核磁共振波谱法课后习题
核磁共振波谱法
思考题和习题
1．解释下列各词
（1）屏蔽效应和去屏蔽效应
（2）自旋偶合和自旋分裂
（3）化学位移和偶合常数
（4）化学等价核和磁等价核
（1）屏蔽效应：原子核外电子运动在外加磁场B0作用下产生与外加磁场方向相反的次级磁场，造成核实际受到的磁场强度减弱。
去屏蔽效应：烯烃、醛、芳环中，π电子在外加磁场作用下产生环流，使氢原子周围产生感应磁场，如果感应磁场的方向与外加磁场相同，即
增加了外加磁场，所以在外加磁场还没有达到Bo时，就发生能级
的跃迁，称为去屏蔽效应，该区域称为去屏蔽区。
（2）自旋偶合：相邻核自旋产生核磁矩间的相互干扰，相互作用的现象。
自旋裂分：由自旋偶合引起的共振峰分裂现象。
（3）化学位移：在一定的辐射频率下，处于不同化学环境的有机化合物中的自旋核，产生核磁共振的磁场强度或共振吸收频率不同的现象。
偶合常数：多重峰的峰间距；用来衡量偶合作用的大小。
（4）化学等价核：化学位移完全相同的核。
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。
2．下列哪一组原子核不产生核磁共振信号，为什么？
2
1
H、147N199F、126C126C、11H126C、168O
并不是是所有原子核都能产生核磁共振信号，原子核能产生核磁共振现象是因为具有核自旋，其自旋量子数不等于0。质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0 ，质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数，质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数。由此，
12 6C、16
8
O这一组原子核都不产生核磁共振信号。
3．为什么强射频波照射样品，会使NMR信号消失，而UV与IR吸收光谱法则不消失？
自旋核在磁场作用下，能级发生分裂，处在低能态核和处于高能态核的分布服从波尔兹曼分布定律，当B0 = 1.409 T，温度为300K时，高能态和低能态的1H核数之比为处于低能级的核数比高能态核数多十万分之一，而NMR信号就是靠这极弱过量的低能态核产生的。若以合适的射频照射处于磁场的核，核吸收能量后,由低能态跃迁到高能态，其净效应是吸收，产生共振信号。若用强射频波照射样品，高能态核不能通过有效途径释放能量回到低能态，低能态的核数越来越少，一定时间后高能态和低能态的核数相等，这时不再吸收，核磁共振信号消失。而UV与IR吸收光谱法是根据光线被吸收后的减弱程度来判断样品中待测元素的含量的,即使用较强辐射照射，吸收也不会消失。
4．为什么用δ值表示峰位，而不用共振频率的绝对值表示？为什么核的共振频率与仪器的磁场强度有关，而偶合常数与磁场强度无关？
屏蔽作用产生的共振条件差异很小，共振频率的绝对差值难以精确测定, 例：100 MHz仪器，1H因屏蔽作用引起的共振频率差约0-1500Hz，仅为共振频率
的百万分之十几；由于磁场强度不同，导致同种化学环境的核共振频率不同，因此不同照射频率的仪器测得的化学位移值不同，不同仪器测得的同种物谱图没有、直观的可比性。所以用δ值表示峰位，而不用共振频率的绝对值表示因为核磁矩在外磁场中产生能级分裂，高能级与低能级的能量差随外磁场强度的增大而增大，跃迁时所吸收的能量增大。根据=B0/2可知，核磁共振频率与外磁场强度成正比。而偶合常数的大小只与偶合核间距离、角度和电子云密度有关，与外磁场强度无关。
5．什么是自旋偶合与自旋分裂？单取代苯的取代基为烷基时，苯环上的芳氢（5个）的裂分峰是多少？两取代基为极性基团（如卤素、－NH2、－OH等），苯环的芳氢变为多重峰，试说明原因，并推测是什么自旋系统。
核自旋产生的核磁矩间的相互干扰称为自旋-自旋偶合，简称自旋偶合。由自旋偶合引起的共振峰分裂的现象称为自旋-自旋分裂，简称自旋分裂。
单取代苯若取代基为饱和烷基，则构成A5系统；取代基不是饱和烷基时，可能构成ABB′CC′系统；如苯酚等。
双取代苯若对位取代苯的两个取代基X≠Y，苯环上四个氢可能形成AA′BB′系统，如对氯苯胺。对取代苯的谱图具有鲜明的特点，是取代苯谱图中最易识别的。它粗看是左右对称的四重峰，中间一对峰强，外面一对峰弱，每个峰可能还有各自小的卫星峰。
6．峰裂距是否是偶合常数？偶合常数能提供什么结构信息？
对简单偶合而言，峰裂距就是偶合常数。高级偶合需通过计算才能求出偶合常数。
偶合常数是核磁共振谱的重要参数之一，可提供物质结构中核间关系、构型、
构像与取代基位置等信息。
7．什么是狭义与广义的n+1律？
n+1律：某基团的氢与n个相邻氢偶合时被分裂为n+1重峰，而与该基团本身的氢数无关，此规律称为n+1律。服从n+1律的多重峰的峰高比为二项式展开式的系数比。单峰（s）；二重峰（d）为1:1；三重峰（t）为1:2:1；四重峰（q）为1:3:3:1；依此类推。n+1律的局限性在于它仅适用于I＝1/2，简单偶合与偶合常数相同的情况。
n+1律实际上是2nI+1规律的特殊形式，对于I＝1/2的核，峰分裂服从n+1律；而对于I≠1/2的核，峰的分裂则服从2nI+1律。对于偶合常数不同的情况，峰的分裂数应为（n+1）（n′+1）……，这种情况可认为是n+1律的广义形式。
8．HF的质子共振谱中可以看到质子和19F的两个双峰，而HCl的质子共振谱中只能看到质子单峰。为什么？
