第6章谱图综合解析处理

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谱图综合解析

谱图综合解析

二、确定分子式,计算不饱和度

杂原子存在的判断

MS





F: M-19, M’-20, M-50 m/z: 20(w), 31, 57(Ar) Cl: M+2 >33% M; M-35, M’-36 m/z: 35/37, 36/38, 49/51, … Br: M+2 = M; M-79, M’-80 m/z: 79/81, 80/82 I: M+1偏低; M-127, M’-127, M’-128 m/z: 127, 128, 254(I2) P: m/z: 47(PO), 65(PO2H2), 99(PO4H4)



O: M’-17, M’-18, M’-28, M’-29 m/z: 31+14n; 32+14n; 33+14n (no S) N: M+奇数,大量偶数碎片 M’-17, M’-27, M’-30, M’-46 m/z: 30+14n (amine) S: M’+2 (>5%) M’-33, 34, 47, 48, 64, 65 m/z: 34, 35, 44, 45; 47+14n; 48(SO), 64(SO2)…
1 2 2 1 20 8 8 20
2
7 (3+2+2)
3
Problem 12
Problem 12
Problem 12
H-NMR: 峰形, J, H(计算) 13C-NMR: (计算) C IR: 910-670 cm-1 MS: 邻位效应
正构长链烷基
1H-NMR:
-CH2 低场,1.25 ppm强耦合体系 13C-NMR: 除-C以外, < 35 ppm C MS: m/z: 29, 43, 57, … IR: 2920, 2850, 1470, 723 cm-1

综合谱图解析法

综合谱图解析法
23
四大光谱综合波谱解析
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、每个化 学工作者有自己的解析方法,所以无须、 也不可能设计一套固定不变的解析程序。
本章在前各章学习的基础上,通过一些 实例练习来具体介绍波谱综合解析的主 要步骤及它们之间如何配合和如何相互 佐证。
24
二、综合光谱解析的顺序与重点
近年来核磁共振碳谱得到迅速发展,成 为确定化合物结构的最重要手段之一, 五大光谱 把UV、IR、1H-NMR、13C -NMR及MS称为五大光谱之说。
5
四大或五大光谱?
紫外吸收光谱法在综合光谱解析中,所起的作 用较小,而UV所得到的结构信息一般都可由IR 及NMR获得。 在进行未知物的综合光谱解析时,1H—NMR、 13C—NMR及MS提供的结构信息最多,其次是IR, 再其次是UV。在1H—NMR、13C—NMR及MS已经比 较普及的今天,UV在综合光谱解析中的作用, 在多数情况下可有可无。四大及五大光谱是传 统提法,应以IR、1H—NMR、13C—NMR及MS为四 大光谱比较贴切。
15
DEPT谱图A、B、C谱:
16
DEPT谱图R、Q及P谱:
还 可 以 通 过 A 、 B 及 C 谱 的 加 减 处 理 , 而 得 DEPT的R、Q及P谱,分别只呈现CH3 、CH2 及CH的信号,而且都呈现向上的单一谱线。 由于DEPT谱的定量性很强,因此不仅可鉴别 碳原子的类型,而且可判断碳原子的数目,对 于 光 谱 解 析 十 分 有 利 。 DEPT 已 成 为 13C— NMR测定中的常规内容。
13
核磁共振碳谱在综合光谱解析中的作用
在碳谱中(续):
DEPT谱 (distortionless enhancement by polarization transfer,无畸变增强极化转移 技术) , 大大提高对13C核的观测灵敏度;

