Question

利用核磁共振技术测定有机物分子的三维结构的研究获得了2002年诺贝尔化学奖．在有机物分子中，不同氢原子的核磁共振谱中给出的峰值（信号）也不同，根据峰值（信号）可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目．例如二乙醚的结构简式为：
CH₃-CH₂-O-CH₂-CH₃其核磁共振谱中给出的峰值（信号）有两个，如图（一）所示：

（1）（2分）下列物质中，其核磁共振氢谱中给出的峰值（信号）只有一个的是

 

（多选扣分）．
A．CH₃CH₃        B．CH₃COOH     C．CH₃COOCH₃   D．CH₃OCH₃
（2）（2分）化合物A和B的分子式都是C₂H₄Br₂，A的核磁共振氢谱图如上图（二）所示，则A的结构简式为：

 

，请预测B的核磁共振氢谱上有

 

个峰（信号）．
（3）．2000年，有一家制药公司首次在网站（www．InnoCentive．com）上悬赏下列化合物的合成路线．截止日期为2002 年4 月1 日，悬赏金额为$100，000USD．该化合物的结构为：
解决有机分子结构问题的最强有力手段是核磁共振．下图是计算机软件模拟出的该分子氢原子的核磁共振波谱图，单位是ppm；氢原子在分子中的化学环境（原子之间相互作用）不同，在核磁谱图中就处于不同的位置，化学环境相同的氢原子越多，吸收峰面积（或高度）越大（或高）．其核磁共振氢谱图如下：
参考该化合物的结构式，分析核磁共振氢谱图，回答下列问题
分子中共有

 

种化学环境不同的氢原子；谱线最高者表示有

 

个环境相同氢原子，谱线最低者表示有

 

个环境相同氢原子，结构式中的Et表示烷烃基，从上述图谱中可以推断结构式中的这个烷烃基是

 

．

Answer 1

考点：有机物实验式和分子式的确定,常见有机化合物的结构

专题：有机化学基础

分析：（1）核磁共振氢谱中峰值数等于有机物中氢原子的种类数．核磁共振氢谱中给出的峰值（信号）只有一个，说明该分子中只有1种H原子；
（2）核磁共振氢谱中峰值数等于有机物中氢原子的种类数，核磁共振氢谱中只给出一种峰，说明该分子中只有1种H原子，然后根据分子式写出对应的结构；
（3）根据“氢原子在分子中的化学环境（原子之间相互作用）不同，其峰线在核磁共振谱图中就处于不同的位置”信息知有7种化学环境不同的氢原子；据“化学环境相同氢原子越多，峰线的强度（高度）越大”对比结构式知得出化学环境相同的氢原子个数以及烷烃基．

解答： 解：（1）A．CH₃CH₃中只有一种H原子，故A正确；
B．CH₃COOH中有两种H原子，故B错误；
C．CH₃COOCH₃中有两种H原子，故C错误；
D．CH₃OCH₃中只有一种H原子，故D正确；
故选：AD；
（2）核磁共振氢谱中只给出一种峰，说明该分子中只有1种H原子，则A的结构简式为BrCH₂CH₂Br，B的结构简式为CH₃CHBr₂，有两种H原子，所以核磁共振氢谱上有2个峰，
故答案为：BrCH₂CH₂Br；2；
（3）由题意可知分子中有几种类型的氢原子就会出现几个峰，图2中共8个峰，属于有8种化学环境不同的氢原子；化学环境相同的氢原子越多，峰线的强度（高度）越大，化学环境相同的氢原子为-CH₃上的H，共3个，谱线最低者表示有1个H，介于两者之间为-CH₂-上的H，对比结构式，这个烷烃基CH₃CH₂-；
故答案为：8；3；1；CH₃CH₂-．

点评：本题考查了有机物结构及核磁共振氢谱的应用，题目难度不大，注意掌握常见有机物结构，明确有机物的分类方法及核磁共振氢谱中出现的峰的意义，正确分析题干信息为解答本题的关键．