波谱综合解析ppt课件
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波谱综合解析
4
复杂化合物的结构鉴定
• 当未知物分子量大，结构复杂，特别是当未知物为新的结 构的化合物时，即或利用几种二维核磁共振谱，再辅以其 它谱图数据，也可能仍不能推出完整的结构。在这样情况 下，可以来用下述方法。 • 1)尽力制备未知物样品的单晶。用该样品测定X射线衍射 的数据，通过对衍射数据的处理，可以得到该未知物的准 确结构(除所含原子及其相互连接顺序之外尚有键长、键角 等数据)。近十几年来，由于“直接法”的发展，已使一般 的有机化合物都可通过单晶X射线衍射法解决结构问题。 在直接法发展起来之前，对样品是有限制的，如重原子法 要求化合物含重原子。
12
小 结
EI,元素分析 结合DEPT 未知化合物 HRMS IR,UV
分子式 的确定
HNMR,13CNMR
官能团确定
HNMR,DEPT 结构片段 H-H COSY,H-C COSY ,HMQC, HMBC
HMBC,RCOSY 分子结构 COLOC HOHAHA
NOE差谱,NOESY, 立体结构分子结构 手性位移试剂, ORD, CD, 单晶衍射
25
3)质谱 • 从质谱图中寻找与苯环有关的碎片离子或 找出从苯环掉下的中性碎片,可以帮助判断 苯环上的取代基。 4)碳谱 • 氧、氮原子使苯环上被取代的碳原子的值 大幅度地移向低场。
26
取代基的位置
当取代基的种类已知时，它们在苯环上的取代位置可以 通过下述方式分析： 1)对苯环上剩余氢的值进行计算 • 按各种取代位置的可能性，对苯环上剩余氢的δ值进 行计算并与实测值对比，从而得出苯环取代的位置。 2)从氢谱的苯环取代区的峰形进行分析 • 随着高频仪器的使用，苯环取代区的谱图得到很大的 简化，常可近似采用一级谱图的分析方法(但并非高 频仪器所作的图都可以近似按一级谱分析)，这可以 帮助对苯环取代位置的确定。
有机波谱分析 第五章 波谱综合解析
（5）主要碎片离子峰－官能团
湖北理工学院医学院药学系
四大光谱综合波谱解析
一般情况，由IR、1H NMR及MS三种光谱提供的数据，即可确定未知 物的化学结构。若不足，再增加13C NMR等。
在进行综合光谱解析时，不可以一种光谱 “包打天下”，各有所长，
取长补短，相互配合、相互补充。
如何利用紫外光谱，红外光谱、核磁共振光谱和质谱的资料推断结构、
湖北理工学院医学院药学系
波谱综合解析步骤
4) 通过谱图解析确定存在的官能团以及结构单元 (1) 红外光谱
IR能给出大部分官能团和某些结构单元存在的信息，从谱
图特征区可以清楚地观察到存在的官能团，从指纹区的某些 相关峰也可以得到某些官能团存在的信息。
(2) 有机质谱
MS除了能够给出分子式和相对分子量的信息，还可以
某种波谱分析可能会产生反映某个原子团或官能 团存在最明显的谱峰，进而得出某个官能团明显存在 的结论，对进一步的谱图综合解析工作具有至关重要 的意义。
湖北理工学院医学院药学系
波谱综合解析步骤
3)分子式的确定及不饱和度的计算
采用高分辨质谱分析可以获得分子的精确分子量并给出分
子式； 通过元素分析数据可以求出化合物的分子式； 低分辨质谱可以获得整数分子量数据，借助同位素峰的相 对强度根据Beynon表也可以得到化合物的分子式； 通过谱图综合解析获得基本结构单元,进而获得分子式； 根据确定的分子式计算出该化合物的不饱和度。
第五章 波谱综合解析
一、波谱综合解析方法
了解每一种有机波谱分析方法的特点，以及从哪个侧
面反映分子骨架和部分结构（基团或原子团）的信息。
不同分析方法获得的信息和数据在彼此相互补充和印证
第八章 波谱分析_PPT幻灯片
3. 723cm-1
C—H [—(CH2)n—, n ≥ 4]平面摇摆振动 若n＜4 吸收峰将出现在734～743cm-1处
