质谱介绍及质谱图的解析（来源：小木虫）质谱法是将被测物质离子化，按离子的质荷比分离，测量各种离子谱峰的强度而实现分析目的的一种分析方法。质量是物质的固有特征之一，不同的物质有不同的质量谱——质谱，利用这一性质，可以进行定性分析（包括分子质量和相关结构信息）；谱峰强度也与它代表的化合物含量有关，可以用于定量分析。 质谱仪一般由四部分组成：进样系统——按电离方式的需要，将样品送入离子源的适当部位；离子源——用来使样品分子电离生成离子，并使生成的离子会聚成有一定能量和几何形状的离子束；质量分析器——利用电磁场（包括磁场、磁场和电场的组合、高频电场、和高频脉冲电场等）的作用将来自离子源的离子束中不同质荷比的离子按空间位置，时间先后或运动轨道稳定与否等形式进行分离；检测器——用来接受、检测和记录被分离后的离子信号。一般情况下，进样系统将待测物在不破坏系统真空的情况下导入离子源（10-6～10-8mmHg），离子化后由质量分析器分离再检测；计算机系统对仪器进行控制、采集和处理数据，并可将质谱图与数据库中的谱图进行比较。 一、进样系统和接口技术 将样品导入质谱仪可分为直接进样和通过接口两种方式实现。 1. 直接进样 在室温和常压下，气态或液态样品可通过一个可调喷口装置以中性流的形式导入离子源。吸附在固体上或溶解在液体中的挥发性物质可通过顶空分析器进行富集，利用吸附柱捕集，再采用程序升温的方式使之解吸，经毛细管导入质谱仪。 对于固体样品，常用进样杆直接导入。将样品置于进样杆顶部的小坩埚中，通过在离子源附近的真空环境中加热的方式导入样品，或者可通过在离子化室中将样品从一可迅速加热的金属丝上解吸或者使用激光辅助解吸的方式进行。这种方法可与电子轰击电离、化学电离以及场电离结合，适用于热稳定性差或者难挥发物的分析。 目前质谱进样系统发展较快的是多种液相色谱/质谱联用的接口技术，用以将色谱流出物导入质谱，经离子化后供质谱分析。主要技术包括各种喷雾技术（电喷雾，热喷雾和离子喷雾）；传送装置（粒子束）和粒子诱导解吸（快原子轰击）等。
浙江大学远程教育学院 《波谱分析概论》课程作业 姓名： 学 号： 年级： 2014秋药学 学习中心： 衢州学习中心 ————————————————————————————— 第一章 紫外光谱 一、简答 1．丙酮的羰基有几种类型的价电子。试绘出其能级图，并说明能产生何种电子跃迁？各种 跃迁可在何区域波长处产生吸收？ 答：有n 电子和π电子。能够发生n →π*跃迁。从n 轨道向π反键轨道跃迁。能产生R 带。 跃迁波长在250—500nm 之内。 2．指出下述各对化合物中，哪一个化合物能吸收波长较长的光线（只考虑π→π*跃迁）。 (2)(1)及 NHR 3CH CH OCH 3 CH 及CH 3CH CH 2 答：（1）的后者能发生n →π*跃迁，吸收较长。 （2）后者的氮原子能与苯环发生P →π共轭，所以或者吸收较长。 3．与化合物（A ）的电子光谱相比，解释化合物（B ）与（C ）的电子光谱发生变化的原因 （在乙醇中）。 (C)(B)(A)入max ＝420 εmax ＝18600入max ＝438 εmax ＝22000入max ＝475 εmax ＝320003N N N NO HC 32(CH )2N N N NO H C 32(CH )2 232(CH )(CH )23N N N NO
答：B 、C 发生了明显的蓝移，主要原因是空间位阻效应。 二、分析比较 1．指出下列两个化合物在近紫外区中的区别： CH CH 32 (A)(B) 答：（A ）和（B ）中各有两个双键。（A ）的两个双键中间隔了一个单键，这两个双键 就能发生π→π共轭。而（B ）这两个双键中隔了两个单键，则不能产生共轭。所以 （A ）的紫外波长比较长，（B ）则比较短。 2．某酮类化合物，当溶于极性溶剂中（如乙醇中）时，溶剂对n →π*跃迁及π→π* 跃迁有何影响？用能级图表示。 答：对n →π*跃迁来讲，随着溶剂极性的增大，它的最大吸收波长会发生紫移。而π→π *跃迁中，成键轨道下，π反键轨道跃迁，随着溶剂极性的增大，它会发生红移。 