综合谱图解析
波谱学综合解析
基本相同。
A中1380cm-1峰裂分为等强度双峰，是异丙基的特征， n=3，因而A的结构为2-甲基己烷。
1170和1155cm-1来自异丙基的骨架振动，ρCH2728cm-1，
•
B中1380cm-1峰裂分为1:2的双峰，是叔丁基的特征， 其骨架振动在1250cm-1,ρCH2740cm-1，n=2，因此B结构 为2,2-二甲基戊烷。 C中1380cm-1为单峰，ρCH2723cm-1，n=4，结构为 正庚烷。利用1380cm-1峰的裂分判断烷烃异构体时，需 注意分子中其他端甲基的干扰，有时裂分峰的形状不容 易判断。 NMR谱可以准确地判断烷烃异构体，往往比红外 光谱更直观可靠。图是三种辛烷异构体的 1H NMR谱。 A为正辛烷，－CH3,δ0.90,与CH2 相连，裂分为三重 峰；(CH2)6, δ1.1～1.6。甲基与乙基的积分面积之比为 1:2。
1H
•
• 2．核磁共振波谱 • •
•
( B) 为2-甲基庚烷，异丙基中的两个甲基与CH相连，裂分为
双重峰。7－CH3 的化学位移仍为0.90，与异丙基中甲基双重峰
重叠。
CH (CH2)4
吸收在δ1.0～1.8、δ0.6～1.0与δ1.0～1.8
两个区域积分面积之比为1.0：1.0。 • (C) 2，2-二甲基己烷，叔丁基中3个CH3为单峰，端甲基仍 为三重峰，化学位移均为δ0.90。3个CH2δ1.20。甲基与(CH2)3积 分面积比为2:1。
综合解析
• 紫外光谱、红外光谱、核磁共振和质谱法均在 食品、化工、环保、医药等科研、生产中有广泛 应用，但各有其缺点和局限性。 • 紫外光谱可用于含有发色团的有机物分析，如 芳烃、共轭烯烃、酮和醛等，尤其在定量分析中 具有灵敏度高、准确和快速方便的优点。其应用 的局限性也很明显，如分子不含有发色团，就不 能用紫外光谱检测；通常紫外光谱吸收带少，谱 带宽，难于进行未知物的结构鉴定。 • 红外光谱能够明显地揭示未知物的结构特征， 未知物含有什么或不含有什么官能团和化学键， • 从谱带位置和强度可以进行判断。
第4章 四谱综合解析(最初)讲解
第四章 四谱综合解析
§4-2 谱图解析的一般方法
一、摩尔质量和化学式的确定 1. MS法 （1）利用高分辨MS的分子离子峰直接测 定精确的摩尔质量并推断出化学式； （2）用低分辨MS中的分子离子峰及同位 素的M+1、M+2峰和贝农表结合获得摩尔 质量和化学式。
（3）用1H谱获得分子中总H原子数目，与13CNMR谱得到的H数目比较，对无对称性的分 子 1H-NMR 谱 中 获 得 的 H 数 目 减 去 13C-NMR 谱得到的H数目既为与杂原子相连的H数。
第四章 四谱综合解析
（4）用重氢交换法验证与杂原子相连的活 泼氢及其数目；
（5）将1H-NMR谱中获得的各组峰的H数 与13C-NMR谱的基团中H数进行对照调 整，结合摩尔质量，推算出O和其它杂 原子比例。
●MS谱
27
PWBD
§4-3 四谱综合解析示例
解：（1）确定化学式
●将上述4个谱图信息汇总
谱学
C数目
H数目
名称 羰C区:sp2:sp3 总C数 羰C区:sp2:sp3 总H数
13CNMR 1:2:4
7
0:3:9
12
1HNMR 谱图有6组峰 ≥6 (面积)1:2:2:2:2:3 12
IR
谱峰1724、1170、1100cm-1三个峰
m/z
§4-3 四谱综合解析示例
（3）确定结构式
●综合上述分析，该化合物为丁酸烯 丙酯，其结构式为：
H
H
O
C=C
CH3CH2CH2C-O-CH2
谱图综合解析1
2021/7/3
精选版课
件ppt
13
5）核磁共振碳谱 (13C NMR)
δ 30
33 44 120~130 142
2021/7/3
偏共振多重性
t
t t d s
精选版课 件ppt
归属
CH2
CH2 CH2 CH
C
14
推断
CH2-CH2-CH2
C=C-CH2-CH2 Cl-CH2-CH2
苯环上没取代的碳 苯环上取代的碳
CH 2O C CH 3
6）质谱验证MS
2021/7/3
精选版课
件ppt
22
O CH 2 O C CH 3
O
- O C CH 3
-
CH 2 O
CH 2 m /z= 91
O
HC CH
-O CH 2 O C CH 3
- CH 3
C CH 3
m /z= 43
m /z= 65
m /z= 77
- HC CH
86(M ) 71
m /z
7
H3C O
-
H2C CH C CH 3
H3C
- H3C CH
O C CH 3 m/z=43
CH 3 H3C H3C CH
O C m/z=71
-CO H3C
m/z=43 H3C CH
-H2
C3H5
m/z=41
2021/7/3
精选版课
件ppt
8
例2 . 某化合物元素分析数据如下：
3）核磁共振氢谱 1H NMR
3H
3H
2H 2H
2H
2021/7/3
精选版课
件ppt
DSC-TGA谱图综合解析
Conversion
95
5%
size: 60mg
90
atm.: N 2
10%
Weight (%)
10°C
85
5°C 2.0°C
1.0°C
20%
80
200 250 300 350 400 450 500 Temperature (°C)
TGA Kinetics - Heating Rate vs. Temperature
