Question

利用核磁共振技术测定有机物分子的三维结构的研究曾获得诺贝尔化学奖。在有机物分子中，不同位置的氢原子的核磁共振氢谱中给出的峰值(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：乙醚的结构式为，其核磁共振氢谱中有2个峰(信号)(参见下图)。

CH₃CH₂OCH₂CH₃的核磁共振氢谱

(1)下列分子中，其核磁共振氢谱中只有一种峰(信号)的物质是________。

A．CH₃CH₃    B．CH₃COOH    C．CH₃COOCH₃    D．CH₃COCH₃

(2)化合物A和B的分子式都是C₂H₄Br，A的核磁共振氢谱如图所示，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)。

A的核磁共振氢谱示意图

(3)用核磁共振氢谱的方法来研究C₂H₆O的结构，请简要说明根据核磁共振氢谱的结果来确定C₂H₆O分子结构的方法是___________。

Answer

AD BrCH2CH2Br 2 通过其核磁共振氢谱中的峰(信号)可以判断有3个峰(信号)时，分子结构为CH3CH2OH；有1个峰(信号)时，分子结构为CH3—O—CH3

【解析】

(1)核磁共振氢谱中只给出一种峰，说明该分子中的H原子都是等效的，只有1种H原子；

(2)由A的核磁共振氢谱可知，分子中只有一种H原子，A分子中2个Br原子连接不同的碳原子，故A的结构简式为CH2BrCH2Br，B与A互为同分异构体，则B为CH3CHBr2，分子中有2中H原子；

(3)通过核磁共振氢谱中的信号峰可以判断。

(1)核磁共振氢谱中只给出一种峰，说明该分子中的H原子都是等效的，只有1种H原子。

A．CH3CH3中6个H原子都是等效的，核磁共振氢谱中只给出一种峰，故A正确；

B．CH3COOH中甲基中的H原子与羧基中的H原子所处化学环境不同，CH3COOH有2种H原子，核磁共振氢谱中有2个峰，故B错误；

C．CH3COOCH3中甲基所处化学环境不同，甲基H原子不同，有2种H原子，核磁共振氢谱中有2个峰，故C错误；

D．CH3COCH3中2个甲基连在同一个羰基上，6个H原子都是等效的，核磁共振氢谱中只给出一种峰，故D正确；

AD正确，故答案为：AD；

(2)由A的核磁共振氢谱可知，分子中只有一种H原子，A分子中2个Br原子连接不同的碳原子，故A的结构简式为CH2BrCH2Br，B与A互为同分异构体，B分子中2个Br原子连接在同一碳原子上，B为CH3CHBr2，分子中有2中H原子，故核磁共振氢谱图有2个峰，故答案为：CH2BrCH2Br；2；

(3)通过核磁共振氢谱中的信号峰可以判断，若有3个信号峰，则为乙醇，分子式为CH3CH2OH，弱有1个信号峰时为甲醚，分子式为CH3OCH3，故答案为：通过其核磁共振谱中的峰信号可以判断，有3个信号时，分子结构为CH3CH2OH；1个信号时，分子结构为CH3-O-CH3。