现代分析化学技术总结.ppt

3.碳核磁共振波谱(13C NMR)
OFR
PND
s
C
d CH
t CH2
q CH3
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化学位移
脂肪烃（SP3杂化） 烯烃和芳烃（SP2杂化） 酸和酯（C*=O） 醛和酮（C*=O） 炔烃（SP杂化） （CC） 氰基（SP杂化） （C N）
0-55[与氧相连（48-88）] 105-145 155-190 175-225 68-93 112-126
自旋-自旋偶合通过成键电子传递。2J，3J，4J，……
使用n+1规律分析，两种偶合的1H核Δυ至少大于偶合 常数J的6倍。Δυ/J>6
裂分峰的相对强度之比等于二项式(a+1)n的展开式各 项系数之比
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一些常见自旋系统的裂分峰 形
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烯烃
C-H 伸缩振动(> 3000 cm-1)
反式烯
R1
H
CC
H
R2
ν（C=C）
（=C-H） 970 cm-1（强）
三取代烯 四取代烯
R1 R2 R1
R3 CC
H
R3 CC
1680-1665 cm-1 790-840 cm-1
弱，尖
（820 cm-1）
R2
R1
R4
R2
1660cm-1 800-650 cm-1
~3.7
H
H3C O
H CC
~0.9 H3C C
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 化学位移 δ(ppm)
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Ha Hb Jab=Jba
CC
Ha Hb
1:2:1
1:2:1
邻近质子间的偶合是双向的，裂分峰成对出现。 Jab=Jba
醚（C—O—C）
脂族和环的C-O-C
νas 1150-1070cm-1
芳族和乙烯基的=C-O-C νas 1275-1200cm-1 （1250cm-1 ） νs 1075-1020cm-1
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脂肪胺（—NH2)
游离 伯胺
R NH2
νas
νs
3400cm-1， 3300cm-1
NH2 3500cm-1，3400cm-1
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A Splitting Diagram for a Quartet of Triplets
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根据裂分谱图获取偶合常数
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AB自旋系统
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1900 1800 1700
800 700 600
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羰基化合物
酰胺 酮 醛 酯 酸 酸酐 酰卤
νC=O=1928—1580cm-1（1850—1650 cm-1）
O
R
C O
NH2
1680cm-1
R CR
1715cm-1
O R CH
1725cm-1
O R C OR
N—H，C—N
游离
仲胺
H R NR
3350-3310cm-1
H NR
3450cm-1
以此区域单峰和双峰来区别伯胺和仲胺
氰基化合物
νC≡N=2275-2220cm-1
⑤硝基化合物 脂肪族
芳香族
νAS （N=O）=1565-1545cm-1 νS （N=O）=1385-1350cm-1 νAS （N=O）=1550-1500cm-1 νS （N=O）=1365-1290cm-1
现代分析化学技术 总结
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1.红外光谱
2300 2000
1300
800
X-H X=C,N,O,S
C≡X
C=X
C-X
X=C,N X=C,N,O X=C,N,O
3700
2500
1900
1500
X-H X=C,N,O
特征区
1650
指纹区 650
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烷烃
• C-H伸缩振动〈3000 cm-1
顺式烯
CC
H
H
（690 cm-1）
乙烯基烯 R1
H R1
亚乙烯基烯
R2
H CC
H
H CC
H
1660-1630cm-1 990 cm-1
中强，尖 910 cm-1 （强） 890 cm-1（强）
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芳烃
ν（C-H） δ(C-H) ν（C=C）
3030-3070 cm-1 900-650 cm-1 1600 cm-1 ，1500 cm-1
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R
H3C
CH3
7.05
7.05
7.10 7.10
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X
3H
2H
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X
AA'BB'
AA'XX'
Y
X
8
7
X
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X
X
AA'BB'
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2021/2/284.质谱(MS)来自MeR mi M
N mj
M + 2e
(mi)l (mj)m (mj)n
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OE + N OE
EE + R
σ―断裂
AB
α―断裂
EE + N EE
OE + R
A+B
BAZ
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AZ + B
R CH2 OH R CH2 OR' R CH2 NR'2 R CH2 SR'
• CH3的对称变形振动δs1380 cm-1
H
CH3
CH3
C CH3 C
C CH3 1380cm-1裂分
CH3
CH3
CH3
• CH2变形振动δs1465 cm-1 • —（CH2）n—n 720cm-1 （中强 ）
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醇（—OH） O—H，C—O
• -OH 伸缩振动(>3600 cm-1) • 碳氧伸缩振动(1100 cm-1)
BAZ
R CR' O
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CH2 OH + R CH2 OR' + R CH2 NR'2+ R CH2 SR' + R
AZ + B
CR' O + R
—开裂 i―裂解
R CH2 R
m/z=39 m/z=65
HC CH
HC CH
CH2 m/z=91
m/z=91
BAZ BAZ BAZ
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BA + Z BA + Z B +A Z
1735cm-1
O R C OH
1760cm-1 1710cm-1
O
O
1810cm-1
RC O C R
1750cm-1
O RCX
1780cm-1
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2.氢核磁共振波谱(1H NMR)
常见结构化学位移的大致范围
O
H
C OH C O
O ~2.1
H3C C
~3.0
~1.8
H 3C N H3C C C