16
2.烯烃的主要吸收峰为：
特征峰
吸收峰位置/cm-1 振动形式
强度
CH CC
3000~3100 1620~1680
伸缩振动
伸缩振动
取决于双键上取代 基的数目和性质
CH
650~1000
弯曲振动
RH CC
HH ～ 910和 ～ 990RHCC
R
H
～ 890
R
H
CC
H
R
～ 970
R
R
CC
HH
～ 690
R
RR
R
CC
CC
R
HR
R
790 ～ 840 无
17
1. 3080cm-1
=C—H 伸缩振动
2. 1642cm-1
C = C 伸缩振动
3. 2860～2960cm-1
C—H 伸缩振动
4. 1465cm-1、1380cm-1
C—H（—CH3、—CH2）面内弯曲振动
5. 992cm-1、912cm-1
=C—H 弯曲振动 单取代
18
1. 3042cm-1 2. 1662cm-1 3. 2858～2950cm-1
=C—H 伸缩振动 C＝C 伸缩振动
C—H 伸缩振动
19
3.炔烃的主要吸收峰为：
特征峰 吸收峰位置/cm-1 振动形式
◆弯曲振动——成键原子在键轴上、下、左、右弯曲，键角改变 而键长基本不变。
νs 对称伸缩振动
νas 不对称伸缩振动
δs 剪切振动
综合波谱解析
谢谢
THANKS
未来发展趋势和挑战
• 高通量技术：随着高通量技术的发展，未来有望实现同时对多个样品进行快速 、高效的波谱检测和分析。这将大大提高波谱解析的效率和吞吐量，满足大规 模样品分析的需求。
• 多维度信息获取：未来波谱技术将更加注重多维度信息的获取，如时间分辨、 空间分辨等。这将有助于更深入地揭示物质的动态变化和空间分布等信息，为 科学研究提供更全面的数据支持。
分析化学中的应用
用于物质的定性和定量分析，如测定混合物 中各组分的含量。
无机化学中的应用
用于研究无机化合物的晶体结构、化学键和 振动模式等。
材料科学中的应用
用于研究材料的化学组成、结构和性能之间 的关系。
03 核磁共振波谱解析
CHAPTER
核磁共振原理
核磁共振现象
当原子核置于强磁场中，其自旋磁矩与外加磁场相互作用，产生能级分裂。当外加射频场满足一定条件时，原子核发 生能级跃迁，产生核磁共振信号。
化学位移
不同化学环境中的原子核具有不同的共振频率，表现为化学位移现象。通过测量化学位移，可以推断出原子核所处的 化学环境。
偶合常数
相邻原子核之间的相互作用会导致核磁共振信号的分裂，形成多重峰。偶合常数反映了这种相互作用的 强度，可用于推断分子结构。
核磁共振仪器与操作
01 02
核磁共振仪组成
主要包括磁体、射频系统、检测系统、控制系统和数据处理系统等部分 。其中，超导磁体提供强磁场环境，射频系统用于激发原子核产生共振 信号，检测系统接收并处理信号。
仪器构造
质谱仪主要由离子源、质量分析器和检测器三部分组成。离 子源负责将样品电离成离子，质量分析器根据离子的质荷比 进行分离，检测器则用于检测并记录离子信号。
波谱综合解析
第十八章波谱综合解析一、波谱解析（推断结构并写出各峰的归属）1、已知某化合物的MS、IR及1H-NMR谱图如下图所示，试判断此化合物的分子结构。
MS谱图IR谱图1H-NMR谱图2、已知某化合物的MS、IR及1H-NMR谱图如下图所示，试判断此化合物的分子结构。
MS谱图IR谱图1H-NMR谱图3、已知某化合物分子式为C9H10O2，其MS、IR及1H-NMR谱图如下图所示，试判断此化合物的分子结构。
1H-NMR谱图IR谱图MS谱图4、根据某化合物的MS、IR及1HNMR谱图，判断此化合物的分子结构。
MS谱图IR谱图1HNMR谱图5、化合物分子式C10H12O2,根据其质谱、红外及氢谱，推断其结构。
附：答案第十八章 波谱综合解析一、波谱解析（推断结构并写出各峰的归属） 1、解：（1）确定分子量和分子式MS: 分子离子峰在m/z 200处，可确定化合物分子量为200， M +峰和（M+2）+峰相对丰度近似为3：1，因此可以确定分子中含有1个氯原子。
