19有机化合物的波谱分析问题参考答案

119有机化合物的波谱分析问题参考答案问题1.电子跃迁有哪些类型？能在紫外光谱上反映出的电子跃迁有哪几类？讨论：电子跃迁的类型有：σ→σ*跃迁；n→σ*跃迁；π→π*跃迁；n→π*跃迁。能在紫外光谱上（200~400nm）反映出的电子跃迁主要有：分子中含有硫、碘等原子的n→σ*跃迁；共轭双键或芳香族化合物的π→π*跃迁所产生的π→π*跃迁（K带，E1和E2带、B带）；n→π*跃迁（R带）。问题2.已知下列数据：258nm（11000）、255nm（3470）是对硝基苯甲酸和邻硝基苯甲酸的λmax（εmax），指出这两组数据分别对应哪个化合物？解释原因。讨论：258nm（11000）为对硝基苯甲酸的K带，255nm（3470）为邻硝基苯甲酸的K带。因为这两个化合物的λmax（εmax）应该为K带数据，由于对硝基苯甲酸共轭性能相对较强，故吸收波长略高。问题3.分子的每一个振动是否都能产生一个红外？为什么？讨论：不一定。产生红外吸收光谱需要有两个条件。一是红外辐射光的频率（能量）能满足分子振动能级跃迁需要的能量，即辐射光的频率与分子振动的频率相当，才能被物质吸收从而产生红外吸收光谱。二是在振动过程中能引起分子偶极矩发生变化的分子才能产生红外吸收光谱。问题4.未知物分子式为C4H6O5N4，其红外光谱在3020、3010、2975、2850、1760、1585、1485、1450、1270cm-1等处有强度不同的吸收峰，试推断其结构。讨论：由其分子式可计算出该化合物的不饱和度为4。1760cm-1处的吸收峰表明该化合物分子中有羰基存在。1585cm-1和1270cm-1处的两个吸收带是硝胺的硝基不对称和对称伸缩振动频率3020cm-1和3010cm-1是硝氨基烷烃的C－H伸缩振动频率。2975cm-1、2850cm-1以及1485cm-1、1450cm-1处的吸收带是亚甲基的伸缩振动和弯曲振动。上述分析可知，该化合物分子中存在的基团有C＝O、CH2－N－NO2、CH2。结合分子式，该化合物分子式中含有一个C＝O基，两个N－NO2基，三个CH2基。4个原子中，2个N为3价，另2个N为5价，因此该化合物的不饱和度应是6。要满足不饱和度为4的存在一个环。羰基的伸缩振动频率为1760cm-1，频率较高，表明羰基邻接吸电子基团的振动频率虽然较高，但仍在1800cm-1以下，所以是六元环脲硝基化合物。综上所述，未知物结构应是：NNONO2O2N问题5.化合物①CH3Cl②CH3F③CH3I④CH3COCH3⑤CH3COH中标出的质子，写出化学位移由小到大的顺序。讨论：③④①②⑤问题6.1,1-二甲基环丙烷与反式1,2-二甲基环丙烷各有几类质子？2讨论：HHHHCH3CH3两类质子。HHHCH3CH3H四类质子。问题7.C6H12(无色液体)经Br2/CCl4处理后，棕黄色消失。1HNMR只有一个单峰δ=1.6，写出结构式。讨论：问题8.当分子中含有一个溴原子和一个氯原子时，由卤素同位素提供的M、M+2、M+4的强度应为多少？讨论：同位素比例关系：Br有两种同位素79跟81自然界存在比例为1比1.Cl也有两种同位素35跟37自然界存在比例为3比1.所谓M型对应79的Br跟35的Cl1×3=3M+2就是79的Br跟37的Cl或者81的Br跟35的CL1×1+1×3=4M+4就是81的Br跟39的Cl1×1=1所以比例是3：4：1问题9.试写出2-戊酮的裂解途径.讨论：OO+-CO+OO+-COCH3+OH麦式重排OH+