Question

原子核磁共振譜（PMR)是研究有機化合物結構的重要方法之一。在所研究的化合物分子中，所處位置完全相同的氫原子（等性H原子)在核磁共振譜中出現同一種信號峰，譜中峰的強度與等性H原子的數目成正比。如乙醛（CH₃CHO)在核磁共振譜中有2種信號峰，其強度之比為3∶1。

（1）結構簡式如圖所示的有機物，在PMR譜中觀察到各種峰的強度之比為___________。
（2）實驗中可以根據PMR譜中觀察到的氫原子給出的峰值情況，確定有機物的結構。如化學式為C₃H₆O₂的鏈狀有機化合物，在核磁共振譜上給出的峰的穩定強度僅有四種，其中的兩種峰值強度之比為①3∶3、②2∶2∶1∶1，請推斷出其對應的結構簡式：
①__________________________________；
②__________________________________。
（3）如果用核磁共振譜的方法來研究C₂H₆O的結構，請簡要說明根據核磁共振譜的結果來確定C₂H₆O分子結構的方法_________________。

Answer 1

見分析
【試題分析】

解析：首先讀懂題述信息：“位置完全相同的氫原子（等性H原子)在核磁共振譜中出現同一種信號峰，譜中峰的強度與等性H原子的數目成正比”。乙醛（CH₃CHO)在核磁共振譜中有2種信號峰，就是―CH₃上的3個等性H及―CHO上的一個H，其強度之比為3∶1。

（1）對該有機物的結構進行分析，可得其等性H的情況如上圖。 可見各位置的等性H均為2個，故在PMR譜中觀察到各種峰的強度之比為2∶2∶2∶2∶2。
（2）C₃H₆O₂屬于鏈狀有機物，則分子中必含有雙鍵，它有4種同分異構體，即①CH₃COOCH₃，②HCOOCH₂CH₃，③CH₃CH₂COOH，④HOCH₂CH₂CHO。在①中有2種信號峰，強度之比為3∶3，在②中有3種信號峰，強度比之為1∶2∶3，在③中有3種信號峰，強度比之為3∶2∶1，在④中有4種信號峰，強度之比為1∶2∶2∶1（以上分析是按原子團的書寫順序進行的）。
（3）先寫出C₂H₆O的兩種同分異構體，再進行分析：如果在核磁共振譜中出現了3種信號峰，且強度之比為3∶2∶1，則結構是CH₃CH₂OH；如果在核磁共振譜中出現了2種信號峰，且強度之比為3∶3，則結構是CH₃OCH₃。