6.一个分子式为C12H16O2的化合物,试根据核磁共振氢谱图14-7推测其结构式。
图14-6 C12H16O2的核磁共振氢谱
解:(1)计算不饱和度:U=(2+2×12-16)/2=5 (2)氢分布:(从右到左排列为a、b、c、d 峰) a峰相当的氢数=(9/9+5+3+7.5)×16=6H b峰相当的氢数=(5/9+5+3+7.5)×16=3H c峰相当的氢数=(3/9+5+3+7.5)×16=2H d峰相当的氢数=(7.5/9+5+3+7.5)×16=5H
(提示:可以用尺子直接量取积分高度后求氢分布) (3)结构推测:
δ 分裂峰 质子数 可能基团 相邻基团 1.1 单峰 6 (CH3)2 C 1.95 单峰 3 CH3 CO 3.1 单峰 2 CH2 O 7.1 单峰 5 C6H5- 可能结构式为:
-1
7.化合物分子式为C9H10O2,红外光谱图中在1735cm左右有一强吸收。试根据核磁共振波谱(图14-8)推测其结构式。
图14-8 C9H10O2的核磁共振谱
解:(1)计算不饱和度:U=(2+2×9-10)/2=5 (2)氢分布:(从右到左排列为a、b、c、d 峰)
a峰相当的氢数=(5/5+5+13+3)×10=2H b峰相当的氢数=(5/5+5+13+3)×10=2H c峰相当的氢数=(13/5+5+13+3)×10=5H d峰相当的氢数=(3/5+5+13+3)×10=1H
(提示:可以用尺子直接量取积分高度后求氢分布) (3)结构推测:
δ 分裂峰 质子数 可能基团 相邻基团 2.9 三重峰 2 CH2 C6H5- 4.1 三重峰 2 CH2 O 7.1 单峰 5 C6H5- 8.0 单峰 1 CHO 可能结构式为:
-1
-1
8.化合物分子式为C9H10O3,红外光谱图中在3000~2500cm有较宽的吸收带,1710cm左右有一强吸收。试根据其核磁共振谱(图14-9)推测该化合物的分子结构。
图14-9 C9H10O3的核磁共振谱
解:(1)计算不饱和度:U=(2+2×9-10)/2=5 (2)氢分布:(从右到左排列为a、b、c、d 峰) a峰相当的氢数=(0.51/0.51+0.51+1.3+0.25)×10=2H b峰相当的氢数=(0.51/0.51+0.51+1.3+0.25)×10=2H c峰相当的氢数=(1.3/0.51+0.51+1.3+0.25)×10=5H d峰相当的氢数=(0.25/0.51+0.51+1.3+0.25)×10=1H (提示:可以用尺子直接量取积分高度后求氢分布) (3)结构推测:
δ 分裂峰 质子数 可能基团 相邻基团 2.9 三重峰 2 CH2 CO 4.2 三重峰 2 CH2 O 7.1 多重峰 5 C6H5- 11.3 单峰 1 CHOH 可能结构式为:
9.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14-10。试推测该化合物的结构。
图14-10 相对分子质量为147的化合物的核磁共振谱 解:(1)求相对分子质量 含C数:147×73.5%/12=9 含H数:147×6%/1=9 含N数:147×9.5%/14=1 含O数:147×11%/16=1 相对分子质量为:C9H9NO
(1)计算不饱和度:U=(2+2×9+1-9)/2=6 (2)氢分布:(从右到左排列为a、b、c、d 峰) a峰相当的氢数=(7/7+11+6+6)×9=2H b峰相当的氢数=(11/7+11+6+6)×9=3H c峰相当的氢数=(6/7+11+6+6)×9=2H d峰相当的氢数=(6/7+11+6+6)×9=2H
(提示:可以用尺子直接量取积分高度后求氢分布) (3)结构推测:
