Question

15．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．
（1）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AD（多选扣分）．
A．CH₃CH₃               B．CH₃COOH
C．CH₃COOCH₃            D．CH₃OCH₃
（2）化合物A和B的分子式都是C₂H₄Br₂，A的核磁共振氢谱图如图所示，则A的结构简式为：BrCH₂CH₂Br，请预测B的核磁共振氢谱上有2个峰（信号）．
（3）某烃经李比希元素分析实验测得碳的质量分数为85.71%，氢的质量分数为14.29%．该烃的质谱图显示：其相对分子质量为70，该烃的核磁共振氢谱也如图（1）所示，则该烃的实验式为CH₂、结构简式为．

Answer 1

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）质量分数与摩尔质量的比值相当于原子的物质的量，据此确定原子个数比值，求出最简式；根据相对分子质量、结合最简式计算出该有机物的化学式；核磁共振氢谱只有1个峰，分子中只有1种H原子，结合分子式书写结构简式．

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；
（2）碳的质量分数为85.71%，氢元素的质量分数为14.29%，故N（C）：N（H）=$\frac{85.71%}{12}$：$\frac{14.29%}{1}$=1：2，故该烃的最简式为CH₂；
该烃的相对分子质量为70，令组成为（CH₂）_n，则14n=70，解得n=5，故该分子式为C₅H₁₀；
由该烃的核磁共振氢谱可知，核磁共振氢谱只有1个峰，分子中只有1种H原子，故该烃为，
故答案为：CH₂；．

点评 本题结合核磁共振氢谱考查了有机物结构的书写，难度不大，要抓住核磁共振氢谱中峰值数等于有机物中氢原子的种类数．