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1、核磁共振波谱分析法习题一、简答题1 .根据0=H02,可以说明一些什么问题？答：这是发生核磁共振的条件。由该式可以说明：(1)对于不同的原子核，由于磁旋比不同，发生共振的条件不同；即发生共振时。和H。的相对值不同。(2)对于同一种核，当外加磁场一定时，共振频率也一定；当磁场强度改变时，共振频率也随着改变。2 .振荡器的射频为56.4MHz时，欲使团及IH产生共振信号，外加磁场强度各需多少？答：B(IH)=2/=2x3.14159x56.4/2.68=132.2MHZO0B。9F)=23.1415956.42.52=139.52MHzO3 .已知氢核IH蹶邑2.79,磷核P磁矩为1.13,在相同
2、强度的外加磁场条件下,发生核跃迁时何者需要较低的能量？答：设外加磁场为H,则-H发生跃迁需要吸收的电磁波频率为：OH)=2x2.79x5.05x1027xH6.63x10W46.29xlOHSI=46.29HMHz0对于3P核:(P)=21.135.051027H6.631Om=17.21IOeHs=17.21HMHz04 .何谓化学位移?它有什么重要性?在-H-NMR中影响化学位移的因素有哪些？答：由于氢核在不同化合物中所处的环境不同，所受到的屏蔽作用也不同，由于屏蔽作用所引起的共振时磁场强度的移动现象称为化学位移.由于化学位移的大小与氢核所处的化学环境密切相关，因此有可能根据化学位移的大小
3、来考虑氢核所处的化学环境，亦即有机物的分子结构特征.由于化学位移是由核外电子云密度决定的，因此影响电子云密度的各种因素都会影响化学位移，如与质子相邻近的元素或基团的电负性，各项异性效应，溶剂效应，氢键等。5 .下列化合物OH的氢核，何者处于较低场?为什么?HI)II)答：（I中OH质子处于较低场，因为-HC=O具有诱导效应。而（中）甲基具有推电子效应.6 .解释在下列化合物中，Ha、Hb的值为何不同？答：Ha同时受到苯环，城基的去屏蔽效应，而Hb则只受到苯环的去屏蔽效应，因而Ha位于较低场.7 .何谓自旋偶合、自旋裂分？它有什么重要性？答：有机化合物分子中由于相邻质子之间的相互作用而引起核磁共
4、振谱峰的裂分，称为自旋-轨道偶合，简称自旋偶合，由自旋偶合所引起的谱线增多的现象称为自旋-自旋裂分，简称自旋裂分.偶合表示质子间的相互作用，裂分则表示由此而引起的谱线增多的现象.由于偶合裂分现象的存在，可以从核磁共振谱图上获得更多的信息，对有机物结构解析非常有利.8 .在CH3-CH2-COOH的氢核磁共振谱图中可观察到其中有四重峰及三重峰各一组。说明应些峰的产生原因；哪一组峰处于较低场?为什么？答：（1）由于，位质子之间的自旋偶合现象，根据（nl）规律，CH3-质子核磁共振峰被2甲基质子裂分为三重峰，同样，合甲基质子被邻近的甲基质子裂分为四重峰。（2）由于一位质子受到竣基的诱导作用比-质子强
5、，所以狎基质子峰在低场出峰（四重峰）。9 .简要讨论13CNMR在有机化合物结构分析中的作用。答：碳原子构成有机化合物的骨架，而QC谱提供的是分子骨架最直接的信息,因而对有机化合物结构鉴定很有价值。与氢谱一样，可根据3C的化学位移C确定官能团的存在。而且，C比H大很多，出现在较宽的范围内，它对核所处化学环境更为敏感，结构上的微小变化可在碳谱上表现出来。同时碳谱图中峰的重叠比氢谱小得多，几乎每个碳原子都能给出一条谱线，故对判断化合物的结构非常有利。同时，由于不同种类碳原子的弛豫时间相差较大，因而可以借以了解更多结构信息及分子运动情况。10 .影响化学位移的因素有哪些？答：诱导效应、共辗效应、立体