HF中1H与19F的自旋分裂氟(19F)自旋量子数I也等于1/2，与1H相同，在外加磁场中也应有2个方向相反的自旋取向。这2种不同的自旋取向将通过电子的传递作用，对相邻1H核实受磁场强度产生一定的影响。所以HF中1H核共振峰分裂为2个小峰(二重峰)。同理，HF中19F核也会因相邻1H核的自旋干扰，偶合裂分为2个小峰。
并非所有的原子核对相邻氢核都有自旋偶合干扰作用。如35Cl、79Br、127I等原子核，虽然，I≠0，预期对相邻氢核有自旋偶合干扰作用，但因它们的电四极矩很大，会引起相邻氢核的自旋去偶作用，因此看不到偶合干扰现象。
9．某化合物三种质子相互偶合构成AM2X2系统，J AM=10Hz，J XM=4Hz。A、M2、X2
各为几重峰？为什么？
A 为单质子三重峰，M 为双质子六重峰，X 为双质子三重峰。
10．磁等价与化学等价有什么区别？说明下述化合物中那些氢是磁等价或化学等价与其峰形（单峰、二重峰…）。计算化学位移。
①Cl —CH=CH —Cl ②C C
Cl
H b
H c H a
③
C C
Cl
H b
Cl H a
④
CH 3CH=CCl 2
化学位移相等的一组核为化学等价核；一组化学等价核与分子中其他任何一个核都有相同强弱的偶合，则这组核称为磁等价核。（①δa =δb =6.36(s)，磁等价；②δa 5.31、δb 5.47、δc 6.28；三组双二重峰，即12条等高谱线。③δa =δb =5.50(s)磁等价；④3
CH δ 1.73(d)、δCH 5.86(qua)）
11．ABC 与AMX 系统有什么区别？
ABC 为同一耦合系统内三个核的表示 AMX 为不同耦合系统三个核的表示
12．氢谱与碳谱各能提供哪些信息？为什么说碳谱的灵敏度约相当于1H 谱的1/5800？
氢谱主要提供质子类型与其化学环境；氢分布；核间关系。但氢谱不能给出不含氢基团的共振信号，难以鉴别化学环境相近似的烷烃，且经常出现谱线重叠。碳-13核磁共振谱，可给出丰富的碳骨架与有关结构和分子运动的信息，如分子中含有多少个碳原子，它们各属于哪些基团，可以区别伯、仲、叔、季碳原子等。
由于同位素13C 的天然丰度太低，仅为12C 的1.108％，而且13C 的磁旋比 是
1
H 的1/4。已知磁共振的灵敏度与
3
成正比，所以碳谱的灵敏度相当1H 谱的
1/5800。
13．试计算①200与400MHz 仪器的磁场强度是多少Tesla(T)。②13C 共振频率是多少？(①4.6974与9.3947；②50.286与100.570MHz)
T
H MHz T
H MHz H 3948.9,4006974.4102001067519.21416.32200206
8
00==⨯⨯⨯⨯=
=时同法求得时
可计算得由γ
πν
)
(57.1003948.9)(286.50106974.41416
.321072615.626974.4267
00MHz T MHz H T H ==⨯⨯⨯⨯=⋅=⋅=-νπγνπγν时同法求得时可计算由
14．用H 0=2.3487T 的仪器测定19F 与31P ，已知它们的磁旋比分别为2.5181×108T 1∙s 1与1.0841×108T 1∙s 1试计算它们的共振频率。 （94.128与40.524MHz ）
)
(524.40103487.21416
.32100841.12)
(128.94103487.21416.32105181.2268
02268
011MHz H MHz H =⨯⨯⨯⨯=⋅==⨯⨯⨯⨯=⋅=--πγνπγν
15．计算顺式与反式桂皮酸H a 与H b 的化学位移。 桂皮酸
CH CHCOOH
b
a (顺式：δa =6.18，δ
b =7.37，反式：δa =6.65,
δb =7.98)
顺式：δa =5.28+1.00+0-0.10=6.18， 反式：δa =6.65,
δb =5.28+1.35+0+0.74=7.37， δb =7.98
16．已知用60MHz 仪器测得：δa =6.72，δb =7.26，J ab =8.5Hz 。求算①二个质子是什么自旋系统？②当仪器的频率增加至多少时变为一级偶合AX 系统？（AB 系统，ν0≥157.4MHz ）
108.3605
.872
.626.7<=⨯-=∆J ν 为高级偶合，所以为AB 系统。若变为一级偶合AX 系统，则须Δ/J ≥10
)(9.157 10
8.360MHz x x ==解得 17．根据下列NMR 数据，绘出NMR 图谱，并给出化合物的结构式。 （1）C 14H 14：δ2.89(s ，4H)与δ7.19(s ，10H) (C 6H 5－CH 2CH 2－C 6H 5)
（2）C 7H 9N ：δ1.52(s ，2H)，δ3.85(s ，2H)与δ7.29(s ，5H) (C 6H 5－CH 2NH 2) （3）C 3H 7Cl ：δ1.51(d ，6H)与δ4.11(sept.，1H) (CH 3CH(Cl)CH 3) （4）C 4H 8O 2：δ1.2(t ，3H)，δ2.3(qua.，2H)，与δ3.6(s ，3H) (CH 3CH 2COOCH 3) （5）C 10H 12O 2：δ2.0(s,3H),δ2.9(t,2H),δ4.3(t,2H)与δ7.3(s,5H)（C 5H 6
－CH 2－CH 2－OCOCH 3）
（6）C 9H 10O ：δ1.2(t,3H),δ3.0(qua.,2H),与δ7.4~8.0 (m ，5H.苯环峰复杂不必绘出) (C 6H 5COCH 2CH 3)
18．试对照结构指出图-23上各个峰的归属。
CH 3NH
2C O OCH CH 3
（1）由积分线可知H 分布（由右至左)
3H 3H 2H 4H
1H