a. 使起始降解温度升高到240C b. 保证稳定时间为1000小时 c. 仅在惰性气氛中有效
案例3 ASB的热稳定性
背景：非极性聚合物如PP作印刷材料时需要极 性 化 。 用 ASB （ 三 -azidosulfonylbenzoic
COOH
acid ）羧基化是途径之一。
目的：查明ASB本身及在PP上接枝后的热稳定性。
d Aexp( Ek )(1 )n
dt
RT
对等式两边进行微分，取T=TP，这时，
d dt
d dt
0
得到下式：
dT
Ek dt RTP2
A n(1
P
) n1
exp(
E RTP
)
n(1p )n1 与 无关，其值近似等于1，则上式简化为：
Ek
dt dT
k(T ) Aexp( E ) RT
Kissinger方程
固化模型：n级反应和自催化反应类型
n级反应：
d k(T )(1 )n
dt
自催化反应：
f ( ) (k1 k2 m )(1 )n
m和n为反应级数，k1和k2是具有不同活化能和指前因子的反应速率常数。
热分析谱图综合解析
稳定剂有时间限制，超过1000min失效。
Weight (wt%)
100.0
99.5
PP sample
250C
加稳定剂
等温TG
99.0
98.5
98.0
97.5
PP powder sample
无稳定剂
97.0
96.5 0.0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
热分解反应
一般化学反应的速度v与浓度、温度等有关，速度与浓 度的关系即质量作用定律：
v = k(1- )n
为失重率，1-为未失重率
某固态聚合物A热分解后生 成固态产物B和气态产物C W0： A起始重量 W∞：B的重量
样品的失重率可表示为：
W0 W W
W0 W W
(1)
由质量作用定律得到
d k(1- )n (2)
Weight (%)
100
90
80
70
12.5C/min
60
10C/min
7.5C/min
50
5C/min
2.5C/min
40
30
Nitrogen
47%
100 200 300 400 500 600 700
Temperature C
氮气中失重也分两个阶段。第一阶段也到430C，失重47% 第二阶段失重慢于第一阶段，至700C重量保持>30%
1.氧气促进降解 2.稳定剂仅在惰性环境中有效
结论
1. 聚丙烯热失重有两种主要机理:脱低聚物与降解 2. 纯PP的起始降解温度为190C 3. 恒温条件下线性降解，升温条件下降解加速 4. 氧气促进降解 5. 稳定剂的作用:
谱图的综合解析
等离子体物理
等离子体物理中的谱图主要用于研究 等离子体的离子和电子成分、能量分 布以及与电磁场的相互作用等。
例如，通过微波干涉仪可以测量等离 子体的电磁波传播特性，通过质谱仪 可以分析等离子体的成分和化学性质 。
天体物理
天体物理中的谱图主要用于研究天体的化学组成、温度、 密度和运动状态等。通过分析天体发出的光谱，可以深入 了解天体的演化历程和宇宙的起源与演化。
谱图综合解析
contents
目录
• 谱图基础知识 • 谱图解析方法 • 谱图在信号处理中的应用 • 谱图在化学领域的应用 • 谱图在物理领域的应用 • 谱图解析的未来发展
01 谱图基础知识
谱图定义
谱图是一种用于表示数据点在多维空间中分布情况的图形表示方法。它将多维数 据点映射到二维平面上，通过颜色、形状、大小等视觉元素来表示数据的特征和 差异。
医学影像处理
利用谱图技术可以对医学影像进行增强和分析， 用于医学影像诊断和治疗。
04 谱图在化学领域的应用
分子光谱学
红外光谱
用于检测分子中的振动和转动能级跃迁，从而推断分子的结构和 化学键信息。
拉曼光谱
通过散射光的频率变化分析分子振动和转动信息，常用于研究分 子结构和化学反应过程。
紫外可见光谱
通过测量物质对紫外和可见光的吸收来分析分子中的电子跃迁， 用于研究分子结构和电子性质。
谱图应用领域
01
谱图在数据挖掘、机器学习 、生物信息学、社交网络分 析等领域有着广泛的应用。
02
03
04
在数据挖掘和机器学习中， 谱图可用于数据降维、聚类 分析、异常检测等任务。
在生物信息学中，谱图可 用于基因表达分析、蛋白 质相互作用分析等。
有机波谱第七章谱图综合解析
•3. 活泼氢的识别 OH, NH2, NH, COOH, CHO 等活泼氢的存
在可由IR谱、1H NMR谱的特征吸收来识别， 1H NMR 重水交换谱可进一步证实。对于某 些存在互变异构(如β-二酮的烯醇结构)的活泼 氢也可由此识别。除此之外，由分子中氢原 子的数目减去由偏共振去偶13C NMR谱计算 的与碳原子直接相连的氢原子的数目，剩余 氢亦为活泼氢。
复习题
1．在质谱分析中，试以分子中由双电子构成的σ键断裂过程说明均裂、异 裂和半异裂的含义。 2．在红外光谱分析中，习惯上把红外光谱图按波数范围分为四大峰区，每 个峰区都对应于某些特征的振动吸收。请简述各峰区的波数范围及对应的 特征振动吸收，并在每一峰区列举至少三种属于该类特征振动吸收的具体 化学键。 3．有机分子电子跃迁类型主要有哪些？请简要回答并画出简图进行说明。 4. 影响化学位移的因素有哪些？
• 13C NMR δ 114～117 范围的共振吸收峰为sp2杂化 碳的共振吸收，其中有 ,C=C, C=O基存在。
• 1H NMR δ 6～8的多组多重峰为烯烃和苯氢的共振 吸收峰。
