聚合物研究方法复习题及答案

第一、二章红外及拉曼一、思考题1、IR和拉曼光谱产生的条件。2、影响IR和拉曼吸收峰位置，峰数和强度的因素。3、常见基团的特征吸收频率。二、选择题1、红外光谱（图10-28）表示分子式为C8H9O2N的一种化合物，其结构与下列结构式哪一个符合？解：（A）结构含—OH，而图中无vOH峰，排除（C）结构中含—CNH2，伯酰胺，而图中无1650、1640cm-1的肩峰，排除。（D）与（E）结构中有-COOH，而图中无3000cm-1大坡峰，排除。（B）图中3600cm-1，3300cm-1为vAr—N1680cm-1，为vC=O1600~1400cm-1为苯骨架振动1300~1000cm-1表示有C-O-C所以应为（B）。三、问答题4、下列化合物在红外光谱中哪一段有吸收？各由什么类型振动引起？HO——CH=OCH3—CO2CH2C≡CH（A）（B）解：（A）HO——C-H：vOH3700~3200cm-1δOH1300~1165cm-1vCH(O)2820~2720cm-1双峰vC=O1740~1720cm-1苯骨架振动：1650~1450cm-1苯对位取代：860~800cm-1v=CH3100~3000cm-1（B）CH3—COCH2C≡CH：vC=O1750~1735cm-1vC—O—C1300~1000cm-1vC≡C2300~2100cm-1OOOv≡CH3300~3200cm-1vasC—H2962±10cm-1、2926±5cm-1vsC—H2872±10cm-1、2853±10cm-1δasC—H1450±20cm-1、1465±20cm-1δsC—H1380~1370cm-1四、结构推断题1、芳香化合物C7H8O，红外吸收峰为3380、3040、2940、1460、1010、690和740cm-1，试推导结构并确定各峰归属。解：Ω=7+1–8/2=43380cm-1表明有-OH3040cm-1表明为不饱和H690与740cm-1表明苯单取代得3380cm-1为vOH；2940cm-1为CH2的vC-H；3040cm-1为v=C-H；1460cm-1为苯骨架振动；1010cm-1，为vC-O；690与740cm-1为苯单取代δC-H2、化合物C4H5N，红外吸收峰：3080,2960,2260,1647,990和935cm-1，其中1865为弱带，推导结构。解：Ω=4+1+)251(=3CH2=CHCH2C≡N3080cm-1为v=C-H；2960cm-1、2260cm-1为vC-H；1647cm-1为vC≡N；1418cm-1为δC-H；990cm-1和935cm-1为烯烃—取代δ=C-H3、分子式为C7H5OCl的化合物，红外吸收峰：3080，2810，2720，1705，1593，1573，1470，1438，1383，1279，1196，1070，900及817cm-1，试推结构。CH2OH解：Ω=7+1–5/2=5Cl——C-H3080cm-1为v=C-H；2810cm-1、2720cm-1为vCH（O）费米共振双峰；1705cm-1为vC=O；1593、1573、1470、1438cm-1为苯骨架振动vC=C；1383、1279、1196、1070cm-1为苯对位取代倍频和组频；900及817cm-1为苯对位取代δC-H。第三章紫外光谱一、问答题1、电子跃迁有哪些种类？能在紫外光谱上反映出的电子跃迁有哪几类？答：电子跃迁有σ→σ*、n→σ*、π→π*、n→π*、π→σ*、σ→π*能在紫外光谱上反映的：n→π*、π→π*、n→σ*2、下列化合物在反应前后吸收带将发生什么变化？为什么？答：当苯胺在酸性溶液中转变为铵正离子，由于质子与氨基的n电子结合，而不再与苯环的π电子共轭，这种离子的吸收带与苯胺相比较紫移，强度减弱。不饱和羧酸与碱反应后生成羧酸盐，羧酸根中羧基碳原子和两个氧原子上的P电子是共轭的，所以这种羧酸盐类的吸收带与羧酸相比，向长波方向移动，并且吸收强度增加。