（2）峰归属 ~1 .3 ~2 ~4 ~7 ~10
三重峰 单峰 四重峰 双二重峰 单峰
CH 3
CH 3C O
CH 2CH 3
NH
中的
CH 2
19．由下述NMR 图谱，进行波谱解析，给出未知物的分子结构。 (1)已知化合物的分子式为C 9H 12，核磁共振谱如图-24所示。
(异丙苯，)
① U=4，结构式中可能具有苯环。 ② 氢分布a ：b ：c = 6：1：5。 ③ Δ/J =14.4，一级偶合系统。 ④
a
=1.22峰为甲基蜂。根据氢分布，应是两个化学位移一致的甲基峰，此
峰被分裂为二重峰(1:1)，说明与－CH －相连。b
=2.83峰为－CH －峰。该峰被
分裂为七重峰(峰高比为1:6:15:20:15:6:1)，说明与6个氢相邻。c
=7.09峰
为孤立峰。根据氢分布为5个氢，说明是不与其他氢核偶合的单取代苯。 ⑤Δ/J >10，符合n+1律与一级偶合的其他特征。综合上述理由，两个一级自旋系统。 为异丙苯
(2)某一含有C 、H 、N 和O 的化合物，其相对分子质量为147，C 为73.5％，H
为6%，N为9.5%，O为11％，核磁共振谱如图-25所示。试推测该化合物的结构。
①根据元素分析的结果可知：化合物分子式为C9H9ON
②U=6，结构式中可能具有苯环。
③积分线曲线知：氢分布为从右至左：a：b：c：d=2H：3H：4H。
④a含2个氢，单峰，为孤立的亚甲基蜂。a~3.5，可知CH2不是与氧相连(－Ar
－CH2－O－的为4.2~5.0)
⑤b含3个氢，单峰，为孤立的甲基蜂。b为3.5~3.8，由计算公式=+Si
估算，CH3与氧相连(CH3－O－)。
⑥d含4个氢，~7，双二重峰。说明是对位双取代苯环。
⑦综上所述，结构式为
⑧自旋系统：A3、A A‵B B‵、A2。
(3)已知化合物的分子式为C10H10Br2O，核磁共振谱如图14-26所示。
核磁共振波谱法课后习题
11 / 11 ① U=5，结构式中可能具有苯环。
② 由积分线曲线知：氢分布为从右至左：a ：b ：c ：d=3H ：1H ：1H ：5H 。 ③ a 含3个氢，单峰，为孤立的甲基蜂。a 为2.42，说明CH 3与C=O 相连，由计算公式=+Si 估算，而不是与氧相连(CH 3－O －的为3.5~3.8)。
④ d 含5个氢，=7.35。说明是单取代苯环。单峰，说明苯环与烃基相连。 ⑤ 分子式中扣除CH 3－C=O 与C 6H 5－，余C 2H 2Br 2，c 、d 皆为二重峰，
b =4.91、
c =5.33，说明存在着－CHBr －CHBr －基团。
⑥ 综上所述，结构式为
CH Br CH Br C O
CH 3
⑦自旋系统：A 5、AB 、A 3。
核磁共振波谱分析法习题
核磁共振波谱分析法习题 一、简答题 1．根据νo=γH0/2π,,可以说明一些什么问题？ 2．振荡器的射频为56.4MHz时，欲使19F及1H产生共振信号，外加磁场强度各需多少？ 3．何谓化学位移?它有什么重要性?在1H－NMR中影响化学位移的因素有哪些？ 4．下列化合物OH的氢核，何者处于较低场?为什么? 5．解释在下列化合物中，Ha、Hb的d值为何不同？ 6．何谓自旋偶合、自旋裂分？它有什么重要性？ 7．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。(1)说明这些峰的产生原因；(2)哪一组峰处于较低场?为什么/ 8．影响化学位移的因素有哪些？ 二、选择题
1．自旋核7Li、11B、75As, 它们有相同的自旋量子数Ι=3/2, 磁矩μ单位为核磁子，m Li =3.2560, m B=2.6880, m As=1.4349 相同频率射频照射，所需的磁场强度H大小顺序为( ) A B Li>B B>B As B B As>B B>B Li C B B>B Li>B As D B Li>B As>B Li 2．在O－H 体系中，质子受氧核自旋－自旋偶合产生多少个峰? ( ) A 2 B 1 C 4 D 3 3．下列化合物的1H NMR谱，各组峰全是单峰的是( ) A CH3-OOC-CH2CH3 B (CH3)2CH-O-CH(CH3)2 C CH3-OOC-CH2-COO-CH3 D CH3CH2-OOC-CH2CH2-COO-CH2CH3 4．一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( ) 5．化合物CH3COCH2COOCH2CH3的1H NMR谱的特点是( ) A 4个单峰 B 3个单峰，1个三重峰 C 2个单峰 D 2个单峰，1个三重峰和1 个四重峰 6．核磁共振波谱法中乙烯、乙炔、苯分子中质子化学位移值序是( )
核磁共振谱习题答案
核磁共振谱习题 一．选择题 1．以下五种核，能用以做核磁共振实验的有（ACE ） A：19F9B：12C6C：13C6 D：16O8E：1H1 2．在100MHz仪器中，某质子的化学位移δ=1ppm，其共振频率与TMS相差（A ）A ：100Hz B：100MHz C：1Hz D:50Hz E：200Hz 3．在60MHz仪器中，某质子与TMS的共振频率相差120Hz则质子的化学位移为（E ）A：1.2ppm B：12ppm C：6ppm D：10ppm E：2ppm 4．测试NMR时，常用的参数比物质是TMS，它具有哪些特点（ABCDE ） A：结构对称出现单峰B：硅的电负性比碳小C：TMS质子信号比一般有机物质子高场D：沸点低，且容易溶于有机溶剂中E：为惰性物质 5．在磁场中质子周围电子云起屏蔽作用，以下说法正确的是（ACDE ） A：质子周围电子云密度越大，则局部屏蔽作用越强 B：质子邻近原子电负性越大，则局部屏蔽作用越强 C：屏蔽越大，共振磁场越高D：屏蔽越大，共振频率越高 E：屏蔽越大，化学位移δ越小 6．对CH3CH2OCH2CH3分子的核磁共振谱，以下几种预测正确的是（ACD ） A：CH2质子周围电子云密度低于CH3质子 B：谱线将出现四个信号C：谱上将出现两个信号 D：
