有机波谱复习试题

第一个化合物含有三个共轭双键，最大吸收波长比第二种化合物要长，强度也较高．

2.化合物分子式C8H8O2，试根据其红外光谱图，推测其结构。

解:

4 一个羰基化合物，经验式为C6H12O，其质谱见下图，判断该化合物是何物。

解：图中m/z = 100的峰可能为分子离子峰，那么它的分子量则为100。图中其它较强峰有：85，72，57，43等。85的峰是分子离子脱掉质量数为15的碎片所得，应为甲基。m/z = 43的碎片等于M-57，是分子去掉C4H9的碎片。 m/z = 57的碎片是C4H9＋或者是M-Me-CO。根据酮的裂分规律可初步判断它为甲基丁基酮，裂分方式为：

图中有一m/z = 72的峰，它应该是M-28，即分子为乙烯后生成的碎片离子。只有C4H9为仲丁基，这个酮经麦氏重排后才能得到m/z = 72的碎片。若是正丁基也能进行麦氏重排，但此时得不到m/z = 72的碎片。

因此该化合物为3-甲基-2-戊酮。

5、某未知物的分子式为C9H10O2，紫外光谱数据表明：该物λmax在2、262、257、252nm(εmax101、158、147、194、153)；红外、核磁、质谱数据如图5-1，图5-2，图5-3所示，试推断其结构。

图5-1  未知物C9H10O2的红外光谱图

图5-2  化合物C9H10O2的核磁共振谱

图5-3  化合物C9H10O2的质谱图

答案：

3. 下图是辛烷的同分异构体（ⅰ），（ⅱ），（ⅲ），（ⅳ）中某一个的13C{1H}表示。请判断该图谱与哪个结构式相符？为什么？谱图中强度较大的峰是c峰还是b峰？它们分别代表分子中哪类碳？为什么？

答：该谱图与（ⅲ）相符。因为（ⅲ）中有5种不等性碳，与谱图一致。谱图中c峰最强，它代表3个等同的甲基上的碳。b峰强度次之，它代表2个等同的甲基上的碳。a，d，e峰强度相等，各代表分子中其余的碳。

4. 一个化合物的分子式为C7H7ON，计算它的环和双键的总数，并由所得数值推测一个适合该化合物的构造式；该化合物的质谱在m/z 121，105，77，51处有较强的峰。写出产生这些离子的断裂方式。

5. 未知化合物的质谱、红外光谱、核磁共振氢谱如图，紫外光谱：乙醇溶剂中λmax＝220nm(logε=4.08)，λmax＝287nm(logε=4.36)。根据这些光谱，推测其结构。

答：质谱上高质量端m/z为146的峰，从它与相邻低质量离子峰的关系可知它可能为分子离子峰。m/z为147的（M+1）峰，相对于分子离子峰其强度为10.81%，m/z为148的（M+2）峰，强度为0.73%。根据分子量与同位素峰的相对强度从Beynon表中可以查出分子式C10H10O的(M+1)为10.65%，(M+2)为0.75%，与已知的谱图数据最为接近。从C10H10O可以算出不饱和度为6，因此该未知物可能是芳香族化合物。

红外光谱：3090cm-1处的中等强度的吸收带是ν=CH。1600cm-1、1575cm-1以及1495 cm-1处的较强吸收带是苯环的骨架振动νC=C。740cm-1和690cm-1的较强带是苯环的外面δ=CH，结合2000~1660cm-1的δ=CH倍频峰，表明该化合物是单取代苯。

1670cm-1的强吸收带表明未知物结构中含有羰基，波数较低，可能是共轭羰基。3100~3000cm-1除苯环的ν=CH以外，还有不饱和碳氢伸缩振动吸收带。1620cm-1吸收带可能是νC=C，因与其他双键共轭，使吸收带向低波数移动。970cm-1 强吸收带为面外δ=CH，表明双键上有反式二取代。