以上推导的不饱和基在不同光谱中均有其特征吸收 峰，且与不饱和度相符。故分子中含有 ,C=C, C=O。
• 活泼氢的确定：
CH3 H3C C CH2 OH
CH3
4、 化合物的分子式为C4H6O2,其1H NMR 谱图(300MHz)如图所 示，谱图中δ12.5ppm峰重水交换后消失，推导其结构。
由以上分析可知，当N=0时，O=4，可能分子式 为C14H18O4。当N=2时，O=2.5，不合理应舍去。 故该化合物的分子式为C14H18O4 ，因UN=6
谱图的综合解析
8
5．各部分结构的确定 ．
（a)不饱和类型 不饱和类型 红外光谱和核磁共振可用于判断C=O、C=N等不饱和类型。 、 等不饱和类型。 红外光谱和核磁共振可用于判断 等不饱和类型 UV可用于共轭体系的判断。 可用于共轭体系的判断。 可用于共轭体系的判断 (b)官能团和结构单元 官能团和结构单元 鉴定可能存在的官能团和部分结构时， 鉴定可能存在的官能团和部分结构时，各种光谱要交替参 照，相互论证，以增加判断的可靠性。 相互论证，以增加判断的可靠性。
9
一化合物的分子式为C 其谱图如下， 例1 一化合物的分子式为 6H10O3,其谱图如下，该 其谱图如下 化合物是什么物质？ 化合物是什么物质？
10
11
解： 1. 该化合物的分子式为 6H10O3,计算出分子中不饱和度为 ： 该化合物的分子式为C 计算出分子中不饱和度为2： 计算出分子中不饱和度为
Ω =6+1+（0-10）/2=2 （ ）
2. 各部分结构的推定： 各部分结构的推定： 从所给出的图谱粗略可看出： 从所给出的图谱粗略可看出： UV光谱示为非共轭体系。 光谱示为非共轭体系。 光谱示为非共轭体系 IR光谱示无 光谱示无-OH基，但有两个 光谱示无 基 但有两个C=O基。 基 NMR谱示可能存在乙氧基（在δ4.1的四重峰及 谱示可能存在乙氧基（ 的四重峰及δ1.2的三 谱示可能存在乙氧基 的四重峰及 的三 重峰均有相同的偶合常数）。 重峰均有相同的偶合常数）。
4
中的分子离子峰是奇数时， 原子， 若MS中的分子离子峰是奇数时，此时含 原子，研究是否含 中的分子离子峰是奇数时 此时含N原子 硝基或亚硝基。 硝基或亚硝基。 可由元素分析氧含量推测氧原子个数，与波谱数据对照。 可由元素分析氧含量推测氧原子个数，与波谱数据对照。 （c) 确定氮原子数 可由元素分析或质谱推测氮原子个数，与波谱数据对照。 可由元素分析或质谱推测氮原子个数，与波谱数据对照。 中有分子离子峰且m/z为奇数时，分子中应含奇数个氮。 为奇数时， 若MS中有分子离子峰且 中有分子离子峰且 为720及1750cm-1为两个 ： 为两个C=O的伸缩振动。 的伸缩振动。 及 的伸缩振动 综合以上，可得到一下碎片： 综合以上，可得到一下碎片：C=O, C=O, CH3CH2O-,和孤立 和孤立 的-CH2 ，CH3-。其正好符合 6H10O3，U=2 。其正好符合C 可将这些碎片组合成： 可将这些碎片组合成：
《综合谱图分析》课件
边缘检测的应用
在图像识别、目标跟踪和机器视觉等领域中 ，边缘检测是重要的预处理步骤。
05 谱图分析在生物医学工程 中的应用
心电信号的谱图分析
总结词
揭示心脏电活动特征
详细描述
通过谱图分析心电信号，可以揭示心脏的电活动特征，如心律失常、心肌缺血等，对于 心脏疾病的诊断和治疗具有重要意义。
脑电信号的谱图分析
《综合谱图分析》ppt课件
目录
• 谱图分析概述 • 谱图分析的基本方法 • 谱图分析在信号处理中的应用 • 谱图分析在图像处理中的应用 • 谱图分析在生物医学工程中的应用 • 谱图分析的未来发展与挑战
01 谱图分析概述
谱图分析的定义
谱图分析是一种通过将多维数据映射 到二维平面上，以可视化方式展示数 据特征和规律的技术。
小波变换谱图分析
小波变换是一种将时域信号分解为不同频率和 时间尺度的函数的方法，通过小波变换，我们 可以分析信号的局部特性和频谱。
小波变换谱图分析广泛应用于图像处理、语音 识别、故障诊断等领域，可以帮助我们更好地 提取信号的特征和信息。
小波变换谱图分析的优点在于其能够处理非平 稳信号，具有较好的时频局部化特性。
总结词
研究大脑神经活动
详细描述
脑电信号的谱图分析可以用于研究大脑的神经活动，了解大脑的功能和认知过程 ，对于神经科学、心理学等领域的研究具有重要意义。
肌电信号的谱图分析
总结词
评估肌肉功能和运动状态
详细描述
通过谱图分析肌电信号，可以评估肌 肉的功能和运动状态，对于运动医学 、康复医学等领域的应用具有重要意 义。
02 谱图分析的基本方法
傅里叶变换谱图分析
1
傅里叶变换是一种将时域信号转换为频域信号的 方法，通过傅里叶变换，我们可以分析信号的频 率成分和频率特性。
谱图综合解析的方法
100 115
4 6 3
2020/10/28
TTTQ解 Nhomakorabea：1．确定分子量和分子式 质谱得到M=115（-15是合理碎片），应含奇数氮原子。 由元素分析 C∶H∶N∶O=6∶13∶1∶1 实验式 C6H13 ON 分子量=115 刚好一致； 分子式 C6H13 ON
2．不饱和度与不饱和类型 F=1 IR，H-NMR，C-NMR都未发现不饱和基团，1个不饱和度 应为环结构。
(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 .