核磁共振习题答案
核磁共振习题答案 【篇一：核磁共振氢谱专项练习及答案】 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=1 的原子核在静磁场中，相对于外磁场，可能有两种取向。( ) 4 ．氢质子在二甲基亚砜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。( ) 6．核磁共振波谱中对于och3 、cch3 和nch3 ，nch3 的质子的化学位移最大。( ) 7 ．在核磁共振波谱中，耦合质子的谱线裂分数目取决于邻近氢核的个数。( ) 8 ．化合物ch3ch2och(ch3)2 的1h nmr 中，各质子信号的面积比为 9:2:1 。( ) 9 ．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用。( ) 10 ．化合物cl2ch —ch2cl 的核磁共振波谱中，h 的精细结构为三重峰。( ) 12 ．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。( ) 13 ．不同的原子核产生共振条件不同，发生共振所必需的磁场强度 (bO)和射频频率(v)不同。() 14 ．(ch3)4si 分子中1h 核共振频率处于高场，比所有有机化合物中的1h 核都高。( ) (一)判断题 (二)选择题(单项选择) 1 ．氢谱主要通过信号的特征提供分子结构的信息，以下选项中不是信号特征的是( ) 。 a .峰的位置； b .峰的裂分； c .峰高； d .积分线高度。2．以下关于“核自旋弛豫”的表述中，错误的是( )。 a .没有弛豫，就不会产生核磁共振；b.谱线宽度与弛豫时间成反 比； c ．通过弛豫，维持高能态核的微弱多数； d ．弛豫分为纵向弛豫和
第三章_核磁共振波谱法习题集及答案
第三章、核磁共振波谱法 一、选择题 ( 共80题 ) 1. 2 分 萘不完全氢化时，混合产物中有萘、四氢化萘、十氢化萘。附图是混合产物的核磁共 振谱图，A、B、C、D 四组峰面积分别为 46、70、35、168。则混合产物中，萘、四氢化萘，十氢化萘的质量分数分别如下：( ) (1) 25.4%，39.4%，35.1% (2) 13.8%，43.3%，43.0% (3) 17.0%，53.3%，30.0% (4) 38.4%，29.1%，32.5% 2. 2 分 下图是某化合物的部分核磁共振谱。下列基团中，哪一个与该图相符？( ) CH (1)CH3C CH2 O CH O CH3 (2)CH (3)CH3CH O 2 (4)C H3O CH O CH
H X ：H M ：H A =1：2：3 3. 2 分 在下面四个结构式中 (1) C CH 3 H R H (2)H C CH 3H CH 3 (3)H C CH 3CH 3 CH 3 (4) H C H H H 哪个画有圈的质子有最大的屏蔽常数 ？ （ ） 4. 1 分 一个化合物经元素分析，含碳 88.2%，含氢 11.8%，其氢谱只有一个单峰。它是 下 列 可 能 结 构 中 的 哪 一 个 ？ ( ) 5. 1 分 下述原子核中，自旋量子数不为零的是 ( )
(1) F (2) C (3) O (4) He 6. 2 分 在 CH3- CH2- CH3分子中，其亚甲基质子峰精细结构的强度比为 哪一组数据 ?（） (1) 1 : 3 : 3 : 1 (2) 1 : 4 : 6 : 6 : 4 : 1 (3) 1 : 5 : 10 : 10 : 5 : 1 (4) 1 : 6 : 15 : 20 : 15 : 6 : 1 7. 2 分 ClCH2- CH2Cl 分子的核磁共振图在自旋－自旋分裂后，预计 ( ) (1) 质子有 6 个精细结构 (2) 有 2 个质子吸收峰 (3) 不存在裂分 (4) 有 5 个质子吸收峰 8. 2 分 在 O - H 体系中，质子受氧核自旋－自旋偶合产生多少个峰 ? ( ) (1) 2 (2) 1 (3) 4 (4) 3 9. 2 分 在CH3CH2Cl 分子中何种质子值大? ( ) (1) CH3- 中的 (2) CH2- 中的 (3) 所有的 (4)
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核磁共振波谱法习题 集及答案
第三章、核磁共振波谱法 一、选择题 ( 共79题 ) 1. 2 分 萘不完全氢化时，混合产物中有萘、四氢化萘、十氢化萘。附图是混合产物的核磁共 振谱图，A、B、C、D 四组峰面积分别为 46、70、35、168。则混合产物中，萘、四氢化萘，十氢化萘的质量分数分别如下： ( ) (1) 25.4%，39.4%，35.1% (2) 13.8%，43.3%，43.0% (3) 17.0%，53.3%，30.0% (4) 38.4%，29.1%，32.5% 2. 2 分 下图是某化合物的部分核磁共振谱。下列基团中，哪一个与该图相符？( ) (1)CH3C CH2 O CH CH O CH3 (2)CH (3)CH3CH 2 O (4)C H3O CH O CH
