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文檔簡介

1、高效液相色譜習題及參考答案、單項選擇題1. 在液相色譜法中,按分離原理分類,液固色譜法屬于( )A、分配色譜法B 、排阻色譜法C、離子交換色譜法D 、吸附色譜法2.在高效液相色譜流程中,試樣混合物在()中被分離。A、檢測器B 、記錄器C、色譜柱D 、進樣器3. 液相色譜流動相過濾必須使用何種粒徑的過濾膜?A、0.5 叩B、0.45 呵C、0.6 呵D、0.55 叩4. 在液相色譜中,為了改變色譜柱的選擇性,可以進行如下哪些操作?A、改變流動相的種類或柱子B、改變固定相的種類或柱長C、改變固定相的種類和流動相的種類D、改變填料的粒度和柱長5. 一般評價烷基鍵合相色譜柱時所用的流動相為( )A、甲

2、醇 / 水(83/17 )B、甲醇 / 水(57/43 )C、正庚烷/異丙醇(93/7)D、乙腈/ 水(1.5/98.56. 下列用于高效液相色譜的檢測器, ( )檢測器不能使用梯度洗脫。A、紫外檢測器B、熒光檢測器C、蒸發光散射檢測器7. 在高效液相色譜中,色譜柱的長度一般在( )范圍內。A、10 30cmB、20 50mC、 1 2mD 、示差折光檢測器D、2 5m8. 在液相色譜中 , 某組分的保留值大小實際反映了哪些部分的分子間作用力()A、組分與流動相B 、組分與固定相C、組分與流動相和固定相D 、組分與組分9. 在液相色譜中,為了改變柱子的選擇性,可以進行()的操作A、改變柱長B、

3、改變填料粒度10. 液相色譜中通用型檢測器是( )A、紫外吸收檢測器B、示差折光檢測器C、改變流動相或固定相種類D、改變流動相的流速C、熱導池檢測器D、氫焰檢測器11. 在環保分析中,常常要監測水中多環芳烴,如用高效液相色譜分析,應選用下述哪種檢波器A、熒光檢測器B、示差折光檢測器12. 在液相色譜法中,提高柱效最有效的途徑是(A、提高柱溫B、降低板高13. 在液相色譜中,不會顯著影響分離效果的是(A、改變固定相種類 B、改變流動相流速14. 不是高液相色譜儀中的檢測器是( )A、紫外吸收檢測器B、紅外檢測器15. 高效液相色譜儀與氣相色譜儀比較增加了(A、恒溫箱B、進樣裝置C 、電導檢測器)

4、C、降低流動相流速)C、改變流動相配比D 、吸收檢測器D 、減小填料粒度D 、改變流動相種類C 、差示折光檢測D 、電導檢測器C、程序升溫D、梯度淋洗裝置)溫控裝置16. 在高效液相色譜儀中保證流動相以穩定的速度流過色譜柱的部件是(A、貯液器B、輸液泵C、檢測器D17. 高效液相色譜、原子吸收分析用標準溶液的配制一般使用()水A 國標規定的一級、二級去離子水B 國標規定的三級水 C 不含有機物的蒸餾水 D無鉛(無重金屬)水18. 高效液相色譜儀與普通紫外可見分光光度計完全不同的部件是()A、流通池B、光源C、分光系統D、檢測系統19. 下列哪種是高效液相色譜儀的通用檢測器A、紫外檢測器B、熒光

5、檢測器C、安培檢測器D、蒸發光散射檢測器20. 高效液相色譜儀中高壓輸液系統不包括A、貯液器B、高壓輸液泵C、過濾器D、梯度洗脫裝置E、進樣器二、判斷題:1. 液相色譜分析時,增大流動相流速有利于提高柱效能。2. 高效液相色譜流動相過濾效果不好,可引起色譜柱堵塞。3. 高效液相色譜分析的應用范圍比氣相色譜分析的大。4. 反相鍵合相色譜柱長期不用時必須保證柱內充滿甲醇流動相。5. 高效液相色譜分析中,使用示差折光檢測器時,可以進行梯度洗脫。6. 在液相色譜法中,提高柱效最有效的途徑是減小填料粒度。7. 在液相色譜中,范第姆特方程中的渦流擴散項對柱效的影響可以忽略。8. 由于高效液相色譜流動相系統

6、的壓力非常高,因此只能采取閥進樣。9. 高效液相色譜儀的色譜柱可以不用恒溫箱,一般可在室溫下操作。10. 高效液相色譜中,色譜柱前面的預置柱會降低柱效。11. 液相色譜中,化學鍵合固定相的分離機理是典型的液液分配過程。12. 高效液相色譜分析中,固定相極性大于流動相極性稱為正相色譜法。13. 高效液相色譜分析不能分析沸點高,熱穩定性差,相對分子量大于 400 的有機物。14. 在液相色譜法中,約 70 80 的分析任務是由反相鍵合相色譜法來完成的。15. 在高效液相色譜儀使用過程中,所有溶劑在使用前必須脫氣。16. 填充好的色譜柱在安裝到儀器上時是沒有前后方向差異的。17. 保護柱是在安裝在進