图谱的综合解析

图谱的综合解析

各种图谱解析时的主要着重点 核磁共振碳谱
(1)确定碳原子数。 确定碳原子数。 确定碳原子数 (2)从偏共振去耦谱中确定与碳原子相连的氢 从偏共振去耦谱中确定与碳原子相连的氢 原子数。 原子数。 (3)区分 3碳原子,sp2碳原子,sp碳原子和 区分sp 碳原子, 碳原子, 碳原子和 区分 羰基碳原子。 羰基碳原子。 (4)从羰基碳的化学位移等确定羰基的类型。 从羰基碳的化学位移等确定羰基的类型。 从羰基碳的化学位移等确定羰基的类型 (5)确定甲基类型。 确定甲基类型。 确定甲基类型 (6)确定芳香族或烯烃取代基数目以及推断出 确定芳香族或烯烃取代基数目以及推断出 取代基类型。 取代基类型。
综合解析方法
6.在指认不能顺利完成,或计算值与实 .在指认不能顺利完成, 测值差别很大时, 测值差别很大时,说明该结构是不合理的 此时应重新推出别的结构式, ,此时应重新推出别的结构式,并再通过 指认来校核该结构的合理性。 指认来校核该结构的合理性。
例1.
某未知物分子式为C5H12O,它的紫
外光谱在200nm以上没有吸收,其它谱图 如下,确定其结构。 。
综合解析方法
2.各部分结构的确定 . 利用五谱中最有用部分的信息来确定分子 内的结构单位。 内的结构单位。一般紫外光谱判断有无共轭 体系,红外光谱判断有哪些官能团, 体系,红外光谱判断有哪些官能团,核磁共 振谱和质谱碎片判断官能团及其取代关系。 振谱和质谱碎片判断官能团及其取代关系。 先以某一个谱图得到的信息为基础, 先以某一个谱图得到的信息为基础 , 推 断可能是属于哪一类的化合物, 断可能是属于哪一类的化合物 , 然后用其它 图谱来验证。 最后设法更进一步取得信息。 图谱来验证 。 最后设法更进一步取得信息 。 用此种方法, 用此种方法 , 交流各仪器分析方法所得到的 信息, 以滚雪球方式增加信息量, 信息 , 以滚雪球方式增加信息量 , 可最有效 地得出最后结论。 地得出最后结论。

谱学导论第六章

谱学导论第六章

第六章波谱综合解析红外光谱紫外-可见光谱有机四大波谱核磁共振质谱波谱综合解析步骤1.由质谱确定分子离子峰,以确定分子量。

2.利用质谱的分子离子峰(M)和同位素峰(M+1),(M+2)的相对强度可得出最可能的分子式。

3.由分子式可计算不饱和度,进而推测化合物的大致类型,如是否芳香化合物,有否羰基等。

4.从紫外光谱可计算出k值,根据k值及l的位置,max可推测化合物中有否共轭体系或芳香体系。

5.红外光谱可提供分子中可能含有的官能团信息.。

6.由质谱的分子离子峰,碎片离子峰可推知可能存在的分子片断,根据分子离子峰与碎片离子峰以及各碎片离子峰m/z的差值可推知可能失去的分子片断,从而给出可能的分子结构。

7.通过核磁共振谱可给出分子中含几种类型氢,各种氢的个数以及相邻氢之间的关系,以验证所推测结构是否合理。

有时还可通过碳谱或其他元素谱来进一步确定分子的骨架和杂原子的位置。

1. 某未知物的IR、1H NMR、13C NMR、MS谱图如图所示,紫外光谱在210nm以上无吸收峰,推导其结构。

由MS得到分子离子峰为m/z125,根据N规律,未知物分子含有奇数个N原子13C NMR全去耦谱中,一共有6条谱线1H NMR四组峰从左往右的积分比例为1:2:2:6)以其中δ9.50 ppm1个质子作基准,可算出分子的总氢数为1113C NMR全去耦谱中,一共有6条谱线,其中δ 21.7ppm的谱线最强结合1H NMR谱δ1.15ppm处为6H的单峰,表明分子中含有-C(CH3)2基团。

所以分子中有7个碳原子;IR谱中有1730cm-1强峰,结合1H NMR谱δ9.5 ppm和13C NMR谱δ204 ppm,可知分子中有一个-CHO由相对分子质量125-C*7-H*11-O*1=14,即分子中含有1个N原子。

H11NO,从而得出不饱和度为3。

所以,分子式为C7IR谱中2250cm-1有1个小而尖的峰,结合13C NMR谱δ119ppm处有一个季碳信号,可确定分子中含有1个-CN基团,恰好符合刚才所算的不饱和度。