三、试回答下列各问题 某酮类化合物λ hexane max ＝305nm ，其λEtOH max =307nm,试问，该吸收是由n→π*跃迁还是π→π*跃迁引 起的？ 答：乙醇比正己烷的极性要强的多，随着溶剂极性的增大，最大吸收波长从305nm 变动到 307nm ，随着溶剂极性增大，它发生了红移。化合物当中应当是π→π反键轨道的跃迁。 第二章 红外光谱 一、回答下列问题： 1. C —H ，C —Cl 键的伸缩振动峰何者要相对强一些?为什么? 答：由于CL 原子比H 原子极性要大，C —CL 键的偶极矩变化比较大， 因此C —CL 键的吸收峰比较强。 2. νC═O 与νC═C 都在6.0μm 区域附近。试问峰强有何区别?意义何在? 答：C=C 双键电负性是相同的，C=O 双键，O 的双键电负性比C 要强。在振动过程中， 肯定是羰基的偶极矩的变化比较大，所以羰基的吸收峰要比C=C 双键的强的多。
教学大纲 课程名称现代波谱分析课程负责人刘博静 开课系部化学与化工学院教研室第一基础教研室 二0一五年九月一日
《现代波谱分析》教学大纲 一、课程基本信息 课程编号： 中文名称：现代波谱分析 英文名称：Modern Spectrum Analysis 适用专业：应用化学专业 课程性质：专业方向选修课 总学时：36 (其中理论教学28学时，实验教学8学时) 总学分：2 二、课程简介 《现代波谱分析》是应用本科专业学生在掌握《无机化学》、《分析化学》和仪器分析》等课程知识后开设的一门专业选修课，该课程内容主要包括：有机质谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、红外和拉曼光谱、紫外和荧光光谱的基本原理、仪器简介与实验技术、基本规律与影响因素、谱图解析的基本程序与应用，以及谱图的综合解析。通过本课程的学习使学生了解波谱分析法的概念、作用以及各波谱之间的互相联系；掌握各分析法的基本原理和谱图特征；掌握应用四大波谱进行结构解析的基本程序；了解有关的实验技术；培养并提高学生的识谱能力、综合运用所学波谱知识解决有机化合物结构表征问题的能力，为学生后续课程学习、毕业论文（设计）和研发工作奠定良好的理论基础。 三、相关课程的衔接 已修课程：有机化学、仪器分析、分析化学 并修课程：工业分析食品分析 四、教学的目的、要求与方法 （一）教学目的 本课程的教学环节包括课题讲授，学生自学，习题讲解和期末考试，通过以上学习，要求学生掌握和了解四大谱图的基本理论及分析方法，培养并提高学生
的识谱能力、综合运用所学波谱知识解决有机化合物结构表征问题的能力，为学生今后毕业论文和工作奠定良好的理论基础。 （二）教学要求 通过本课程的学习，使学生了解有机化合物结构鉴定的现代波谱分析手段、方法；掌握结构解析的原理、规律和过程；掌握波谱的特征数据和化合物结构的关系以及在有机化合物结构鉴定中的应用；培养学生单独或综合利用波谱学技术解决实际问题的能力。 （三）教学方法 以讲授式为主，其它教学方法为辅。 五、教学内容（实验内容）及学时分配 第一章紫外光谱（4学时） 教学内容： 1、紫外光谱基本原理 2、紫外光谱仪 3、各类化合物紫外吸收光谱 4、紫外光谱的应用 本章重点：紫外光谱在结构解析中的应用 本章难点：紫外吸收与分子结构的关系、影响因素；紫外光谱在结构解析中的应用 第二章红外光谱（6学时） 教学内容： 1、红外光谱的基本原理 2、影响红外吸收频率的因素 3、红外光谱仪及样品制备技术 4、各类化合物的红外特征光谱 5、红外图谱解析 6、拉曼光谱简介 7、红外光谱技术的进期及应用 本章重点：利用红外光谱判断常见简单化合物的官能团及结构。
波谱解析试题1 一、名词解释： 1．发色团 2. 化学位移 二、简答题： 1．红外光谱在结构研究中有何用途？ 2．偏共振去偶碳谱在结构研究中具有什么样的意义？ 三、化合物可能是A或B，它的紫外吸收max 为314nm （lg=），指出这个化合物是属于哪一种结构。 (A)(B) 四、下面为化合物A、B的红外光谱图，可根据哪些振动吸收峰推断化合物A、B 中分别存在哪些官能团？ A： B：