H X ： H M ：H A =1：2： 3 3. 2 分 在下面四个结构式中 (1) C CH 3 H R H (2)H C CH 3H CH 3(3)H C CH 3CH 3CH 3(4)H C H H H 哪个画有圈的质子有最大的屏蔽常数 ？ （ ） 4. 1 分 一个化合物经元素分析，含碳 88.2%，含氢 11.8%，其氢谱只有一个单峰。它是 下列可能结构中的哪一个？ ( ) 5. 1 分 下述原子核中，自旋量子数不为零的是 ( ) (1) F (2) C (3) O (4) He 6. 2 分
在 CH 3- CH 2- CH 3分子中，其亚甲基质子峰精细结构的强度比为哪一组数据 ?（ ） (1) 1 : 3 : 3 : 1 (2) 1 : 4 : 6 : 6 : 4 : 1 (3) 1 : 5 : 10 : 10 : 5 : 1 (4) 1 : 6 : 15 : 20 : 15 : 6 : 1 7. 2 分 ClCH 2- CH 2Cl 分子的核磁共振图在自旋－自旋分裂后，预计 ( ) (1) 质子有 6 个精细结构 (2) 有 2 个质子吸收峰 (3) 不存在裂分 (4) 有 5 个质子吸收峰 8. 2 分 在 O - H 体系中，质子受氧核自旋－自旋偶合产生多少个峰 ? ( ) (1) 2 (2) 1 (3) 4 (4) 3 9. 2 分 在 CH 3CH 2Cl 分子中何种质子 值大 ? ( ) (1) CH 3- 中的 (2) CH 2- 中的 (3) 所有的 (4) 离 Cl 原子最近的 10. 2 分 在 60 MHz 仪器上，TMS 和一物质分子的某质子的吸收频率差为 120Hz ，则该质 子的化学位移为 ( ) (1) 2 (2) 0.5 (3) 2.5 (4) 4 11. 2 分 下图四种分子中，带圈质子受的屏蔽作用最大的是 ( ) C H H H C R C R C H (b)(c)(d)(a) 12. 2 分
《分析化学》第十四章 核磁共振波谱法
第十四章核磁共振波谱法- 经典习题1．试对照结构指出图14-1上各个峰的归属。 解：δ1.2 三重峰3H-CH2-CH3 δ2.0 单峰3H-CO-CH3 δ4.0 四重峰2H-O-CH2-CH3 δ6.8～7.6 4H-C6H4- δ9.8 单峰1H-NH- 图14-1 例题1的1H-NMR谱 2．由下述1H-NMR图谱，进行波谱解析，给出未知物的分子结构及自旋系统。（1）已知化合物的分子式为C4H10O，1H-NMR谱如图14-2所示。 图14-2 C4H10O的1H-NMR谱 解：u=(2+2×4-10)/2=0 δ1.13 三重峰6H -CH2-CH3（2个） δ3.38 四重峰4H -O-CH2-CH3（2个）
可能结构式为：CH3-CH2-O-CH2-CH3 自旋系统：2个A2X3 （2）已知化合物的分子式为C9H12，1H-NMR谱如图14-3所示。 图14-3 C9H12的1H-NMR谱 解：u=(2+2×9-12)/2=4 δ1.22 二重峰3H -CH-CH3 δ2.83 七重峰1H -CH-(CH3)2 δ7.09 单峰5H C6H5- 可能结构式为： 自旋系统：A6X，A5 （3）已知化合物的分子式为C10H10Br2O，1H-NMR谱如图14-4所示。 图14-4 C10H10Br2O的1H-NMR谱 解：u=(2+2×10-12)/2=5 δa 2.42 单峰3H -CO-CH3 δb 4.88 双峰1H
δc 5.33 双峰1H δd 7.35 单峰5H C6H5- 可能结构式为： 自旋系统：A5、AB、A3 3．某化合物分子式为C8H12O4，NMR图谱如图14-6所示，δa=1.31（三重峰，）δb=4.19（四重峰），δc=6.71（单峰），Jab=7Hz，峰面积积分值比a:b:c=3:2:1，试推断其结构式。 图14-6 C8H12O4的氢核磁共振谱 解：（1）计算不饱和度u=(2+2×8-1)/2=3 （2）由积分值比计算氢分布：a:b:c=3:2:1 分子式有12个H，可知分子具有对称结构为a:b:c=6H:4H:2H （3）偶合系统（ab） 为一级偶合A2X3系统（二个质子的四重峰与三个质子的二重峰） （4）根据δa=1.31，δb=4.19及偶合系统可以推测有-CH２CH3存在，并均向低场移动，故为-OCH２CH3型结构。 （5）δc=6.71一个质子单峰，由不饱和度可知不是芳环质子峰，在如此低场范围内的质子，可能为烯烃质子旁连接一个去屏蔽基团，使烯烃质子进一步去屏蔽，又因分子式中含有4个氧原子，可能有羰基，因此推测有型结构。 （6）根据以上提供的信息，化合物种可能有以下结构 以上正好为分子式的一半，故完整的结构式为
第三章_核磁共振波谱法习题集
第三章、核磁共振波谱法 一、选择题( 共79题) 1. 2 分 萘不完全氢化时，混合产物中有萘、四氢化萘、十氢化萘。附图是混合产物的核磁共 振谱图，A、B、C、D 四组峰面积分别为46、70、35、168。则混合产物中，萘、四氢化萘，十氢化萘的质量分数分别如下： ( ) (1) 25.4%，39.4%，35.1% (2) 13.8%，43.3%，43.0% (3) 17.0%，53.3%，30.0% (4) 38.4%，29.1%，32.5% 2. 2 分 下图是某化合物的部分核磁共振谱。下列基团中，哪一个与该图相符？( ) H X：H M：H A=1：2：3 3. 2 分 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？（） 4. 1 分 一个化合物经元素分析，含碳 88.2%，含氢 11.8%，其氢谱只有一个单峰。它是 下列可能结构中的哪一个？ ( )