核磁共振氢谱：共有三组峰，自高场至低场为单峰、双峰和多重峰，谱线强度比3:1:6。高场δH＝2.25ppm归属于甲基质子，低场δH＝7.5~7.2ppm归属于苯环上的五个质子和一个烯键质子。δH＝6.67、6.50ppm的双峰由谱线强度可知为一个质子的贡献，两峰间隔0.17ppm，而低场多重峰中δH＝7.47、7.30ppm的两峰相隔也是0.17ppm，因此这四个峰形成AB型谱形。测量所用NMR波谱仪是100MHz的，所以裂距为17Hz，由此可推断双键上一定是反式二取代。

综合以上的分析，该未知物所含的结构单元有：          

甲基不可能与一元取代苯连结，因为那样会使结构闭合。如果CH3与烯相连，那么甲基的δH应在1.9~1.6ppm，与氢谱不符，予以否定。CH3与羰基相连，甲基的δH应在2.6~2.1ppm，与氢谱(δH＝2.25ppm)相符。

紫外光谱：λmax＝220nm(logε=4.08)为π→π★跃迁的K吸收带，表明分子结构中存在共轭双键；λmax＝287nm(logε=4.36) 为苯环的吸收带，表明苯环与双键有共轭关系。因此未知物的结构为： 

用质谱验证：

亚稳离子m＊81.0，因，证明了m/z131的离子裂解为m/z103的离子。质谱图上都有上述的碎片离子峰，因此结构式是正确的。

一．一个未知物，元素分析C80.6%,H7.46%,UV、IR、MS和NMR如下所示，请推测其结构

(3)MS谱　由m/z=77,105可知有苯环m/z=105基峰推测有Ph-C=O,由以上可知该该未知物含有如下部分结构： Ph-C=O， -CH2-CH3

4、该未知物可能的结构为

1、根据伍德沃德规则计算下列化合物的紫外最大吸收波长λmax。

（1）母体              215nm      （2）母体                  215nm

    b烷基1            +12nm           环外双键1            +5nm

              λmax= 227nm              a烷基1              +10nm

                                        b烷基1              +12nm

                                                         λmax=242nm

3、某化合物分子式为C9H12O，其1H NMR谱如下，推测该化合物的结构。

3、答案：

答案：Ω=9+1-6=4

 7.2( 5 H) ；   4.3( 2 H) ；  3.4( 2 H)；   1.2( 3 H)。

所以，结构为：

4、液体化合物C4H8O2的质谱图如下，试推测其结构及碎片离子。

4、答案：

5、化合物C4H8O2的IR和1H NMR谱数据如下，推测其结构。

    IR：3000~2850cm-1，2725cm-1，1725cm-1 (vs)，1220~1160cm-1(s)，1100cm-1。

    1H NMR：d=1.29(双峰，6H)，d=5.13(七重峰，1H)，d=8.0(单峰，1H)。

5、答案：

6、根据下列图谱推测未知化合物的结构。

下列四种化合物它们在紫外-可见光区中，λmax的大小顺序为___________

2＞3＞4＞1

某化合物分子式C4H8O2，试根据其红外光谱图，推测其结构。

由元素分析测得某化合物的组成式为C8H8O2，其质谱图如下图，确定化合物结构式。

四、（1）该化合物分子量 M=136

（2）该化合物的不饱和度 

　　由于不饱和度为5，而且质谱中存在m/z 77，51等峰，可以推断该化合物中含有苯环。

（3）高质量端质谱峰m/z105是m/z 136失去质量为31的碎片（-CH2OH或-OCH3）产生的，m/z 77(苯基)是m/z 105失去质量为28的碎片（-CO或-C2H4）产生的。因为质谱中没有m/z 91离子，所以m/z105对应的是136失去CO，而不136失去C2H4。