6、效应、磁各向异性效应和溶剂效应。二、选择题1 .自旋核71.i、“B、70s,它们有相同的自旋量子数1=3/2,磁矩弹位为核磁子，u=3.2560,=2.6880,M=1.4349相同频率射频照射，所需的磁场强度H大小顺序为(B)ABBBCBBDBBBBBBBB1.iBAsAsB1.iB1.iAs1.iAs1.i2 .在O-H体系中，质子受氧核自旋-自旋偶合产生多少个峰？(B)A2BIC4D33 .下列化合物的HNMR谱，各组峰全是单峰的是(C)ACH-OOC-CHChB(CH)CH-O-CH(CH)3233232CCH-OOC-Ch-COO-DCHCH-OOC-CHCH-COO-CHCHCH
7、3222233234.一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)CH3NO2自旋核71.i、“B、rAs,它们有相同的自旋量子数1二3/2,磁矩弹位为核磁子，u=3.2560,=2.6880,AS=1.4349相同频率射频照射,所需的磁场强度H大小顺序为(B)ABBBCBBDBBBBBBBB1.iBAsAsBUB1.iAji1.iAs1.i6 .化创勿Chcochcoochch的.hnmr谱的特点是(D)3223A4个单峰B3个单峰，1个三重峰C2个单峰D2个单峰，1个三重峰和1个四重峰7 .核磁共振波谱法中乙烯、乙快
8、、苯分子中质子化学位移值序是(A)A苯乙烯乙快B乙快乙烯苯C乙烯苯乙快D三者相等8 .在下列因素中，不会使NMR谱线变宽的因素是(B)A磁场不均匀B增大射频辐射的功率C试样的粘度增大D种种原因使自旋-自旋弛豫(横向弛豫)的速率显著增大9 .将牛(其自旋量子数1=3/2)放在外磁场中，它有几个能态(B)A2B4C6D810 .在下面四个结构式中哪个画有圈的质子有最大的屏蔽常数？(C).下图四种分子中，带圈质子受的屏蔽作用最大的是(B)12.核磁共振的弛豫过程是（D）A自旋核加热过程B自旋核由低能态向高能态的跃迁过程C自旋核由高能态返回低能态,多余能量以电磁辐射形式发射出去D高能态自旋核将多余能量
9、以无辐射途径释放而返回低能态三、填空题1. NMR法中影响质子化学位移值的因素有：,2. H的核磁矩是2.7927核磁子，“B的核磁矩是2.6880核磁子，核自旋量子数为3/2,在1.00OT磁场中，H的NMR吸收频率是MHZ,“B的自旋能级分裂为个，吸收频率是MHzo（1核磁=5.0511027JT,h=6.62610“Js）3. 化合物CHO,其红外光谱在1720cm附近有1个强吸收峰，IHNMR谱图上，612有两组单峰=0.9,=2.1,峰面积之比a:b=3:1,a为基团，b为ab基团，其结构式是O4.苯、乙烯、乙快、甲醛，其H化学位移值最大的是最小的是EC的值最大的是最小的是O四、正误
10、判断1核磁共振波谱法与红外吸收光谱法一样,都是基于吸收电磁辐射的分析法。（）2质量数为奇数，核电荷数为偶数的原子核，其自旋量子数为零。（）3自旋量子数I=I的原子核在静磁场中,相对于外磁场,可能有两种取向。（）4氢质子在二甲基勰中的化学位移比在氯仿中要小。（）5核磁共振波谱仪的磁场越强，其分辨率越高。（核磁共振波谱中对于OCH,CCH和NCH,NCH的质子的化学位移最大。（）33337在核磁共振波谱中，偶合质子的谱线裂分数目取决于邻近氢核的个数。（）8化合物CHCHoCH（CH）的IHNMR中，各质子信号的面积比为：9:2:1。（）32329核磁共振波谱中出现的多重峰是由于邻近核的核自旋相互作