7、樣環與分析柱之間的,對分析柱起保護作用,內裝有與分析柱不同固定相。18. 檢測器、泵和色譜柱是組成高效液相色譜儀的三大關鍵部件。19. 紫外可見光檢測器是利用某些溶質在受紫外光激發后,能發射可見光的性質來進行檢測的。20. 應用光電二極管陣列檢測器可以獲得具有三維空間的立體色譜光譜圖。三、簡答題1. 為什么作為高效液相色譜儀的流動相在使用前必須過濾、脫氣?2. 高效液相色譜有哪幾種定量方法,其中哪種是比較精確的定量方法,并簡述之。參考答案一、選擇題I. D 2.C 3.B 4.C5.A 6.D 7.A 8.C9.C 10.B 11.A 12.D 13.B 14.B 15.D 16.B 17.A

8、 18.A 19.D20.E二、判斷題1. X2. V 3. V 4. V 5. X 6. V 7. X 8. X 9. V 10. VII. X 12. V 13. X 14. V 15. V 16. X 17. X 18. V 19. X 20. V三、簡答題以防1. 高效液相色譜儀所用溶劑在放入貯液罐之前必須經過0.45 gm濾膜過濾,除去溶劑中的機械雜質,輸液管道或進樣閥產生阻塞現象。所有溶劑在上機使用前必須脫氣;因為色譜住是帶壓力操作的,檢測器 是在常壓下工作。若流動相中所含有的空氣不除去,則流動相通過柱子時其中的氣泡受到壓力而壓縮,流 出柱子進入檢測器時因常壓而將氣泡釋放出來,造成

9、檢測器噪聲增大,使基線不穩,儀器不能正常工作, 這在梯度洗脫時尤其突出。2. 高效液相色譜的定量方法與氣相色譜定量方法類似,主要有歸一化法、外標法和內標法。其中內標法是 比較精確的定量方法。它是將已知量的內標物加到已知量的試樣中,在進行色譜測定后,待測組分峰面積 和內標物峰面積之比等于待測組分的質量與內標物質量之比,求出待測組分的質量,進而求出待測組分的 含量質譜分析習題一、簡答題1以單聚焦質譜儀為例,說明組成儀器各個主要部分的作用及原理。2 雙聚焦質譜儀為什么能提高儀器的分辨率?3 試述飛行時間質譜計的工作原理 ,它有什么特點 ?4比較電子轟擊離子源、場致電離源及場解析電離源的特點。5試述化

10、學電離源的工作原理。6有機化合物在電子轟擊離子源中有可能產生哪些類型的離子?從這些離子的質譜峰中可以得到一些什么 信息?7如何利用質譜信息來判斷化合物的相對分子質量?判斷分子式?8色譜與質譜聯用后有什么突出特點?9如何實現氣相色譜質譜聯用?10 試述液相色譜質譜聯用的迫切性。二、選擇題1 3,3- 二甲基戊烷: 受到電子流轟擊后 , 最容易斷裂的鍵位是 : ( )A 1和4 B 2和 3 C 5和6 D 2和32 .在丁烷的質譜圖中,M對(M + 1)的比例是 ()A 100:1.1 B 100:2.2 C 100:3.3 D 100:4.43 下列化合物含 C、H或0、N,試指出哪一種化合物

11、的分子離子峰為奇數?()A C6H6B C6H5NO2 C C4H2N6O D C9H10O24.在下列化合物中 , 何者不能發生麥氏重排 ?()5 .用質譜法分析無機材料時,宜采用下述哪一種或幾種電離源 ?()A 化學電離源B 電子轟擊源C高頻火花源6 .某化合物的質譜圖上出現 m/z31的強峰,則該化合物不可能為()A 醚B醇C胺D醚或醇7 一種酯類(M=116 ),質譜圖上在 m/z 57 ( 100%),m/ z 29 (27% )及 m/z 43 ( 27% )處均有離子峰,初步推測其可能結構如下,試問該化合物結構為()A (CH3)2CHCOOC 2H5B CH 3CH 2COOC

12、H 2CH 2CH 3C CH 3(CH 2)3COOCH 3D CH3COO(CH 2)3CH38 按分子離子的穩定性排列下面的化合物次序應為()A苯 > 共軛烯烴 > 酮 > 醇B苯 > 酮 > 共軛烯烴 > 醇C共軛烯烴 > 苯 > 酮 > 醇D苯 > 共軛烯烴 > 醇 > 酮9 化合物在質譜圖上出現的主要強峰是()A m/z 15 B m/z 29C m/z 43D m/z 7110 溴己烷經 均裂后,可產生的離子峰的最可能情況為:()A m/z 93B m/ z 93 和 m/z 95C m/z 71D m/z

13、71 和 m/z 7311 .在C2H 5F中,F對下述離子峰有貢獻的是()A MB M+1C M+2D M 及 M+212 .某化合物的 MS圖上出現 m/e 74的強峰, R光譜在34003200c m -1有一寬峰,17001750c m-1有一強峰,則該化合物可能是()A R1( CH 2) 3 - COOCH 3B R1 -( CH2) 4 - COOHC R1 - CH 2(CH 3)- CH 2-CH - COOH D B 或 C13 .在質譜圖譜中若某烴化合物的(M + 1)和M峰的強度比為24: 100,則在該烴中存在碳原子的個數為( )。A 2 B 8 C 22 D 461