二、选择题1．光量子的能量正比于辐射的（A）A：频率B：波长C：波幅D：传播速度2．电子能级间隔越小，跃迁时吸收光子的（B）OA：能量越大B：波长越长C：波数越大D：频率越高E：以上A、B、C、D、都对3．所谓真空紫外区，其波长范围是（C）A：200～400nmB：400～800nmC：100～200nmD：E：三、填充题1.化合物，除有和跃迁以外，还有n*,*类型的跃迁。2.环戊烯电子在能级间隔最小的两个能级之间的跃迁，其跃迁类型是＿*＿。3．二甲醚（）的最长吸收波长约在185nm,对应的跃迁类型是＿n*＿。4．在生色基中，R吸收带是由n*＿跃迁引起的。5.在型化合物，X上的n电子与上的电子共轭，使吸收带＿红移＿＿＿。6．苯的三个吸收带波长大小顺序为，而大小顺序为＿E1E2B。7．带是由n*跃迁引起，其特征波长较长强度＿较弱＿。K带是由＿*＿跃迁引起，其特征波长＿较短，吸收强度很强。8.与的带，波长长的是＿后者＿，与的带，波长长的是＿后者＿。9.化合物在正丁烷与水中均能出现两个吸收带，一对是230nm1和329nm,这是在＿正丁烷为溶液中测定。另一对是243nm和305nm，这是在水为溶液中测定。第四章核磁共振nm310nm310,33CHOCHONXCORCO12EEBmaxR66HC256NHHCB66HC256CHCHHCB233)(CHCCOCH一、问答题1、HNMR和CNMR的原理是什么2、影响化学位移的因素有哪些二、选择题1、在O-H体系中，质子受氧核自旋－自旋偶合产生多少个峰?(2)(1)2(2)1(3)4(4)32.下列化合物的1HNMR谱,各组峰全是单峰的是(3)(1)CH3-OOC-CH2CH3(2)(CH3)2CH-O-CH(CH3)2(3)CH3-OOC-CH2-COO-CH3(4)CH3CH2-OOC-CH2CH2-COO-CH2CH33.一种纯净的硝基甲苯的NMR图谱中出现了3组峰,其中一个是单峰,一组是二重峰，一组是三重峰.该化合物是下列结构中的(b)4、在下面四个结构式中(3)哪个画有圈的质子有最大的屏蔽常数？5、下图四种分子中，带圈质子受的屏蔽作用最大的是(b)三、结构推断1、试推测分子式为C3H6Cl2,且具有下列NMR谱数据的化合物结构.d质子数信号类型2.22五重峰3.84三重峰答：d2.2,2H五重峰说明有4个等价的邻接H,故该化合物结构为:CH2(CH2Cl)22、一个沸点为72OC的碘代烷,它的1H-NMR谱:d=1.8(三重峰,3H)和3.2(四重峰,2H)试推测其结构并加以说明。答：δ=1.8(三重峰,3H)和3.2(四重峰,2H),这两个结合是典型的乙基峰,而且该化合物沸点低.该结构为:CH3CH2I第五章质谱一、问答题1、比较电子轰击离子源、场致电离源及场解析电离源的特点。答：（1）电子轰击源，电子轰击的能量远高于普通化学键的键能，因此过剩的能量引起分子多个键的断裂，产生许多碎片离子，因而能够提供分子结构的一些重要的官能团信息，但对于相对分子质量较大、或极性大，难气化，热稳定性差的有机化合物，在加热和电子轰击下，分子易破碎，难以给出完整分子离子信息。（2）在场致电离源的质谱图上，分子离子峰很清楚，但碎片峰则较弱，因而对于相对分子质量的测定有利，但缺乏分子结构信息。（3）场解析电离源，电离原理与场致电离相同，解吸试样分子所需能量远低于气化所需能量，因而有机化合物不会发生热分解，即使热稳定性差的试样仍能得到很好的分子离子峰，分子中的C-C键一般不会断裂，因而很少生成碎片离子。总之，场致电离和场解析电离源都是对电子轰击源的必要补充，使用复合离子源，则可同时获得完整分子和官能团信息。2、试述化学电离源的工作原理。答：化学电离源内充满一定压强的反应气体，如甲烷、异丁烷、氨气等，用高能量的电子（100eV）轰击反应气体使之电离，电离后的反应分子再与试样分子碰撞发生分子离子反应形成准分子离子QM+,和少数碎片离子。