2020/10/28
3 四种图谱综合解析实例
例1 样品的元素分析为C：62.6%，H：11.4%，N：2.3%； 四谱结果如下，试推测分子结构。
2020/10/28
42 57
70 2020/10/28
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.
2020/10/28
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 .
2020/10/28
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 . 7) 结构验证
综合谱图解析
二、不同化合物的谱图特征
1. 取代苯环
氢谱：6.5~8.0ppm有峰,除对位取代外,峰形复杂 碳谱: 110~165ppm有峰,一般有取代的碳原子化 学位移明显移向低场 质谱: 存在39,51,65,77序列;常可见91,92, 分子离 子峰强 红外: ~3030,~1600,~1500cm-1, 苯环取代区 670910cm-1有峰 紫外: 吸收波长大于250nm
16:27
3
三、 IR
判断各种官能团
1. 含O: 2. 含N: 3. 芳环－－取代 4. 炔、烯－－类型
四、 UV
1. 共轭体系、发色团 2. 从B带精细结构－－苯环的存在
16:27 4
综合解析谱图的一般程序
一、波谱综合分析的步骤：
波谱分析的目的在于推断化合物的结构式，即结构鉴定。其主要 步骤：
序号 δc（ppm） 碳原子个数 序号 δc（ppm） 碳原子个数
1
204.0 119.0 78.0 54.5
1 1 1 1
5
32.0 21.7 12.0
1 1 1
2
6
3
7
4
16:27
20
16:27
21
（1）分子式的推导 • MS：分子离子峰为 m/z 125，根据氮律，未知物分子中含有 奇数个氮原子； •
1. 纯度检查：
可用熔点、折光率和各种色谱法判断样品的纯度。如果样品不是 纯物质，必须进行分离提纯。
2．确定分子式。确定分子式的方法有：
(1) 质谱法或冰点下降法等测定未知物的分子量，结合元素分析 结果可以计算出化合物的分子式。 (2) 根据高分辨质谱给出的分子离子的精确质量数，查贝农表或 莱德伯格表计算得出，也可根据低分辨质谱中的分子离子峰和 M+1，M+2同位素峰的相对丰度比，查贝农表来推算分子式。
有机波谱第七章谱图综合解析
注意：分子式中Cl, Br, F, I, N, O, S等元素的存
在，可由质谱或元素分析判断，氧元素的存在
还可由红外光谱(υO-H, υC-O)或1H, 13C核的化学
位移判断。 分子式确定后，计算不饱和度(UN), UN≥4时， 分子中可能有苯环存在。
• 2. 不饱和基的判断 • UN﹥0的化合物，分子中含有不饱和基或苯环系。 不饱和基的存在在不同谱图中有不同的特征。 • IR谱：1870～1650cm-1 (s)为υC=O。3100 ～ 3000cm-1 (w或m)的υ＝C-H，结合1670～1630cm-1 (m) υC=C或1600～1450cm-1 (m,2 ～3条谱带) 的苯 环骨架伸缩振动，可判断烯基或苯基结构的存在。 在2250cm-1 附近(m) 可能为υC≡N;在2220cm-1 附近 (w) 可能为υC≡C; 1300～1000cm-1 (m,2 ～3条谱带) 为υC-O-C;在1560cm-1 附近(s) 和1360cm-1 附近(s) 为υNO2 ; 1900 ～2300cm-1 (w ～ m)为υx＝y＝z等。 这些不饱和基都具有其特征吸收带。
裂和半异裂的含义。
2．在红外光谱分析中，习惯上把红外光谱图按波数范围分为四大峰区，每
个峰区都对应于某些特征的振动吸收。请简述各峰区的波数范围及对应的 特征振动吸收，并在每一峰区列举至少三种属于该类特征振动吸收的具体 化学键。 3．有机分子电子跃迁类型主要有哪些？请简要回答并画出简图进行说明。 4. 影响化学位移的因素有哪些？
CH3CH2OCH2OCH CH
COOCH3
CH3CH2OCH2O
CH CH COOCH3
CH3CH2OCH2CH2OCOCH CH
OCH3
综合谱图解析
综合谱图解析(总33页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1、某未知物分子式为C5H12O，它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，它的紫外吸收光谱在200 nm以上没有吸收，试确定该化合物结构。
1 :2 : 9[解] 从分子式C5H12O，求得不饱和度为零，故未知物应为饱和脂肪族化合物。
未知物的红外光谱是在CCl 4溶液中测定的，样品的CCl 4稀溶液的红外光谱在3640cm -1处有1尖峰，这是游离O H 基的特征吸收峰。