谱图综合解析课件

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4)核磁共振碳谱 13C NMR
q
t
d
s
δ
偏共振多重性
归属
推断
22
q
CH3
CH3-CH
30
t
CH2
-CH2-C=O
68
d
CH
O-CH-CH3
172
s
C
C=O碳
*
5)推断结构
6)质谱( MS)验证
101
143
119
74
59
43
116据如下谱图确定结构,并说明依据。
*
例7.化合物C11H14O2 ,根据如下谱图确定结构,并说明依据。
q
t
t
t
d
d
s
s
178(M)
133
104
91
77
65
51
*
3H(t)
2H(q)
2H(t)
2H(t)
2H(m)
3H(m)
3028
2982
1736
1601
1497
1455
1373
1242
1040
699
751
*
例7解:
1)分子式: C11H14O2
λmax
εmax
λmax
εmax
268
101
252
153
264
158
248
109
262
147
243
78
257
194
*
3)红外光谱(IR)
3030 cm-1, 1500cm-1, 1500cm-1 芳环特征吸收
01
1225 cm-1, 1100 cm-1,C-O-C伸缩振动

《波谱分析教程》第6章 波谱综合解析 ppt课件

《波谱分析教程》第6章 波谱综合解析 ppt课件
关系 (4)判断活泼H——加D2O
5. 13C NMR
宽带去偶谱:不同类型C原子的个数 选择性去偶谱:每个C原子上所带的氢
原子个数 DEPT谱:C、CH、CH2、CH3
6.2 波谱综合解析步骤
1. 确定分子式 2. 计算不饱和度 3. 官能团和结构单元的确定 4. 结构单元的相应关系 5. 推定分子结构 6. 确定分子结构的光谱归属
(C)
10 4 3
96
8 7
5
2
1
11
(C)
3
4
5
11 2
1
3410 4 3源自9688 97
5
21
11
11
5 89
2
1
34
8 9 2 11 5
1
10 4 3 96
8 7
52
1
1
11
11 2 9 58
4 3
34
10
6
7
10 96
4
3
87 5 11
21
11 1 9 852
34
5 892 11 1
find what we expect to find. In particular,
depending on the hybridization of carbon
and other factors, some of the two-bond correlations (2JCH) or three-bond (3JCH) correlations are occasionally absent. To
HMQC spectrum
2.某化合物B,分子式C8H6O3,其谱图如 下,请确定其结构。

波谱综合解析

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。

波谱分析教程_第6章_多谱综合解析

波谱分析教程_第6章_多谱综合解析

3.计算化合物的不饱和度。计算不饱和度对判 断化合物类型很有必要。如不饱和度在1~3之 间,分子中可能含有C=C、C=O或环,如不饱和 度≥4,分子中可能有苯环。 4.结构单元的确定。 5.可能结构式的推导。 6.化合物的确定。
二、不同化合物的谱图特征
1. 取代苯环 氢谱:6.5~8.0有峰,除对位取代外,峰形复杂 碳谱: 110~165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 670-910cm-1有峰 紫外: 吸收波长大于250nm

例3 从中国南海红树林植物Avicennia Plarina的嫩 叶中分离得到一个化合物,命名为Avicennin-A1,为 一 白 色 固 体 , mp , 197-199℃ 。 元 素 分 析 为 C:52.18%,H: 4.01%,不含N,其 1HNMR、 13CNMR、IR谱 图如图6-3所示,紫外光谱 λmax 260(强),359nm (弱),FABMS谱显示,准分子离子峰(M+1)为m/z 257,相对强度为42%,其同位素峰(M+3)为m/z 259, 相对强度为15%。推导Avicennin-A1的结构。
2. 正构长链烷基 无紫外吸收 氢谱碳谱:处于高场 质谱: 29,43,57——系列,各峰顶形成光滑 曲线 红外:2920,2850 强吸收,1470吸收, 723弱吸收
谱中碳原子 化学位移移向低场 质谱:醇通常不显示分子离子峰,但可见M- 18,伯醇显示强31,仲,叔醇显示强31+ 14n峰 红外:3300cm-1 处的羟基强宽峰,1050- 1200cm-1C-O振动吸收,酚比醇高波数。 醇无紫外吸收,酚有紫外吸收且介质从中性 变碱性时,吸收移向长波方向伴强度增加。