14、4 .在質譜圖中,CH 3C 1的M+2峰的強度約為 M峰的()A 1/3 B 1/ 2 C 1/4 D 相當15 在裂解過程中,若優先消去中性分子如CO 2,則裂解前后離子所帶電子的奇偶數()。A 發生變化B 不變C 不確定16 在裂解過程中,若優先消去游離基如OH ,則裂解后離子所帶電子的奇偶數( )。A 發生變化B 不變C 不確定17 某芳烴( M=134 ),質譜圖上在 m/z91 處有一強峰,其結構可能為( )。18 .在辛胺(CsHi9N)的質譜圖上,出現 m/z30基峰的是()。A 伯胺 B 仲胺 C 叔胺19 .下列化合物中,分子離子峰的質荷比為奇數的是()。A C8H6N4B

15、 C6H5NO 2 CC9H10O220 . C、H 和 O 的有機化合物的分子離子的質荷比()。A 為奇數 B 為偶數 C 由儀器的離子源所決定D 由儀器的質量分析器決定21 .含C、H和N的有機化合物的分子離子m /z的規則是()。A 偶數個N原子數形成偶數 m /z,奇數個N原子形成奇數 m /zB 偶數個N原子數形成奇數 m /z,奇數個N原子形成偶數 m/zC 不管 N 原子數的奇偶都形成偶數 m/zD 不管 N 原子數的奇偶都形成奇數 m/z22 .某含氮化合物的質譜圖上,其分子離子峰 m/z 為 265 ,則可提供的信息是()。A 該化合物含奇數氮,相對分子質量為 265B 該化

16、合物含偶數氮,相對分子質量為 265C 該化合物含偶數氮D 不能確定含奇數或偶數氮23 .一個酯類(M = 116 ),質譜圖上在 m/z57( 100 %), m/z29( 27 %)及 m/z43(27 % )均有離子峰,可推測該化合物的結構式應是()。A (CH 3)2CHCOOC 2H 5B CH 3CH 2COO(CH 2)2CH 3C CH 3(CH 2)3COOCH 324 在磁場強度保持恒定,而加速電壓逐漸增加的質譜儀中,最先通過固定的收集器狹縫的是(A 質荷比最低的正離子 B 質量最高的負離子C 質荷比最高的正離子 D 質量最低的負離子25 .在質譜圖譜中,CH 3Br的M

17、+ 2峰的強度約為 M峰的()。A 1/3 B 1/ 2 C 相當三、填空題1 .某化合物分子式為 C4H8O2, M=88,質譜圖上出現 m/z 60的基峰。則該化合物最大可能為11 .烯烴化合物的裂解特點是(1)有明顯的一系列峰;2)基峰是由裂解形成產生的12 脂肪醇化合物的裂解特點是(1)分子離子峰 ; ( 2 )由于失去一分子 ,并伴隨失去一分子,生成 M 一和 M 一峰; ( 3) 醇往往發生斷裂,基團優先失去,伯醇生成峰;仲醇生成峰;叔醇生成峰。13 .酮類化合物的裂解特點是(1 )分子離子峰;(2)特征是發生麥氏重排和斷裂,斷裂失去的概率較大;(3)芳香酮有較強的分子離子,基峰為

18、。14 酮類化合物的裂解特點是(1)分子離子峰;(2)發生重排。在C1 一 C3醛中,生成穩定的基峰,在高碳數直鏈醛中會形成;(3)芳香醛易生成m/z為105的。15 醚類化合物的裂解特點是(1 )脂肪醚化合物分子離子峰;(2)易發生i斷裂,(正電荷保留在氧原子上)形成一系列m/z=和斷裂形成一系列m/z=等碎片離子峰;(3)較長烷基鏈的芳醚發生斷裂生成和。16 羧酸、酯、酰胺類化合物的裂解特點是(1 )分子離子峰較;(2)發生斷裂,羧酸的分子離子峰斷裂生成 m/z=的碎片離子峰;酯的分子離子峰斷裂生成碎片離子峰;酰胺的分子離子峰斷裂生成 氫存在時,發生麥氏重排。m/z =的碎片離子峰;(3

19、)有17 一種取代苯的相對分子質量為120,質譜圖上出現 m/z120,92,91 峰,m/z120 為峰,m/z92 為峰,m/z91 為峰,化合物為。18 .正辛醇的質譜圖上出現一個m/z為偶數的峰m/z84 ,該離子為,失去的是和。19 .一種化合物的分子式為C4H8O,寫出與下面質譜峰相對應的離子和化合物的結構式。m/z72為,m/z44 為,m/z29 為,化合物為。20 .化合物分子式為 C2 H5 O,質譜圖上出現 m/z46 (61 %),45 ( 100% ,31 (5% )峰,其結構式為。一種醚的相對分子質量為102,質譜圖上出現 m/z87 ,73,59(基峰),31等主

20、要離子峰,其結構式為。四、正誤判斷1 .質譜圖中m/z最大的峰一定是分子離子峰。()2 .由C、H、0、N組成的有機化合物,N為奇數,M 定是奇數;N為偶數,M也為偶數。( )3 在質譜儀中,各種離子通過離子交換樹脂分離柱后被依次分離。()4 .由于產生了多電荷離子,使質荷比下降,所以可以利用常規的質譜檢測器來分析大分子質量的化合物。( )5 .在目前的各種質量分析器中,傅里葉變換離子回旋共振質量分析器具有最高的分辨率。()6 .單聚焦磁場分離器由于只能進行能量聚焦不能進行方向聚焦所以分辨率較低。()7質譜圖中不出現的離子是亞穩離子。8在裂解過程中,同一前體離子總是失去較大基團的斷裂過程占優勢

