有機(jī)化學(xué) 章答案

1、第九章 核磁共振譜、紅外光譜和質(zhì)譜問題9.1 下列化合物的1H NMR譜圖中各有幾組吸收峰（1）1-溴丁烷 （2）丁烷（3）1,4-二溴丁烷 （4）2,2-二溴丁烷（5）2,2,3,3-四溴丁烷 （6）1,1,4-三溴丁烷（7）溴乙烯 （8）1,1-二溴乙烯（9）順-1,2-二溴乙烯 （10）反-1,2-二溴乙烯（11）烯丙基溴 （12）2-甲基-2-丁烯提示：化合物中有幾種化學(xué)不等價(jià)的質(zhì)子，在1H NMR譜圖中就有幾組吸收峰。首先寫出這些化合物的結(jié)構(gòu)式，然后再看各個(gè)質(zhì)子是否等價(jià)。答案：（1）CH3CH2CH2CH2Br 4組（2）CH3CH2CH2CH3 2組（3）BrCH2CH2CH2CH

2、2Br 2組（4）CH3CBr2CH2CH3 3組（5）CH3CBr2C(Br)2CH3 1組（6）CHBr2CH2CH2CH2Br 4組（7） 3組（8） 1組（9） 1組（10） 1組（11） 4組（12） 4組問題9.2 下列化合物的1H NMR譜圖中都只有一個(gè)單峰，試推測它們的結(jié)構(gòu)。(1) C8H18, H = 0.9 (2) C5H10, H = 1.5(3) C8H8, H = 5.8 (4) C4H9Br, H = 1.8(5) C2H4Cl2, H = 3.7 (6) C2H3Cl3(7) C5H8Cl4, H = 3.7提示: 1H NMR譜圖中只有一個(gè)單峰，說明所有的氫質(zhì)子

3、都是等價(jià)的，即任何一個(gè)氫質(zhì)子周圍沒有與之不等價(jià)的氫質(zhì)子。答案：問題9.3：推測C4H9Cl的幾種異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)（1）1H NMR譜圖中有幾組峰，其中在H = 3.4處有雙重峰。（2）有幾組峰，其中在H = 3.5處有三重峰。（3）有幾組峰，其中在H = 1.0處有三重峰，在H = 1.5處有雙重峰，各相當(dāng)于三個(gè)質(zhì)子。提示：先寫出C4H9Cl的幾種異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)，再根據(jù)1H NMR譜圖的特征判斷各是哪一種異構(gòu)體。答案：分子式為 C4H9Cl的化合物有四種異構(gòu)體，結(jié)構(gòu)式分別為：（1）根據(jù)n+1律，從上述結(jié)構(gòu)式可以看出，結(jié)構(gòu)B中的a-H為雙重峰，結(jié)構(gòu)C中的a，c和d-H也都為雙重峰，然后根據(jù)雙重峰的化學(xué)

4、位移為3.4 ppm，可判斷應(yīng)為與鹵素直接相連的碳上的氫質(zhì)子信號(hào)，即：結(jié)構(gòu)C中a-H的質(zhì)子信號(hào)。由于鹵素的吸電子作用，使得臨近的氫質(zhì)子的電子云密度降低，氫質(zhì)子收到電子云的屏蔽作用降低，相對于烷烴氫質(zhì)子的化學(xué)位移（小于2 ppm），移向低場，即：化學(xué)位移值變大（2-4 ppm）。因此（1）對應(yīng)的異構(gòu)體應(yīng)該是結(jié)構(gòu)C。（2）根據(jù)n+1律，結(jié)構(gòu)A中的a和d-H，結(jié)構(gòu)B中的d-H為三重峰，根據(jù)化學(xué)位移值在H = 3.5 ppm，判斷其應(yīng)為與鹵素直接相連碳上的氫質(zhì)子，即結(jié)構(gòu)A中的a-H，故（2）對應(yīng)的異構(gòu)體應(yīng)為結(jié)構(gòu)A。（3）既有雙重峰，又有三重峰，且各對應(yīng)三個(gè)質(zhì)子（CH3），只有結(jié)構(gòu)B符合。三重峰為d-H

5、，雙重峰為a-H。問題9.43-己醇用硫酸脫水后生成4種互為異構(gòu)體的己烯： 產(chǎn)物經(jīng)色譜層析后得到4個(gè)組分，其質(zhì)子去偶13C NMR譜分別為：（1）12.3，13.5，23.0，29.3，123.7，130.6（2）13.4，17.5，23.1，35.1，124.7，131.5（3）14.3，20.6，131.0（4）13.9，25.8，131.2試確定1-4的結(jié)構(gòu)。提示：質(zhì)子去偶13C NMR譜中峰的個(gè)數(shù)為不等價(jià)碳的個(gè)數(shù)，反式烯烴的13C化學(xué)位移比順式烯烴稍大。答案：（1）和（2）各有6組峰，因此應(yīng)為結(jié)構(gòu)A和B，反式烯烴的13C化學(xué)位移比順式烯烴稍大，因此（1）應(yīng)為結(jié)構(gòu)B，（2）應(yīng)為結(jié)構(gòu)A；同