5. 1 分 下述原子核中，自旋量子数不为零的是 ( ) (1) F (2) C (3) O (4) He 6. 2 分 在 CH3- CH2- CH3分子中，其亚甲基质子峰精细结构的强度比为哪一组数据 ?（） (1) 1 : 3 : 3 : 1 (2) 1 : 4 : 6 : 6 : 4 : 1 (3) 1 : 5 : 10 : 10 : 5 : 1 (4) 1 : 6 : 15 : 20 : 15 : 6 : 1 7. 2 分 ClCH2- CH2Cl 分子的核磁共振图在自旋－自旋分裂后，预计 ( ) (1) 质子有 6 个精细结构 (2) 有 2 个质子吸收峰 (3) 不存在裂分 (4) 有 5 个质子吸收峰 8. 2 分 在 O - H 体系中，质子受氧核自旋－自旋偶合产生多少个峰 ? ( ) (1) 2 (2) 1 (3) 4 (4) 3 9. 2 分 在 CH3CH2Cl 分子中何种质子⎛值大 ? ( ) (1) CH3- 中的 (2) CH2- 中的 (3) 所有的 (4) 离 Cl 原子最近的 10. 2 分 在 60 MHz 仪器上，TMS 和一物质分子的某质子的吸收频率差为 120Hz，则该质子的化学位移为 ( ) (1) 2 (2) 0.5 (3) 2.5 (4) 4 11. 2 分 下图四种分子中，带圈质子受的屏蔽作用最大的是 ( ) 12. 2 分 质子的©（磁旋比）为 2.67×108/(T s)，在外场强度为B0 = 1.4092Ｔ时,发生核磁共振的辐射频率应为 ( ) (1) 100MHz (2) 56.4MHz (3) 60MHz (4) 24.3MHz 13. 2 分 下述原子核没有自旋角动量的是 ( ) (1) (2) (3) (4) 14. 1 分 将放在外磁场中时，核自旋轴的取向数目为 ( ) (1) 1 (2) 2 (3) 3 (4) 5 15. 2 分 核磁共振波谱法中乙烯, 乙炔, 苯分子中质子化学位移 值序是 ( ) (1) 苯>乙烯>乙炔 (2) 乙炔>乙烯>苯 (3) 乙烯>苯>乙炔 (4) 三者相等
核磁共振波谱法+质谱法 练习题05 华南理工大学仪器分析
一、单选题 1. 以下自旋量子数I=0的原子核是（ ） A. 919 F B. 24He C. 11H D. 714 N 2. NMR 中，当质子核外电子云密度增加时（ ） A. 屏蔽效应增强，相对化学位移大，峰出现在高场 B. 屏蔽效应减弱，相对化学位移大，峰出现在高场 C. 屏蔽效应增强，相对化学位移小，峰出现在高场 D. 屏蔽效应增强，相对化学位移大，峰出现在低场 3. 下列化合物中，化学位移最小的是（ ） A. CH 3Br B. CH 3Cl C. CH 3I D. CH 3F 4. 下列化合物中，哪种标有*的氢具有最大的化学位移（ ） A. CH 4* B. CH 3*CH 3 C. CH 2* (CH 3)2 D. CH * (CH 3)3 5. 1HNMR 不能直接提供以下哪种结构信息（ ） A. 不同质子的种类数 B. 同类质子个数 C. 化合物中双键的个数与位置 D. 相邻碳原子上质子的个数 6. 二氟甲烷中质子峰的裂分数和强度为（ ） A. 1和1 B. 2和1:1 C. 3和1:2:1 D. 4和1:3:3:1 7. 下列哪种核磁技术不能简化图谱（ ） A. 加大磁场强度 B. 化学位移试剂 C. 去偶法 D. 改变内标试剂 8. 下列系统中，哪种质子和其它原子之间能观察到自旋分裂现象（ ） A. H O 16 - B. H Cl 35 - C. H Br 79 - D. H F 19 - 9. 下面化合物在NMR 中出现单峰的是（ ） A. CH 3CH 2Cl B. CH 3CH 2OH C. CH 3CH 3 D. CH 3CH(CH 3)2 10.分子式为C 5H 10O 的化合物，其NMR 谱上只出现两个单峰，最有可能的结构式为（ ） A. (CH 3)2CHCOCH 3 B. CH 3CH 2CH 2COCH 3 C. (CH 3)3COH D. CH 3CH 2COCH 2CH 3 11.下列分子中（a ）（b ）质子属于磁等价的是（ ） A. C CH 3 H Cl C CH 3 Ha B. C C Ha Hb F F C. Cl Ha Hb D. N Ha Hb H Cl Cl
核磁共振波谱法作业题
核磁共振波谱法 讲授内容 第一节.概述 第二节.基本原理 第三节.化学位移 第四节.自旋偶合和自旋系统 第五节.核磁共振仪和实验方法 第六节.氢谱的解析方法 第七节.碳谱简介 第一节.概述 第二节.基本原理 填空题 1.原子核是否有自旋现象是由其自旋量子数Ⅰ决定的，Ⅰ为的核才有自旋，为磁场 性核。 2.进行核磁共振实验时，样品要置于磁场中，是因为。 3.对质子（ =2.675×108 T-1·s-1）来说，仪器的磁场强度如为1.4092T，则激发用的射频 频率为。 选择题 1.下列原子核没有自旋角动量的是哪一种？ A．14N B．28Si C．31P D．33S E.1H 2.下述核中自旋量子数I=1/2的核是 A.16O B.19F C.2H D.14N E.12C 3.1H核在外磁场中自旋取向数为 A.0 B.1 C.2 D.3 E.4 4.若外加磁场的磁场强度H逐渐增大时，则使质子从低能级E跃迁至高能级E所需的能 量： A.不发生变化 B.逐渐变小 C.逐渐变大 D.不变或逐渐变小 E.不变或逐渐变大 简答题 1.试述产生核磁共振的条件是什么？ 2.一个自旋量子数为1/2的核在磁场中有多少种能态？各种能态的磁量子数取值为多 少？ 3.哪些类型的核具有核磁共振现象？目前的商品核磁共振仪主要测定是哪些类型核的核 磁共振？ 4.为什么强射频波照射样品会使NMR信号消失？而UV与IR吸收光谱法则不消失。