21、,稱為最大烷基丟失原則。()9 當化合物分子中含有 C=O 基團,而且與這個基團相連的鏈上有 氫原子,這種化合物的分子離子碎裂時, 此 氫原子可以轉移到 O 原子上去,同時月鍵斷裂。 ( )10 質譜分析是以基峰的 m/z 為標準(規定為零),計算出其他離子峰的 m/z 值。( )11 在化學電離源的質譜圖中,最強峰通常是準分子離子峰。( )12 快原子電離源中不加熱氣化,特別適合于分子量大、難揮發或熱穩定性差的樣品分析,并能獲得較強 的準分子離子峰和較豐富的碎片離子信息。 ( )13 由于不能生成帶正電荷的鹵素離子, 所以在質譜分析中是無法確定分子結構中是否有鹵元素存在的。 ()14 LC

22、一 MS 儀器中,大氣壓化學電離源( APCI )是最常見,所分析的化合物分子量一般小于 1000 產生的碎片離子很少,主要是準分子離子。 ( )15 MS 一 MS 聯用儀器主要是為了提高質譜分析的靈敏度和分辨率。()16 大氣壓化學電離源的采用使得質譜儀可以在常壓下操作。()17 貝農表的作用是幫助確定化合物的分子式。( )18 在標準質譜圖中,醇類化合物的分子離子峰很小或不出現。()質譜分析習題解答一、簡答題1以單聚焦質譜儀為例,說明組成儀器各個主要部分的作用及原理答:( 1)真空系統,質譜儀的離子源、質量分析器、檢測器必須處于高真空狀態。(2 )進樣系統,將樣品氣化為蒸氣送入質譜儀離子

23、源中。樣品在進樣系統中被適當加熱后轉化為即轉化為氣體。(3)離子源,被分析的氣體或蒸氣進入離子源后通過電子轟擊(電子轟擊離子源)、化學電離(化學電離源)、場致電 離(場致電離源)、場解析電離(場解吸電離源)或快離子轟擊電離(快離子轟擊電離源)等轉化為碎片 離子,然后進入( 4 )質量分析器,自離子源產生的離子束在加速電極電場作用下被加速獲得一定的動能, 再進入垂直于離子運動方向的均勻磁場中,由于受到磁場力的作用而改變運動方向作圓周運動,使不同質 荷比的離子順序到達檢測器產生檢測信號而得到質譜圖。(5)離子檢測器, 通常以電子倍增管檢測離子流。2雙聚焦質譜儀為什么能提高儀器的分辨率答:在雙聚焦質

24、譜儀中,同時采用電場和磁場組成的質量分析器,因而不僅可以實現方向聚焦,即將質荷比 相同而入射方向不同的離子聚焦,而且可以實現速度聚焦,即將質荷比相同,而速度(能量)不同的離子 聚焦。所以雙聚焦質譜儀比單聚焦質譜儀(只能實現方向聚焦)具有更高的分辨率。3 試述飛行時間質譜計的工作原理,它有什么特點 ?答:飛行時間質譜計的工作原理很簡單,儀器如下圖所示:如圖所示,飛行時間質量分析器的主要部分是一個既無電場也無磁場的離子漂移管。當離子在加速區得到 動能()后,以速度 進入自由空間(漂移區),貝U( T為離子飛過漂移區的時間,L為漂移區長度),可以看出,離子的漂移時間與其質荷比的平方根成正比,即離子的

25、質荷比越大,則飛行時間越長,反之依然。飛行時間質譜計的特點為: (1)工作原理簡單。質量分析器既不需要磁場,又不需要場,只需要直線漂 移空間,因此,儀器的機械結構較簡單,增長漂移路程 L 就可以提高分辨本領。 (2) 快速。在約 20ms 時間 內,就可以記錄質量為 0200a.m.u. 的離子。 (3) 要在短時間內快速記錄微弱的離子流, 只能采用高靈敏、 低噪音的寬頻帶電子倍增管,因此儀器的電子部分要求高。(4)質量分析系統需處于脈沖工作狀態,否則就無法確定離子的起始和到達時間,無法區分到達接受器的不同質量。4比較電子轟擊離子源、場致電離源及場解析電離源的特點。答:( 1)電子轟擊源, 電

26、子轟擊的能量遠高于普通化學鍵的鍵能, 因此過剩的能量引起分子多個鍵的斷裂, 產生許多碎片離子,因而能夠提供分子結構的一些重要的官能團信息,但對于相對分子質量較大、或極性 大,難氣化,熱穩定性差的有機化合物,在加熱和電子轟擊下,分子易破碎,難以給出完整分子離子信息。(2)在場致電離源的質譜圖上, 分子離子峰很清楚, 但碎片峰則較弱, 因而對于相對分子質量的測定有利, 但缺乏分子結構信息。 ( 3 )場解析電離源,電離原理與場致電離相同,解吸試樣分子所需能量遠低于氣化 所需能量,因而有機化合物不會發生熱分解,即使熱穩定性差的試樣仍能得到很好的分子離子峰,分子中 的 C-C 鍵一般不會斷裂, 因而很

27、少生成碎片離子。 總之, 場致電離和場解析電離源都是對電子轟擊源的必 要補充,使用復合離子源,則可同時獲得完整分子和官能團信息。5試述化學電離源的工作原理答:化學電離源內充滿一定壓強的反應氣體,如甲烷、異丁烷、氨氣等,用高能量的電子(100eV )轟擊反應氣體使之電離,電離后的反應分子再與試樣分子碰撞發生分子離子反應形成準分子離子QM+, 和少數碎片離子。在 CI 譜圖中,準分子離子峰往往是最強峰 ,便于從 QM+ 推斷相對分子質量,碎片峰較少,譜圖 簡單,易于解釋。6有機化合物在電子轟擊離子源中有可能產生哪些類型的離子?從這些離子的質譜峰中可以得到一些什么 信息?答:( 1)分子離子。從分子