五、归属下列化合物碳谱中的碳信号。（15） 六、某化合物的分子式为C 14H 14 S，其氢谱如下图所示，试推断该化合物的结构式， 并写出推导过程。（15分）
七、某化合物分子式为C 3H 7 ON, 结合下面给出的图谱，试推断其结构，并写出简 单的推导过程。
波谱解析试题1答案 一、名词解释： 1．发色团：从广义上讲, 分子中能吸收紫外光和(或)可见光的结构系统叫做发色团。因常用的紫外光谱仪的测定范围是200～40Onm 的近紫外区, 故在紫外分析中,只有－* 和（或） n－* 跃迁才有意义。故从狭义上讲,凡具有π键电子的基团称为发色团 2. 化学位移：不同类型氢核因所处化学环境不同, 共振峰将分别出现在磁场的不同区域。实际工作中多将待测氢核共振峰所在位置 ( 以磁场强度或相应的共振频率表示 ) 与某基准物氢核共振峰所在位置进行比较, 求其相对距离, 称之为化学位移。 二、简答题： 1．红外光谱在结构研究中有何用途？ （1）鉴定是否为某已知成分 （2）鉴定未知结构的官能团 （3）其他方面的应用：几何构型的区别；立体构象的确定；分子互变异构与同分异构的确定。 2．偏共振去偶碳谱在结构研究中具有什么样的意义？ 当照射 1H 核用的电磁辐射偏离所有l H 核的共振频率一定距离时 , 测得的13C-NMR(OFR) 谱中将不能完全消除直接相连的氢的偶合影响。此时，13C 的信号将分别表现为q （CH 3） , t （CH 2 ），d（CH），s（C）。据此，可 以判断谈的类型。 三、 A: 217（基值）+30（共轭双烯）＋5×2（环外双键）＋5×4（烷基）=277（nm） B: 217（基值）+30（共轭双烯）+36（同环二烯）＋5×1（环外双键）＋5×5（烷基）=313（nm） 其中，化合物B的计算值与给出的紫外吸收max （314nm）接近，因此，该化合物为B。 四、 A：约3520 cm-1 为酚羟基（或酚OH）的伸缩振动，表明有酚羟基（或酚OH）；约1600，1580，1500，1450 cm-1 为苯环的骨架振动，表明有苯环。 B：约1750 cm-1 为酯羰基的振动吸收峰，表明有酯羰基。 五、 （C-1），（C-2），（C-3），（C-4），（C-5），（C-6） 六、 解析： C 14H 14 S Ω=14＋1－(14/2) ＝8 1H-NMR中
波普解析试题 一、名词解释（5*4分=20分） 1.波谱学 2.屏蔽效应 3.电池辐射区域 4.重排反应 5.驰骋过程 二、选择题。（10*2分=20分） 1. 化合物中只有一个羰基，却在1773cm-1和1736cm-1处出现两个吸收峰 这是因为：（） A、诱导效应 B、共轭效应 C、费米共振 D、空间位阻 2. 一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为：（） A、玻璃 B、石英 C、红宝石 D、卤化物晶体 S分子的基频峰数为：（） 3. 预测H 2 A、4 B、3 C、2 D、1 逐渐加大时，则使原子核自旋能级的低能态跃迁到高能4. 若外加磁场的强度H 态所需的能量是如何变化的：（） A、不变 B、逐渐变大 C、逐渐变小 D、随原核而变 5. 下列哪种核不适宜核磁共振测定：（） A、12C B、15N C、19F D、31P 6.在丁酮质谱中，质荷比质为29的碎片离子是发生了（） A、α-裂解 B、I-裂解 C、重排裂解 D、γ-H迁移 7. 在四谱综合解析过程中，确定苯环取代基的位置，最有效的方法是（） A、紫外和核磁 B、质谱和红外 C、红外和核磁 D、质谱和核磁 8. 下列化合物按1H化学位移值从大到小排列 ( ) a.CH2=CH2 b. c.HCHO d. A、a、b、c、d B、a、c、b、d C、c、d、a、b D、d、c、b、a 9.在碱性条件下，苯酚的最大吸波长将发生何种变化? ( ) A．红移 B. 蓝移 C. 不变 D. 不能确定 10.芳烃(M=134), 质谱图上于m/e91处显一强峰，试问其可能的结构是：( ) A． B. C. D.