δ 分裂峰 质子数 可能基团 相邻基团 3.5 单峰 2 CH2 C6H5- 3.7 单峰 3 CH2 O
δ6.9和δ7.2 为苯环对双取代典型峰型,即直观感觉为左右对称的四重峰,中间一对峰强,外侧一对峰弱。解析时,可以把它看成2个峰(c峰和d峰),每个峰各相当于2个质子,所以,可能基团为:-C6H5-可能结构式为:
10.指出图14-10中所示是哪个结构式。
图14-10 某化合物的1H-NMR图谱
解析:如果是结构式②或结构式③,与CH3相联的CH2应在δ2~3之间出现四重峰,而在图谱中无此峰,所以,不是结构式②或③;如果是结构式④,与O相联的CH3应在δ3~4之间出现单峰,而在图谱中无此峰,所以,也不是结构式④。应为结构式①。其理由如下: δ 分裂峰 质子数 可能基团 相邻基团 1.2 三重峰 3 CH3 CH2 2.2 单峰 3 CH3 CO 3.6 单峰 2 CH2 -CO-CH2-CO- 4.2 四重峰 2 CH2 CH3-O- 第十九章 平面色谱法
1.试推测下列化合物在硅胶薄层板上,以石油醚-苯(4:1)为流动相展开时的Rf值次序,并说明理由。
偶氮苯 对甲氧基偶氮苯
苏丹黄 苏丹红
对氨基偶氮苯 对羟基偶氮苯
答:根据组分在吸附色谱薄层板上展开的机理,组分的极性越大,Rf越小;组分的极性越小,Rf越大。六种化合物的分子结构均含有偶氮苯母核,根据取代基的极性便可排列出六种化合物的极性顺序。苏丹红、苏丹黄及对羟基偶氮苯均带有羟基官能团,它们的极性较强。但苏丹红、苏丹黄上的羟基H易与相邻氮原子形成分子内氢键,而使它们的极性大大下降,致使其极性小于对氨基偶氮苯。苏丹红极性大于苏丹黄,是因为苏丹红的共轭体系比苏丹黄长。所以六种化合物的极性次序为:偶氮苯<对甲氧基偶氮苯<苏丹黄<
苏丹红<对氨基偶氮苯<对羟基偶氮苯;可推测Rf值次序为:偶氮苯>对甲氧基偶氮苯>苏丹黄>苏丹红>对氨基偶氮苯>对羟基偶氮苯。
2.吸附薄层色谱中,欲使被分离极性组分Rf值变小,一般可采用哪些方法?
答:(1)增加吸附剂的活度 在薄层活化时,适当提高活化温度和延长活化时间,使吸附剂含水量减少,提高吸附剂的活度。
(2)降低展开剂极性 选择更弱极性的有机溶剂或降低混合溶剂终极性溶剂的比例,降低展开剂极性。对于具有酸碱性的组分,改善或调节展开剂的pH也可使组分的Rf值变小。
3.用薄层色谱法分离组分1和组分2时,当二组分存在有Rf1>Rf2,W1≈W2,试证明成立。
证明:∵,,
由,∴
4.化合物A在薄层板上从原点迁移7.6cm,溶剂前沿距原点16.2cm。(1)计算化合物A的Rf值;(2)色谱条件相同时,当溶剂前沿移至距原点14.3cm时,化合物A的斑点应在此薄层板的何处?
解:
L=L0×Rf=14.3×0.47=6.7(cm)
5.已知A与B两组分的相对比移值为1.5。当B物质在某薄层板上展开后,斑点距原点8.3cm,溶剂前沿到原点的距离为16cm,问若A在此板上同时展开,则A组分的展距为多少?A组分的Rf值为多少?
解:∵∴(cm)
6.在一定的薄层色谱条件下,当溶剂的移动速度为0.15cm/min时,测得A、B组分的Rf值分别为0.47和0.64。计算A和B组分的移动速度。
解:∵ ∴
,
,在平面色谱中
(cm/min)
(cm/min)
7.用薄层扫描法在高效薄层板上测得如下数据:L0=82mm,Rf=0的物质半峰宽为1.9mm,Rf=1的物质半峰宽为3.1mm,求该薄层板的分离数。
解:
8.在某分配薄层色谱中,流动相、固定相和载体的体积比为Vm:Vs:Vg=0.33:0.10:0.57,若溶质在固定相和流动相中的分配系数为0.50,计算它的Rf值和k。