28、離子峰可以確定相對分子質量。(2)同位素離子峰。當有機化合物中含有S,Cl,Br 等元素時,在質譜圖中會出現含有這些同位素的離子峰,同位素峰的強度比與同位素的豐度比相 當,因而可以也來判斷化合物中是否含有某些元素(通常采用 M+2/M 強度比)。( 3)碎片離子峰。根 據碎片離子峰可以和闡明分子的結構。另外尚有重排離子峰、兩價離子峰、亞穩離子峰等都可以在確定化 合物結構時得到應用。7如何利用質譜信息來判斷化合物的相對分子質量?判斷分子式?答:利用分子離峰可以準確測定相對分子質量。高分辨質譜儀可以準確測定分子離子或碎片離子的質荷比,故可利用元素的精確質量及豐度比計算元 素組成。8 色譜與質譜聯用

29、后有什么突出特點?答:質譜法具有靈敏度高、定性能力強等特點。但進樣要純,才能發揮其特長。另一方面,進行定量分析 又比較復雜。氣相色譜法則具有分離效率高、定量分析簡便的特點,但定性能力卻較差。因此這兩種方法 若能聯用,可以相互取長補短,其優點是:(1)氣相色譜儀是質譜法的理想的“進樣器”,試樣經色譜分離后以純物質形式進入質譜儀,就可充分發揮質譜法的特長。(2)質譜儀是氣相色譜法的理想的“檢測器”,色譜法所用的檢測器如氫焰電離檢測器、熱導池檢測器、電子捕獲檢測器都具有局限性。而質譜儀能檢出 幾乎全部化合物,靈敏度又很高。所以,色譜一質譜聯用技術既發揮了色譜法的高分離能力,又發揮了質譜法的高鑒別能力

30、。這種技術 適用于作多組分混合物中未知組分的定性鑒定;可以判斷化合物的分子結構;可以準確地測定未知組分的 分子量;可以修正色譜分析的錯誤判斷;可以鑒定出部分分離甚至末分離開的色譜峰等。因此日益受到重 視,現在幾乎全部先進的質譜儀器都具有進行聯用的氣相色譜儀,并配有計算機,使得計算、聯機檢索等 變得快捷而準確。9如何實現氣相色譜-質譜聯用?答:實現GC-MS聯用的關鍵是接口裝置,起到傳輸試樣,匹配兩者工作氣體的作用。10 .試述液相色譜-質譜聯用的迫切性.答:生命過程中的化學是當前化學學科發展的前沿領域之一。高極性、熱不穩定、難揮發的大分子有機化 合物和生物樣品難以采用 GC-MS進行分析。液相

31、色譜雖然不受化合物沸點的限制,并能對熱穩定性差的 試樣進行分離、分析,但由于其定性能力差,所以應用得到來極大的限制。這類化合物的分離分析成為分 析化學家面臨的重大挑戰。開發液相色譜與有機質譜的聯用技術是迫切需要解決的課題。二、選擇題B、D、B、C、C、C、B、A、C、B、A、C、C、A、B、A、B、A、B、B、A、A、B、C、C三、填空題1 正丁酸2 . 12CH312CH3、12CH313CH3、13CH313CH3 ;m/z(M)、m/z 31(M+1)、m/z 32(M+2)。3 分子失去一個電子,-開裂和麥氏重排4 C12Cl35、C13Cl35、 C12Cl37、C13Cl37 o

32、; M、M + 1、M + 2、M + 3。5 最大;一個電子;相對分子質量;相對強度;離子源的轟擊能量6 電子轟擊;快原子轟擊;化學;電噴霧7 正比;同位素離子; 64 ;66 ;3:18強;二電子共扼;兩個鍵;脫水9奇數; 15 ;29 ;43. ;43(C 3 H 7); 57(C 4H 9十);較大的烷基10 分子離子;91(C 7H7十); 91 + 14n ; 65 ; 3 ; 9211. m/z 41+ 14n ( n =0 , 1,2,)碎片離子; m/z41; CH 2 = CHCH 2 +CH3CH212 .很弱或不存在;水;乙烯; 18 ; 46 ;:較大體積的;m/z3

33、1(CH 2 = O十H); m/z45=OH); m/z59 (CH3)2 C=OH13 .較強;較大烷基;C6H 5C O14 .較強;麥氏;CHO ; M 一 29;C6H 5 C O15 .較弱;45 , 59 , 73 ,碎片離子峰(31 + 14n ); ; 29 , 43 , 57 , 71 ; C6H5 - O 十 H ;CH 2 =CHR16.明顯; ; 45; NH2C O; R1C O; 44; HOCO;17 .分子離子;甲苯正離子;草嗡離子;正丙基苯18 . C4H9CH - C 十 H2;水;乙烯19 分子離子;重排離子 CH2 =CH -O +H ; HC O 正

