波譜分析2014題集

1、帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)注意事項(xiàng)：1.本課程的教材為姚新生有機(jī)化合物波譜分析2004版（文獻(xiàn)1,電子版附上）、參考書(shū)目為張正行有機(jī)光譜分析2009版（文獻(xiàn)2），此外，本題集附有5個(gè)附件（文獻(xiàn)3-7）。2.本題集中的各題應(yīng)在相應(yīng)內(nèi)容的課前自學(xué)或預(yù)習(xí)時(shí)就做，并在課前（每周的星期二下午4點(diǎn)前）將答案交給任課老師（曾繁楚,化工學(xué)院10-008信箱），課后可以補(bǔ)交任何修正了的答案。3.答案必須用手書(shū)寫(xiě)，不打字。每次交答案時(shí)，答卷的第一頁(yè)使用本題集中提供的答案紙格式。姓名、學(xué)號(hào)等學(xué)生信息可打字。4.歡迎同學(xué)們?cè)诖鸢钢幸没蛞罁?jù)第一條所列文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)、例子或內(nèi)容，以及由同學(xué)們自己提供的、其它材料中的數(shù)據(jù)、例子或內(nèi)容。這

2、些數(shù)據(jù)、例子或內(nèi)容不需要在答案中重復(fù)書(shū)寫(xiě)（另有要求的除外），但同學(xué)們須在答案中將文獻(xiàn)以及數(shù)據(jù)、例子或內(nèi)容在文獻(xiàn)中的位置明確標(biāo)出。格式如下：比如，1，表3-5，p129，意思是:文獻(xiàn)1，表3-5，第129頁(yè)。同學(xué)們自己提供的文獻(xiàn)材料（文獻(xiàn)8、9、10等，同學(xué)們自己編號(hào)），須將復(fù)印件一份與答案一起交上來(lái)。波譜分析2014帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)答案紙第 部分姓名：學(xué)號(hào)：班級(jí)：電子信箱：電話：任課老師：曾繁楚,化工學(xué)院10-008信箱。189 7523 1002ZengFanChuXD1.你為何選修了這門(mén)課？它與你的職業(yè)志向或科研與學(xué)習(xí)興趣有何關(guān)系？答：題集1.你為何選修了這門(mén)課？它與你的職業(yè)志向或科研與學(xué)習(xí)興

3、趣有何關(guān)系？第一章紫外光譜2.（a）紫外光的波長(zhǎng)范圍是多少？（b）藥物波譜分析中，通常所說(shuō)的紫外光譜指的是什么波長(zhǎng)范圍內(nèi)的吸收光譜？為什么這么說(shuō)？（c）為什么紫外光譜和可見(jiàn)光譜常并在一起合稱(chēng)為紫外-可見(jiàn)光譜？3.（a）什么是電子躍遷？為什么說(shuō)紫外光譜是一種電子光譜？（b）用表格的形式和舉例，說(shuō)明有機(jī)結(jié)構(gòu)分析中常遇到的四種類(lèi)型的電子躍遷。躍遷類(lèi)型描述特征實(shí)例參考文獻(xiàn)1234從上表可看出，四種電子躍遷類(lèi)型中對(duì)有機(jī)結(jié)構(gòu)分析最為重要的二種是?4.舉例解釋名詞：（a）吸收峰；（b）吸收谷；（c）肩峰；（d）末端吸收；（e）強(qiáng)帶；（f）弱帶；（g）發(fā)色團(tuán)；（h）助色團(tuán)；（i）紅移；（j）藍(lán)（紫）移；（k）

4、增色效應(yīng)；（l）減色效應(yīng)；（m）光譜選律；（n）R帶；（o）K帶；（p）B帶；（q）E帶；（r）Lambert-Beer定律。（提示：教材中有大量例子可引用）5.影響C=C鍵*躍遷max的主要因素有哪些？6.舉例說(shuō)明：（a）羰基中有幾種類(lèi)型的價(jià)電子？可發(fā)生什么類(lèi)型的電子躍遷？（b）為什么當(dāng)羰基上的取代基為烷基或帶有孤對(duì)電子的助色團(tuán)（如-OH、-Cl）時(shí)，相對(duì)于取代基為氫原子，*躍遷max紅移而n*躍遷max藍(lán)（紫）移?而取代基為苯環(huán)或C=C鍵時(shí)，*躍遷max和n*躍遷max均紅移？7. 影響紫外光譜吸收強(qiáng)度(max) 的主要因素有哪些？8.化合物(a)到（f）中哪些在200nm以上有max？應(yīng)