样品的CCl 4浓溶液在3360cm -1处有1宽峰，但当溶液稀释后复又消失，说明存在着分子间氢键。
未知物核磁共振谱中δ4. 1处的宽峰，经重水交换后消失。
上述事实确定，未知物分子中存在着羟基。
未知物核磁共振谱中δ处的单峰，积分值相当3个质子，可看成是连在同一碳原子上的3个甲基。
δ处的单峰，积分值相当2个质子，对应1个亚甲基，看来该次甲基在分子中位于特丁基和羟基之间。
质谱中从分子离子峰失去质量31（－CH 2OH ）部分而形成基峰m/e57的事实为上述看法提供了证据，因此，未知物的结构是CCH 3H 3CCH 3CH 2OH根据这一结构式，未知物质谱中的主要碎片离子得到了如下解释。
CCH 3H 3CCH 3CH 2OH+.C +CH 3CH 3H 3CCH 2OH+m/e31m/e88m/e57-2H -CH 3-CH 3-HCH 3C CH 2+m/e29m/e73m/e412、某未知物，它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，它的紫外吸收光谱在210nm 以上没有吸收，确定此未知物。
2263[解] 在未知物的质谱图中最高质荷比131处有1个丰度很小的峰，应为分子离子峰，即未知物的分子量为131。
由于分子量为奇数，所以未知物分子含奇数个氮原子。
根据未知物的光谱数据亚无伯或仲胺、腈、酞胺、硝基化合物或杂芳环化合物的特征，可假定氮原子以叔胺形式存在。
综合解谱
波谱解析综合解析综合解析的方法识别氢谱与碳谱中的溶剂峰与杂质峰。
初步分析谱图找出特征峰并确定各谱线的大致归属初步分析谱图，找出特征峰并确定各谱线的大致归属。
分析一维1H 谱，根据谱图中化学位移值、耦合常数值、峰形和峰面积找出一些特征峰，获得一些最明显的结论。
出些特征峰，获得些最明显的结论。
对照13C 质子噪声去偶谱以及各个DEPT 碳谱，确定各碳原子的级数。
按照化学位移分区的规律，大致确定各谱线所属的区域，如在饱和区还是在不饱和区是否含杂原子羰基以及活泼氢等是在不饱和区，是否含杂原子、羰基以及活泼氢等。
借助二维核磁共振谱对图谱作进一步的指认。
解析H -H COSY 谱，从一维谱中已经确定的氢谱线出发找到与之相关的其它谱线。
解析13C -1H COSY （或HMQC 、HSQC ）谱，同样从已知的氢谱线出发找到各相关的碳谱线，以此推断出这些碳谱线的归属。
发找到各相关的碳谱线，以此推断出这些碳谱线的归属 解析13C -1H 远程相关谱（COLOC 或HMBC ），从已确定的碳谱线出发，找到与之相关的各氢谱线或从已知的氢谱线出发找到各相关的碳谱线，由此完成对一些未知谱线的指认。
在二维谱中由于一些相关峰的强2线，由此完成对些未知谱线的指认。
在二维谱中由于些相关峰的强度较弱，在实验中常常未被检测到，另外在图谱中还常常会出现假峰，这些在二维谱的解析中应特别注意。
根据下面给出的1H,13C（dept）,COSY和HMBC谱确认C10H10O的结构，并指出所有的相关信号OO41120137HNMR中12.0和13.7处的两个宽单峰为两个活泼氢的信号，8.2~6.8处的氢为芳香氢的信号。
该化合物活泼氢含7个氢。
活泼氢814(d J78H)8.14(d,J=7.8Hz)8.14(d,J=7.8Hz),7.54(t,J=7.8Hz),7.37(t,J=7.8Hz),737(t J78H)7.22(d,J=7.8Hz)处的四个氢为明显的苯环邻二取代的信号，8.14处的一个d峰明显处于低场，暗示其受附近羰基的各向异性效应。
有机波谱分析--综合波谱解析法
二、四大波谱综合解析步骤
1．了解样品 来源： 天然品、合成品、三废样品等、 物理化学性质与物理化学参数：
物态、熔点、沸点、旋光性、折射率、溶解度、极性、 灰分等， 可提供未知物的范围，为光谱解析提供线索。一般样品 的纯度需大于98％，此时测得的光谱，才可与标准光谱对 比。
三、 综合光谱解析示例
练习1：根据如下谱Байду номын сангаас确定化合物C9H10O2（M=150）结构， 并说明依据。
三、 综合光谱解析示例
练习1：根据如下谱图确定化合物C9H10O2（M=150）结构， 并说明依据。
三、 综合光谱解析示例
练习1：根据如下谱图确定化合物C9H10O2（M=150）结构， 并说明依据。
2、紫外吸收光谱在综合光谱解析中的作用
紫外吸收光谱(UV) 与分子中的生色团和助色团有关，只涉 及电子结构中与p 电子有关部分，在结构分析中紫外光谱的 作用主要提供有机化合物共轭体系大小及与共轭体系有关的 骨架。如，是否是不饱和化合物 是否具有芳香环结构等化 合物的骨架信息。
3、红外吸收光谱在综合光谱解析中的作用
核磁共振碳谱(13C NMR)碳谱与氢谱类似，也可提供化合 物中 1.碳核的类型 2.碳分布 3.核间关系三方面结构信息。 主要提供化合物的碳“骨架”信息。
碳谱的各条谱线一般都有它的惟一性，能够迅速、正确地