34、丁醛20. CH3OCH3; CH3CH2OCH2CH2CH2CH3四、正誤判斷質譜分析習題一、選擇題1 . 3,3- 二甲基戊烷: 受到電子流轟擊后 , 最容易斷裂的鍵位是 :()A 1 和4B 2和3C 5和6D 2和32 .在丁烷的質譜圖中, M對(M + 1)的比例是()A 100:1.1 B 100:2.2 C 100:3.3 D 100:4.43 .下列化合物含 C、H或0、N,試指出哪一種化合物的分子離子峰為奇數?()A C6H6B C6H5NO2 C C4H2N6O D C9H10O24 .某化合物的質譜圖上出現 m/z31的強峰,則該化合物不可能為()A醚B醇C胺D醚或醇5

35、一種酯類(M=116 ),質譜圖上在 m/z 57 ( 100%),m/ z 29 (27% )及 m/z 43 ( 27% )處均有離子峰,初步推測其可能結構如下,試問該化合物結構為()A(CH3)2CHCOOC 2H5BCH 3CH 2COOCH 2CH2CH3CCH 3(CH 2)3COOCH 3DCH3C00(CH 2)3CH 36 按分子離子的穩定性排列下面的化合物次序應為()A苯 > 共軛烯烴 > 酮 > 醇B苯 > 酮 > 共軛烯烴 > 醇C共軛烯烴 > 苯 > 酮 > 醇D苯 > 共軛烯烴 > 醇 > 酮7

36、 溴己烷經均裂后,可產生的離子峰的最可能情況為:()A m/z 93B m/ z 93 和 m/z 95C m/z 71D m/z 71 和 m/z 738 .某化合物的MS圖上出現 m/e 74的強峰, R光譜在34003200c m -1有一寬峰,17001750c m-1有一強峰,則該化合物可能是()A R1 -( CH2) 3 - COOCH 3B R1( CH 2) 4 - COOHC R1 -CH2(CH3) CH 2- CH -COOHD B 或 C二、填空題1 某芳烴(M=134 ),質譜圖上在 m/z91處有一強峰,其結構可能為()。2 .一種取代苯的相對分子質量為 120,

37、質譜圖上出現 m/z120 ,92,91峰,m/z120 為峰, m/z92 為峰, m/z91 為峰,化合物為。3 .正辛醇的質譜圖上出現一個m/z為偶數的峰m/z84 ,該離子為,失去的是和。4 .一種化合物的分子式為 C4H8O,寫出與下面質譜峰相對應的離子和化合物的結構式。m/z72為,m/z44 為,m/z29 為,化合物為。5 .化合物分子式為 C2H5O,質譜圖上出現 m/z46 (61 %),45 ( 100% ,31 (5% )峰,其結構式為。一種醚的相對分子質量為102,質譜圖上出現 m/z87 ,73,59(基峰),31等主要離子峰,其結構式為結構推導題1 某未知物的分子

38、式為C8H16O,質譜如圖16-23所示,試推測出其結構并說明峰歸屬I時A0-山】111-IJ I丄 .to no go粗 I2K)lio 12V LioniS-23 CBHltO的履満紫外-可見分光光度和紅外光譜法習題及參考答案一、填空題1、 分子內部的運動方式有三種,即:、 和,相應于這三種不同的運動形式,分子具有 能級、能級和能級。2、 折射率是指光線在速度與在速度的比值。當溫度、光波波長固定后,有機化合物折射率主要決定于物質的 和。通過折射率可以測定岀、以及等。3、 飽和碳氫化合物分子中只有 鍵,只在產生吸收,在200-1000nm 范圍內不產生吸收峰,故此類化合物在紫外吸收光譜中常用

39、來做 。4、 在中紅外光區中,一般把 4000-1350cm -1區域叫做,而把1350-650 區域叫做。5、 在有機化合物中,常常因取代基的變更或溶劑的改變,使其吸收帶的最大吸收波長發生移動,向長波方向移動稱為,向短波方向移動稱為 。6、 在朗伯一比爾定律1/1。= 10 -abc中,Io是入射光的強度,I是透射光的強度,a是吸光系數,b是光通過透 明物的距離,即吸收池的厚度,c是被測物的濃度,則透射比T =,百分透過率T% =, 吸光度A與透射比T的關系為 。7、 在單色器的線色散率為0.5mm/nm的條件下用原子吸收分析法測定鐵時,要求通帶寬度為0.1nm ,狹縫寬度要調到。8、 紫外

40、吸收光譜分析可用來進行在紫外區范圍有吸收峰的物質的 及 分析。9、 在紫外光譜中,隨溶劑極性增加,R帶移,K帶移10、 某單色器的線色散率為0.5mm/nm,當出射狹縫寬度為0.1mm 時,則單色儀的光譜通帶寬度為。11、 對于紫外及可見分光光度計 ,在可見光區可以用玻璃吸收池,而紫外光區則用 吸收池進行測量。12、紅外光譜是由于分子振動能級的躍遷而產生,當用紅外光照射分子時,要使分子產生紅外吸收,則要滿足兩個條件:(1),(2)。13、把無色的待測物質轉變成為有色物質所發生的化學反應稱為 所用試劑為。二、選擇題1、符合吸收定律的溶液稀釋時,其最大吸收峰波長位置()。A. 向長波移動B. 向短