在CI谱图中,准分子离子峰往往是最强峰,便于从QM+推断相对分子质量，碎片峰较少，谱图简单，易于解释。3、有机化合物在电子轰击离子源中有可能产生哪些类型的离子？从这些离子的质谱峰中可以得到一些什么信息？答：（1）分子离子。从分子离子峰可以确定相对分子质量。（2）同位素离子峰。当有机化合物中含有S,Cl,Br等元素时，在质谱图中会出现含有这些同位素的离子峰，同位素峰的强度比与同位素的丰度比相当，因而可以也来判断化合物中是否含有某些元素（通常采用M+2/M强度比）。（3）碎片离子峰。根据碎片离子峰可以和阐明分子的结构。另外尚有重排离子峰、两价离子峰、亚稳离子峰等都可以在确定化合物结构时得到应用。4、如何利用质谱信息来判断化合物的相对分子质量？判断分子式？答：利用分子离峰可以准确测定相对分子质量。高分辨质谱仪可以准确测定分子离子或碎片离子的质荷比，故可利用元素的精确质量及丰度比计算元素组成。二、选择题B、B、A、A、B、C、C1、下列化合物中，分子离子峰的质荷比为奇数的是（B）。AC8H6N4BC6H5NO2CC9H10O22、C、H和O的有机化合物的分子离子的质荷比（B）。A为奇数B为偶数C由仪器的离子源所决定D由仪器的质量分析器决定3、含C、H和N的有机化合物的分子离子m／z的规则是（A）。A偶数个N原子数形成偶数m／z，奇数个N原子形成奇数m／zB偶数个N原子数形成奇数m／z，奇数个N原子形成偶数m／zC不管N原子数的奇偶都形成偶数m/zD不管N原子数的奇偶都形成奇数m/z4、某含氮化合物的质谱图上，其分子离子峰m/z为265，则可提供的信息是（A）。A该化合物含奇数氮，相对分子质量为265B该化合物含偶数氮，相对分子质量为265C该化合物含偶数氮D不能确定含奇数或偶数氮5、一个酯类（M＝116），质谱图上在m/z57（100％），m/z29（27％）及m/z43（27%）均有离子峰，可推测该化合物的结构式应是（B）。A(CH3)2CHCOOC2H5BCH3CH2COO(CH2)2CH3CCH3(CH2)3COOCH36、在磁场强度保持恒定，而加速电压逐渐增加的质谱仪中，最先通过固定的收集器狭缝的是（C）。A质荷比最低的正离子B质量最高的负离子C质荷比最高的正离子D质量最低的负离子7、在质谱图谱中，CH3Br的M＋2峰的强度约为M峰的（C）。A1/3B1/2C相当三、填空题1．某化合物分子式为C4H8O2，M=88，质谱图上出现m/z60的基峰。则该化合物最大可能为___正丁酸_______________________。2．考虑到12C和13C的分布，乙烷可能的分子式是__12CH312CH3、12CH313CH3、13CH313CH3；这些同位素分子的分子离子值m/z分别是m/z(M)、m/z31(M+1)、m/z32(M+2)。3．丁苯质谱图上m/z134、m/z91和m/z92的峰分别由于_分子失去一个电子、和-开裂和麦氏重排__过程产生的峰。4．对含有一个碳原子和一个氯原子的化合物，可能有的同位素组合是_C12Cl35、C13Cl35、C12Cl37、C13Cl37_,它们所对应的分子离子峰是M、M＋1、M＋2、M＋3_。5．除同位素离子峰外，如果存在分子离子峰，则其一定是m/z__最大_的峰，它是分子失去_一个电子生成的，故其m/z是该化合物的__相对分子质量_，它的相对强度与分子的结构及_相对强度_有关。６．质谱仪的离子源种类很多，挥发性样品主要采用__电子轰击_离子源。特别适合于分子量大、难挥发或热稳定性差的样品的分析的是_离子源_离子源。工作过程中要引进一种反应气体获得准分子离子的离子源是__化学_电离源。在液相色谱－质谱联用仪中，既作为液相色谱和质谱仪之间的接口装置，同时又是电离装置的是_电喷雾__电离源。7．质谱图上出现质量数比相对分子质量大1或2的峰