GRE科目考试:化学:HNMR和CNMR光谱学

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例子问题

例子问题1:和Cnmr光谱学

下面哪个选项最有可能代表下面所示分子的氢谱?

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可能的答案:

两个三胞胎,两个双胞胎,一个单胞胎

一个四重奏,一个三连音,三个双音

一个四重奏,一个三连音,两个双连音,一个单连音

一个四重奏,两个三连音,一个双音,一个单音

一个四重奏,一个三连音,一个双音,一个单音

正确答案:

一个四重奏,一个三连音,两个双连音,一个单连音

解释

总共有4个芳香族质子,与两组相同的质子对一致。这将导致两种不同的芳香信号,每一种都有一个双偶体,每一种都积分了两个质子。

酮旁边的甲基质子会被抽电子的酮基团去屏蔽,导致下场位移。这个信号是单线态的,因为甲基附近没有质子。

最后,乙基会有两个信号,一个是芳香环旁边的两个质子的信号(因为芳香环的存在而向下移),一个是末端质子的高屏蔽峰。芳香环旁边的质子将由相邻的三个氢原子形成四重奏,而末端峰将由相邻的两个氢原子形成三重奏。

最后的结果是一个四重态(乙基),一个三元态(乙基端),两个双重态(芳香族)和一个单重态(甲基)。

示例问题14:有机化学

Untitled_document-2

当对1-乙基乙醇酸进行氢核磁共振时(上图),最可能看到以下哪项观察结果?

可能的答案:

单人唱,三连唱,四重奏

一个双联体和一个三联体

一个单胞胎和两个三胞胎

一首单人唱和一首四重奏

单连,双连,三连

正确答案:

单人唱,三连唱,四重奏

解释

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看一下上面的结构,我们可以看到这个分子只有三个连着质子的碳。这些碳被标记为1 2 3。

核磁共振问题中的一个重要概念是确定同一化合物上的两个碳是否会有相同的质子分裂,从而在核磁共振中不可区分(即这两个碳代表两个单独的峰还是一个大峰?)在这种情况下,C1和C3与C2很容易区分开来,因为C1和C3连着3个氢,而C2只连着2个。因为C2和一个3质子的碳相邻,我们知道分裂模式会显示至少一个四重奏。这将把我们的答案选择缩小到两个选项。

因为C1和C3含有相同数量的质子,我们需要确定它们是代表一个大峰,还是两个独立的峰。观察这个化合物,我们可以看到C3与C2中的一个双质子碳相邻,而C1不与任何质子键碳相邻;因此,我们可以预期C1不会被任何质子分裂,呈现单线态,而C3会被2个质子分裂,呈现三线态。

作为最终的结果,我们希望看到一个单人唱,一个三重奏和一个四重奏。

例子问题1:如何识别化合物

下面所有的分子在a中都表现出两个不同的单态1核磁共振光谱除外__________

可能的答案:

1、2、4,5-tetramethylbenzene

1, 4-dimethylbenzene

2, 4-hexadiyne

1、3、5-trimethylbenzene

甲基-叔,丁基醚

正确答案:

2, 4-hexadiyne

解释

2,4-己二因只有一个1H-NMR信号,因为两个末端甲基是相同的,会有相同的化学位移。

1,2,4,5-四甲基苯有两个单线态:一个是四个甲基,另一个是两个芳香质子。同样地,1,3,5-三甲苯会有两个单态:一个是三个甲基(总共9个氢原子),另一个是三个芳香质子,它们都是相同的。

甲基叔,丁基醚也有两个单线态,一个对应于-丁基甲基质子,一个对应甲氧基质子。

最后,1,4-二甲苯有两个单线态,一个是甲基,一个是四个芳香质子,它们都是一样的。

例子问题1:和Cnmr光谱学

1

观察划线/加粗的氢原子。在HNMR中,加粗的氢原子会分裂成多少条光谱线?

可能的答案:

行(紧身上衣)

行(多重态)

线(单线态)

行(三联体)

正确答案:

行(多重态)

解释

答案是:

核磁共振波谱有几个重要的因素需要了解,包括ppm位移(δ)和分裂模式。这里我们关注的是单个氢原子的分裂模式。这是很重要的,因为它为理解大型化合物核磁共振峰的模式奠定了基础。

在确定氢的分裂时,必须使用n+1法则。在讨论这个规则之前,我们必须了解两件事。只有不相等的氢(质子)偶和2。通常它们只与相邻碳上的其他氢(质子)结合。不等效是指质子占据着自己独特的空间环境,周围有不同的原子。通常情况下,连着同一个碳的两个氢原子是等价的(虽然情况并非总是如此,你必须考虑氢原子在空间中的位置,以及它们是否与不同或相似的化学基团相邻)。

n+1规则的执行如下。N表示与感兴趣的质子(我们试图确定分裂的质子)不相等的等价质子的数量。我们把每组不等于这个质子的质子乘在一起。举个例子,假设有两组质子和我们感兴趣的质子不相等,A族有2个质子,B族有3个质子。对于A组,我们使用n+1规则,得到(2+1)= 3,对于B组,得到(3+1)= 4。然后我们将这两个数字相乘得到质子的分裂,因此质子被分裂成12条线。正确地使用这个规则应该可以让您正确地回答所有的NMR分割问题(并提高您对为什么某个NMR打印输出看起来是这样的理解)。

例子问题1:和Cnmr光谱学

2

观察划线/加粗的氢原子。在HNMR中,加粗的氢原子会分裂成多少条光谱线?