11、用。（）0化合物ClCH-CHel的核磁共振波谱中，H的精细结构为三重峰。（）2-2-苯环和双键氢质子的共振频率出现在低场是由于2子的磁各向异性效应。（）碳谱的相对化学位移范围较宽（0-200）,所以碳谱的灵敏度高于氢谱。（）B氢键对质子的化学位移影响较大,所以活泼氢的化学位移在一定范围内变化。（）U在宽带去偶碳谱中，不同类型的碳核产生的裂分峰数目不同。（）5自由衰减信号（FID）是频率域信号。（）核磁共振波谱分析法习题解答三、填空题1.诱导效应；共观效应（或以上两条合并成“电子效应”也可以）；磁各向异性效应；氢键的生成；溶剂效应。叔丁基中的三个甲基CH-;CHC=O中甲基;33结构式是：Cl
12、h甲醛；乙快；甲醛；乙快。四、正误判断红外光谱分析法试题一、简答题1 .产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么?解:条件:激发能与分子的振动能级差相匹配,同时有偶极矩的变化.并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱,具有红外吸收活性,只有发生偶极矩的变化时才会产生红外光谱.2 .以卿基为例说明分子的基本振动模式.解：（1）对称与反对称伸缩振动：（2）面内弯曲振动：（3）面外弯曲振动：3 .何谓基团频率？它有什么重要用途？解:与一定结构单元相联系的振动频率称为基团频率,基团频率大多集中在4000-1350Cm；1称为基团频率区，基团频率可用于鉴定官能团.4 .红外
13、光谱定性分析的基本依据是什么？简要叙述红外定性分析的过程.解：基本依据：红外对有机化合物的定性具有鲜明的特征性，因为每一化合物都有特征的红外光谱,光谱带的数目、位置、形状、强度均随化合物及其聚集态的不同而不同。定性分析的过程如下：试样的分离和精制；了解试样有关的资料；（3）谱图解析；（4）与标准谱图对照;（5电机检索5 .影响基团频率的因素有哪些？解:有内因和外因两个方面.内因:电效应,包括诱导、共扼、偶极场效应；（2）锄；（3）振渊合；（4）费米共振；（5）立体阑I;（6）环张力。外因：试样状态，测试条件，溶剂效应，制样方法等。6 .何谓指纹区？它有什么特点和用途？解：在IR光谱中，频率位于
14、1350-650Cm-I的低频区称为指纹区.指纹区的主要价值在于表示整个分子的特征，因而适用于与标准谱图或已知物谱图的对照，以得出未知物与已知物是否相同的准确结论，任何两个化合物的指纹区特征都是不相同的.二、选择题1 .在红外光谱分析中，用KBr制作为试样池，这是因为（C）AKBr晶体在4000-400cm-1范围内不会散射红外光BKBr在4000-400Cm-1范围内有良好的红外光吸收特性CKBr在4000400cm-1范围内无红外光吸收D在4000400Cm-I范围内，KBr对红外无反射2 .一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为（D）A玻璃B石英C卤化物晶体D有机玻璃3 .并不是所有
15、的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到，这是因为（B）A分子既有振动运动，又有转动运动，太复杂B分子中有些振动能量是简并的C因为分子中有C、H、O以外的原子存在D分子某些振动能量相互抵消了4 .下列四种化合物中，城基化合物频率出现最低者为（D）AIBIICIIIDIV5 .在下列不同溶剂中，测定竣酸的红外光谱时，C=O伸缩振动频率出现最高者为（A）A气体B正构烷运C乙醛D乙酹6 .水分子有几个红外谱带，波数最高的谱带对应于何种振动？（C）A2个，不对称伸缩B4个，弯曲C3个，不对称伸缗D2个，对称伸缩7 .苯分子的振动自由度为（C）A18B12C30D318 .在以下三种分子式中C=C双键的红外吸收哪一种最强？