否定所拟定的错误结构式。碳谱对立体异构体比较灵敏，能 给出细微结构信息。
在碳谱中:
质子噪音去偶或称全去偶谱(proton noise deeoupling或proton complete deeoupling，缩写COM，其作用是完全除去氢核干
波谱四种谱图的综合解析
• 目的：
• 鉴定有机化合物、 新合成的有机化合 物、中间体、天然 产物的提取物、违 禁药物的鉴定、精 细化工产品配方的 剖析
荷 兰 人 华 士·胡 博用他 的两幅 慈禧油 画肖像 ，为我 们留下 了一个 百年谜题。这
两 幅 画 ， 容 貌的细 节不同 ，精神 气质更 是迥异 ，这是 什么原 因呢？ 哪幅画 更接近 晚 年 慈 禧 的 真实面 貌呢？ 如 果 慈 禧 知道这 位画家 还另外 为她画 了一幅 肖像， 她 还 会 对 他 说“Good”吗 ？ 当 一 位 荷 兰画 家把他 绘制的 肖像小 样交给 慈禧审 阅 的 时 候 ， 太后出 人意料 地用英 语评价 道——“Good！ ” 这 是 1905年 曾 经真
• 其它辅助参考： • 物理常数的测定：熔点、沸点、比重、
折射率… … • 元素分析：C、H、N、S、O、P、F、
Cl、Br、I … … • 物理状态的观察：液、固、气味、灼烧-
--特证火焰颜色… …
四种谱图的综合解析
例1：由如下四种谱图解析C5H10O的结 构 (UV谱的浓度为0.31克/100毫升)
从IR谱中的1600和1500 cm-1 处后者比前者强的双 峰是苯环的骨架伸缩振动，1380cm-1 处是-CHCH3的弯曲振动，860-800 cm-1 处强峰是苯环对 位二取代的特征峰；
从估计分子式：C9H9ClO3中减去—Cl、—C6H4-、 >CH-CH3、—COOH基团，只剩下—O—基团， 因此，可拼出以下结构：
从NMR谱可直接看到烷 基联在羰基碳上， δ=2.4ppm处有一个质 子多重峰，2.05ppm处 为三个质子的单峰，中 心为δ=1.08ppm处有6 个质子的双峰
（J•=27.H0z5）p，pm处三个质子的单峰为CH3（C=O）-, 2.4ppm处一质子多重峰 与1.08ppm 处6个质子的双峰偶合，是 （CH3）2-CH- 基团的典型共振吸收峰， 从而得出该化合物可能为（CH3）2-CH（C=O）-CH3 。
四种谱图的综合解析
（C-O-C）；
• 从1H-NMR谱的高场到低场各峰的积分曲线高度比 为3：1：2：2：1，估计分子中可能是9个H，再估计 C 数 为 （ 200-9-16×3-35 ） /12=9 ， 估 计 分 子 式 ：
C9H9ClO3 • 不饱和度=1+n4+1/2×(n3-n1) =1+9+1/2×(0-9-1)=5；
• 推导成功！你已经初步掌握了解谱方法，要多练！
例2：由MS、IR、1H-NMR谱 图推测化合物的结构
解：
• 由MS可看出该化 合物的分子量为 200 ， 并 且 由 M 和 M+2 离 子 峰 的 相 对 丰 度 近 似 为 3:1 可知分子中含有 一个氯原子;
• 由IR谱在32002500 cm-1 的宽 峰 和 接 近 1700 cm-1 的 强 峰 可 推测分子中可 能 含 有 -COOH ， 在 1200-1250 附 近的强峰可推
三张谱图中都有苯环存在的证据，加上-COOH基 团，不饱和度与计算相附；
由1H-NMR谱看出：δ=1.7ppm处的二重峰与 δ=4.7ppm处的四重峰组合应是>CH-CH3基团， δ=7ppm附近的两个变形的二重峰为苯环的对位二取 代, δ=11ppm附近处的峰为-COOH上的H；
从IR谱中的1600和1500 cm-1 处后者比前者强的双 峰是苯环的骨架伸缩振动，1380cm-1 处是-CHCH3的弯曲振动，860-800 cm-1 处强峰是苯环对 位二取代的特征峰；
从1H-NMR谱可直接看 到烷基联在羰基碳上， δ=2.4ppm处有一个质 子多重峰，2.05ppm处 为三个质子的单峰，中 心为δ=1.08ppm处有6 个质子的双峰 （J=7Hz），
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、某未知物分子式为C5H12O，它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，它的紫外吸收光谱在200 nm以上没有吸收，试确定该化合物结构。
1 :2 : 9[解] 从分子式C5H12O，求得不饱和度为零，故未知物应为饱和脂肪族化合物。
未知物的红外光谱是在CCl4溶液中测定的，样品的CCl4稀溶液的红外光谱在3640cm-1处有1尖峰，这是游离O H基的特征吸收峰。
样品的CCl4浓溶液在3360cm -1处有1宽峰，但当溶液稀释后复又消失，说明存在着分子间氢键。
未知物核磁共振谱中δ4. 1处的宽峰，经重水交换后消失。
上述事实确定，未知物分子中存在着羟基。