可能的答案:

行(双偶的双偶)

行(紧身上衣)

行(三连体的双连体)

线(单线态)

行(七位字节)

正确答案:

行(七位字节)

解释

答案是:

核磁共振波谱有几个重要的因素需要了解,包括ppm位移(δ)和分裂模式。这里我们关注的是单个氢原子的分裂模式。这是很重要的,因为它为理解大型化合物核磁共振峰的模式奠定了基础。

在确定氢的分裂时,必须使用n+1法则。在讨论这个规则之前,我们必须了解两件事。只有不相等的氢(质子)偶和2。通常它们只与相邻碳上的其他氢(质子)结合。不等效是指质子占据着自己独特的空间环境,周围有不同的原子。通常情况下,连着同一个碳的两个氢原子是等价的(虽然情况并非总是如此,你必须考虑氢原子在空间中的位置,以及它们是否与不同或相似的化学基团相邻)。

n+1规则的执行如下。N表示与感兴趣的质子(我们试图确定分裂的质子)不相等的等价质子的数量。我们把每组不等于这个质子的质子乘在一起。举个例子,假设有两组质子和我们感兴趣的质子不相等,A族有2个质子,B族有3个质子。对于A组,我们使用n+1规则,得到(2+1)= 3,对于B组,得到(3+1)= 4。然后我们将这两个数字相乘,得到质子的分割,因此3 x 4 = 12行,质子将被分割成。正确地使用这个规则应该可以让您正确地回答所有的NMR分割问题(并提高您对为什么某个NMR打印输出看起来是这样的理解)。

示例问题11:光谱学

3.

观察划线/加粗的氢原子。在HNMR中,加粗的氢原子会分裂成多少条光谱线?

可能的答案:

行(多重态)

行(多重态)

线(单线态)

行(三联体)

正确答案:

行(多重态)

解释

答案是:

核磁共振光谱有几个重要的因素需要了解,包括ppm位移(Delta)和分裂模式。这里我们关注的是单个氢原子的分裂模式。这是很重要的,因为它为理解大型化合物核磁共振峰的模式奠定了基础。

在确定氢的分裂时,必须使用n+1法则。在讨论这个规则之前,我们必须了解两件事。只有不相等的氢(质子)偶和2。通常它们只与相邻碳上的其他氢(质子)结合。不等效是指质子占据着自己独特的空间环境,周围有不同的原子。通常情况下,连着同一个碳的两个氢原子是等价的(虽然情况并非总是如此,你必须考虑氢原子在空间中的位置,以及它们是否与不同或相似的化学基团相邻)。

n+1规则的执行如下。N表示与感兴趣的质子(我们试图确定分裂的质子)不相等的等价质子的数量。我们把每组不等于这个质子的质子乘在一起。举个例子,假设有两组质子和我们感兴趣的质子不相等,A族有2个质子,B族有3个质子。对于A组,我们使用n+1规则,得到(2+1)= 3,对于B组,得到(3+1)= 4。然后我们将这两个数字相乘,得到质子的分割,因此3 x 4 = 12行,质子将被分割成。正确地使用这个规则应该可以让您正确地回答所有的NMR分割问题(并提高您对为什么某个NMR打印输出看起来是这样的理解)。

例子问题1:和Cnmr光谱学


5

观察划线/加粗的氢原子。在HNMR中,加粗的氢原子会分裂成多少条光谱线?

可能的答案:

行(紧身上衣)

行(三联体)

行(多重态)

行(七位字节)

线(单线态)

正确答案:

行(紧身上衣)

解释

答案是:

在1H NMR光谱中,有几个重要的因素需要了解,包括ppm偏移(δ)和分裂模式。这里我们关注的是单个氢原子的分裂模式。这是很重要的,因为它为理解大型化合物核磁共振峰的模式奠定了基础。

在确定氢的分裂时,必须使用n+1法则。在讨论这个规则之前,我们必须了解两件事。只有不相等的氢(质子)偶和2。通常它们只与相邻碳上的其他氢(质子)结合。不等效是指质子占据着自己独特的空间环境,周围有不同的原子。通常情况下,连着同一个碳的两个氢原子是等价的(虽然情况并非总是如此,你必须考虑氢原子在空间中的位置,以及它们是否与不同或相似的化学基团相邻)。

n+1规则的执行如下。N表示与感兴趣的质子(我们试图确定分裂的质子)不相等的等价质子的数量。我们把每组不等于这个质子的质子乘在一起。举个例子,假设有两组质子和我们感兴趣的质子不相等,A族有2个质子,B族有3个质子。对于A组,我们使用n+1规则,得到(2+1)= 3,对于B组,得到(3+1)= 4。然后我们将这两个数字相乘,得到质子的分割,因此3 x 4 = 12行,质子将被分割成。正确地使用这个规则应该可以让您正确地回答所有的NMR分割问题(并提高您对为什么某个NMR打印输出看起来是这样的理解)。

示例问题11:光谱学

下列哪一种光谱技术能提供关于有机分子结构的最多信息?

可能的答案:

红外光谱学

熔点

核磁共振光谱学

紫外可见光谱

质谱分析

正确答案:

核磁共振光谱学

解释

核磁共振波谱对确定核的类型最有用(最常被研究的核是而且)的存在和它们在分子中的相对位置。氢核磁共振是最常用的,因为它实际上存在于所有有机化合物中。这种技术对于完全测定有机化合物的结构是有用的。红外光谱是确定分子官能团的最好方法,但是它不能像核磁共振那样给出电环境的信息。质谱法是一种用来测定样品中物质的数量和质量的技术。紫外可见光谱法用于测定样品中被分析物的含量,这种方法最适用于过渡金属和/或高共轭化合物。熔点分析提供了样品纯度的信息,纯物质的熔点往往比不纯物质的熔点更高,熔点范围更窄。

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