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第七章有机波谱分析7-1.推测结构题。(1)化合物A(C9H10O,能与羟胺反应得BC9H11NO。A与土伦试剂不反应,但在NaOH与I2溶液中反应得一种酸C,C强烈氧化得苯甲酸。A在酸性条件下与乙二醇作用得DC11H14O2。试推测A-D各化合物的结构,并写出各歩反应。(2)化合物AC10H12O2,其IR谱在1735cm-1处有强吸收峰,3010cm-1有中等吸收。其NMR谱如下,:1.3(三重峰,3H);2.4(四重峰,2H);5.1(单峰,2H);7.3(多重峰,5H)。试写出A的结构,并指出IR,NMR各吸收的归属。(3)某化合物的元素分析表明只含有C,H,O,最简式为C5H10O,IR谱1720cm-1处有强吸收,2720cm-1附近无吸收。解:(1)A至D各化合物的结构式f分别为:A:H2CCCH3OB:H2CCNCH3OHC;CH2COOHD:H2CCCH3OO各步反应如下:H2CCCH3OH2CCCH3NOHNH2OHH2CCCH3OH2CCCH3OOHOCH2CH2OH+CH3IH2CCCH3OH2CCCH3OOHOCH2CH2OH+CH3ICH2COOHCOOH[O](2)A的结构式为:H2COCOH2CCH3A的IR,NMR各吸收归属为:H2COCOH2CCH3dcbaIR:1735cm-1(强)酯的vAr-H;3010cm-1(中强)vc=O。NMR::1.3(三重峰,3H)a;2.4(四重峰,2H)b;5.1(单峰,2H)c;7.3(多重峰,5H)d。(3)IR的谱1720cm-1处有强吸收,2720cm-1附近处无吸收,表明有酮羰基RCOR'。7-2.化合物C6H12O2在1740cm-1,1250cm-1,1060cm-1处有强的红外吸收峰。在2950cm-1以上无红外吸收峰。核磁共振谱图上有两个单峰,,请写出该化合物的结构式。解:1740cm-1为羰基-CO-吸收峰,1250cm-1,1060cm-1印证其为酯羰基,在2950cm-1无红外吸收峰,说明无不饱和键。核磁共振谱图上有两个单峰,说明有两个氢原子。综上,化合物的结构式为:(CH3)3CCOOCH37-3.(1)化合物DC7H14O,IR显示1710cm-1处有强吸收峰,HNMR由三个单峰构成,其峰面积比为9:3:2,,推出化合物D的结构式。(2)某化合物A,分子式为C10H18O2,可使Br2/CCl4褪色,但不发生银镜反应;A经O3氧化后水解可得到丙酮及某酸性物质B,B可以发生碘仿反应生成另一酸性物质C;C经加热后得到环戊酮,请写出A,B,C的可能结构。解:(1)1710cm-1为羰基吸收峰,HNMR由三个单峰构成,其峰面积比为9:3:2,所以该化合物有三种氢,并且个数比为9:3:2.化合物D的结构式为:O(2)A可使Br2/CCl4褪色,但不发生银镜反应,所以A有双键,并且不是醛。经臭氧氧化后得到羧酸可确定双键的位置,所以A,B,C的可能结构为:A:OB:OOHOC:OOHOOH7-4.某无色有机液体化合物,具有类似茉莉清甜的香气,在新鲜草莓中微量存在,在一些口香糖中也使用。MS分析得到离子峰m/z=164,基峰m/z=91;元素分析结果如下:C(73.15%),H(7.37%),O(19.48%);其IR谱中在-3080cm有中强度的吸收,在-1740cm-1及-1230cm-1有强的吸收;HNMR数据如下:(ppm)-7.20(5H,m),5.34(2H,s),2.29(5H,q,J7.1Hz),1.14(3H,t,J7.1Hz).该化合物水解产物与水溶液不显色。请根据上述有关数据推到该有机物的结构。并对IR的主要吸收峰及HNMR的化学位移进行归属。解:由m/z及元素分析数据求分子式:根据离子峰164,C,H,O原子数目只比为可求的:C:H:O=73.15%*164/12.01:7.37%*164/1.008:19.48%*164/16.00=10:12:12所以化合物的分子式为C10H12O2不饱和度为:W=5IR的主要吸收峰归属:OH2CO(vC-o)vC=OCOO-3080cm-1vC(苯环)HNMR的化学位移归属:-7.20,5H2.29(2H,q,J7.1)1.14(3H,t,J7.1)OCH2CH3H2COCO5.34(2H,s)m/z=91的基峰可归属于C6H5CH2+因此,未知物的结构为:H2COCOCH2CH3H-7.205.342.291.14308012301740因化合物的水解产物不能使三氯化铁溶液褪色,所以排除OH2CCOCH2CH37-5.化合物AC6H12O3,其红外光谱在1710cm-1处有强吸收峰。A与I2/NaOH溶液作用得到黄色沉淀,与Tollens试剂作用无银镜反应。但A用稀H2SO4处理后,所生成化合物与Tollens试剂作用有银镜反应。A的HNMR数据如下:=2.1(单峰,3H),=2.6(双峰,2H),=3.2(单峰,6H),=4.7(三重峰,1H);写出A的构造式及相关反应式.解:A能发生碘仿反应但不能发生银镜反应,所以A无醛基,可能有羰基,A的红外光谱在1710cm处有强吸收峰,说明A中有羟基。由IR和HNMR数据可得到A的构造式为:CH3COCH2CH(OCH3)2A发生相关的反应为:CH3COCH2CH(OCH3)2I2/NaOHCH3I3+NaOOCCH2CH(OCH3)2CH3COCH2CH(OCH3)2稀H2SO4CH3CCH2CHOOAg(NH3)2OHCH3CCH2COONH2O+Ag7-6.