《波普分析》试题答案

1.  产生uv的价电子跃迁有那些？其能量次序如何？

答：紫外（可见）光谱的波长范围： 

4nm——200nm———400nm——760nm 

 远紫外区    近紫外区   可见光区 

波长小于200nm的光波可被空气中的O2、N2、CO2所吸收，对测定造成干扰，测定需在真空仪器中进行。因此紫外光谱的测定（扫描）波长范围一般为200-760nm。 

    化合物分子吸收紫外（可见）光后,引起外层价电子的能级跃迁。有机化合物的价电子一般只有三类：①形成单键的σ电子 ②形成双（叁）键的π电子 ③未成键的n电子 。因此，由紫外辐射引起的电子跃迁有4种类型σ→σ﹥n→σ﹥π→π﹥n→π

⑴、σ→σ跃迁：所需能量较高，吸收波长落在远紫外区，λmax﹤150nm,在200-760nm处无吸收。因此，不含杂原子的饱和有机物在紫外光谱中无吸收。如正已烷、正庚烷等可用作紫外光谱测定时的溶剂。 

⑵、n→σ跃迁：所需能量相对较小，吸收波长较σ→σ跃迁大，但在200-760nm仍无吸收。所以，含有O、N、S、X等杂原子的饱和有机物，在紫外光谱中通常无吸收。 

⑶、n→π跃迁：所需能量最小，在近紫外区域有吸收，通常λmax﹥250nm,但吸收峰强度不大，属于弱吸收。如醛、酮、羧酸等化合物，分子结构中既有未共用电子又存在π电子，可在270-300nm处产生弱吸收。

⑷、π→π跃迁：不同分子结构的π电子，由于π键周围的π电子结构不同，π电子跃迁所需能量不同 。

2、试解释下列化合物中羰基振动频率大小顺序的原因。

答： 

   1731               1807              1715  

以氢为基准，根据原子或基团是吸收电子的或给电子的，诱导效应可分吸电子诱导效应和给电子诱导效应二类。一般认为烷基为推电子集团，卤素为吸电子集团，但羰基一侧的氢原子被氯原子取代后，氯原子的吸电子作用使电荷从氧向双键移动，使羰基的双键性增加吸收频率上升；相反当甲级取代氢原子后，甲级的推电子效应使双键性减弱吸收频率减小。

3、硝基苯中有几种质子？试比较各类质子化学位移值的大小。

答：化学位移的大小决定于屏蔽常数σ的大小。由于在氢谱中抗磁屏蔽起主导作用，可以预言：若结构上的变化或介质的影响使氢核外电子云密降低，将使谱峰的位置移向低场（谱图的左方），这称作去屏蔽作用；反之，屏蔽作用则使峰的位置移向高场。

            硝基苯有三类质子，分别为临位，对位和间位。由于硝基的吸电子诱导作用，临位质子的化学键的电子云偏向硝基程度较大，在大∏键作用下，对位的电子云也比间位的偏向程度大而小于临位，因此这三类质子的化学位移：临位＞对位＞间位。

4、写出苯甲醛的质谱裂解途径。

5、已知肉桂酸（C6H5CH=CHCOOH）有顺、反两种异构体，现测得肉桂酸的两个化合物的紫外最大吸收波长分别为295nm和280nm。试确定这两个化合物的结构

6、 判断下列化合物1H化学位移的大小顺序，并说明理由：CH3Cl，CH3I，CH3Br，CH3F 

    答：诱导效应对化学位移的影响的规律为，结构上的变化是氢核外电子云密度降低，将使谱峰的位置移向低场即化学位移增大。卤素原子中氟、氯、溴、碘的电负性一次增大，电子诱导效应一次增大，所以CH3F 、CH3Cl、CH3Br、CH3I 中质子的化学位移一次增大。

二、根据所给红外光谱给出化合物C8H10O的一个或几个结构： (15分)

三、已知某化合物分子式为C3H7NO2。测试1H NMR图谱如图所示，推定其结构（20分）

四、某酮类化合物的MS见下图，试确定其结构

五、试从给出的MS和1H NMR谱推测未知物的结构，其IR谱上在1730cm-1处有强吸收。