1、 学科网(ZXXK.COM)-精品系列资料 上学科网,下精品资料!学科网-精品系列资料 版权所有学科网第八章 现代物理实验方法在有机化学中的应用1 指出下列化合物能量最低的电子跃迁的类型 (1).CH3CH2CH=CH2 (2) (3) CH 3CH2OCH2CH3 (5).CH2=CH-CH=O 答案:解:. -* n-* n-* n-* . -* 2 按紫外吸收波长长短的顺序,排列下列各组化合物。. CH 3-CH=CH-CH=CH2 CH2=CH-CH=CH2 CH2=CH2 (3)CH 3I CH3Br CH3Cl . 反-1,2-二苯乙烯 顺-1,2-二苯乙烯 答案:解:. CH 3
2、-CH=CH-CH=CH2CH2=CH-CH=CH2CH2=CH2 CH 3ICH3BrCH3Cl 学科网(ZXXK.COM)-精品系列资料 上学科网,下精品资料!学科网-精品系列资料 版权所有学科网.反-1,2-二苯乙烯顺-1,2-二苯乙烯 3.指出哪些化合物可在近紫外区产生吸收带.(1) (2)CH 3CH2OCH(CH3)2 (3)CH 3CH2CCH (4) (5) CH2=C=O (6).CH2=CH-CH=CH-CH3 答案:解:可在近紫外区产生吸收带的化合物是,4、图 8-32 和图 8-33 分别是乙酸乙酯和 1-己烯的红外光谱图,试识别各图的主要吸收峰: 答案:学科网(ZXX
3、K.COM)-精品系列资料 上学科网,下精品资料!学科网-精品系列资料 版权所有学科网解: 图 8-32 己酸乙酯的 IR 图的主要吸收峰是: .2870-2960cm -1为-CH3,CH2的 VC-H碳氢键伸缩振动,.1730cm -1为 VC=O羰基伸缩振动,.1380cm -1是-CH 3的 C-H 弯曲振动,.1025cm -1,1050CM-1为 VC-O-C伸缩振动. 图 8-33,1-己烯的 IR 图主要吸收峰是.=C-H 伸缩振动,.-CH3,CH2中 C-H 伸缩振动, . 伸缩振动,.C-H 不对称弯曲振动.C-H 对称弯曲振动. .R-CH=CH 2一取代烯. 5.指出
4、如何应用红外光谱来区分下列各对称异构体: (1) 和 CH3-CC-CH 2OH. (2) (3) 和 . (5) 答案:解: (1) 和 CH3-CC-CH 2OH. 前者: C=C:1650cm -1, C=O:1720cm -1左右. 后者: C=C:2200cm -1, -O-H:3200-3600cm -1 (2) =C-H 面外弯曲,反式,980-965cm -1强 峰 =C-H 面外弯曲,顺式,730-650 峰形弱而宽. . 和 ,在共轭体系中,羰基吸收波数低于非共轭体系的羰基吸收. 学科网(ZXXK.COM)-精品系列资料 上学科网,下精品资料!学科网-精品系列资料 版权所有
5、学科网. 中的 C=C=C 伸缩振动 1980cm-1. 中的C=C 伸缩振动 1650cm -1. (5) 吸收波数 CN C=C=N , CN 在 2260-2240cm-1左右. 在 C=C-H 的面外弯曲振动 910-905cm-1 6.化合物 E,分子式为 C8H6,可使 Br/CCl4溶液褪色,用硝酸银氨溶液处理,有白色沉淀生成;E 的红外光谱如图 8-34 所示,E 的结构是什么?答案:解:3300 cm -1是C-H 伸缩振动,3100 cm -1是 Ar-H 的伸缩振动,2200 cm -1是 CC 的伸缩振动。1600-1451 cm -1是苯环的骨架振动。710 cm -
6、1,770 cm -1表示苯环上单取代,所以化合物 E 的结构是:7试解释如下现象:乙醇以及乙二醇四氯化碳溶液的红外光谱在3350 cm-1 处都有有一个宽的 O-H 吸收带,当用 CCl4 稀释这两种醇溶液时,乙二醇光谱的这个吸收带不变,而乙醇光谱的这个带被在3600 cm-1 一个尖峰代替。答案:学科网(ZXXK.COM)-精品系列资料 上学科网,下精品资料!学科网-精品系列资料 版权所有学科网解:在 3350 cm-1是络合-OH 的 IR 吸收带,在 3600 cm-1尖峰是游离-OH 吸收峰,乙醇形成分子间氢键,溶液稀释后,-OH 由缔合态变为游离态,乙二醇形成分子内氢键,当溶液稀释
7、时,缔合基没有变化,吸收峰吸收位置不变。 8预计下列每个化合物将有几个核磁共振信号?.CH 3CH2CH2CH3 (2)(3).CH 3-CH=CH2 (4)反-2-丁烯 (5)1,2-二溴丙烷 (6)CH 2BrCl (7) (8)2-氯丁烷 答案:解:. 2 个 .4 个(必须是高精密仪器,因有顺反异构) .4 个 (有顺反异构) .2 个 .3 个 .1 个 .3 个 .4 个 9.定出具有下列分子式但仅有一个核磁共振信号的化合物结构式. (1) C 5H12 (2) C 3H6 (3) C2H6O (4) C 3H4 (5) C2H4Br2 (6) C 4H6 (7) C8H18 (8
