Question

【題目】利用核磁共振技術(shù)測定有機(jī)物分子的三維結(jié)構(gòu)的研究曾獲得諾貝爾化學(xué)獎。在有機(jī)物分子中，不同位置的氫原子的核磁共振譜中給出的峰值(信號)也不同。根據(jù)峰值(信號)可以確定有機(jī)物分子中氫原子的種類和數(shù)目。

(1)下列分子中，其核磁共振氫譜中只有一種峰(信號)的物質(zhì)是_______(多選)。

A.CH3-CH3 B.CH3COOH C.CH3COOCH3 D.CH3COCH3

(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2，A的核磁共振氫譜如下圖所示，則A的結(jié)構(gòu)簡式為_______，請預(yù)測B的核磁共振氫譜上有______個峰(信號)。

(3)用核磁共振氫譜的方法來研究C2H6O的結(jié)構(gòu)，請簡要說明根據(jù)核磁共振氫譜的結(jié)果來確定C2H6O分子結(jié)構(gòu)的方法是____________。

Answer 1

【答案】AD BrCH2CH2Br 2 通過其核磁共振譜中的峰信號可以判斷有3個信號時，分子結(jié)構(gòu)為CH3CH2OH；1個信號時分子結(jié)構(gòu)為CH3-O-CH3

【解析】

(1)核磁共振氫譜中峰值數(shù)等于有機(jī)物中氫原子的種類數(shù)，核磁共振氫譜中只給出一種峰，說明該分子中的H原子都是等效的，只有一種H原子；

(2)由A的核磁共振氫譜可知，分子中只有一種H原子，A分子中2個Br原子連接在兩個不同的碳原子，B與A互為同分異構(gòu)體，B分子中2個Br原子連接在同一碳原子上，結(jié)合分子中H原子種類判斷核磁共振氫譜圖的特征峰值；

(3)通過核磁共振氫譜中的信號峰可以判斷；若有3個信號峰，則為乙醇；若只有1個信號峰時物質(zhì)為甲醚。

(1)核磁共振氫譜中只給出一種峰，說明該分子中的H原子都是等效的，只有1種H原子。

A. CH3CH3中6個H原子都是等效的，核磁共振氫譜中只給出一種峰，A符合題意；

B. CH3COOH中甲基中的H原子與羧基中的H原子所處化學(xué)環(huán)境不同，CH3COOH有2種不同位置的H原子，核磁共振氫譜中有2個峰，B不符合題意；

C. CH3COOCH3中2個甲基所處化學(xué)環(huán)境不同，則兩種甲基H原子不同，故物質(zhì)分子中有2種不同位置的H原子，故核磁共振氫譜中有2個峰，C不符合題意；

D. CH3COCH3中2個甲基連在同一個羰基上，6個H原子都是等效的，則其核磁共振氫譜中只給出1個峰，D符合題意；

故合理選項是AD；

(2)由A的核磁共振氫譜可知，A分子中只有一種位置的H原子，A分子中2個Br原子連接在兩個不同的碳原子，故A的結(jié)構(gòu)簡式為：BrCH2CH2Br；B與A互為同分異構(gòu)體，則B分子中2個Br原子連接在同一碳原子上，B結(jié)構(gòu)簡式為CH3CHBr2，該物質(zhì)分子中有2種不同位置的H原子，故其核磁共振氫譜圖有2個峰；

(3)通過核磁共振氫譜中的信號峰可以判斷；若有3個信號峰，則該物質(zhì)為乙醇，分子結(jié)構(gòu)為CH3CH2OH；若只有1個信號峰時，物質(zhì)為甲醚，分子結(jié)構(gòu)為CH3-O-CH3。