41、波移動C. 不移動D. 不移動,吸收峰值降低2、某化合物在紫外光區204nm 處有一弱吸收帶,在紅外特征區有如下吸收峰:3400cm -12400 cm -1寬而強的吸收,1710 cm -1。則該化合物可能是:()A.醛B.酮C.羧酸D.酯3、 光學分析法中,使用到電磁波譜,其中可見光的波長范圍為 。A. 10 400nm; B. 400 750nm; C. 0.75 2.5mm; D. 0.1 100cm4、 棱鏡或光柵可作為。A.濾光元件; B.聚焦元件;C.分光元件;D.感光元件.5、 紅外光譜法中的紅外吸收帶的波長位置與吸收譜帶的強度,可以用來。A.鑒定未知物的結構組成或確定其化學基

42、團及進行定量分析與純度鑒定;B.確定配位數; C.研究化學位移;D.研究溶劑效應.6、某種化合物,其紅外光譜上 3000-2800cm-1,1460 cm -1,1375 cm-1和720 cm-1等處有主要吸收帶,該化合物可能是 。A.烷烴;B.烯烴;C.炔烴;D.芳烴;E.羥基化合物。7、電磁輻射的微粒性表現在哪種性質上()。A.能量B.頻率C.波長D.波數8、 指出下列化合物中,哪個化合物的紫外吸收波長最大()。A. CH 3CH2CH3B. CH 3CH2OHC. CH 2=CHCH 2CH=CH 2D. CH 3CH=CHCH=CHCH 39、 有一含氧化合物,如用紅外光譜判斷是否為

43、羰基化合物,重要依據的譜帶范圍為。A. 3500-3200cm1 ;B. 1500-1300 cm 1 ;C. 1000-650 cm 1;D.-11950-1650 cm 1.10、 溶劑對電子光譜的影響較為復雜,改變溶劑的極性,。A.不會引起吸收帶形狀的變化;B.會使吸收帶的最大吸收波長發生變化;C.精細結構并不消失;D. 對測定影響不大.11、在酸性條件下,苯酚的最大吸波長將發生何種變化? A.紅移 B.藍移 C.不變D.不能確定12、下列光譜中屬于帶光譜的有 AR ; B.AES ; C.AAS ; D.UV13、 某化合物的紫外吸收光譜圖如下圖,其入max為nm。A 250nm B

44、340nm C350nm D 310nmE 300nm三、簡答題1、解釋實際上紅外吸收譜帶(吸收峰)數目與理論計算的振動數目少的原因。2、某一化合物分子式為 CsHsO,其紅外光譜圖如下。試寫出其結構式。 某化合物的分子式為 C8H8O2,紅外光譜的主要峰有 3030cm -1,2950 cm -1,2860 cm -1,2820 cm -1,2730 cm 1,1690 cm 1,1610 cm 1,1580 cm 1,1520 cm 1,1465 cm 1,1430 cm 1,1395 cm 1,825 cm -1,請指定結構并歸屬各峰。參考答案一、填空題1 .電子相對于原子核的運動,原子

45、在平衡位置的振動,分子本身繞其中心的轉動,電子,振動、轉動2、空氣中的傳播,試樣中的傳播,組成,分子結構,物料的純度,雜質的含量,溶液的濃度3、b鍵,遠紫外區,溶劑4、特征譜帶區,指紋區。5、 紅移, 藍移。6、 1/1心 X 100%, _-logT_。7、 _ 。8、 檢定、結構9、 藍_紅10、0.2nm11、石英12、(1)輻射光子具有的能量與發生振動躍遷所需的躍遷能量相等(2)輻射與物質之間有耦合作用。4. 何謂化學位移?它有什么重要性?在1H - NMR中影響化學位移的因素有哪些?5 下列化合物0H的氫核,何者處于較低場 ?為什么?(II)6 .解釋在下列化合物中, Ha、Hb的d

46、值為何不同?Ha:=7.72Hb:e7.0(1)說明這些峰的產1 .自旋核 7 8 9 10Li、11B、75As,它們有相同的自旋量子數 13/2,磁矩單位為核磁子muHbH大小順序為(A Bu>Bb>Bas BBas>Bb>BuC Bb>Bu>BasD BLi >Bas>B Li=3.2560, mB=2.6880, mAs =1.4349相同頻率射頻照射,所需的磁場強度2在OH體系中,質子受氧核自旋自旋偶合產生多少個峰?()3 .下列化合物的1H NMR譜,各組峰全是單峰的是A CH 3-OOC-CH 2CH 3B (CH 3)2CH-O-

47、CH(CH 3)2C CH 3-OOC-CH 2-COO-CH 3D CH3CH2-OOC-CH 2CH 2-COO-CH 2CH 34 .一種純凈的硝基甲苯的 化合物是下列結構中的NMR圖譜中岀現了 3組峰,其中一個是單峰,一組是二重峰,一組是三重峰。該6NNO(ch35 .自旋核7Li、11=3.2560, mB=2.6880,mAs75As,它們有相同的自旋量子數=1.4349相同頻率射頻照射,所需的磁場強度HA Bu>Bb>Bas化合物CH 3COCHA 4個單峰C 2個單峰13/2,磁矩卩單位為核磁子,mLi大小順序為(B U>Bas> B LiB Bas&g

48、t;Bb>BuC Bb>Bu>Bas2CH3的1H NMR 譜的特點是 (3個單峰,1個三重峰2個單峰,1個三重峰和1個四重峰 苯分子中質子化學位移值序是2COOCH核磁共振波譜法中乙烯、乙炔、A苯 > 乙烯 > 乙炔B乙炔 >乙烯 >苯C乙烯 >苯 > 乙炔D三者相等在下列因素中,不會使磁場不均勻NMR譜線變寬的因素是1=3/2 )放在外磁場中,它有幾個能態C4610 .在下面四個結構式中0哪個畫有圈的質子有最大的屏蔽常數A 2增大射頻輻射的功率試樣的粘度增大 種種原因使自旋-自旋弛豫(橫向弛豫)的速率顯著增大11總將:(其自旋量子數11