IR: 2500~3200 cm -1处有一宽峰，说明含有羟基（-OH ）, 1700 cm -1处有一个强峰说明存在羰基（-CO-）,而1H-NMR 谱图中在δ11附近有一单质子峰对应的（-COOH ）中的氢原子，因此可推测含有羧基(-COOH)1H-NMR: 从低场到高场各组峰的积分曲线高度比为1：2：2：1：3，由此推断共有9个氢原子（H ）。
谱图中δ4.7处的单质子峰可能对应与氧原子相连的次甲基上的氢原子（-O-CH ）,结合IR 谱图1200~1250 cm -1 处有一强峰，证明分子中可能存在醚键（-O-）,所以推断分子中含有3个氧原子。
由此推断分子中含有C 原子的数目为：9 因此，推测分子式可能为C 9H 9ClO 3. （2）计算不饱和度为5 (3)可能存在的结构单元前已说明存在-COOH, 双键加上一个苯环，不饱和度为5，与计算值相符。
1H-NMR谱图中，δ1.7的二重峰与δ4.7的四重峰组合应为CH CH3,δ7附近两个变形的二重峰说明苯环被不同基团的对位双取代，δ11附近则应为-COOH 上的H 。
波谱综合解析
“先否定、后肯定；解析一组相关峰”
谱 因为某吸收峰不存在，而否定某官能团不存在，
分 比有某吸收峰，肯定某官能团的存在，确凿有
析
力。因此，应先否定，后肯定，以防误认。由
综 合 波
“一组相关峰”确定一个官能团的存在是又一
重要原则，不但可防止孤立解析，而且能将未
谱 知物的红外吸收光谱上的吸收峰按相关关系分
析 紫外吸收光谱虽然可提供某些官能团的信
综 合
息，如是否含有醛基、酮基、羧基、酯基、
波 炔基、烯基等生色团与助色团。但特征性
谱 解
差，在综合光谱解析中一般可不予以考虑。
析 紫外吸收光谱法主要用于定量分析。
法
2019/12/5
综合波谱解析法
5
红外吸收光谱在综合光谱解析中的作用
zl
波 红外吸收光谱(IR) 主要提供未知物具
合
物态、熔点、沸点、旋光性、折射
波 谱
率、溶解度、极性、灰分等，
解
可提供未知物的范围，为光谱解析提供线索。
析
一般样品的纯度需大于98％，此时测得的光谱，
法
才可与标准光谱对比。
2019/12/5
综合波谱解析法
21
二、综合光谱解析的顺序与重点
zl
波
谱 2．确定分子式
分 析
由质谱获得的分子离子峰的精密质量数
因此二者可互为补充。
2019/12/5
综合波谱解析法
18
四大光谱综合波谱解析
zl
波 谱
一般情况，由IR、1H—NMR及MS三种 光谱提供的数据，即可确定未知物的化
分 学结构。若不足，再增加13C-NMR等。
析 特殊情况，还可以辅助以其它光谱，如
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39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
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36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
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IR能给出大部分官能团和某些结构单元存在的信息，从谱 图特征区可以清楚地观察到存在的官能团，从指纹区的某些
相关峰也可以得到某些官能团存在的信息。
(2) 有机质谱
MS除了能够给出分子式和相对分子量的信息，还可以 根据谱图中出现的系列峰﹑特征峰﹑重排峰和高质量区碎
片离子峰确定结构单元。
7
波谱综合解析步骤
的手段去解决剩余结构问题。
2
IR: 3030cm-1, 1600 cm-1, 1500 cm-1.