波谱分析试题（A） 一、选择题：每题1分，共20分 1、波长为670.7nm的辐射，其频率（MHz）数值为（） A、4.47×108 B、4.47×107 C、1.49×106 D、1.49×1010 2、紫外光谱的产生是由电子能级跃迁所致，能级差的大小决定了（） A、吸收峰的强度 B、吸收峰的数目 C、吸收峰的位置 D、吸收峰的形状 3、紫外光谱是带状光谱的原因是由于（） A、紫外光能量大 B、波长短 C、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因 D、电子能级差大 4、化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高？（） A、σ→σ﹡ B、π→π﹡ C、n→σ﹡ D、n→π﹡ 5、n→π﹡跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最大吸收波长最大（） A、水 B、甲醇 C、乙醇 D、正已烷 6、CH3-CH3的哪种振动形式是非红外活性 的（） A、νC-C B、νC-H C、δas CH D、δs CH 7、化合物中只有一个羰基，却在1773cm-1和1736cm-1处出现两个吸收峰这是因为：（） A、诱导效应 B、共轭效应
C、费米共振 D、空间位阻 8、一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为：（） A、玻璃 B、石英 C、红宝石 D、卤化物结体 9、预测H2S分子的基频峰数为：（） A、4 B、3 C、2 D、1 10、若外加磁场的强度H0逐渐加大时，则使原子核自旋能级的低能态跃迁 到高能态所需的能量是如何变化的？（） A、不变 B、逐渐变大 C、逐渐变小 D、随原核而变 11、下列哪种核不适宜核磁共振测定（） A、12C B、15N C、19F D、31P 12、苯环上哪种取代基存在时，其芳环质子化学位值最大（） A、–CH2CH3 B、–OCH3 C、–CH=CH2 D、 -CHO 13、质子的化学位移有如下顺序：苯（7.27）>乙烯(5.25) >乙炔(1.80) > 乙烷(0.80)，其原因为：（） A、诱导效应所致 B、杂化效应所致 C、各向异性效应所致 D、杂化效应和各向异性效应协同作用的结果
北京化工大学北方学院2008——2009学年第二学期 《波谱分析法原理及应用》期末考试试卷评分标准 班级：姓名：学号：分数： 一、解释下列名词（每题5分，共30分） 1、发色基团、助色基团和摩尔吸光系数； 2、红外活性振动和非红外活性振动； 3、自旋－晶格弛豫和自旋－自旋弛豫； 4、化学等价核和磁等价核 5、碳谱的γ-效应和NOE效应； 6、α裂解和i裂解 1、发色基团：能导致化合物在紫外及可见光区产生吸收的基团，不论是否显出颜色都称为发色基团。例如，分子中含有π键的C=C、C≡C、苯环以及C=O等不饱和基团都是发色基团。（1分） 助色基团：本身不会使化合物分子产生颜色或者在紫外及可见光区不产生吸收的一些基团，但这些基团与发色基团相连时却能使发色基团的吸收带波长移向长波，同时使吸收强度增加。通常，助色基团是由含有孤对电子的元素所组成，例如－NH2、－NR2、－OH、－OR等。（2分） 摩尔吸光系数；浓度为1mol/L，光程为1cm时的吸光度。（2分） 2、红外活性振动：瞬间偶极矩变化不为零的振动。（2分）