49、 下圖四種分子中,帶圈質子受的屏蔽作用最大的是H HRR R6一HJ I I RH(0住)©12 .核磁共振的弛豫過程是()A自旋核加熱過程B自旋核由低能態向高能態的躍遷過程C自旋核由高能態返回低能態,多余能量以電磁輻射形式發射出去D高能態自旋核將多余能量以無輻射途徑釋放而返回低能態三、填空題1 . NMR 法中影響質子化學位移值的因素有:核磁共振波譜分析法習題解答一、簡答題1 .根據n°=gHo/2p,可以說明一些什么問題?答:這是發生核磁共振的條件。由該式可以說明:(1)對于不同的原子核,由于磁旋比g不同,發生共振的條件不同;即發生共振時n o和Ho的相對值不同。(2)

50、對于同一種核,當外加磁場一定時,共振頻率也一定;當磁場強度改變時,共振頻率也隨著改變。2 振蕩器的射頻為56.4MHz時,欲使19 F及1H產生共振信號,外加磁場強度各需多少?答:Bo(1H)= 2pn o/g = 2 X 3.14159 X 56.4/2.68=132.2MHz19Bo( F)= 2 X 3.14159 X 56/2.52=139.52 MHz3 .已知氫核1H磁矩為2.79,磷核31P磁矩為1.13,在相同強度的外加磁場條件下,發生核躍遷時何者需 要較低的能量?答:設外加磁場為 HU.何謂化學位移?它有什么重要性?在1H - NMR中影響化學位移的因素有哪些? 答:由于氫核

51、在不同化合物中所處的環境不同,所受到的屏蔽作用也不同,由于屏蔽作用所引起的共振時 磁場強度的移動現象稱為化學位移由于化學位移的大小與氫核所處的化學環境密切相關,因此有可能根 據化學位移的大小來考慮氫核所處的化學環境,亦即有機物的分子結構特征. 由于化學位移是由核外電子云密度決定的,因此影響電子云密度的各種因素都會影響化學位移,如與 質子相鄰近的元素或基團的電負性,各項異性效應,溶劑效應,氫鍵等。H發生躍遷需要吸收的電磁波頻率為:n0(1H)=2 X 2.79 X 5.05 X 105下列化合物OH的氫核,何者處于較低場 ?為什么? x H/6.63 X 10-34 = 46.29 X 1(0H

52、s-1 = 46.29H MHz對于31P核:(II)n0(31 P)=2 X 1.13 X 5.05 X 1% X H/6.63 X 10-34 = 17.21 X 1&Hs-1 = 17.21H MHz答:(I)中-OH質子處于較低場,因為-HC=O具有誘導效應。而(II)中甲基具有推電子效應.6 .解釋在下列化合物中,Ha、Hb的d值為何不同?Ha:=7.72Hb:=7.40Hb答:Ha同時受到苯環,羰基的去屏蔽效應,而Hb則只受到苯環的去屏蔽效應,因而Ha位于較低場.7 何謂自旋偶合、自旋裂分?它有什么重要性?答:有機化合物分子中由于相鄰質子之間的相互作用而引起核磁共振譜峰的裂

53、分,稱為自旋軌道偶合, 簡稱自旋偶合,由自旋偶合所引起的譜線增多的現象稱為自旋-自旋裂分,簡稱自旋裂分偶合表示質子 間的相互作用,裂分則表示由此而引起的譜線增多的現象由于偶合裂分現象的存在,可以從核磁共振譜 圖上獲得更多的信息,對有機物結構解析非常有利.8 .在CH 3-CH 2-COOH的氫核磁共振譜圖中可觀察到其中有四重峰及三重峰各一組。(1)說明這些峰的產生原因;(2)哪一組峰處于較低場?為什么/答:(1)由于a-,b-位質子之間的自旋偶合現象,根據(n+1 )規律,CH3 質子核磁共振峰被亞甲基質子裂分為三重峰,同樣,亞甲基質子被鄰近的甲基質子裂分為四重峰。(2)由于a-位質子受到羧基

54、的誘導作用比b-質子強,所以亞甲基質子峰在低場岀峰(四重峰) 。9 .簡要討論13C-NMR在有機化合物結構分析中的作用。答:碳原子構成有機化合物的骨架,而13 C譜提供的是分子骨架最直接的信息,因而對有機化合物結構鑒定很有價值。與氫譜一樣,可根據13C的化學位移de確定官能團的存在。而且,de比dH大很多,出現在較寬的范 圍內,它對核所處化學環境更為敏感,結構上的微小變化可在碳譜上表現岀來。同時碳譜圖中峰的重疊比 氫譜小得多,幾乎每個碳原子都能給岀一條譜線,故對判斷化合物的結構非常有利。同時,由于不同種類碳原子的弛豫時間相差較大,因而可以借以了解更多結構信息及分子運動情況。10 影響化學位移的因素有哪些?答:誘導效應、共軛效應、立體效應、磁各向異性效應和溶劑效應。二、選擇題B、B、C、B、B、D、A、B、B、C、B、D三、填空題;磁各向異

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