R 1H: 7.2ppm
13C: 120-140ppm UV: E, B吸收带。 MS：m/z=77,51,……
=91,65,39 ……
CH CH3 CH3
IR: 1380 cm-1裂分等高双峰。 1H: 双峰，多重峰。
谱图综合解析实例3
质谱MS验证结构： O
- O C CH3
CH2 O
CH2 O C CH3
-
O
- CH2 O C CH3
- CH3
CH2 O
O C CH3
m/z=43
m/z=77
- HC CH
O CH2 O C
- CO
m/z=91
HC CH
m/z=65
CH2 O
m/z=51
m/z=135
m/z=107
13C: 双峰，四重峰。
3
二、 波谱综合解析步骤
1) 解析前应了解尽可能多的信息
首先了解样品的来源和纯度； 纯物质要了解其熔点、沸点、溶解性能等物理化学性 质以及用其它分析手段所测得的数据（如分子量、元素
分析数据）等； 混合物需要精制后才能进行波谱分析，或采用一些联
用技术分析。
4
相关峰也可以得到某些官能团存在的信息。
(2) 有机质谱
MS除了能够给出分子式和相对分子量的信息，还可以 根据谱图中出现的系列峰﹑特征峰﹑重排峰和高质量区碎
片离子峰确定结构单元。
7
波谱综合解析步骤
的手段去解决剩余结构问题。
2
IR: 3030cm-1, 1600 cm-1, 1500 cm-1.
R 1H: 7.2ppm
13C: 120-140ppm UV: E, B吸收带。 MS：m/z=77,51,……
=91,65,39 ……
CH CH3 CH3
IR: 1380 cm-1裂分等高双峰。 1H: 双峰，多重峰。
谱图综合解析实例3
质谱MS验证结构： O
- O C CH3
CH2 O
CH2 O C CH3
-
O
- CH2 O C CH3
- CH3
CH2 O
O C CH3
m/z=43
m/z=77
- HC CH
O CH2 O C
- CO
m/z=91
HC CH
m/z=65
CH2 O
m/z=51
m/z=135
m/z=107
13C: 双峰，四重峰。
3
二、 波谱综合解析步骤
1) 解析前应了解尽可能多的信息
首先了解样品的来源和纯度； 纯物质要了解其熔点、沸点、溶解性能等物理化学性 质以及用其它分析手段所测得的数据（如分子量、元素
分析数据）等； 混合物需要精制后才能进行波谱分析，或采用一些联
用技术分析。
4
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----波谱综合解析
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
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构单元；
8
波谱综合解析步骤
(5)碳核磁共振谱
13C NMR中处于不同环境碳核的化学位移（δ）反映了 分子中碳—氢﹑碳—杂和碳—碳之间的关系，13C NMR可 以获得碳原子的个数及所连氢原子的个数，能给出多数官
能团存在的结构信息。
9
波谱综合解析步骤
5) 确定结构单元连接方式并组成几个可能的结构 (1)质子核磁共振谱
IR能给出大部分官能团和某些结构单元存在的信息，从谱 图特征区可以清楚地观察到存在的官能团，从指纹区的某些
相关峰也可以得到某些官能团存在的信息。
(2) 有机质谱