非红外活性振动；分子在振动过程中不发生瞬间偶极矩的改变。（3分） 3、自旋－晶格弛豫：也叫纵向弛豫。指高能态的核将其能量转移到周围分子而转变成热运动，从而跃回到低能态的过程。（2分） 自旋－自旋弛豫：也叫横向弛豫。这种弛豫是通过相邻的同种核之间的能量交换实现的，发生这种弛豫时，各种能态的核的数目没有改变，核自旋体系的总能量也没有发生变化。（3分） 4.化学等价核：化学位移完全相同的核。（2分） 磁等价核：分子中的一组化学等价核，若它们对组外任何一个核都是以相同的大小偶合，则这一组核为磁等价核。（3分） 5、碳的γ-效应；当取代基处在被观察的碳的γ位，由于电荷相互排斥，被观察的碳周围电子云密度增大，δC向高场移动。（2分） NOE效应：当分子内有在空间位置上互相靠近的两个质子Ha和Hb时，如果用双共振法照射Hb，使干扰场的强度增加到刚使被干扰的谱线达到饱和，则另一个靠近的质子Ha的共振信号就会增加，这种现象称NOE。产生这一现象的原因是由于二个质子空间位置很靠近，相互弛豫较强，当Hb受到照射达饱和时，它要把能量转移给Ha，于是Ha吸收的能量增多，共振信号增大。这一效应的大小与质子之间距离的六次方成反比。当质子间距离超过时，就看不到这一现象。（3分） 6.α裂解：由游离基引发的均裂，是带电荷基团与α碳之间键的断裂。（2分） i裂解：由正电荷（阳离子）引发的碎裂过程，它涉及两个电子的转移，以酮类 的3分） R1+ O C R + 二、简述下列问题（每题5 分，共30分） 1、红外光谱产生必须具备的两个条件
} 第二章 质谱习题及答案 1、化合物A 、B 质谱图中高质荷比区的质谱数据，推导其可能的分子式 解：分子离子峰为偶数62=? +M 表明不含氮或含有偶数个氮。 对于A ，1:3)(:)2(≈+M RI M RI ，所以分子中含有一个Cl 原子，不可能含氮。则根据 8.41.1100) () 1(==?+x M RI M RI ，得3,2==y x ，所以A 分子式C 2H 3Cl ，UN=1合理； 对于B ，4.4)2(=+M RI ，所以分子中可能含有一个S 原子，不可能含氮。则根据 8.38.01.1100) () 1(=+=?+z x M RI M RI ，6,2==y x ，所以B 分子式C 2H 6S ，UN=0合理。 | 2、化合物的部分质谱数据及质谱图如下，推导其结构 解： 1:6:9)4(:)2(:)(≈++M RI M RI M RI ， 所以分子中含有两个Cl ，m/z=96为分子离子峰，不含氮。 根据 4.21.1100) () 1(==?+x M RI M RI ，2,2==y x ，分子式为C 2H 2Cl 2，UN=1，合理。 图中可见：m/z 61(M-35)，RI(100)为基峰，是分子离子丢失一个Cl 得到的； m/z=36, 为HCl +；m/z=26(M-Cl 2), RI(34)，是分子离子丢失Cl 2得到的，相对强度大，稳定，说明结构为CHCl=CHCl 。 ,
解： 分子离子峰m/z 185为奇数表明含有奇数个氮。 基峰m/z 142=M43，丢失的碎片可能为(C 3H 7， CH 3 CO)，若丢失碎片为 (CH 3 CO)，则来源于丁酰基或甲基酮，结合分子中含氮元素，很有可能为酰胺类物质，那么就应该有很强的分子离子峰，而m/z 185峰较弱，所以，丢失的中 性碎片应该是(C 3H 7 ），来源于长链烷基，谱图中有而则m/z 29,43,57的烷基 m/z 142=A的组成， C x H y N z O w S S 3. 10 37 .0 1.1 100 ) ( )1 ( = + = ? + z x A RI A RI ，设z=1，则x=，若z=3，则x=，不合理。无 （A+2)峰，表明不含有卤素和氧硫，则A（m/z 142）组成为C 9H 20 N；m/z 57为 C 4H 9 +，m/z 44为CH 2 =N+HCH 3 ，m/z 100(A-C 3 H 6 )，M分子式(n-C 4 H 9 ) 3 N。 图谱解析： —
