第八章现代物理实验方法在 有机化学中的应用 指出下列化合物能量最低的电子跃迁的类型 CH CH2-CH-CHa CHSH2CO (1). CH3 CH2CH=CH2(2) (4). CH3 CH2OCH2 CH3 (5. CH2=CH-CH=0 答案: 解:(1).丌-π*(2).n-0* (3).n-Ⅱ* (5).Ⅱ-Ⅱ* 2.按紫外吸收波长长短的顺序,排列下列各组化合物。 (1). d o 3 H ( 2). CH3-CH=CH-CH=CH2 CH2 =CH-CH=CH. CH2 =CH (3). CH3I CH3 Br CH3C1 NO? (4) (5).反-1,2-二苯乙烯顺-1,2-二苯乙烯 答案: 解:(1) (2). CH3-CH=CH-CH=CH2> CH2-=CH-CH=CH2>CH2=CH2 (3).CH3Ⅰ>CHBr>CHCl
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) ． ⑷．CH3CH2OCH2CH3 (5).CH2=CH-CH=O 答案： 解：⑴. π-π* ⑵．n-σ* ⑶．n-π* ⑷． n-σ* ⑸. п-п* 2． 按紫外吸收波长长短的顺序，排列下列各组化合物。 ⑴. ⑵．CH3-CH=CH-CH=CH2 CH2=CH-CH=CH2 CH2=CH2 (3)．CH3I CH3Br CH3Cl ⑷． ⑸. 反-1,2-二苯乙烯 顺-1,2-二苯乙烯 答案： 解：⑴. ⑵．CH3-CH=CH-CH=CH2>CH2=CH-CH=CH2>CH2=CH2 ⑶．CH3I>CH3Br>CH3Cl ⑷
(5).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 CHBCH2CHCH3 (2). CH CH,OCH (CHs) (3). CH3CH2C≡CH (4). CHCCHCHs (5)CH2=C=0 (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)(5),(6) 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 故长/ ♀195 CH-C-o-ClLCH, 44o 50J0 1860141810就 图8-32乙酸乙酯的IR图 长/n CHACH. ) CH. - CH-CHa 簧霞/m -331·己蟋的IR图 答案:
⑸.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)．CH3CH2OCH(CH3)2 (3)．CH3CH2C≡CH (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⑷,⑸,⑹ 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：
解:图8-32己酸乙酯的IR图的主要吸收峰是:①.2870-2960cm为 CH3,>CH的Vc碳氢键伸缩振动,②.1730cm为V∞羰基伸缩振 动,③.1380cm是-CH的CH弯曲振动,④.1025cm2,1050M为Vcoc 伸缩振动 图8-33,1-己烯的IR图主要吸收峰是①.=C-H伸缩振动,②.-CH,>CH2 中CH伸缩振动,③ 伸缩振动,④.CH不对称弯曲振 动.⑤.CH对称弯曲振动.⑥.R-CH=CH2一取代烯. 5.指出如何应用红外光谱来区分下列各对称异构体 (1)CCH-CH丑 和CH3-C≡C-CHOH H Hs. CgHs (2) (HCH 2CH (3) 和 / N H5CN C=C-N-CH-=CH2 (5) 答案: 解:(1)CH3 CH=CH-C-H和CH3-C≡ C-CH2OH 前者:vcxc:1650cm, 1720cm左右 后者:vcc:2200cm 3200-3600cm C6H5 (2)C5CH=CH面外弯曲,反式99656m°强峰 CsH C-H面外弯曲,顺式,730-650峰形弱而宽 H CCH 在共轭体系中,羰基吸收波数低于非 共轭体系的羰基吸收
解: 图 8-32 己酸乙酯的 IR 图的主要吸收峰是: ①.2870-2960cm-1为 -CH3,>CH2的 VC-H碳氢键伸缩振动,②.1730cm-1为 VC=O羰基伸缩振 动,③.1380cm-1是-CH3的 C-H 弯曲振动,④.1025cm-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①.=C-H 伸缩振动,②.-CH3,>CH2 中 C-H 伸缩振动, ③. 伸缩振动,④.C-H 不对称弯曲振 动.⑤.C-H 对称弯曲振动. ⑥.R-CH=CH2一取代烯. 5.指出如何应用红外光谱来区分下列各对称异构体: （1） 和 CH3-C≡C-CH2OH. （2） （3） 和 ⑷. （5） 答案： 解: （1） 和 CH3-C≡C-CH2OH. 前者:νC=C：1650cm-1 , νC=O：1720cm-1左右. 后者:νC=C：2200cm-1 , ν-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. ⑶. 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
中的C=C=C伸缩振动1980cm 中的C=C 伸缩振动1650cm H (5) 吸收波数vc->vc,vc=在2202240cm 左右 H C=CNCH=CH2 在h5G C=C-H的面外弯曲振动910-905cm 6.化合物E,分子式为C,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 波长/口 3000 2000 150 1300 22 波数/cm1 答案 解:①.3300cm是≡CH伸缩振动,②.3100cm是ArH的伸缩振 动,③.2200cm是C≡C的伸缩振动。④.1600-1451cm是苯环的 骨架振动。⑤.710cm,770cm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0H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3600cm-1 个尖峰代替。 答案
⑷. 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 νC≡N>νC=C=N ， νC≡N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：①．3300 cm-1是≡C-H 伸缩振动，②．3100 cm-1是 Ar-H 的伸缩振 动，③．2200 cm-1是 C≡C 的伸缩振动。④．1600-1451 cm-1是苯环的 骨架振动。⑤．710 cm-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：
解:在3350cm是络合-OH的IR吸收带,在3600cm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,当溶液稀释时,缔合基没有变化,吸收 峰吸收位置不变。P 8.预计下列每个化合物将有几个核磁共振信号? HaCH-CH2 (1). CH3CH CH2CH (2) (3). CH3-CH=CH2 (4)反-2-丁烯 (5)1,2-二溴丙烷 (6) CH2 BrCl (7)CHaC-OCHCHs h2 (8)2-氯丁烷 答案: 解:(1).2个(2).4个(必须是高精密仪器,因有顺反异构) (3).4个(有顺反异构)(4).2个(5).3个(6).1个(7.3个 (8).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)CsH12(2)CH6(3)CH50(4) C3H (5 CHBr (6)CH6(7)CH18(8)CH5Br2 答案: CH:-C-CH3 解:(1) (2) (3)CH3-0-CH3 (4) CH2=C=CH2 (5) BrCH2-CH2Br HR cH H3 -CH3 CHr-C-CH (6)CH3-C≡C-CH3(7) CH3 CH (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
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？ ⑴.CH3CH2CH2CH3 （2） （3）.CH3-CH=CH2 （4）反-2-丁烯 （5）1,2-二溴丙烷 （6）CH2BrCl （7） （8）2-氯丁烷 答案： 解：⑴. 2 个 ⑵.4 个（必须是高精密仪器，因有顺反异构） ⑶.4 个 （有顺反异构） ⑷.2 个 ⑸.3 个 ⑹.1 个 ⑺.3 个 ⑻.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） C5H12 （2） C3H6 （3） C2H6O （4） C3H4 （5） C2H4Br2 （6） C4H6 (7) C8H18 （8）C3H6Br2 答案： 解:（1） （2） （3） CH3-O-CH3 （4） CH2=C=CH2 （5） BrCH2-CH2Br （6） CH3-C≡C-CH3 （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