MS除了能够给出分子式和相对分子量的信息，还可以 根据谱图中出现的系列峰﹑特征峰﹑重排峰和高质量区碎
片离子峰确定结构单元。
7
谱综合解析步骤
1H NMR中氢核化学位移（δ）和偶合裂分峰常常是确 定邻近基团和连接方式的重要依据；
(2) 有机质谱
MS中主要碎片离子和分子离子以及它们之间的质量差 ﹑亚稳离子﹑重要的重排离子都可能提供官能团以及结构
单元相互连接的信息；
10
波谱综合解析步骤
(3) 红外光谱
IR中由于邻接基团性质以及连接方式会使基团的特征 频率发生位移，因此可根据频率位移考虑邻接基团的性质
通过元素分析数据可以求出化合物的分子式； 低分辨质谱可以获得整数分子量数据，借助同位素峰的相
对强度根据Beynon表也可以得到化合物的分子式； 通过谱图综合解析获得基本结构单元,进而获得分子式；
根据确定的分子式计算出该化合物的不饱和度。
6
波谱综合解析步骤
4) 通过谱图解析确定存在的官能团以及结构单元 (1) 红外光谱
13C: 双峰，四重峰。
3
二、 波谱综合解析步骤
1) 解析前应了解尽可能多的信息
首先了解样品的来源和纯度； 纯物质要了解其熔点、沸点、溶解性能等物理化学性 质以及用其它分析手段所测得的数据（如分子量、元素
分析数据）等； 混合物需要精制后才能进行波谱分析，或采用一些联
用技术分析。
4
波谱综合解析步骤
6H 3H
1H
10
9
8
7
6
5
4
3
2
化学位移 δ ppm
9-10无峰，没有醛质子，说明为酮。
=2.4（1H）七重峰，CHCH CH3 =1.08（6H）双峰， 2个CCHH33 =2.05 （3H）单峰，邻接C=O的CH3
1
0
16
谱图综合解析实例1
4）推断结构
H3C O
H3C CH C CH3
2）红外光谱IR解析
IR
2927
1717 cm-1，C=O 伸缩振动 1360 cm-1，-CH3 变角振动 1469 cm-1，C-H 变角振动 2927 cm-1，C-H 伸缩振动
1469 1360
1717
醛或酮
15
谱图综合解析实例1 NMR谱图 3）核磁共振氢谱 1 H NMR
5）质谱MS验证结构
MS 43
41
86(M)
71
m/z
17
谱图综合解析实例1
质谱MS验证结构：
H3C H3C CH
H3C
- H3C CH
O
C
CH3
- CH3
m/z=86
H3C
H3C
CH
- CO
m/z=43
H3C
O
C m/z=71
H3C CH
O m/z=43
C
CH3
- H2
C3H5 m/z=41
18
的手段去解决剩余结构问题。
2
IR: 3030cm-1, 1600 cm-1, 1500 cm-1.
R 1H: 7.2ppm
13C: 120-140ppm UV: E, B吸收带。 MS：m/z=77,51,……
=91,65,39 ……
CH CH3 CH3
IR: 1380 cm-1裂分等高双峰。 1H: 双峰，多重峰。
2) 初步观察各种谱图并得出一些明显的结论
某种波谱分析可能会产生反映某个原子团或官能 团存在最明显的谱峰，进而得出某个官能团明显存在 的结论，对进一步的谱图综合解析工作具有至关重要
的意义。
5
波谱综合解析步骤
3)分子式的确定及不饱和度的计算
采用高分辨质谱分析可以获得分子的精确分子量并给出分 子式；
谱图综合解析实例2
例2. 某化合物元素分析数据如下： C=70.13%，H=7.14% 、Cl=22.72%，试根据如下谱图推测其结构.