6、理，（3）為結(jié)構(gòu)D，（4）為結(jié)構(gòu)C。問題9.5（R）-2-氯丁烷經(jīng)自由基氯化反應(yīng)后，得到5種二氯化物，分離后測定其旋光性及13C NMR譜，結(jié)果為：12345旋光性旋光旋光旋光不旋光不旋光質(zhì)子去偶13C NMR譜（單峰數(shù)）44242試確定各化合物的結(jié)構(gòu)（注：1和2要在別的方法配合下才能分別確定其結(jié)構(gòu)）提示：判斷一個(gè)化合物有無旋光性，也即判斷該化合物有無手性，可根據(jù)其有無對稱面和對稱中心來判斷。答案：首先畫出（R）-2-氯丁烷的Fischer投影式它的自由基氯化反應(yīng)可以發(fā)生在任意一個(gè)含氫碳上，可寫出其產(chǎn)物的Fischer投影式，同時(shí)根據(jù)產(chǎn)物有無手性判斷其有無旋光性： A：有旋光性，4種碳 B：有

7、旋光性，4種碳 C：有旋光性，2種碳 D：無旋光性，2種碳 E：無旋光性，4種碳因此可判斷1和2可能為結(jié)構(gòu)A或B；3對應(yīng)結(jié)構(gòu)C；4對應(yīng)結(jié)構(gòu)E；5對應(yīng)結(jié)構(gòu)D。問題9.6 確定下列化合物的結(jié)構(gòu)：（1）C5H11Br13C： 51.55 43.22 24.46 21.00 13.40DEPT： CH CH2 CH2 CH3 CH3（2）C5H11Br13C： 49.02 33.15 28.72 DEPT： CH2 - CH3 （3）C5H1013C： 147.70 108.33 30.56 22.47 12.23DEPT： - CH2 CH2 CH3 CH3（4）C6H1213C： 137.81 1

8、15.26 43.35 28.12 22.26DEPT： CH CH2 CH2 CH CH3提示：根據(jù)碳譜判斷碳的種類，根據(jù)DEPT譜判斷碳的類型，根據(jù)13C的化學(xué)位移判斷碳的連接方式。答案：（1）CH3CH2CH2CHBrCH3（2）(CH3)3CCH2Br（3）CH2=C(CH3)CH2CH3（4）CH2=CHCH2CH(CH3)2習(xí)題答案：1：根據(jù)1H NMR譜圖推測下列化合物的結(jié)構(gòu)。(1) C8H10, H: 1.2 (t, 3H), 2.6 (q, 2H), 7.1 (b, 5H). b表示寬峰(2) C10H14, H: 1.3 (s, 9H), 7.3-7.5 (m, 5H).

9、m表示多重峰(3) C6H14, H: 0.8 (d, 12H), 1.4 (h, 2H). h表示七重峰(4) C4H6Cl4, H: 3.9 (d, 4H), 4.6 (t, 2H).(5) C4H6Cl2, H: 2.2 (s, 3H), 4.1 (d, 2H), 5.1 (t, 1H).(6) C14H14, H: 2.9 (s, 4H), 7.1 (b, 10H).提示：首先算出各化合物的不飽和度，然后根據(jù)化學(xué)位移值推測官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)，根據(jù)峰的多重性推測官能團(tuán)的連接方式。答案：（1）不飽和度為4，可能含有苯環(huán)，7.1 (b, 5H)為單取代苯的質(zhì)子信號(hào)，1.2 (t, 3H)說明該質(zhì)子

10、相鄰碳上有2個(gè)與之不等價(jià)氫質(zhì)子，2.6 (q, 2H) 說明該質(zhì)子相鄰碳上有3個(gè)與之不等價(jià)氫質(zhì)子，因此這兩組峰應(yīng)為CH3CH2-，因此該化合物結(jié)構(gòu)應(yīng)為乙基苯（2）不飽和度為4，可能含有苯環(huán)，7.3-7.5 (m, 5H)為單取代苯的質(zhì)子信號(hào)，除苯基質(zhì)子信號(hào)外只有一組氫質(zhì)子信號(hào)，說明剩下的氫為等價(jià)氫，1.3 (s, 9H)應(yīng)該為三個(gè)甲基的信號(hào)，因此該化合物結(jié)構(gòu)應(yīng)該為（3）不飽和度為0，說明該化合物應(yīng)為飽和烷烴，0.8 (d, 12H)可能為四個(gè)等價(jià)甲基信號(hào)，且與甲基直接相連的碳上只有一個(gè)與之不等價(jià)質(zhì)子，也即與甲基直接相連的基團(tuán)應(yīng)為-CH-，1.4 (h, 2H)可能為兩個(gè)-CH-，且分別與兩個(gè)甲

11、基相連，使得其峰形呈現(xiàn)七重峰，因此該化合物結(jié)構(gòu)可能為：（4）不飽和度為0，結(jié)構(gòu)為（5）不飽和度為1，結(jié)構(gòu)為（6）不飽和度為8，結(jié)構(gòu)為2：推測下列化合物結(jié)構(gòu)：(1) m/z：134（M+），119（B），10.5H：1.1 (t, 6H), 2.5 (q, 4H), 7.0 (s, 4H)(2) 2,3-二甲基-2-溴丁烷與叔丁醇鉀反應(yīng)后生成兩個(gè)化合物，A：H：1.66 (s); B: 1.1 (d, 6H), 1.7 (s, 3H), 2.3 (h, 1H), 5.7 (d, 2H)(3) m/z：166（M+），168（M+2），170 (M+4), 131, 133, 135, 83, 85, 87; H：6.0 (s). (4) C6H4BrNO2, m/z：201（M+），203（M+2），H：7.6 (d, 2H), 8.1 (d, 2H).答案：（1）分子量為134，從核磁共振氫譜信號(hào)可看出為對位二取代苯，因此結(jié)構(gòu)為：它容易丟失一個(gè)質(zhì)量數(shù)為15的甲基碎片形成