某光学活性化合物AC12H16O红外光谱图中在3000-3500cm-1有一个强吸收峰,在1580和1500cm-1处分别有中等强度的吸收峰,该化合物不与2,4-二硝基苯肼反应,但用I2/NaOH处理,A被氧化,发生碘仿反应。A经臭氧氧化反应还原水解得到BC9H10和CC3H6O2。B,C和2,4-二硝基苯反应均生成沉淀,但用Tollens试剂处理只有C呈正结果。B经硝化HNO3/H2SO4可得到两个一硝化合物D和E。但实际上却只有得到D。将C和Tollens实际反应的产物酸化后加热,得到FC6H8O4。该化合物的红外光谱图中在3100cm-1以上不出现吸收峰。试写出A,B,C,D,E,F的结构化学式.解:根据A的红外吸收光谱,在3000-3500cm-1有一个强吸收峰,可知A有一个苯环;在1580和1500cm-1处分别有中等强度的吸收峰,可知A有双键。F红外吸收光谱中在3100cm-1以上不出现吸收峰,推断F中没有苯环。A能发生碘仿反应推知A结构中有CH3CH3OH,所以A,B,C,D,E,F的化学结构式分别为:A:H3CCCH3CHHCOHCH3B:H3CCOCH3CCH3CHCHOOH:D:CNO2CH3OH3CE:CH3NO2COH3CFOOOH3CCH3O7-7.某同学用萘钾处理-丁内酯,再与碘乙烷处理,得到分子式为C6H10O2的液体化合物A。OOCH3(1)K(2)CH3CH2IA请根据下列测试结果确定A的结构,并对所有的谱学数据进行归属。1HNMR(CDCl3/TMS)z,3H),1.88(d,J=6Hz,3H),4.20(q,J=7Hz,2H)5.85(d,J=14Hz,1H),6.9-7.2(m,1H);IR(capiliarycell,cm-1):3040(w),1740(s),1660(cm),1185(s);MSm/z(relativeintensity)69(100),99(30),114(2,M).解:Csp2-H3040C=CC=OC-O1660174011851HNMR:CH3HHOOH2CCH31.885.856.9-7.24.201.31MS:CH3HHOCH3HHOOCH2m/z=69(基峰)m/z=99所以,A的结构式为:CH3HHOOH2CCH37-8.某化合物A(C6H8O3),催化氢化吸收一摩尔氢生成化合物B(C6H10O),,B与NaOH/D2O反应生成化合物C6H7OD3,与过氧乙酸反应生成化合物C(C6H10O2),A,B,C具有如下一些波谱特征:IR:(cm-1)NMR:()ABC1720(S)1.74(3H,二重峰)1745(S)1.06(3H,二重峰)1735(S)1.90(3H,二重峰)试推出A,B,C的结构式。解:根据化合物的IR和NMR数据可得出A,B,C,均有羰基。A催化氢化吸收一摩尔氢生成化合物B,可知A为有一双键的化合物。A,B,C,的结构式分别为:A:CH3O或OCH3;B:OCH3:C:OOCH37-9.某研究生合成得到了一化合物,其可能结构如下所示,请根据下列测试数据确定具体是哪一个,并对所有核磁数据进行归属。A:OOOOB:OOOOC:OOOD:OOOO1HNMR(270Hz,CDCl3/TMS):z,3H),1.29(t,J7.0Hz,3H),2.50(q,J7.8Hz,2H),4.20(q,J7.0Hz,2H),5.70(d,J12.6Hz,1H),8.30(d,J12.6Hz,1H);13CNMR(67.5Hz,CDCl3TMS)CalcdFORC8H12O4][M]170.0736,found172.0747.解;化合物为D,其核磁共振归属如下:1HNMRH2CH3COOOCH2CH313CNMROOHH1.212.508.305.704.201.298.6027.2170.2149.3106.6166.060.414.37-10.根据所给分子式IR,1HNMR主要数据,推测相应化合物的结构,并指出各吸收峰的归属。分子式:C12H14O4IR/cm-1;3100,2980,1720,1500,1600,8401HNMR:1.4(t),4.4(q),8.1(s)ppm.积分曲线高度比为3:2:2.解:化合物的结构为:COCH2CH3OCOCH2CH3O8.1(s)4.4(q)1.4(t)IR峰归属:3010(苯环上CH伸缩振动),2900(甲基,亚甲基上CH伸缩振动),1600,1500(苯环CC骨架伸缩振动),1720(CO伸缩振动),840(苯环上CH弯曲振动)。7-11.一个生物碱Skytanthine(C11H21N),其红外指出在3000cm-1(单峰)以上无吸收。1HNMR指出3个甲基{δ1.20(双峰),δ1.32(双峰),δ2.52(单峰)}根据以下对它结构测,(1)写出Skytanthine的结构;(2)写出反应中A和B的结构(1)Skytanthine(C11H21N)(1)CH3I(2)AgOH/A(C12H23N)(1)O3(2)Zn/H2OCH2O+B(C11H21NHO)BPhCO3HOH-/H2OCH3CO2-+HOCH3CH2N(CH3)2(2)解:(1)Skytanthine的结构CH3H3CCH3(2)反应中A和B的结构CH3CH2N(CH3)2H3CH2CB.CH3CH2N(CH3)2H3CO
本文标题:有机波谱分析
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