未知物核磁共振谱中δ0.9处的单峰，积分值相当3个质子，可看成是连在同一碳原子上的3个甲基。
δ3.2处的单峰，积分值相当2个质子，对应1个亚甲基，看来该次甲基在分子中位于特丁基和羟基之间。
质谱中从分子离子峰失去质量31（－CH 2OH ）部分而形成基峰m/e57的事实为上述看法提供了证据，因此，未知物的结构是CCH 3H 3CCH 3CH 2OH根据这一结构式，未知物质谱中的主要碎片离子得到了如下解释。
CCH 3H 3CCH 3CH 2OH+.C +CH 3CH 3H 3CCH 2OH+m/e31m/e88m/e57-2H -CH 3-CH 3-HCH 3C CH 2+m/e29m/e73m/e412、某未知物，它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，它的紫外吸收光谱在210nm 以上没有吸收，确定此未知物。
2263[解] 在未知物的质谱图中最高质荷比131处有1个丰度很小的峰，应为分子离子峰，即未知物的分子量为131。
由于分子量为奇数，所以未知物分子含奇数个氮原子。
根据未知物的光谱数据亚无伯或仲胺、腈、酞胺、硝基化合物或杂芳环化合物的特征，可假定氮原子以叔胺形式存在。
红外光谱中在1748 cm-1处有一强羰基吸收带，在1235 cm-1附近有1典型的宽强C－O－C伸缩振动吸收带，可见未知物分子中含有酯基。
1040 cm-1处的吸收带则进一步指出未知物可能是伯醇乙酸酯。
核磁共振谱中δ1.95处的单峰(3H ），相当1个甲基。
从它的化学位移来看，很可能与羰基相邻。
对于这一点，质谱中，m/e43的碎片离子(CH 3C=O)提供了有力的证据。
在核磁共振谱中有2个等面积(2H)的三重峰，并且它们的裂距相等，相当于AA ’XX'系统。
有理由认为它们是2个相连的亚甲－CH 2－CH 2，其中去屏蔽较大的亚甲基与酯基上的氧原子相连。
至此，可知未知物具有下述的部分结构：CH 2CH 2OCOCH 3从分子量减去这一部分，剩下的质量数是44，仅足以组成1个最简单的叔胺基CH 3CH 3N，正好核磁共振谱中δ2. 20处的单峰(6H )，相当于2个连到氮原子上的甲基。
因此，未知物的结构为CH 2CH 2OCOCH 3CH 3CH 3N此外，质谱中的基峰m /e 58是胺的特征碎片离子峰，它是由氮原子的β位上的碳碳键断裂而生成的。
结合其它光谱信息，可定出这个碎片为CH 2CH 3CH 3N3、待鉴定的化合物（I ）和（II ）它们的分子式均为C 8H 12O 4。
它们的质谱、红外光谱和核磁共振谱见图。
也测定了它们的紫外吸收光谱数据：(I)λmax 223nm ，δ4100；（II ）λmax 219nm ，δ2300，试确定这两个化合物。
未之物（I）的质谱未之物（II）质谱化合物（I）的红外光谱化合物（II）的红外光谱化合物（I）的核磁共振谱化合物（II）的核磁共振谱[解] 由于未知物（I）和（II）的分子式均为C8H12O4，所以它们的不饱和度也都是3，因此它们均不含有苯环。
（I）和（II）的红外光谱呈现烯烃特征吸收，未知物（I）：3080cm-1，(υ=C-H)，1650cm-1(υ=C-C)未知物（II）：:3060cm-1 (υ=C-H)，1645cm-1(υ=C-C)与此同时两者的红外光谱在1730cm-1以及1150～1300 cm-1之间均具有很强的吸收带，说明（I)和(II)的分子中均具有酯基；(I)的核磁共振谱在δ6.8处有1单峰，（II）在δ6.2处也有1单峰，它们的积分值均相当2个质子。
显然，它们都是受到去屏蔽作用影响的等同的烯烃质子。
另外，(I)和(II )在δ4. 2处的四重峰以及在δ1.25处的三重峰，此两峰的总积分值均相当10个质子，可解释为是2个连到酯基上的乙基。
因此(I)和(II)分子中均存在2个酯基。
这一点，与它们分子式中都含有4个氧原子的事实一致。
几何异构体顺丁烯二酸二乙酯(马来酸二乙酯)和反丁烯二酸二乙酯（富马酸二乙酯)与上述分析结果一致。
现在需要确定化合物([)和(II)分别相当于其中的哪一个。
COOEt COOEtCOOEt EtOOC顺丁烯二酸二乙酯反丁烯二酸二乙酯利用紫外吸收光谱所提供的信息，上述问题可以得到完满解决。
由于富马酸二乙酯分子的共平面性很好，在立体化学上它属于反式结构。
而在顺丁烯二酸二乙酯中，由于2个乙酯基在空间的相互作用，因而降低了分子的共平面性，使共轭作用受到影响，从而使紫外吸收波长变短。
有关化合物的紫外吸收光谱数据如下：化合物λmaxε顺丁烯二酸二乙酯219 2300反丁烯二酸二乙酯223 4100未知物（I）223 4100未知物（II）219 2300可见，未知物(I)是富马酸二乙酯，未知物(II)是顺丁烯二酸二乙酯。
4、某未知物C11H16的UV、IR、1H NMR、MS谱图及13C NMR数据如下，推导未知物结构。