谱图的综合解析

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。

谱图的综合解析

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:

谱图综合解析实例 PPT

谱图综合解析实例 PPT
2)红外光谱解析
查贝农表: C8H19N
u=1+8+1/2(1-19)=0
❖ ~2900 cm-1,2800cm-1,饱合碳氢伸缩振动
❖ 1450cm-1, CH2,CH3变形振动 ❖ 1380cm-1,双峰,CH3变形振动 ❖ ~1200 cm-1, C-N伸缩振动
3)核磁共振碳谱解析
分子中有8个碳, 13C NMR中只有4个峰,分子有对称性。
• 3、 活泼氢的识别 • OH,NH2,COOH,CHO可由IR,1N NMR谱识别。 • 4、 13C NMR提供的信息 • 碳的种类,数目,碳原子上氢原子的数目; • 5、 1H NMR提供的信息 • 氢原子种类,氢原子数目之简比,从氢的偶合裂分的
情况,得到有关结构的进一步信息。 • 6、 综合分析
• ②氢核磁共振波谱观测化学位移在6、 6-9、 0附近的芳烃质子的 谱峰,烷基单取代一般产生一个单峰(宽);对位取代一般产生四个谱 峰;其他取代类型峰形都较复杂。
• ③碳核磁共振波谱观测化学位移在110-165ppm 附近的芳烃碳的 谱峰,一般取代碳原子的化学位移都明显移向低场且偏共振去藕时 为单峰。
92
m/z 2
2
5
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
化学位移 δppm
例2解:
1)确定分子式 无分子离子峰,只能算出最简式。
C:70、13×1/12=5、8
H:7、14
Cl:22、74×1/35、5=0、 64
5.8 9
0.64 7.14
11
C9H11Cl
0.64 0.64 1
最简式:M=154
0.64

古练权有机化学课后习题答案第6章 色谱和光谱

古练权有机化学课后习题答案第6章 色谱和光谱

A. CH3OCH2CH2OCH3
B. CH3COCH2CH2COCH3
or CH3OCH2-C CCH2OCH3 O CH3
or O CH3
C. OHC
CHO
or HC C CH2 C C CH2 C CH OO
or HC C C CH2 CH2 C C CH
O
O
NMR-6. 分子式C8H10O, IR 和 1H NMR图 如下,请推导其结构。
♦ It is a ketone.
IR-5. How could you use IR spectroscopy to distinguish between: ♦ a. a primary amine and a tertiary amine ♦ N-H stretch
♦ b. cyclohexene and cyclohexane ♦ C=C and =C-H stretch
O
O
O
O
a.
&gO>
O>
O
O
O
O
c. H C H > CH3 C H > CH3 C CH3
IR-4. An oxygen-containing compound shows an absorption band at ~1700cm-1 and no absorption band at ~3300cm-1, ~2700cm1, or 1100cm-1, what class of compound is it?
第六章 色谱与波谱
——习题解答
Ms-1、How could you distinguish the mass spectrum of 2,2-dimethylpropane

《综合谱图分析》课件

《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

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 .
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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

波谱分析教程 第六章 多谱综合解析

波谱分析教程 第六章 多谱综合解析

第六章多谱综合解析一综合解析谱图的一般程序1.确定样品的纯度。

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Beynon表或Lederberg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Beynon 表来推算分子式。