8、)C 3H6Br2 答案:解:(1) (2) (3) CH 3-O-CH3 (4) CH 2=C=CH2 (5) BrCH 2-CH2Br (6) CH 3-CC-CH 3 (7) (8) 10.二甲基环丙烷有三个异构体,分别给出 2,3 和 4 个核磁共振信号,试画出这三个异构体的构型式.答案:学科网(ZXXK.COM)-精品系列资料 上学科网,下精品资料!学科网-精品系列资料 版权所有学科网解: 2 组信号 4 组信号 3 组信号 11.按化学位移 值的大小,将下列每个化合物的核磁共振信号排列成序. (1) (2) (3) (4)(5) (6) (7) (8)答案:解: (1) ba (2
9、) ba (3) ab (4) abcd (5) ab (6) acb (7) ba (8) bac 12.在室温下,环己烷的核磁共振谱只有一个信号,但在-100时分裂成两个峰。试解释环己烷在这两种不同温度下的 NMR 图。答案:解:在室温下,环己烷的环以 104-105 次/秒快速转动,使命个 键质子与 6 个 e 键质子处于平均环境中,所以室温下,NMR 图只有一个单峰。当温度降至-100时,环己烷的转环速度很慢,所以在 NMR 图中可记录下 键质子和 e 键质子各有一个单峰。即有两个峰。 学科网(ZXXK.COM)-精品系列资料 上学科网,下精品资料!学科网-精品系列资料 版权所有学科网
10、13、化合物 A,分子式为 C9H12,图 8-35 图解-36 分别是它的核磁共振普和红外光谱,写出 A 的结构。 答案:解:化合物 A 的结构为: IR 中:710-690 和 810-750 有吸收,为间二取代芳烃。学科网(ZXXK.COM)-精品系列资料 上学科网,下精品资料!学科网-精品系列资料 版权所有学科网14、推测具有下列分子式及 NMR 谱的化合物的构造式,并标出各组峰的相对面积。 学科网(ZXXK.COM)-精品系列资料 上学科网,下精品资料!学科网-精品系列资料 版权所有学科网答案:解:(a): 峰面积比为 6:1 (b):Br 2CHCH3峰面积比为 3:1 (c):C
11、lCH 2CH2CH2Cl 峰面积比为 2:1 15、从以下数据,推测化合物的结构? 实验式:C 3H6O.NMR: =1.2(6H)单峰. =2.2(3H)单峰. =2.6(2H)单峰. =4.0(1H)单峰.IR:在 1700cm-1及 3400cm-1处有吸收带 答案:解:这个化合物是: 16、有 1mol 丙烷和 2molCl2进行游离基氯化反应时,生成氯化混合物,小心分馏得到四种二氯丙烷 A、B、C、D,从这四种异构体的核磁共振谱的数据,推定 A、B、C、D 的结构。学科网(ZXXK.COM)-精品系列资料 上学科网,下精品资料!学科网-精品系列资料 版权所有学科网答案:化合物 A:
12、(b.p.69 OC) 值 8.4(6H)单峰.化合物 B:(b.p.82OC) =1.2(3H)三重峰,1.9(2H)多重峰,5.8(1H)三重峰.化合物C:(b.p.96OC) =1.4(3H)二重峰,3.8(3H)二重峰,4.1(1H)多重峰化合物 D:(b.p.120OC) =2.2(2H)五重峰,3.7(4H)三重峰。 19.解: A: B: C: D: 17、化合物 A,分子式为 C5H8,催化反应后,生成顺-1,2-二甲基环丙烷。(1)写出的结构式。(2)已知 A 在 890cm-1 处没有红外吸收,的可能结构又是什么? (3)A 的 NMR 图在 值 2.2 和 =1.4 处有
13、共振信号,强度比为3:1,A 的结构如何? (4)在 A 的质谱中,发现基峰是 m/e=67,这个峰是什么离子造成的,如何解释它的光谱? 答案:解:(1)的可能结构为 (2) 或 学科网(ZXXK.COM)-精品系列资料 上学科网,下精品资料!学科网-精品系列资料 版权所有学科网(3) (4) 因为它具有芳香性,稳定,所以相对丰度高。(M-1)峰 18、间三甲苯的 NMR 图 =2.35(9H)单峰,=6.70(3H)单峰,在液态SO2中,用 HF 和 SbF5处理间三甲苯,在 NMR 图中看到的都是单峰 =2.8(6H),=2.9(3H),=4.6(2H),=7.7(2H)这个谱是由什么化合物产生的?标明它们的吸收峰。答案:解: 19、1,2,3,4-四甲基-3,4-二氯环丁烯(I)的 NMR 图在 值 1.5 和 值 2.6 各有一个单峰,当把(I)溶解在 SbF5和 SO2的混合物中时,溶液的 NMR 图开始呈现三个峰, 值 2.05(3H), 值2.20(3H), 值 2.65(6H),但几分钟后,出现一个的谱,只在 值 3.68 处有一单峰。推测中间产物和最终产物的结构,并用反应式表示上述变化。 答案:解: 学科网(ZXXK.COM)-精品系列资料 上学科网,下精品资料!学科网-精品系列资料 版权所有学科网