有机分析Ch有机化合物光谱和波谱分析.4.pptVIP

2.烯烃 1. 3030cm-1 =C—H伸缩振动； 2. C—H 伸缩振动； 3. 1625cm-1 C＝C伸缩振动； 4. C—H（—CH3、— CH2）面内弯曲振动； 二者的明显差异： 1.C＝C双键的伸缩振动吸收峰： 顺式—1650cm-1。 反式—与CH3、CH2的弯曲 振动接近。 2.＝C－H的平面弯曲振动吸收峰位置： 顺式—700cm-1； 反式—965cm-1。 1、决定质子数目的方法 吸收峰的峰面积，可用自动积分仪对峰面积进行自 动积分，画出一个阶梯式的积分曲线。 峰面积的大小与质子数目成正比。 峰面积高度之比 = 质子个数之比。 核磁共振 一个化合物究竟有几组吸收峰，取决于分子中 H核的化学环境。 有几种不同类型的H核，就有几组吸收峰。 例如： 低分辨率谱图 2、共振吸收峰（信号）的数目 3、偶合常数 每组吸收峰内各峰之间的距离，称为偶合常数，以Jab表示。下标ab表示相互偶合的磁不等性H核的种类。 偶合常数的单位用Hz表示。偶合常数的大小与外加磁场强度、使用仪器的频率无关。 值得注意的是： 自旋偶合与相互作用的两个H核的相对位置有关， 当相隔单键数≤3时，可以发生自旋偶合，相隔三个以上单键，J 值趋于0，即不发生偶合。 磁等性H核之间不发生自旋裂分。如CH3—CH3只有一个单峰。 4、谱图解析 （1） 一张谱图可以向我们提供关于有机分子结构的如下信息 1. 由吸收峰的组数，可以判断有几种不同类型的H核； 2. 由峰的强度（峰面积或积分曲线高度），可以判断各类H的相对数目； 3.由峰的裂分数目，可以判断相邻H核的数目； 4. 由峰的化学位移（δ值），可以判断各类型H所处的化学环境； 5. 由裂分峰的外形或偶合常数，可以判断哪种类型H是相邻的。 （2）分子式为C3H60的某化合物的核磁共振谱如下，试确定其结构。 谱图上只有一个单峰，说明分子中所有氢核的化学 环境完全相同。结合分子式可断定该化合物为丙酮。 3. 某化合物的分子式为C3H7Cl，其NMR谱图如下图所示： 试推断该化合物的结构。 解： 由分子式可知，该化合物是一个饱和化合物； (1) 有三组吸收峰，说明有三种不同类型的 H 核； (2) 该化合物有七个氢，有积分曲线的阶高可知a、b、 c各组吸收峰的质子数分别为3、2、2； (3) 由化学位移值可知：Ha 的共振信号在高场区，其 屏蔽效应最大，该氢核离Cl原子最远；而 Hc 的屏蔽效应 最小，该氢核离Cl原子最近。 结论：该化合物的结构应为： 由谱图可知： MS的应用 一、分子式的确定 1、利用同位素的丰度推导分子式 （1） 分子中氯、溴元素的识别 氯、溴均有A+2的同位素，因而出现M+2峰。 如果分子中只有一个卤素原子，则M与M+2的峰强度比为3：1和1：1。 如分子中含有多个卤素原子，则间隔两个质量数的质谱峰强度比为（a+b)n的展开式各项之比。 a和b分别是两种同位素的丰度比。 如分子中既有氯也有溴，则用（a+b)n（c+d)m来计算。 （2） 分子中硫、硅元素的识别 硫、硅也有A+2的同位素，但丰度较低，分别为4.2和3.4。 其原子数目可用下式计算（取整数）： （3）分子中碳原子数目的确定 碳有13C同位素，其丰度为1.1%，是A+1 类同位素中丰度最大的，且碳是组成有机化合物最基本的元素。 分子中碳原子数越多，13C出现的几率越高，M+1 峰的高度也越高。 2、利用Beynon表查阅可能的分子式 Beynon等利用同位素丰度以及M、M+1、M+2离子峰的丰度比计算出可能的分子式（只含C、H、O、N），制成Beynon表。 二、分子结构的推测 根据分子式和质谱图推测分子结构 1、根据分子式计算不饱和度 n1、n3、n4分别是分子中一、三、四价元素原子的数目。 C2H5NO、C6H6、C8H8O、C9H10O2、C8H19N 2、根据质谱图确定分子量 3、研究质谱图的概貌，判断分子离子的稳定性 4、