第五章质谱分析 (一)选择题 1．在离子源中用电子轰击有机物，使它失去电子成为分子离子，最容易失去的电子是：A：电离电位小的电子 B：杂原子上的n电子 C：双键上的Л电子 σ电子 D：C-C键上的 σ电子。 E：C-H键上的 2．在质谱仪中，质量分析作用原理是： A：离子的质荷比（m / e），与轨迹曲线半径（R），磁场强度（H）和加速度电压（V）有定量的关系 B：固定H和V，（m / e）与R2成正比 C：固定R和V，m / e与H成正比 D：固定R和V，m / e与H2成正比 E：固定R和H，m / e与V成反比 3 在质谱图中，被称为基峰或标准峰的是： A：一定是分子离子峰 B：质荷比最大的峰 C：一定是奇电子离子峰 D：强度最小的离子峰 E：强度最大的离子 4分子离子峰的强度与化合物结构有关，以下几种说法正确的是： A：分子离子的分解活化能越高，则分子离子峰越强 B：分子离子热稳定性好，则分子离子峰越强 C：芳香烃及含双键化合物的分子离子峰越强 D：同系化合物碳链越长，支链越多则分子离子峰越强 E：饱和醇类及胺分子离子峰弱 5下面五种化合物，分子离子峰最强的是： A：芳香烃B：共轭烯C：酰胺D：酯E：醇 6辨认分子离子峰，以下几种说法正确的是： A：是质量最大的峰 B：是丰度最大的峰 C：有些化合物的分子离子峰不出现 D：分子离子峰现相邻离子峰质量≥14质量单位 E：不含氮或偶数氮的化合物，分子离子峰的质量数必为偶数 7 对烷的开裂规律，以下几种说法正确的是： A：产生一系列相差14质量单位的奇质量数的离子 B:直链烷烃质谱图上m / e 43或m / e 57峰的相对丰度最大 C：支链烷烃易发生β开裂 D：正碳离子的稳定性是
名词解析 发色团(chromophoric groups)：分子结构中含有π电子的基团称为发色团，它们能产生π→π*和n→π*跃迁从而你呢个在紫外可见光范围内吸收。 助色团(auxochrome)：含有非成键n电子的杂原子饱和基团本身不吸收辐射，但当它们与生色团或饱和烃相连时能使该生色团的吸收峰向长波长移动并增强其强度的基团，如羟基、胺基和卤素等。 红移(red shift)：由于化合物结构发生改变，如发生共轭作用引入助色团及溶剂改变等，使吸收峰向长波方向移动。 蓝移(blue shift)：化合物结构改变时，或受溶剂的影响使吸收峰向短波方向移动。 增色效应(hyperchromic effect)：使吸收强度增加的作用。 减色效应(hypochromic effect)：使吸收强度减弱的作用。 吸收带：跃迁类型相同的吸收峰。 指纹区（fingerprint region）：红外光谱上的低频区通常称指纹区。当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异，并显示出分子特征，反映化合物结构上的细微结构差异。这种情况就像人的指纹一样，因此称为指纹区。指纹区对于指认结构类似的化合物很有帮助，而且可以作为化合物存在某种基团的旁证。但该区中各种官能团的特征频率不具有鲜明的特征性。 共轭效应 (conjugated effect)：又称离域效应，是指由于共轭π键的形成而引起分子性质的改变的效应。 诱导效应（Inductive Effects）：一些极性共价键，随着取代基电负性不同，电子云密度发生变化，引起键的振动谱带位移，称为诱导效应。 核磁共振：原子核的磁共振现象，只有当把原子核置于外加磁场中并满足一定外在条件时才能产生。 化学位移：将待测氢核共振峰所在位置与某基准物氢核共振峰所在位置进行比较，其相对距离称为化学位移。 弛豫:通过无辐射的释放能量的途径核由高能态向低能态的过程。 分子离子：有机质谱分析中，化合物分子失去一个电子形成的离子。 基峰：质谱图中表现为最高丰度离子的峰。 自旋偶合：是磁性核与邻近磁性核之间的相互作用。是成键电子间接传递的，不影响磁性核的化学位移。 麦氏重排（McLafferty rearrangement）：具有不饱和官能团 C=X（X为O、S、N、C 等）及其γ-H原子结构的化合物，γ-H原子可以通过六元环空间排列的过渡态，向缺电子（C=X+ ）的部位转移，发生γ-H的断裂，同时伴随 C=X的β键断裂，这种断裂称为麦氏重排。 自旋偶合：是磁性核与邻近磁性核之间的相互作用。