计算题 1.试计算在1.9406T的磁场中，1H、13C的共振频率。 2.试计算在25o C时，处在2.4T磁场中13C高能态核与低能态核数目的比例。 第三节.化学位移 填空题 1.有A，B，C三种质子，它们的共振磁场大小顺序为B A＞B B＞B C，则其化学位移δ的大 小顺序为。 2.有A，B，C三种质子，它们的屏蔽常数大小顺序为σA＞σB＞σC，试推测其共振磁场 B的大小顺序为。 3.在化合物CH3X中，随着卤原子X的电负性增加，质子共振信号将向磁场强度方向 位移。 选择题 1.不影响化学位移值的因素是： A.核磁共振仪的磁场强度 B.核外电子云密 度 C.磁的各向异性效应 D.所采用的内标试剂 E.使用的溶剂 2.在下列化合物中，质子化学位移（ppm）最大者为： A.CH3Br B.CH4 C.CH3OH D.CH3I E.CH3F 3.CH3X中随X电负性增大，H核信号： A.向高场位移，共振频率增加 B.向高场位移，共振频率降低 C.向低场位移，共振频率增加 D.向低场位移，共振频率降低 E.变化无规律 4.在磁场中质子周围电子云起屏蔽作用，以下几种说法正确的是： A.质子周围电子云密度越大，则屏蔽作用越小 B.屏蔽作用与质子周围的电子云密度无关 C.屏蔽越小，共振磁场越高 D.屏蔽越大，共振频率越高 E.屏蔽越大，化学位移δ越小 5.抗磁屏蔽效应和顺磁屏蔽效应对化学位移有重要贡献，结果是： A.抗磁屏蔽使质子去屏蔽，顺磁屏蔽使质子屏蔽 B.抗磁屏蔽使质子的共振信号向低场位移，顺磁屏蔽使质子的共振信号向高场位移 C.抗磁屏蔽使质子的δ值增大，顺磁屏蔽使质子的δ值减小 D.抗磁屏蔽使质子的δ值减小，即产生高场位移；顺磁屏蔽使质子的δ值增大，即产生 低场位移 E.抗磁屏蔽和顺磁场屏蔽均使质子去屏蔽
核磁共振习题及答案
第三章核磁共振谱习题对为1，错误为2 一、判断题（共16 题） [1] 自旋量子数I=1 的原子核在静磁场中，相对于外磁场，可能有两种取向。（2 ） [2] 氢质子在二甲基亚砜中的化学位移比在氯仿中要小。（2） [3] 核磁共振波谱仪的磁场越强，其分辨率越高。（1 ） [4] 核磁共振法中，测定某一质子的化学位移时，常用的参比物质是(CH3)4Si 分子。（1 ） [5] 在核磁共振波谱中，耦合质子的谱线裂分数目取决于临近氢核的个数。（1） [6] 核磁共振波谱中出现的多重峰是由于临近核的核自旋相互作用。（1） [7] 核磁共振法中，外磁场强度增大时，质子从低能级跃迁至高能级所需的能量变小。（2 ） [8] 核磁共振法中的耦合常数因外磁场强度的变大而增大。（2） [9] 对核磁共振波谱法，绕核电子云密度增加，核所感受到的外磁场强度会变小。（1 ） [10] NMR 波谱法中化学等价的核也是磁等价的，磁等价的核也是化学等价的。（2 ） [11] 羟基的化学位移随氢键的强度变化而移动，氢键越强，化学位移δ 值就越大。（1 ） [12] 碳谱的化学位移范围较宽(0-200)，所以碳谱的灵敏度高于氢谱。（3） [13] 在宽带去耦碳谱中，不同类型的碳核产生的裂分峰数目不同。（2） [14] 在13C NMR 谱中，由于13C-13C 相连的概率很低，所以通常不考虑13C 核间的耦合。（1 ） [15] 含19F 的化合物，可观测到19F 对13C 核的耦合裂分，且谱带裂分数符合n+1 规律。（1 ） [16] 在碳谱中，13C-1 H 发生耦合作用，但是13C-1 H 的耦合常数远比1 H-1 H 之间耦合常数小。（2） 二、选择题（共24 题） [1] 核磁共振的弛豫过程是（4 ）。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以无辐射途径释放而返回低能态 [2] 具有以下自旋量子数的原子核中，目前波谱学研究最多用途最广的是（1 ）。A. I=1/2 B. I=0 C. I=1 D. I>1 [3] 用核磁共振波谱法测定有机物结构，试样应是（3 ）。A. 单质B. 纯物质C. 混合物D. 任何样品 [4] 下列化合物中在核磁共振谱中出现单峰的是（3 ）。 A. CH3CH2Cl B. CH3CH2OH C. CH3CH3 D. CH3CH(CH3)2 [5] 核磁共振波谱解析分子结构的主要参数是（3 ）。A. 质荷比B. 波数C. 化学位移D. 保留值 [6] 在核磁共振波谱中，当质子核外电子云密度增加时（3 ）。A. 屏蔽效应增强，化学位移值大，峰在高场出现 B. 屏蔽效应减弱，化学位移值大，峰在高场出现 C. 屏蔽效应增强，化学位移值小，峰在高场出现 D. 屏蔽效应增强，化学位移值大，峰在低场出现 [7] 核磁共振波谱在广义上说也是一种吸收光谱法，但他与紫外-可见及红外吸收光谱法的关键差异之一是（1 ）。A. 吸收电磁辐射的频率区域不同 B. 检测信号的方式不同 C. 记录谱图的方式不同D. 样品必须在强磁场中测定 [8] 乙烯的质子化学位移值比乙炔的质子化学位移值大还是小？其原因是（2 ）。A. 大，因为磁的各向异性效应，使乙烯质子处在屏蔽区，乙炔质子处在去屏蔽区B. 大，因为磁的各向异性效应，使乙烯质子处在去屏蔽区，乙炔质子处在屏蔽区C. 小，因为磁的各向异性效应，使乙烯质子处在去屏蔽区，乙炔质子处在屏蔽区 D. 小，因为磁的各向异性效应，使乙烯质子处在屏蔽区，乙炔质子处在去屏蔽区
