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有机化合物的结构鉴定方法 泛谷科技公司 刘恩桂 红外谱图基本知识 红外吸收强度一般用强弱表示： 很强（very strong, vs; ? ? 200） 强 （strong, s; ? = 75 ~ 200） 中 （medium, m; ? = 25 ~ 75） 弱 （weak, w; ? = 5 ~ 25） 很弱（very weak, vw; ? ? 5） 变化（variable, v） （?：摩尔吸光系数） 红外光谱原理： 双原子分子的红外吸收频率： 1.经典力学处理： 多原子分子的红外吸收频率： 多原子分子有多种振动模式： 非线性分子的振动：3n-6个自由度（基本振动） 线性分子的振动： 3n-5个自由度（基本振动） 红外吸收强度： 红外吸收强度由振动时偶极矩变化的大小决定。 分子中含有杂原子时，其红外谱峰一般都较强。 红外谱图解析 红外吸收波段： 4000-2500cm-1 X-H（X=C、N、O、S）伸缩振动区 2500-2000cm-1 三键和累积双键伸缩振动区 2000-1500cm-1 双键伸缩振动区 1500-1300cm-1 部分伸缩振动，C-H弯曲振动 1300-910cm-1 分子骨架伸缩、弯曲振动 910cm-1以下 苯指纹区（C-H弯曲振动），烯的C-H弯曲振 红外谱图解析要点及注意事项: 红外吸收谱的三要素（位置、强度、峰形） 同一基团的几种振动的相关峰是同时存在的 红外谱图解析顺序 （1）由官能团区找出官能团 （2）判断苯环取代位置、烯的取代等 （3）与标准红外谱图对比 标准红外谱图的应用 Sadtler红外谱图集 用质谱法测定化合物的分子量和分子式是目前最快速而准确的方法 。 质谱的另一个主要用途就是解析分子结构。 定义： 具有磁矩的原子核处于强磁场中因电磁波照射发生跃迁而产生的吸收光谱为核磁共振谱。 核磁共振是有磁矩的原子核（如1H、13C等）在磁场中受电磁波的辐射，产生能级跃迁而获得的共振信号。核磁共振谱与红外光谱相辅相成，为确定中药有效成分的分子结构提供强有力的依据，使成分结构鉴定更容易。常用的核磁共振波谱有氢核磁共振谱，简称氢谱（1H-NMR）。碳核磁共振谱，简称碳谱（13C-NMR）。氢谱和碳谱互相补充，已成为化合物结构研究中不可缺少的工具。 一、核磁共振基本原理 核自旋与原子核的质子数、中子数、质量数有关： 二、化学位移 定义： 化学位移是分子中不同类型的氢核由于电子屏蔽效应的不同，其共振吸收峰出现在NMR谱中的位置的差异。通常以（CH3)4Si（TMS）作为标准物质，以其出现在高磁场的信号为原点，其他氢核的共振信号与原点之间的相对距离即化学位移值。 核磁共振氢谱化学位移 常见氢核的化学位移表 甲苯的核磁共振谱 三、峰面积 在NMR谱中，共振吸收峰的面积与产生此 吸收的氢核数目成正比，因此可利用共振 吸收峰的面积判断产生此吸收的氢核的数目。 四、自旋偶合与偶合常数 分子中位置相近的质子之间自旋的相互影响称为自旋偶合。自旋偶合使共振信号分裂为多重峰(呈杨辉三角)。 相邻的裂分小峰之间的距离称偶合常数（J），偶合常数单位为Hz。 裂分规律： 五、核磁共振谱的解析 根据核磁共振谱提供的重要信息—化学位移d值、积分值和自旋偶合裂分，可以分析未知物分子中氢核的分布情况。并结合紫外光谱、红外光谱、质谱所得到的数据，以及被分析物质的基本理化性质，就能够确定未知物的结构式。 NMR谱的解析要点： 从信号的数目可知分子中有多少种不同类型的质子; 从信号的位置（即化学位移d值）可知每类质子的电子环境； 各吸收峰占有的相对面积则表示各类质子的相对数目； 从信号的裂分情况可提供邻近基团结构的信息。 碳谱 碳谱所提供的结构信息是分子中各种不同类型和 化学环境的碳核化学位移，13C-1H之间的异核偶 合常数等。在利用13C-NMR谱分析成分结构时， 利用度最高的是13C核的化学位移。 综上所述，紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱与质谱通称四大光谱，这四种光谱技术常相辅相成，各自以不同的角度推导化合物的结构。综合分析化合物的这些波谱信息，已成为研究化合物结构不可或缺的重要手段。 麦克拉夫悌重排裂解（Mclafferty) 具有?H氢原子的側链苯、烯烃、环氧化合物、醛、酮等经过六元环状过渡态使?H转移到带有正电荷的原子上，同时在?、?原子间发生裂解，这种重排称为麦克拉夫悌重排裂解。 核磁共振 活泼H(-OH、-NH2、-COOH)遇到D2O，信号消失。 Foncoo’ 泛谷药业 Foncoo’ 泛谷药业