(3) 由核磁共振13CNMR宽带去偶谱的峰数和峰的强度估算碳原子数,结合分子量,判断分子对称性。

由偏共振去偶谱或DEPT谱得到与各碳相连的氢原子数,由1HNMR的积分曲线高度比也可认别各基团含氢数目比,确定化合物分子式。

可通过元素定性分析确定分子中是否含有杂原子,如含有N、S、X(卤素)等元素,还需测定其含量。

分子是否含氧,可从红外光谱含氧基团(OH、C=O、C-O等)的吸收峰判断。

3.计算化合物的不饱和度。

计算不饱和度对判断化合物类型很有必要。

如不饱和度在1~3之间,分子中可能含有C=C、C=O或环,如不饱和度≥4,分子中可能有苯环。

4.结构单元的确定。

5.可能结构式的推导。

6.化合物的确定。

二、不同化合物的谱图特征1.取代苯环氢谱:6.5~8.0有峰,除对位取代外,峰形复杂碳谱: 110~165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. 分析离子峰强红外: ~3030,~1600,~1500cm-1, 苯环取代区670-910cm-1有峰紫外: 吸收波长大于250nm2. 正构长链烷基无紫外吸收氢谱碳谱:处于高场质谱: 29,43,57——系列,各峰顶形成光滑曲线红外:2920,2850 强吸收,1470吸收,723弱吸收3.醇和酚羟基可用重水交换,氧存在使碳谱中碳原子化学位移移向低场质谱:醇通常不显示分子离子峰,但可见M-18,伯醇显示强31,仲,叔醇显示强31+14n峰红外:3300cm-1 处的羟基强宽峰,1050-1200cm-1C-O振动吸收,酚比醇高波数。

波谱分析-第六章 波谱综合解析

波谱分析-第六章 波谱综合解析

氢原子数HH。 (c)确定氧原子数 ♦由IR确定有无vOH、vC=O和vC-O-C 的特征 吸收谱带,进一步用 13C-NMR、 1H-NMR 和MS 等有关峰数确定。 (d)确定氮原子数 ♦可由元素分析氮含量推测氮原子个数。 与波谱数据对照。 ♦若MS中有分子离子峰且m/z 为奇数时,分 子中应含奇数个氮。
4.13C-NMR法:
(1) 确定碳原子数; (2) 确定碳原子类型。 5.MS法 (1) 从分子离子峰及其同位素峰确定分子量、 分子式(并非总是可能的); (2) Cl、Br、S 的鉴定(从M十2、M十4 峰); (3) 含氮原子的推断(氮规则、断裂形式); (4) 由简单的碎片离子与其它图谱资料的相互 比较,推测可能的官能团及结构片段。
13C-NMR
1H-NMR
结构 含硫 官能 团 含磷 官能 团
(ppm) 没有直接 信息
(ppm) 除SH外没有 直接信息。 除PH外没有 直接信息。 没有直接信 息。
IR (cm-1) S-H 2590~2550 S=O 1420~1010 P-H:2440~2250 P=O,P-O 1350~940
7.2 综合光谱解析的一般程序(从送样到定结构)
1. 测试样品的纯度:
样品应是高纯度的;应事先做纯度检验。 2. 分子量或分子式的确定:
(1)经典的分子量测定方法
如沸点升高法、凝固点降低法、蒸汽密度 法、渗透压法等。 (2)质谱法
高分辨质谱在测定精确分子量的同时,
还能推出分子式。
低分辨质谱由测得的同位素丰度比
综合解析就是各种波谱法彼此补充,
用于复杂有机化合物的结构鉴定。 7.1 各种谱图解析时的作用
1.UV法: (1) 判断芳香环是否存在; (2) 判断共轭体系是否存在; (3)由Woodward一Fieser 规则估算共轭双键 或α,β一不饱和醛酮或用F. Scott 经验 公式计算芳香羰基化合物的λmax。