第七章 波谱综合解析
一、波谱综合解析方法 二、波谱综合解析步骤 三、谱图综合解析实例
1
一、波谱综合解析方法
了解每一种有机波谱分析方法的特点，以及从哪个侧 面反映分子骨架和部分结构（基团或原子团）的信息。 不同分析方法获得的信息和数据在彼此相互补充和印证
的基础上进行综合解析。
综合解析不一定追求四大谱谱图齐备，重要的是在结构分 析的每一阶段工作中必须明确已解决和遗留的问题，而后 根据分析方法的特点和它所能提供信息的性质，选用合适
解析方法确定正确结构。 如果对某种结构几种谱图的解析结果均很满意，说明该结
构是合理的和正确的。
12
波谱综合解析步骤
7) 结构验证 (1)质谱验证
正确的分子结构一定能写出合理的质谱断裂反应，运用 质谱断裂机制是验证分子结构正确与否的重要判断方法。
(2)标准谱图验证
通过与标准谱图对照分析，确定谱图上峰的个数、位 置、形状及强弱次序是否与标准谱图一致。
（共轭基团或电负性基团取代）以及确定连接方式。
(4)碳核磁共振谱
13C NMR中碳核的化学位移（δ）及其是否表现出分子 具有整体对称性和局部对称性对确定取代基位置也具有一
定的作用；
11
波谱综合解析步骤
6) 确定正确结构
以上一步所推出的各种可能结构为出发点，综合运用所掌 握的实验资料，对各种可能的结构逐一对比分析，采取排除
13
三、谱图综合解析实例
例1．化合物C5H10O ，根据如下谱图确定结构，并说明依据。
MS 43
IR A
UV
0.77
41
86(M)
1469
71
1360
2927
1717 λ /nm
m/z
N2M8R5谱nm图
6H
3H
1H
10 9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
化学位移 δ
14
谱图综合解析实例1
解：1）不饱和度：u=1+5-10/2=1
(3) 紫外光谱
UV可以确定由不饱和基团形成的大共轭体系，当吸收 具有精细结构时可知含有芳环结构，对结构单元的确定给
予补充和辅证。
(4)质子核磁共振谱
1H NMR根据分子中处于不同环境氢核的化学位移（δ ）和氢核之间的偶合常数（J）确定分子中存在的自旋系 统，与13C NMR 数据作相应的关联确定自旋系统对应的结
8
波谱综合解析步骤
(5)碳核磁共振谱
13C NMR中处于不同环境碳核的化学位移（δ）反映了 分子中碳—氢﹑碳—杂和碳—碳之间的关系，13C NMR可 以获得碳原子的个数及所连氢原子的个数，能给出多数官
能团存在的结构信息。
9
波谱综合解析步骤
5) 确定结构单元连接方式并组成几个可能的结构 (1)质子核磁共振谱
IR能给出大部分官能团和某些结构单元存在的信息，从谱 图特征区可以清楚地观察到存在的官能团，从指纹区的某些
相关峰也可以得到某些官能团存在的信息。
(2) 有机质谱
MS除了能够给出分子式和相对分子量的信息，还可以 根据谱图中出现的系列峰﹑特征峰﹑重排峰和高质量区碎
片离子峰确定结构单元。
7
谱综合解析步骤
1H NMR中氢核化学位移（δ）和偶合裂分峰常常是确 定邻近基团和连接方式的重要依据；
(2) 有机质谱
MS中主要碎片离子和分子离子以及它们之间的质量差 ﹑亚稳离子﹑重要的重排离子都可能提供官能团以及结构
单元相互连接的信息；
10
波谱综合解析步骤
(3) 红外光谱
IR中由于邻接基团性质以及连接方式会使基团的特征 频率发生位移，因此可根据频率位移考虑邻接基团的性质
通过元素分析数据可以求出化合物的分子式； 低分辨质谱可以获得整数分子量数据，借助同位素峰的相
对强度根据Beynon表也可以得到化合物的分子式； 通过谱图综合解析获得基本结构单元,进而获得分子式；
根据确定的分子式计算出该化合物的不饱和度。
6
波谱综合解析步骤
4) 通过谱图解析确定存在的官能团以及结构单元 (1) 红外光谱
13C: 双峰，四重峰。
3
二、 波谱综合解析步骤
1) 解析前应了解尽可能多的信息
首先了解样品的来源和纯度； 纯物质要了解其熔点、沸点、溶解性能等物理化学性 质以及用其它分析手段所测得的数据（如分子量、元素
分析数据）等； 混合物需要精制后才能进行波谱分析，或采用一些联
用技术分析。
4
波谱综合解析步骤
6H 3H
1H
10
9
8
7
6
5
4
3
2
化学位移 δ ppm
9-10无峰，没有醛质子，说明为酮。
=2.4（1H）七重峰，CHCH CH3 =1.08（6H）双峰， 2个CCHH33 =2.05 （3H）单峰，邻接C=O的CH3
1
0
16
谱图综合解析实例1
4）推断结构
H3C O
H3C CH C CH3
2）红外光谱IR解析
IR
2927
1717 cm-1，C=O 伸缩振动 1360 cm-1，-CH3 变角振动 1469 cm-1，C-H 变角振动 2927 cm-1，C-H 伸缩振动
1469 1360
1717
醛或酮
15
谱图综合解析实例1 NMR谱图 3）核磁共振氢谱 1 H NMR
5）质谱MS验证结构
MS 43
41
86(M)
71
m/z
17
谱图综合解析实例1
质谱MS验证结构：
H3C H3C CH
H3C
- H3C CH
O
C
CH3
- CH3
m/z=86
H3C
H3C
CH
- CO
m/z=43
H3C
O
C m/z=71
H3C CH
O m/z=43
C
CH3
- H2
C3H5 m/z=41
18
的手段去解决剩余结构问题。
2
IR: 3030cm-1, 1600 cm-1, 1500 cm-1.