未知物碳谱数据序号δc（ppm）碳原子个数序号δc（ppm）碳原子个数1 143.0 1 6 32.0 12 128.5 2 7 31.5 13 128.0 2 8 22.5 14 125.5 1 9 10.0 15 36.0 1[解] 1. 从分子式 C 11H 16，计算不饱和度Ω＝4；2. 结构式推导UV ：240～275 nm 吸收带具有精细结构，表明化合物为芳烃； IR :：695、740 cm -1 表明分子中含有单取代苯环；MS ：m/z 148为分子离子峰，其合理丢失一个碎片，得到m/z 91的苄基离子；13C NMR ：在（40～10）ppm 的高场区有5个sp 3 杂化碳原子；1H NMR ：积分高度比表明分子中有1个CH 3和4个－CH 2－，其中（1.4～1.2）ppm 为2个CH 2的重叠峰；因此，此化合物应含有一个苯环和一个C 5H 11的烷基。
1H NMR 谱中各峰裂分情况分析，取代基为正戊基，即化合物的结构为：CH 2CH 2CH 2CH 2CH 3234αβγδ3. 指认（各谱数据的归属）UV ：λmax 208nm （苯环E2带），265nm （苯环B 带）。
IR （cm -1）：3080，3030（苯环的υCH ），2970，2865（烷基的υCH ），1600，1500（苯环骨架），740，690（苯环δCH，单取代），1375（CH3的δCH），1450（CH2的CH3δCH）。
1H NMR和13C NMR：MS：主要的离子峰可由以下反应得到：各谱数据与结构均相符，可以确定未知物是正戊基苯。
5、某未知物的IR、1H NMR、MS谱图及13C NMR数据如下，紫外光谱在210 nm 以上无吸收峰，推导其结构。
未知物碳谱数据序号δc（ppm）碳原子个数序号δc（ppm）碳原子个数1 204.0 1 5 32.0 12 119.0 1 6 21.7 13 78.0 1 7 12.0 14 54.5 1 10.0 1[解] （1）分子式的推导MS：分子离子峰为m/z125，根据氮律，未知物分子中含有奇数个氮原子；13C NMR：分子中由7个碳原子；1H NMR：各质子的积分高度比从低场到高场为1:2:2:6，以其中9.50 ppm1个质子作基准，可算出分子的总氢数为11。
IR：1730 cm-1 强峰结合氢谱中9.5 ppm 峰和碳谱中204ppm峰，可知分子中含有一个－CHO；由相对分子量125－12×7－1×11－16×1＝14，即分子含有1个N原子，所以分子式为C7H11NO。
（2）计算不饱和度Ω＝3（该分子式为合理的分子式）（3）结构式推导IR：2250 cm-1有1个小而尖的峰，可确定分子中含一个R－CN基团；13C NMR：119 ppm处有一个季碳信号；UV ：210 nm 以上没有吸收峰，说明腈基与醛基是不相连的。
1H NMR ：H 数 峰型 结构单元6 单峰CCH 3CH 32 2 多重峰对称 多重峰—CH 2—CH 2— （A 2B 2系统）1单峰—CHO可能组合的结构有：计算两种结构中各烷基 C 原子的化学位移值，并与实例值比较：从计算值与测定值的比较，可知未知物的正确结构式应为 B 。
（4）各谱数据的归属：IR ：~ 2900cm -1 为CH 3 、CH 2 的υCH ，~ 1730 cm -1 为醛基的υC=O ，~ 2700 cm -1 为醛基的υCH ，~ 1450 cm -1为CH 3，CH 2的δCH ，~ 2250 cm -1为υC ≡N 。
1H NMR ：δH /ppmCCCH 2H 3CCH 3HOCH 2CN1.121.902.309.50MS：各碎片离子峰为：m/z96 为(M—CHO)+，m/z69 为(M—CHO—HCN)+，基峰m/z55为C+CH2CH3CH2，m/z41为CH3C CH2+。
UV：210 nm以上没有吸收峰，说明腈基与醛基是不相连的，也与结构式相符。
6、某未知物，它的质谱、红外光谱及核磁共振谱，双共振照射的核磁共振谱如图。
它的紫外吸收光潜数据为：λmax=259nm，ε=2.5×104，试确定该未知物。
3 22 113[解] 根据分子离子峰的质荷比及其与同位素峰之间的相对丰度的比值，发现下列三组原子组合，是可能的分子式：C7H12N2O C8H12O2C8H15N2由于红外光谱中存在着酯基的特征吸收，只有C8H12O2可以作为未知物的分子式。
该分子式不饱和度为3，故未知物为脂肪族酯类化合物。
核磁共振谱中δ1.3处(3H)的三重峰和δ0.45处(2H)的四重峰是典型的乙酯基的信号。
另一方面，与一般饱和酯的羰基红外吸收波数(1725～1750 cm-1)相比较，未知物红外光谱中酯碳基的波数较低（1710cm-1)，估计这个酯羰基是与双键共轭的。
从未知物的紫外吸收光谱数据看，λmax为259nm，ε=2.5×104。
而一般α,β-不饱和酯的λmax仅为215nm左右。
可见还应有1个双键与α,β一不饱和酯的双键共轭才行。