综合解谱

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。

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2. 初步查看、分析四种谱图,从而判断化合物是脂肪族还是芳香族、是 否含不饱和键等等一些明显的结论。
3. 仔细辨认四种谱图,通常利用一种谱图的明显特征来印证另一谱图的 更精细的内容,从而了解样品分子中的官能团及其取代关系。
4. 利用已确定的结构单元,组成该化合物的几种可能结构。
第6章谱图综合解析处理
2. NMR (1)积分曲线--H个数 (2)化学位移--各类质子 (3)从偶合裂分--各基团的相互关系 (4)判断活泼H--加D2O
3. IR 判断各种官能团
(1)含O: (2)含N:
4. UV
(1)共轭体系、发色团
(2)从B带精细结构--苯环的 存在
(3)芳环--取代
(4)炔、烯--类型
第6章谱图综合解析处理
表1 未知物核磁共振碳谱数据
第6章谱图综合解析处理
图2 未知物质谱
第6章谱图综合解析处理
图3 未知物核磁共振氢谱
第6章谱图综合解析处理
图4 未知物 红外谱
第6章谱图综合解析处理
解:
1.元素组成式的确定 碳谱--18个碳原子 氢谱--0.8199ppm处的三重峰可考虑是与CH2相连的 端甲基,以 此作为氢谱积分曲线定标的基准,得出未知物共含35个氢原子。 质谱--m/z 281符合分子离子峰的条件,可初步判断为分子离子 峰,因此未知物含奇数个氮原子。 红外--1649.1cm-1的吸收,碳谱--171.45ppm的吸收,可知未 知物含羰基,即未知物含氧原子。 综上所述,未知物元素组成式为C18H35ON,分子量为281,与各种 谱图均很吻合。
第6章谱图综合解析处理
3. 指认(各谱数据的归属)
第6章谱图综合解析处理
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。
第6章谱图综合解析处理
例2:
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。
22.5
1
4
125.5
1
9
10.0
1
5
36.0
1
第6章谱图综合解析处理
第6章谱图综合解析处理
第6章谱图综合解析处理
解:
1. 从分子式为 C11H16 ,计算 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 sp3 杂化碳原子; 1H-NMR: 积分高度比表明分子中有 1 个 CH3 和 4 个 -CH2-,其中(1.4~ 1.2)ppm 为 2 个 CH2 的重叠峰; 因此,此化合物应含有一个苯环和一个 C5H11 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:
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
1
2
119.0
1
6
21.7
1
3
78.0
1
7
12.0
1
4
54.5
1
第6章谱图综合解析处理
第6章谱图综合解析处理
解:
(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; 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
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。
第6章谱图综合解析处理
(4)各谱数据的归属:
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。
第6章谱图综合解析处理
例3. 未知物核磁共振碳谱数据如表1所示,其质谱、核磁共振氢谱、 红外光谱则分别如图2、3、4所示。 推导未知物结构。
第六章 谱图综合解析
第6章谱图综合解析处理
§6.1 综合解析四种谱图的步骤
一、各种图谱解析的主要着眼点 1. 质谱(MS) (1)从M.+--分子量 (2)从(M+2)/M、(M+1)/M查贝农表,估计C数 (3)从M、M+2、M+4--Cl、Br、S (4)氮律 (5)主要碎片离子峰--官能团
第6章谱图综合解析处理
ppm 1 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 204 ppm峰,可知分
子中含有一个-CHO; 由相对分子量 125-C×7-H×11-O×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)
二、综合解析四种谱图的步骤
综合解析四种谱图无固定的步骤,以下介绍的解析步骤,仅供参考。
1. 首先根据质谱的分子离子峰和同位素峰及其相对强度,利用Beynon表 选出一些可能的化学式,进而确定出分子式。如果采用高分辨率质谱仪 进行了精确分子量的测定,也能确定出分子式。由分子式可以计算出被 测化合物的不饱和度。
第6章谱图综合解析处理
(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; 不饱和度与计算值相符。 UV:210 nm 以上没有吸收峰,说明腈基与醛基是不相连的。 1H NMR:
第6章谱图综合解析处理
5. 对以上所推出的几种可能结构,进行四种谱图的指认。如果某一种结 构对四种谱图的指认均很满意,说明该化合物就是被测物的结构。如 果有几种可能结构与谱图均大致相符时,可以对几种可能结构中的某
些碳原子或某些氢原子的值利用经验公式进行计算,由计算值与实测
值的比较,得出最为合理的结构。
此外,在进行结构分析之前,首先要了解样品的来源,这样可以缩 小分析范围。还必须了解样品是否为纯品,只有用纯样品作出的各 种谱图才能用于推断未知物的结构。另外,还要尽量多了解一些试 样的理化性质,这对结构分析很有帮助。
第6章谱图综合解析处理
§6.2 例 题
例1: 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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
1
2
128.5
2
7
31.5
1
3
128.0
2
8
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