核磁共振波谱法课后习题
核磁共振波谱法 思考题和习题 1．解释下列各词 （1）屏蔽效应和去屏蔽效应 （2）自旋偶合和自旋分裂 （3）化学位移和偶合常数 （4）化学等价核和磁等价核 （1）屏蔽效应：原子核外电子运动在外加磁场B 0作用下产生与外加磁场方向相反的次级磁场，造成核实际受 到的磁场强度减弱。 去屏蔽效应：烯烃、醛、芳环中，π电子在外加磁场作用下产生环流，使氢原子周围产生感应磁场，如果 感应磁场的方向与外加磁场相同，即增加了外加磁场，所以在外加磁场还没有达到Bo 时，就发生能级的跃迁，称为去屏蔽效应，该区域称为去屏蔽区。 （2）自旋偶合：相邻核自旋产生核磁矩间的相互干扰，相互作用的现象。 自旋裂分：由自旋偶合引起的共振峰分裂现象。 （3）化学位移：在一定的辐射频率下，处于不同化学环境的有机化合物中的自旋核，产生核磁共振的磁场强 度或共振吸收频率不同的现象。 偶合常数：多重峰的峰间距；用来衡量偶合作用的大小。 （4）化学等价核：化学位移完全相同的核。 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。 2．下列哪一组原子核不产生核磁共振信号，为什么？ 21 H 、147N 199F 、126C 126C 、11H 126C 、16 8O 并不是是所有原子核都能产生核磁共振信号，原子核能产生核磁共振现象是因为具有核自旋，其自旋量子数不等于0。质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0 ，质量数为奇数的原子 核，自旋量子数为半整数，质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数。由此，12 6C 、 168 O 这一组原子核都不产生核磁共振信号。 3．为什么强射频波照射样品，会使NMR 信号消失，而UV 与IR 吸收光谱法则不消失？ 自旋核在磁场作用下，能级发生分裂，处在低能态核和处于高能态核的分布服从波尔兹曼分布定律，当B 0 = 1.409 T ，温度为300K 时，高能态和低能态的1H 核数之比为处于低能级的核数比高能态核数多十万分之一，而NMR 信号就是靠这极弱过量的低能态核产生的。若以合适的射频照射处于磁场的核，核吸收能量后,由低能态跃迁到高能态，其净效应是吸收，产生共振信号。若用强射频波照射样品，高能态核不能通过有效途径释放能量回到低能态，低能态的核数越来越少，一定时间后高能态和低能态的核数相等，这时不再吸收，核磁共振信号消失。而UV 与IR 吸收光谱法是根据光线被吸收后的减弱程度来判断样品中待测元素的含量的,即使用较强辐射照射，吸收也不会消失。 4．为什么用δ值表示峰位，而不用共振频率的绝对值表示？为什么核的共振频率与仪器的磁场强度有关，而偶合常数与磁场强度无关？ 屏蔽作用产生的共振条件差异很小，共振频率的绝对差值难以精确测定, 例：100 MHz 仪器，1H 因屏蔽作用引起的共振频率差约0-1500Hz ，仅为共振频率的百万分之十几；由于磁场强度不同，导致同种化学环
波谱分析习题解析
核磁共振波谱分析法习题 二、选择题 1．自旋核7Li、11B、75As, 它们有相同的自旋量子数Ι=3/2, 磁矩μ单位为核磁子，μLi=3.2560, μB=2.6880, μAs =1.4349 相同频率射频照射，所需的磁场强度H大小顺序为 ( ) A B Li>B B>B As B B As>B B>B Li C B B>B Li>B As D B Li>B As>B Li 2．在 O－H 体系中，质子受氧核自旋－自旋偶合产生多少个峰 ? ( ) A 2 B 1 C 4 D 3 3．下列化合物的1H NMR谱，各组峰全是单峰的是 ( ) A CH3-OOC-CH2CH3 B (CH3)2CH-O-CH(CH3)2 C CH3-OOC-CH2-COO-CH3 D CH3CH2-OOC-CH2CH2-COO-CH2CH3 4．一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 ( ) 5．自旋核7Li、11B、75As, 它们有相同的自旋量子数Ι=3/2, 磁矩μ单位为核磁子，μLi=3.2560, μB=2.6880, μAs =1.4349 相同频率射频照射, 所需的磁场强度H大小顺序为( )
A B Li>B B>B As B B As>B B>B Li C B B>B Li>B As D B Li>B As>B Li 6．化合物CH3COCH2COOCH2CH3的1H NMR谱的特点是 ( ) A 4个单峰 B 3个单峰，1个三重峰 C 2个单峰 D 2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、乙炔、苯分子中质子化学位移值序是 ( ) A 苯 > 乙烯 > 乙炔 B 乙炔 > 乙烯 > 苯 C 乙烯 > 苯 > 乙炔 D 三者相等 8．在下列因素中，不会使NMR谱线变宽的因素是 ( ) 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（其自旋量子数I=3/2）放在外磁场中，它有几个能态 ( ) A 2 B 4 C 6 D 8 10．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？（） 11．下图四种分子中，带圈质子受的屏蔽作用最大的是( )