分析化学经典习题(5)

2019-01-12 18:50

溶液,在480nm处用1cm比色皿测得它的吸光度为0.690。另有一含M0.000230mol/L,含R 0.000500mol/L的溶液,在同样条件下测得吸光度为0.540。试计算配合物的稳定常数。 解:在配位剂过量5倍以上时,金属离子几乎全部以MR2存在,因此:

2+

在R为0.000500mol/L的溶液中:

第十四章 核磁共振波谱法 -

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H-NMR谱

2.由下述H-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,H-NMR谱如图14-2所示。

1

1

1

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,H-NMR谱如图14-3所示。

1

图14-3 C9H12的 H-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:

1

自旋系统:A6X,A5

1

(3)已知化合物的分子式为C10H10Br2O,H-NMR谱如图14-4所示。

图14-4 C10H10Br2O的 H-NMR谱 解:u=(2+2×10-12)/2=5 δa 2.42 单峰 3H -CO-CH3 δb 4.88 双峰 1H

1

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

烯烃质子为等价质子(化合物结构对称呈现单峰),二个乙氧基峰重叠,此化合物有二种构型。 (7)查Sadtler(10269M)为反式丁烯二酸二乙酯。该化合物结构式为

-1

-1

1

4.某化合物的分子式为C5H7NO2,红外光谱中2230cm,1720cm有特征吸收峰,H-NMR谱数据为δ1.3(三重峰),δ3.45(单峰),δ4.25(四重峰),a、b、c的积分高度分别为15,10,10格,求出该化合物的结构式。

图14-5 C5H7NO2的H-NMR谱 解:u=(2+2×5+1-7)/2=3

1

红外光谱数据分析。该化合物含有(γ

C=O

=1720cm),和-C≡N(γ

-1

C≡N

=2230cm)

-1

氢分布:a峰相当的氢数=15/(15+10+10)×7=3H b峰相当的氢数=10/(15+10+10)×7=2H c峰相当的氢数=10/(15+10+10)×7=2H δ 分裂峰 质子数 可能基团 相邻基团 1.3 三重峰 3 CH3 CH2 3.45 单峰 2 CH2 CO 4.25 四重峰 2 CH2 O、CH3

δ4.25说明该基团与氧相连,使δ值移至低场;δ3.45的CH2为单峰,说明该基团与其他质子没有偶合,邻接羰基。因此,该化合物可能结构式为:

1

5.某化合物的分子式为C5H11NO2,核磁共振氢谱如图14-6所示,H-NMR谱数据为δ1.30(二重峰),δ3.01(单峰),δ3.82(单峰),δ4.45(四重峰),试推测其结构式。

图14-6 C5H11NO2的核磁共振氢谱

解:(1)计算不饱和度:U=(2+2×5+1-11)/2=1 (2)氢分布:

a峰相当的氢数=(10/10+20+3.3+3.3)×12=3.3≈3H b峰相当的氢数=(20/10+20+3.3+3.3)×12=6.6≈6H c峰相当的氢数=(3.3/10+20+3.3+3.3)×12=1.1≈1H d峰相当的氢数=(3.3/10+20+3.3+3.3)×12=1.1≈1H (3)结构推测:

δ 分裂峰 质子数 可能基团 相邻基团 1.30 二重峰 3 CH3 CH 3.01 单峰 6 (CH3)2 N 3.82 单峰 1 OH

4.45 四重峰 1 CH O 可能结构式为: CH3CH(OH)CON(CH3)2


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