5、用對(duì)題3、題5和題6作出的正確答案,解釋為什么。查出（給出文獻(xiàn)位置）或估算（給出方法和文獻(xiàn)依據(jù)）max的值。（a）CH3OH；（b）CH2Cl2；（c）CH3COCH3；（d）苯；9. 填空：某一未知化合物（a）若長(zhǎng)波吸收峰在250 nm以上，且max在1000到10000，則可能含_結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；（b）若在200 nm以上無(wú)吸收峰，則應(yīng)不含_結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，或?yàn)開(kāi)；（c）若在270nm到350nm間給出一個(gè)很弱的吸收峰（max =10到100），則可能含_發(fā)色團(tuán), 弱峰由_躍遷產(chǎn)生。第二章紅外光譜10.（a）紅外光近紅外區(qū)、中紅外區(qū)和遠(yuǎn)紅外區(qū)波長(zhǎng)范圍分別是多少？（b）有機(jī)波譜中紅外光譜通常指什么波長(zhǎng)范

6、圍內(nèi)的吸收光譜？（c）紅外光譜對(duì)應(yīng)的是分子中什么能級(jí)的躍遷？11.圖示和解釋符號(hào)：（a）as(CH2)；（b）s(CH2)；（c）ip；（d）s；（e）；（f）oop；（g）；（h）；（i）s；（j）as；（k）C=O 。12.按能量高至低順序排列：對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)、不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)、剪式振動(dòng)和非平面搖擺。13.舉例或引用文獻(xiàn)數(shù)據(jù)解釋名詞：（a）基頻峰；（b）倍頻峰；（c）合頻峰；（d）差頻峰；（e）組頻峰；（f）相關(guān)峰；（g）振動(dòng)偶合；（h）費(fèi)米共振；（i）指紋區(qū)；（j）特征區(qū)。14.紅外吸收基頻峰的頻率（峰位）與分子化學(xué)鍵的力常數(shù)和折合質(zhì)量有一什么關(guān)系式（簡(jiǎn)諧振動(dòng)模型）？應(yīng)用此模型，逐條和舉例說(shuō)

7、明影響峰位的各種（分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部）因素（提示：教材第2節(jié)和張正行中有大量例子）。15.紅外吸收基頻峰的峰強(qiáng)主要取決于什么？逐條和舉例說(shuō)明影響峰強(qiáng)的各種（分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部）因素。16.（a）將教材表2-2（紅外光譜的八個(gè)重要區(qū)域）數(shù)據(jù)制成圖2-15格式的圖。(b)判斷右邊化合物有何特征吸收峰，各峰大致在什么位置，由什么振動(dòng)類(lèi)型引起？17.仔細(xì)閱讀教材第二和三節(jié)中的譜圖，從中找出下面振動(dòng)所產(chǎn)生的紅外吸收基頻峰各至少一例，在答案中用紙筆描出。答案須反映峰的峰形、峰位、峰強(qiáng)，并含文獻(xiàn)出處和任何必要的附加說(shuō)明。（a）OH（游離）；（b）OH（氫鍵）；（c）(NH2,游離,as和s）;（d）(NH2

8、,氫鍵,as和s）；（e）(CH3,as和s);（f）(CH2,as和s)；（g）C=O(脂）。18.附件1是李雯等人在高?；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào)第27卷第1期pp131-135(2013)上發(fā)表的一篇題為烏拉地爾的合成改進(jìn)科研論文，合成產(chǎn)物烏拉地爾(Urapidil)的鑒定使用了紅外數(shù)據(jù)。閱讀此文，從中找出該紅外數(shù)據(jù)，并說(shuō)明其意義包括各吸收峰歸屬。第三章核磁共振19.簡(jiǎn)述：（a）單個(gè)氫核的拉摩爾（Larmor）進(jìn)動(dòng)和頻率；（b）N個(gè)氫核在強(qiáng)外加磁場(chǎng)HO中由于拉摩爾（Larmor）進(jìn)動(dòng)形成的宏觀磁化向量M；（c）取HO方向?yàn)閦軸，沿其一垂直方向x軸施加射頻，且射頻的頻率與拉摩爾進(jìn)動(dòng)頻率相同時(shí)，M的變化；

9、（d）自由感應(yīng)衰減信號(hào)（FID）；（e）脈沖FT-NMR；（f）用數(shù)學(xué)公式的形式，屏蔽效應(yīng)影響下產(chǎn)生核磁共振需要的射頻頻率；（g）化學(xué)位移。20.逐條和舉例說(shuō)明1H化學(xué)位移的主要影響因素。21.從教材表3-5中讀出各類(lèi)質(zhì)子化學(xué)位移值范圍。22.舉例解釋1H-NMR名詞：（a）積分曲線和用途；（b）峰的裂分；（c）同核偶合；（d）異核偶合；（e）磁等同核和磁不等同核；（f）“n+1”規(guī)律；（g）低級(jí)偶合；（h）高級(jí)偶合；（i）A2X2；（j）AAXX；（k）AB2；（l）偶合常數(shù)；（m）偕偶；（n）鄰偶；（o）遠(yuǎn)程偶合；（p）NOE；（q）試劑位移。題23.分子（a）到（f）各含一對(duì)上標(biāo)為1 和

