中, 什么是化學(xué)等價(jià)?什么是磁等價(jià)?兩者有什么關(guān)系?答：在核磁共振波譜法中，有相同化學(xué)環(huán)境的原子核具有相同的化學(xué)位移，這種有相同化學(xué)位移的核成為化學(xué)等價(jià)。 分子中的一組核，其化學(xué)位移相同，而且對(duì)組外任何一個(gè)原子核的偶合常數(shù)都相同成為磁等價(jià)。 兩者的關(guān)系是化學(xué)等價(jià)的核不一定是磁等價(jià)的，而磁等價(jià)的核一定是化學(xué)等價(jià)的。10. 化合物C3H6O2，根據(jù)如下1H NMR譜圖確定結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明依據(jù)。不飽和度U=（

7、3*2+2-6）/2=1可能含有C=0譜峰歸屬峰號(hào)積分裂分峰數(shù)歸屬推斷（a）2.13H單峰CH33個(gè)氫，單峰，孤立CH3峰，和吸電子基團(tuán)（）相連向低場(chǎng)位移，可能(b)3.31H單峰OH1個(gè)氫，可能-OH（c）4.32H單峰CH22個(gè)氫，1個(gè)CH2，單峰，與吸電子基團(tuán)（）和電負(fù)性基團(tuán)（-0）相連向低場(chǎng)移動(dòng)結(jié)構(gòu)式結(jié)果驗(yàn)證其不飽和度與計(jì)算結(jié)果相符，并與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照證明結(jié)構(gòu)正確11. 某化合物C4H8O2 ，根據(jù)如下1H NMR譜圖推斷其結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明依據(jù)。不飽和度U=(4*2+2-8)/2=1可能含有羰基譜峰歸屬峰號(hào)積分裂分峰數(shù)歸屬推斷（a）2.23H單峰CH33個(gè)氫，單峰，孤立甲基，與吸電子基團(tuán)（）

8、相連移向低場(chǎng)，可能(b)2.72H三重峰CH22個(gè)氫，1個(gè)CH2，三重峰，CH2-CH2*結(jié)構(gòu)(c)3.41H單峰OH1個(gè)氫，1個(gè)OH峰，單峰，醇羥基吸收峰(d)3.82H三重峰CH22個(gè)氫，1個(gè)CH2，三重峰，可能O-CH2*-CH2結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)式結(jié)果驗(yàn)證其不飽和度與計(jì)算結(jié)果相符，并與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照證明結(jié)構(gòu)正確12. 化合物C10 H10 O2 ，根據(jù)如下NMR譜圖確定結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明依據(jù)。不飽和度U=(10*2+2-10)/2=6可能含有苯環(huán)，C=C，羰基1H-NMR譜峰歸屬峰號(hào)積分裂分峰數(shù)歸屬推斷(a)3.83H單峰CH33個(gè)H，單峰，孤立甲基，與電負(fù)性基團(tuán)(-O)相連移向低場(chǎng)，可能OCH3*(b)6.61H多重峰CH1個(gè)H，多重峰，可能(c)6.92H多重峰Ar-H2個(gè)氫，苯環(huán)上的氫峰，(c)和(e)的四個(gè)峰為苯環(huán)單取代的特征峰(d)7.41H雙重峰Ar-H1個(gè)氫，苯環(huán)上氫峰(e)7.62H多重峰Ar-H2個(gè)氫，苯環(huán)上的氫峰(f)9.71H雙重峰CH0低場(chǎng)信號(hào)，為醛基質(zhì)子特征峰,13CNMR譜峰歸屬峰號(hào)偏共振多重性歸屬推斷(a)55qCH3O-C