R 1H: 7.2ppm
13C: 120-140ppm UV: E, B吸收带。 MS：m/z=77,51,……
=91,65,39 ……
CH CH3 CH3
IR: 1380 cm-1裂分等高双峰。 1H: 双峰，多重峰。
2) 初步观察各种谱图并得出一些明显的结论
某种波谱分析可能会产生反映某个原子团或官能 团存在最明显的谱峰，进而得出某个官能团明显存在 的结论，对进一步的谱图综合解析工作具有至关重要
的意义。
5
波谱综合解析步骤
3)分子式的确定及不饱和度的计算
采用高分辨质谱分析可以获得分子的精确分子量并给出分 子式；
谱图综合解析实例2
例2. 某化合物元素分析数据如下： C=70.13%，H=7.14% 、Cl=22.72%，试根据如下谱图推测其结构.
第七章 波谱综合解析
一、波谱综合解析方法 二、波谱综合解析步骤 三、谱图综合解析实例
1
一、波谱综合解析方法
了解每一种有机波谱分析方法的特点，以及从哪个侧 面反映分子骨架和部分结构（基团或原子团）的信息。 不同分析方法获得的信息和数据在彼此相互补充和印证
的基础上进行综合解析。
综合解析不一定追求四大谱谱图齐备，重要的是在结构分 析的每一阶段工作中必须明确已解决和遗留的问题，而后 根据分析方法的特点和它所能提供信息的性质，选用合适
解析方法确定正确结构。 如果对某种结构几种谱图的解析结果均很满意，说明该结
构是合理的和正确的。
12
波谱综合解析步骤
7) 结构验证 (1)质谱验证
正确的分子结构一定能写出合理的质谱断裂反应，运用 质谱断裂机制是验证分子结构正确与否的重要判断方法。
(2)标准谱图验证
通过与标准谱图对照分析，确定谱图上峰的个数、位 置、形状及强弱次序是否与标准谱图一致。
（共轭基团或电负性基团取代）以及确定连接方式。
(4)碳核磁共振谱
13C NMR中碳核的化学位移（δ）及其是否表现出分子 具有整体对称性和局部对称性对确定取代基位置也具有一
定的作用；
11
波谱综合解析步骤
6) 确定正确结构
以上一步所推出的各种可能结构为出发点，综合运用所掌 握的实验资料，对各种可能的结构逐一对比分析，采取排除
13
三、谱图综合解析实例
例1．化合物C5H10O ，根据如下谱图确定结构，并说明依据。
MS 43
IR A
UV
0.77
41
86(M)
1469
71
1360
2927
1717 λ /nm
m/z
N2M8R5谱nm图
6H
3H
1H
10 9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
化学位移 δ
14
谱图综合解析实例1
解：1）不饱和度：u=1+5-10/2=1
(3) 紫外光谱
UV可以确定由不饱和基团形成的大共轭体系，当吸收 具有精细结构时可知含有芳环结构，对结构单元的确定给
予补充和辅证。
(4)质子核磁共振谱
1H NMR根据分子中处于不同环境氢核的化学位移（δ ）和氢核之间的偶合常数（J）确定分子中存在的自旋系 统，与13C NMR 数据作相应的关联确定自旋系统对应的结