是成键电子间接传递的，不影响磁性核的化学位移。 自旋裂分：因自旋偶合而引起的谱线增多现象称为自旋裂分。 1.紫外光谱的应用 (1).主要用于判断结构中的共轭系统、结构骨架（如香豆素、黄酮等） (2).确定未知化合物是否含有与某一已知化合物相同的共轭体系。 (3).可以确定未知结构中的共轭结构单元。 (4).确定构型或构象 (5).测定互变异构现象 2.分析紫外光谱的几个经验规律 (1).在200~800nm区间无吸收峰，结构无共轭双键。 (2).220~250nm，强吸收(εmax在104~2?104之间)，有共轭不饱和键（共轭二烯，α,β-不饱和醛、酮）
四大名谱 在检测领域，有四大名谱，也是检测领域的“四大天王”分别为色谱、光谱、质谱、波谱，在检测特色和适用范围上各有不同，但总有一款适合你! 质谱分析分子、原子、或原子团的质量的，可以推测物质的组成，一般用于定性分析较多，也可定量。 色谱是一种兼顾分离与定量分析的手段，可分辨样品中的不同物质。 光谱定性分析，确定样品中主要基团，确定物质类别。从红外到X射线，都是光谱，其应用范围差别很大，是对分子或原子的光谱性质进行分析解析的。 波谱通常指四大波谱，核磁共振(NMR),物质粒子的质量谱-质谱(MS),振动光谱-红外/拉曼(IR/Raman),电子跃迁-紫外(UV)。
01 光谱分析法 光谱分析 由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成和相对含量。 光谱分析时，可利用发射光谱，也可以利用吸收光谱。这种方法的优点是非常灵敏而且迅速。某种元素在物质中的含量达10皮克，就可以从光谱中发现它的特征谱线，因而能够把它检查出来。
光谱的分类 按波长区域不同，光谱可分为红外光谱、可见光谱和紫外光谱。 按产生的本质不同，可分为原子光谱和分子光谱。 按产生的方式不同，可分为发射光谱、吸收光谱和散射光谱。 按光谱表现形态不同，可分为线光谱、带光谱和连续光谱。 分光光谱技术可用于： 通过测定某种物质吸收或发射光谱来确定该物质的组成; 通过测量适当波长的信号强度确定某种单独存在或其他物质混合存在的一种物质的含量;
通过测量某一种底物消失或产物出现的量同时间的关系，示踪反应过程。 鉴定分子式、结构式的方法 紫外光谱：反应分子中共轭体系状况; 红外光谱：光能团鉴定、分子中环、双键数目。 光谱法的优缺点 (1)分析速度较快原子发射光谱用于炼钢炉前的分析，可在l～2分钟内，同时给出二十多种元素的分析结果。 (2)操作简便有些样品不经任何化学处理，即可直接进行光谱分析，采用计算机技术，有时只需按一下键盘即可自动进行分析、数据处理和打印出分析结果。在毒剂报警、大气污染检测等方面，采用分子光谱法遥测，不需采集样品，在数秒钟内，便可发出警报或检测出污染程度。 (3)不需纯样品只需利用已知谱图，即可进行光谱定性分析。这是光谱分析一个十分突出的优点。 (4)可同时测定多种元素或化合物省去复杂的分离操作。 (5)选择性好可测定化学性质相近的元素和化合物。如测定铌、钽、锆、铪和混合稀土氧化物，它们的谱线可分开而不受干扰，成为分析这些化合物的得力工具。
第五章质谱 一、选择题 1. 二溴乙烷质谱的分子离子峰M与M+2、M+4的相对强度为 （1）1∶1∶1 （2）2∶1∶1 （3）1∶2∶1 （4）1∶1∶2 2. 在通常的质谱条件下，下列哪个碎片峰不可能出现 （1）M+2 （2）M-2 （3）M-8 （4）M-18 二、解答及解析题 1. 试确定下述已知质何比离子的可能存在的化学式： （1）m/z为71，只含C、H、O三种元素 （2）m/z为57，只含C、H、N三种元素 （3）m/z为58，只含C、H两种元素 2. 试写出苯和环己烯的分子离子式。 3. 写出环己酮和甲基乙烯醚的分子离子式。 4. 写出丙烷分子离子的碎裂过程，生成的碎片是何种正离子，其m/z 是多少？ 5. 试解释溴乙烷质谱图中m/z分别为29、93、95三峰生成的原因？ 6.有一化合物其分子离子的m/z为120，其碎片离子的m/z为105，问其亚稳 离子的m/z是多少？ 7. 试解释环己烷质谱图中产生m/z分别为84、69、56、41离子峰的原因？ 8. 某有机化合物（M=140）其质谱图中有m/z分别为83和57的离子峰， 试问下述哪种结构式与上述质谱数据相符合？ （1）（2）