（4）推断化合物的结构为

某未知物C9H11的紫外、红外、核磁氢谱、碳谱及质谱数据如下，试推导该化合物结构。

简答题：（共4题，每题14分，共56分）

二、 根据以下MS图谱推测化合物的结构

1、紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的主要贡献是什么？

答：在有机结构鉴定中，紫外光谱在确定有机化合物的共轭体系、生色团和芳香性等方面有独到之处

2、用红外光谱鉴别下列化合物：

(1)  

解：(A) C–H伸缩振动(νC–H)：低于3000cm-1；

       无双键的伸缩振动(νC=C)及双键的面外弯曲振动(γC=C)吸收。

(B) C–H伸缩振动(νC–H)：3010 cm-1、~2980 cm-1均有峰；

   双键绅缩振动(νC=C)：~10 cm-1；

双键面外弯曲振动(γC=C)：~990 cm-1，910 cm-1。

 (2)  

解：(A) 无~3300 cm-1 (ν≡C–H)、2120 cm-1 (νC≡H)及~680 cm-1 (δ≡C–H)峰；

    (B) 有~3300 cm-1 (ν≡C–H)、2120 cm-1 (νC≡H)及~680 cm-1 (δ≡C–H)峰。

3、由元素分析测得某化合物的组成式为C8H8O2，其质谱图如图9.19，确定化合物结构式：

解：（1）该化合物分子量 M=136

   （2）该化合物的不饱和度 

由于不饱和度为5，而且质谱中存在m/z 77，51等峰，可以推断该化合物中含有苯环。

（3）高质量端质谱峰m/z105是m/z 136失去质量为31的碎片（-CH2OH或-OCH3）产生的，m/z 77(苯基)是m/z 105失去质量为28的碎片（-CO或-C2H4）产生的。因为质谱中没有m/z 91离子，所以m/z105对应的是136失去CO，而不136失去C2H4。

（4）推断化合物的结构为

最后，可以用标样确定未知物属于哪种结构。对于本例也可用红外光谱法进一步确证。

4、用1H-NMR谱鉴别下列化合物：

(1)  (A)  (CH3)2C=C(CH3)2 3CH2)2C=CH2

解：(A) 一种质子。出一个单峰(12H)。

(B) 三种质子。出三组峰：

δ~0.9(3H,三重峰)，δ~2.0(2H,四重峰)，δ~5.28(2H)。

(2)  (A) ClCH2OCH3 2CH2OH

解：(A) 两种质子，出两组单峰。

 三种质子，两组三重峰,一组单峰。

(3)  (A) BrCH2CH2B3CHBr2

解：(A) 四个质子完全等价，出一个单峰；

 两种质子，出一组双重峰(3H)和一组四重峰(1H)。

(4)  (A) CH3CCl2CH2C3CHClCHCl2

解：(A) 两种质子，出两组单峰。

 三种质子，出三组峰。

二、用红外光谱鉴别下列化合物：

(1)  

(2)  

(3)  

(4)  

二、（1）解：(A) C–H伸缩振动(νC–H)：低于3000cm-1；

 无双键的伸缩振动(νC=C)及双键的面外弯曲振动(γC=C)吸收。

(B) C–H伸缩振动(νC–H)：3010 cm-1、~2980 cm-1均有峰；

 双键绅缩振动(νC=C)：~10 cm-1；

双键面外弯曲振动(γC=C)：~990 cm-1，910 cm-1。

（2）解：(A) 双键面外弯曲振动(γC=C)：~680 cm-1。

 双键面外弯曲振动(γC=C)：~970 cm-1。

（3）解：(A) 无~3300 cm-1 (ν≡C–H)、2120 cm-1 (νC≡H)及~680 cm-1 (δ≡C–H)峰；

 有~3300 cm-1 (ν≡C–H)、2120 cm-1 (νC≡H)及~680 cm-1 (δ≡C–H)峰。

（4）解：(A) 有~1600、1500、1580、1460 cm-1苯环特征呼吸振动；

 无~1600、1500、1580、1460 cm-1苯环特征呼吸振动；

三、化合物的分子式为C4H8Br2，其1HNMR谱如下，试推断该化合物的结构。

三、CH3CHBrCH2CH2Br

某未知物的分子式为C9H10O2，紫外光谱数据表明：该物λmax在2、262、257、252nm(εmax101、158、147、194、153)；红外、核磁、质谱数据如图4-1，图4-2，图4-3所示，试推断其结构。