10、2的氫核，這些分子中哪些的這對(duì)氫核是磁不等同核？為什么？24.判斷化合物（a）到（d）中有上標(biāo)的氫核的大致化學(xué)位移、峰的裂分和大致偶合常數(shù)（如有裂分），并給出理由和能引用的、教材范圍內(nèi)的依據(jù)。25. 舉例解釋13C-NMR名詞：（a）噪音去偶、全氫去偶（COM）、13C（1H）寬帶去偶（BBD）；（b）選擇氫核去偶譜（SEL）；（c）偏共振去偶譜（OFR）；（d）無(wú)畸變極化轉(zhuǎn)移技術(shù)（DEPT）譜。并說(shuō)明在結(jié)構(gòu)工作上各有什么用途。26.教材2004版表3-17主要類(lèi)型13C核的化學(xué)位移值有印刷錯(cuò)誤和不清晰的地方。用附件2中來(lái)自教材1996版的表3-17代替，并舉例或用數(shù)據(jù)說(shuō)明：（a）碳原子的雜化

11、類(lèi)型（SP、SP2和SP3）如何影響13C核的化學(xué)位移值，以及為什么；（b）CH3O-13C(CH3)3中13C核的化學(xué)位移值比H-13C(CH3)3中的高，以及為什么。27.教材2004版缺少2維（和多維）NMR簡(jiǎn)介內(nèi)容。用附件3中來(lái)自教材1996版的內(nèi)容補(bǔ)上。閱讀此內(nèi)容并舉例說(shuō)明什么是：（a）1H-1H COSY譜；（b）1H-13C COSY譜, 以及它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)工作上各有什么用途。28.附件1李雯等人論文在合成產(chǎn)物烏拉地爾(Urapidil)的鑒定中也使用了1H-和13C-NMR數(shù)據(jù)。從中找出這些數(shù)據(jù)，并說(shuō)明其意義包括共振信號(hào)歸屬。29.MestReNova是Mestrelab Rese

12、arch公司研發(fā)和銷(xiāo)售的一款NMR數(shù)據(jù)處理、預(yù)測(cè)和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)搜索軟件。很多傳統(tǒng)的人工計(jì)算工作，比如化學(xué)位移值、偶合常數(shù)的傳統(tǒng)人工計(jì)算與估算等，現(xiàn)可通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行。給出一個(gè)化學(xué)結(jié)構(gòu)，MestReNova的NMR Predictor可預(yù)測(cè)出化合物各種NMR譜圖。今有一化合物，其結(jié)構(gòu)和NMR預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)如附件4中所示，試解釋數(shù)據(jù)是否對(duì)結(jié)構(gòu)合理。第四章質(zhì)譜30.解釋質(zhì)譜名詞和符號(hào)：（a）M+；（b）m/z；（c）EI；（d）基峰；（e）CI；（f）CID；（g）FAB；（h）FD；（i）ESI；（j）MALDI；（k）低分辨質(zhì)譜和高分辨質(zhì)譜。舉例解釋質(zhì)譜名詞：（l）分子離子和準(zhǔn)分子離子；（m）麥?zhǔn)现嘏?/p>

13、；（n）逆狄爾斯-阿爾德開(kāi)裂；（o）醇的脫水重排。31.圖示和說(shuō)明質(zhì)譜儀的組成。32.有哪幾種常見(jiàn)的質(zhì)量分析器？簡(jiǎn)述其工作原理。33. 逐條和舉例說(shuō)明影響EI離子豐度的因素主要有哪些。34.附件1李雯等人論文在合成產(chǎn)物烏拉地爾(Urapidil)的鑒定中使用了什么質(zhì)譜數(shù)據(jù)。從中找出這個(gè)數(shù)據(jù)，并說(shuō)明其意義。第五章綜合和應(yīng)用35.常應(yīng)用于下面工作的波譜方法主要是什么？為什么？（a）食品中殘余農(nóng)藥的檢查；（b）化學(xué)藥制劑產(chǎn)品生產(chǎn)中活性物原料的接收質(zhì)檢；（c）有機(jī)合成產(chǎn)物的確認(rèn)；（d）藥物代謝產(chǎn)物的分析；（e）天然產(chǎn)物化學(xué)；（d）結(jié)構(gòu)生物學(xué)。36.區(qū)分下面成對(duì)化合物有哪些波譜方法：37.根據(jù)附件5中的波譜實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，推測(cè)化合物的結(jié)構(gòu)，并解釋所有數(shù)據(jù)的意義。參考文獻(xiàn)：1 姚新生（主編），有機(jī)化合物波譜分析，中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，20042 張