9. 某有机物可能是乙基正丁基醚或甲基正戊基醚，其质谱图上呈现离 子峰的m/z分别为102、87、73、59、31，试确定其为何物？ 10. 在碘乙烷的质谱图中呈现m/z分别为156、127、29的离子峰，试说 明其形成的机理。 11.在丁酸甲酯的质谱图中呈现m/z分别为102、71、59、43、31的离 子峰，试说明其碎裂的过程。 12. 某酯（M=116）的质谱图上呈现m/z（丰度）分别为57（100%）、 43（27%）和29（57%）的离子峰，试确定其为下述酯中的哪一种。 （1）（CH3）2CHCOOC2H5（2）CH3CH2COOCH2CH2CH3 （3）CH3CH2CH2COOCH3 13.某化合物（M=138）的质谱图中呈现m/z为120的强离子峰，试判 断其为下述两种化合物中的哪一种？ （1）（2） 14.某酯（M=150）的质谱图中呈现m/z为118的碎片峰，试判断其为下述两种 化合物中的哪一种？ （1）（2） 15. 已知某取代苯的质谱图如下图所示，试确定下述4种化合物的哪一 种结构与谱图数据相一致？（主要考虑m/z分别为119，105和77的 离子峰）
波谱分析复习题库答案 一、名词解释 1、化学位移：将待测氢核共振峰所在位置与某基准氢核共振峰所在位置进行比较，求其相对距离，称之为化学位移。 2、屏蔽效应：核外电子在与外加磁场垂直的平面上绕核旋转同时将产生一个与外加磁场相对抗的第二磁场，对于氢核来讲，等于增加了一个免受外磁场影响的防御措施，这种作用叫做电子的屏蔽效应。 3、相对丰度：首先选择一个强度最大的离子峰，把它的强度作为100％，并把这个峰作为基峰。将其它离子峰的强度与基峰作比较，求出它们的相对强度，称为相对丰度。 4、氮律：分子中含偶数个氮原子，或不含氮原子，则它的分子量就一定是偶数。如分子中含奇数个氮原子，则分子量就一定是奇数。 5、分子离子：分子失去一个电子而生成带正电荷的自由基为分子离子。 6、助色团：含有非成键n电子的杂原子饱和基团，本身在紫外可见光范围内不产生吸收，但当与生色团相连时，可使其吸收峰向长波方向移动，并使吸收强度增加的基团。 7、特征峰：红外光谱中4000-1333cm-1区域为特征谱带区，该区的吸收峰为特征峰。 8、质荷比：质量与电荷的比值为质荷比。 9、磁等同氢核化学环境相同、化学位移相同、对组外氢核表现相同偶合作用强度的氢核。 10、发色团：分子结构中含有π电子的基团称为发色团。 11、磁等同H核：化学环境相同，化学位移相同，且对组外氢核表现出相同耦合作用强度，想互之间虽有自旋耦合却不裂分的氢核。 12、质谱：就是把化合物分子用一定方式裂解后生成的各种离子，按其质量大小排列而成的图谱。 13、i-裂解：正电荷引发的裂解过程，涉及两个电子的转移，从而导致正电荷位置的迁移。 14、α-裂解：自由基引发的裂解过程，由自由基重新组成新键而在α位断裂，正电荷保持在原位。 15、红移吸收峰向长波方向移动 16. 能级跃迁分子由较低的能级状态（基态）跃迁到较高的能级状态（激发态）称为能级跃迁。 17. 摩尔吸光系数浓度为1mol/L，光程为1cm时的吸光度 二、选择题 1、波长为670.7nm的辐射，其频率（MHz）数值为（A） A、4.47×108 B、4.47×107 C、1.49×106 D、1.49×1010 2、紫外光谱的产生是由电子能级跃迁所致，能级差的大小决定了（C） A、吸收峰的强度 B、吸收峰的数目 C、吸收峰的位置 D、吸收峰的形状 3、紫外光谱是带状光谱的原因是由于（C ）
