波谱分析复习.docx

第一章绪论

1 •不饱和度的计算

不饱和度计算公式：

U=n4+l+（n3-nl）/2

式中n4、n3、nl分别为4价、3价、1价原子的个数。

2. 波谱分析的一般程序?

1 -实验样品的准备；

在波谱测定前我们需要根据样品的不同性质、不同纯度及不同波谱测定忖的作样品的准备。样品准备主要有三方面的工作:一是准备足够的量。二是在很多情况下要求样品有足够的纯度，所以要作纯度检验。三是样品在上机前作制样处理。

2.做必要的图谱及元素分析；

先选择性做几个觅要、方便的，再根据情况做其他谱。

3.分子量或分子式的确定；

（1）经典的分子量测定方法：

可用沸点升高、凝固点降低法、蒸汽密度法、渗透压法。有些样品可用紫外光谱根据Beer定律测定分子量。误差大。大分子可用排阻色谱测定。

（2）质谱法：高分辨质谱在测定精确分子量的同时，还能推岀分子式，这是有机质谱最大的贡献。低分辨质谱由测得的同位素丰度比也可推出分子屮元素的组成，进而得到可能的分子式。

（3）结合核磁共振氢谱、碳谱推测简单坯类等分子的分子式。

(4)综合光谱材料与元素分析确定分子式。

4.计算不饱和度；

分子式确定后，可方便的按下式计算出不饱和度来：

U=n4+l+(n3-nl)/2

式中n4、n3、nl分别为4价、3价、1价原子的个数。

5・各部分结构的确定；

Q)不饱和类型

红外光谱和核磁共振可用于判断20、C=N等不饱和类型。UV可用于共辘体系的判断。

(b)官能团和结构单元

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。

6.结构式的推定；

总结所有的官能团和结构片段，并找出各结构单元的关系，提出一种或几种可能结构式。

7.用全部光谱材料核对推定的结构式；

①用IR核对官能团。

②用13C-NMR核对碳的类型和对称性。

③用1H-NMR核对氢核的化学位移和它们相互偶合关系，必要时与计算值对

④用UV核对分了中共辘体系和一些官能团的取代位置，或用经验规则计算入max值。

⑤最后确定一种可能性最大的结构，并用质谱断裂方式证明结构式推断无误。8・已知化合物，可用标准图谱对照，来确定。

3、综合光谱解析

例1 一化合物的分子式为C6H1003,其谱图如下，该化合物是什么物质？

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解：

1.该化合物的分子式为C6H10O3,示分子中不饱和度为

2.

U=6+l+ (0-10) /2=2

2.各部分结构的推定：

从所给出的图谱粗略可看出:UV光谱示为共轨体系。

IR光谱示无・OH基，但有两个C=O基。

NMR谱示可能存在乙氧基(在54」的四重峰及".2的三重峰均有相同的偶合常数。

(1 ) NMR 谱：

(a) 84.1：按其峰数和积分面积，示为-CH2-CH3,该峰位置示为-O-CH2-CH3

(b) 5 3.5:按其峰数和积分面积，示为-CH2-,且其邻位上无氢连接，按其峰位, 示有一强吸电子基团与其连接，但该基团不是氧。

(c) 5 2.2：按其峰数和积分面积，示为孤立-CH3,按其峰位，应与一弱吸电子基团相连，该吸收峰应与CII3-C=0-结构相符。

(d) 6 1.2按其峰数和积分面积及峰位，应为CI13CII2-,又因偶合常数与8 4. 1 的四重峰相同故这俩个基团一定相互偶合，碎片结构为-0-CH2CH3.

(2)UV：示有发色基团。

(3)IR： 1720及1750cm-l为俩个C=0的伸缩振动。

综合以上，可得到以下碎片：

C=0, C=0, CH3CH20-,和孤立的-CH2 , CH3-。具正好符合C6H1003, U=2

可将这些碎片组合成：

o o

II II

C2H5O C —C —CH2CH3

o

o

II II

H 3C —c —CH? 一 c —OCH 2CH 3

结构(A)

o o II II

H 3C —c ——c ——CH 2OCH 2CH 3

A

结构(A)化学位移最低的是CH2的单峰，应在§>4. 1区域有相当于2个氢核的吸 收峰。而四重峰在§3.1附近。由于MMR 并非如此，故(A)可排除。

结构(C)

0 0

II II

CH 3CH 2O —C —c —CH 2CH 3

C

在8 4.2处应有相当于俩个氢核的四重峰(-CH2CH3),在2. Oppm 处应有相当 于俩个氢核的四重峰(-COCH2CH3).而图屮2. Oppm 处只有相当于俩个氢核的单 峰。故结构(C)也可排除。

只有结构(B)与所有波谱数据完全相符，故该化合物的结构为：

CH 3C0CH 2C00CH 2CH 3

II II

c —c —CH 2OCH 2CH 3

第2章紫外光谱

1、发色团：也称生色团，是指在一个分子中产生紫外吸收带的基团，一般为带有兀电子的基团。

助色团：有些基团，本身不是发色团，但当它们与发色团相连时，可以使含有发色团的有机物的颜色加深，这类基团称为助色团。

红移：也称向长波移动，当有机物的结构发生变化(如取代基的变更)或受到溶剂效应的影响时，具吸收带的最大吸收波长(入max)向长波方向移动的效应。

蓝移：也称向短波移动，与红移相反的效应，即由于某些因索的影响使得吸收带的最人吸收波长(入max)向短波方向移动的效应。

增色效应：或称浓色效应，使吸收带的吸收强度增加的效应。

减色效应：或称浅色效应，使吸收带的吸收强度减小的效应。

2 •影响紫外吸收波长的因素

(1) 共辄体系：共轨体系的形成使紫外光谱的吸收红移，而且共辘体系越长, 红移越明显，同时，随着吸收的红移，吸收强度也增大。

(2) 助色团的影响：助色团不仅能使生色团吸收带的最人吸收波长X max 发生移动，并且可以增加其吸收强度。

(3) 立体效应：立体效应是指因空间位阻、顺反异构、构象、跨环共轨等影