图4-1未知物C9H10O2的红外光谱图

图4-2化合物C9H10O2的核磁共振谱

图4-3化合物C9H10O2的质谱图

五、

六、 A compound (C8H10O) has the infrared and 1HNMR spectra presented in the following figure. What is its structure?

六、

5.某未知物分子式为C5H12O，它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，它的紫外吸收光谱在200 nm以上没有吸收，试确定该化合物结构。(写出分子式即可)

[解]参考  从分子式C5H12O，求得不饱和度为零，故未知物应为饱和脂肪族化合物。

未知物的红外光谱是在CCl4溶液中测定的，样品的CCl4稀溶液的红外光谱在30cm-1处有1尖峰，这是游离O H基的特征吸收峰。样品的CCl4浓溶液在3360cm-1处有1宽峰，但当溶液稀释后复又消失，说明存在着分子间氢键。未知物核磁共振谱中δ4. 1处的宽峰，经重水交换后消失。上述事实确定，未知物分子中存在着羟基。

未知物核磁共振谱中δ0.9处的单峰，积分值相当3个质子，可看成是连在同一碳原子上的3个甲基。δ3.2处的单峰，积分值相当2个质子，对应1个亚甲基，看来该次甲基在分子中位于特丁基和羟基之间。

质谱中从分子离子峰失去质量31（－CH2OH）部分而形成基峰m/e57的事实为上述看法提供了证据，因此，未知物的结构是

  （答案）

根据这一结构式，未知物质谱中的主要碎片离子得到了如下解释。

6. 某一未知化合物，其质谱的分子离子峰为228.1152，红外光谱见图，核磁共振谱中δ6. 95为四重峰（8H，每一双峰裂距为8Hz），δ2.65为宽峰(2H)，δ1.63为单峰(6 H)。试确定该未知化合物的结构。

答案：  

一  已知化合物分子式为C8H8O2，IR光谱图如下，试推断化合物结构。

二、某化合物分子式为C4H8O，其MC图如下，试推断其结构。

四 化合物A的分子式为C7H8，催化加氢可得到化合物B（C7H12）。A的13C-NMR谱如图6.47所示。试推出A的结构。

五   化合物分子式为C5H8O，红外光谱在1745cm-1有一强吸收峰，其核磁共振碳谱如图6.46所示，试推出它的结构。

六 已知化合物的分子式C12H16Br2O2S ，氢谱数据如下:

  1H NMR (CDCl3): δ 7.26 (s, 1 H), 1.84 (t, J = 6.9 Hz, 2 H), 1.53 (s, 6 H), 1.31-1.36 (m, 4 H), 0.90 (t, J = 7.5 Hz, 3 H). 并且该物质为酯类，试推断该物质的结果。

3、解释在下列化合物中，Ha、Hb的d值为何不同？ 

答：Ha同时受到苯环，羰基的去屏蔽效应，而Hb则只受到苯环的去屏蔽效应，因而Ha位于较低场．

5.一个中性化合物，分子式为C7H13O2Br,不能形成肟及苯腙衍生物，其IR在2850-2950cm-1有吸收，但3000cm-1没有吸收，另一强吸收峰为1740cm-1,1HNMR吸收为 1.0(t, 3H), 1.3 (d, 6H), 2.1(m, 2H), 4.2 (t, 1H), 4.0(m, 4H), 推断化合物的结构，并指定谱图中各个峰的归属。

答案：不饱和度=1，不能形成肟及苯腙衍生物，表明所含的氧是酯不是酮醛，3000以上无吸收表明不含烯键，1740为典型的酯基的吸收，化合物结构如下