题目
【多选题】核磁共振氢谱在分子结构测定中的应用是A. 确定相对分子质量B. 提供分子中碳原子的数目C. 判断是否存在共振体系D. 判断分子中氢的化学环境E. 提供分子中氢原子的数目
【多选题】核磁共振氢谱在分子结构测定中的应用是
A. 确定相对分子质量
B. 提供分子中碳原子的数目
C. 判断是否存在共振体系
D. 判断分子中氢的化学环境
E. 提供分子中氢原子的数目
题目解答
答案
DE
D. 判断分子中氢的化学环境
E. 提供分子中氢原子的数目
D. 判断分子中氢的化学环境
E. 提供分子中氢原子的数目
解析
本题考查核磁共振氢谱在分子结构测定中的应用相关知识点。解题思路是需要对每个选项所涉及的内容与核磁共振氢谱的功能进行逐一对比分析。
- 选项A:确定相对分子质量通常是质谱仪的功能。质谱仪通过对样品离子的质量和相对丰度的测定来计算相对分子质量。而核磁共振氢谱主要是研究分子中氢原子的情况,不能用于确定相对分子质量,所以A选项错误。
- 选项B:提供分子中碳原子的数目一般是通过核磁共振碳谱来实现的。核磁共振碳谱可以检测分子中不同化学环境的碳原子,从而确定碳原子的数目和它们的连接方式等信息。核磁共振氢谱主要关注氢原子,无法提供碳原子的数目,所以B选项错误。
- 选项C:判断是否存在共振体系通常需要结合红外光谱、紫外 - 可见光谱等多种光谱方法以及化学结构知识来综合判断。核磁共振氢谱虽然能反映分子中氢原子的化学环境,但不能直接判断是否存在共振体系,所以C选项错误。
- 选项D:核磁共振氢谱中,不同化学环境的氢原子会在谱图中出现不同位置的吸收峰。例如,在乙醇$CH_3CH_2OH$中,甲基$-CH_3$、亚甲基$-CH_2 -$和羟基$-OH$上的氢原子化学环境不同,在氢谱中会出现三个不同位置的吸收峰。通过分析这些吸收峰的位置,可以判断分子中氢的化学环境,所以D选项正确。
- 选项E:在核磁共振氢谱中,吸收峰的面积与产生该吸收峰的氢原子数目成正比。通过对谱图中各吸收峰面积的积分,可以得到不同化学环境氢原子的相对数目,再结合分子的化学式等信息,就可以确定分子中氢原子的具体数目。例如,在丙烷$C_3H_8$中,根据氢谱中吸收峰面积的比例关系,可以确定分子中氢原子的数目,所以E选项正确。