十八章 波谱综合解析(崔红花)十八章 波谱综合解析(崔红花).pptVIP

波谱综合解析 综合解析方法 一、 各种谱图可提供的信息要点 （一）质谱图（MS） 1. 由分子离子峰确定相对分子量、分子式，计算不饱和度。 2.由谱图概貌可推断开裂过程，判断分子稳定性，对化合物类型进行归属。 3. 由氮律、断裂形式推断是否含氮原子。 4. 由碎片离子推测官能团及可能的结构片断，证实某些基团及结构的存在。 （二） 紫外光谱图（UV） 1. 可知摩尔吸光系数、λmax 2. 判断是否存在芳香环及共轭体系。 3.推测生色团种类。 4. 由Woodward-Fieser规则估计共轭体系大小及取代基位置。 （三）红外光谱图（IR） 1. 主要提供官能团的信息，特别是含氧、氮官能团和芳香环。 2. 判断化学键的类型（如炔烃、烯烃及其它双键类型等） 3 .有关芳香环的信息。 （四）1H核磁共振谱图（1HNMR） 根据积分线和分子式计算分子中各类氢原子数目及比例 二、 综合解析的一般程序 （一） 测试样品的纯度:测熔点、沸点和折光率 （二） 分子量的测定——质谱法 （三） 确定分子式 1 .元素分析法 2 .质谱法：同位素丰度法、精密质量法。（注：M+1峰与同位素峰的区别） 3 .利用元素定量分析数据结合分子量计算分子中各元素的原子数，从而确定分子式 （三） 确定分子式 4．结合各种谱图推测分子式 （三） 确定分子式 4．结合各种谱图推测分子式 分子中的碳原子数 : 分子式中C、H原子数目应满足下式： 0.5n4≤n1≤2n4+n3+2 例：一个化合物的NMR波谱示有一个多重峰,一个单峰，一个七重峰及一个二重峰，面积比为4：3：1：6，问该分子中有几个H？若该化合物仅含C和H，分子量为133±2，应有几个C？分子式是什么？ 二、 综合解析的一般程序 （四） 计算不饱和度 C6H5N02 （五） 结构式的确定 1．确定分子内结构单元(各波谱数据)及剩余单元 2．简单结构单元的组合 3．结构单元的综合与结构式的确定 4．结构最终鉴定 （五） 结构式的确定 1．确定分子内结构单元及剩余单元 例：分子式为C9H10O的某化合物，IR上显示有-C=O,对二取代苯环，两个结构单元，问分子中所有的不饱和度单元是否均由该两个已知结构单元所给出：剩余的单元是什么？ 解（1） （2）由给出的分子式及不饱和度中扣除已知结构单元的分子式及不饱和度，求剩余单位： 分子式 不饱和度 C9H10O 5 — C6H4（对二取代苯） — 4 — C=O — 1 C2H6 0 2．简单结构单元的组合 例：一个分子的部分NMR波谱图如下： 例：一分子的NMR上H裂分图如下， 其中氢核a与b相互偶合，试分别给出氢核a与b的结构单元，并把它们组合成一个整体（提示：b有远程偶合）。 3．结构单元的综合与结构式的确定 例：一化合物已知有下列结构单元：-CN、-CO-、CH3-nS、-O-、ns‘–CH2–CH2-nS’‘，且裂解时产生醋酸, 判断结构（ns为不裂分的基团或不与邻近H偶合的基团） 第二步：将上面各单元再按各种可能方式与单价基团相连 A +—CN或CH3-nS→ CH3-O-CH2–CH2-CO-CN（A1） 或 CN-O-CH2–CH2-CO-CH3（A2） B +—CN或CH3-nS→CN–CH2–CH2-CO-O-CH3 C +—CN或CH3-nS→CN –CH2–CH2-O-CO-CH3 （五） 结构式的确定 4．结构最终鉴定：查阅标准光谱与类似化合物的共振谱，加以比较，肯定结构式样品的光谱对照，完成结构的决定。 （六） 验证 核对其它已知条件（如物理、化学性质，来源及用途等） 利用红外谱图核对所推断结构式的官能团 利用氢核磁谱图核对氢核的化学位移及相互偶合关系 用质谱裂解规律证明结构式推断无误。 必要时用标准化合物进一步验证。 示例 例1： 某化合物，各谱数据如图，试判断此化合物的结构 1HNMR谱图 解：1. 确定分子量和分子式 MS 可以看出分子离子峰在152处，可以推断未知物分子量为 152。分子量为偶数，可知分子中不存在奇