Question

質(zhì)子核磁共振（PMR）是研究有機(jī)物結(jié)構(gòu)的有力手段之一，在所有研究的化合物分子中，每一結(jié)構(gòu)中的等性氫原子在PMR中都給出了相應(yīng)的峰（信號(hào)），譜中峰的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)中的等性H原子個(gè)成正比．例如乙醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃-CHO，在PMR中有兩個(gè)信號(hào)，其強(qiáng)度之比為3：1．
（1）結(jié)構(gòu)式為的有機(jī)物，在PMR譜上觀察峰給出的強(qiáng)度之比為

 

；
（2）某含氧有機(jī)物，它的相對(duì)分子質(zhì)量為46.0，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52.2%，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.0%，PMR中只有一個(gè)信號(hào)，請(qǐng)寫(xiě)出其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

 

．
（3）實(shí)踐中可根據(jù)PMR譜上觀察到氫原子給出的峰值情況，確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)．如分子式為C₃H₆O₂的鏈狀有機(jī)物，有PMR譜上峰給出的穩(wěn)定強(qiáng)度僅有四種，其對(duì)應(yīng)的全部結(jié)構(gòu)，它們分別為：①3：3  ②3：2：1  ③3：1：1：1  ④2：2：1：1
請(qǐng)分別推斷出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：
①

 

；②

 

；③

 

；④

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有機(jī)物實(shí)驗(yàn)式和分子式的確定,同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體

專題：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)

分析：（1）核磁共振氫譜中有幾個(gè)不同的峰，分子中就有幾種H原子，峰的面積之比等于氫原子數(shù)之比；
（2）最大質(zhì)荷比在數(shù)值上等于相對(duì)分子質(zhì)量，核磁共振氫譜中只有一個(gè)吸收峰說(shuō)明只有一個(gè)氫原子；
（3）核磁共振氫譜中信號(hào)峰強(qiáng)度之比等于化學(xué)環(huán)境不同H原子數(shù)目之比，結(jié)合分子式和峰值強(qiáng)度之比寫(xiě)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

解答： 解：（1）是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，有5種氫原子，都是2個(gè)氫原子，吸收峰的面積之比為1：1：1：1：1，故答案為：1：1：1：1：1；
（2）該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為46；碳原子數(shù)：

46×52.2%

12

=2；氫原子數(shù)：

46×13.0%

1

=6，核磁共振氫譜中只有一個(gè)吸收峰說(shuō)明只有一種氫原子，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH₃-O-CH₃，
故答案為：CH₃-O-CH₃；
（3）有機(jī)物（C₃H₆O₃），峰值強(qiáng)度之比為3：3，則含有2種H原子，且個(gè)數(shù)之比是3：3，其結(jié)構(gòu)為：CH₃COOCH₃；
峰值強(qiáng)度之比為3：2：1，即有3種類型的氫原子，個(gè)數(shù)之比是3：2：1，其結(jié)構(gòu)為：CH₃CH₂COOH或CH₃CH₂OCHO；
峰值強(qiáng)度之比為3：1：1：1，即有4種類型的氫原子，個(gè)數(shù)之比是3：1：1：1，其結(jié)構(gòu)為：CH₃CH（OH）CHO；
峰值強(qiáng)度之比為2：2：1：1，即有4種類型的氫原子，個(gè)數(shù)之比是2：2：1：1，其結(jié)構(gòu)為：HOCH₂CH₂CHO；
故答案為：CH₃COOCH₃；CH₃CH₂COOH或CH₃CH₂OCHO；CH₃CH（OH）CHO；HOCH₂CH₂CHO．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了分子式的確定，核磁共振氫譜、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的書(shū)寫(xiě)等知識(shí)，難度中等，注意核磁共振氫譜中有幾個(gè)不同的峰，分子中就有幾種H原子．