波谱分析教程_第6章_多谱综合解析
合集下载
相关主题
- 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)。
第6章 多谱综合解析
本章要求： 1、了解综合解析谱图的一般程序 2、能够综合运用所学的波谱知识，进 行化合物的结构分析。 课时安排：2学时
各种谱图提供的结构信息
1、MS法 (1). 从分子离子峰组确定相对分子量和 分子式； (2). Cl、Br、S的鉴定； (3). 含N的确定(氮律)； (4). 由简单碎片离子及其它资料，推测 结构片断。
(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。
4.羰基化合物
6· 综合解析实例 2
例 1 ． 某 未 知 物 C11H16 的 UV 、 IR 、 1HNMR 、 13CNMR、MS谱图如图6-1所示，确定其化学结构。
例2． 某未知物的IR、 1HNMR、 13CNMR、 MS谱图如6-2所示，紫外光谱在210nm以 上无吸收峰，推导其结构。
5、1HNMR法
(1). 各类质子数量比的确定； (2). 由化学位移区分特殊的官能团； (3). 判断与杂原子及不饱和键相连的饱和碳原 子； (4). 由自旋偶合确定基团间的位置关系； (5). 由重水交换鉴定活泼氢。
6· 综合解析谱图的一般程序 1
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： 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 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．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
Baidu Nhomakorabea
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
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。 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。
2、UV法 (1). 判断芳环的存在； (2). 判断共轭体系的存在； (3). 估算共轭体系的最大吸收波长。 3、IR法 (1). 含氮、含氧官能团的判断； (2). 有关芳环的信息； (3). 异构体的判断。
4、13CNMR法
(1). (2). (3). (4). 确定碳原子数； 区分不同杂化态的碳； 判断碳基的存在； 确定甲基类型。
本章要求： 1、了解综合解析谱图的一般程序 2、能够综合运用所学的波谱知识，进 行化合物的结构分析。 课时安排：2学时
各种谱图提供的结构信息
1、MS法 (1). 从分子离子峰组确定相对分子量和 分子式； (2). Cl、Br、S的鉴定； (3). 含N的确定(氮律)； (4). 由简单碎片离子及其它资料，推测 结构片断。
(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。
4.羰基化合物
6· 综合解析实例 2
例 1 ． 某 未 知 物 C11H16 的 UV 、 IR 、 1HNMR 、 13CNMR、MS谱图如图6-1所示，确定其化学结构。
例2． 某未知物的IR、 1HNMR、 13CNMR、 MS谱图如6-2所示，紫外光谱在210nm以 上无吸收峰，推导其结构。
5、1HNMR法
(1). 各类质子数量比的确定； (2). 由化学位移区分特殊的官能团； (3). 判断与杂原子及不饱和键相连的饱和碳原 子； (4). 由自旋偶合确定基团间的位置关系； (5). 由重水交换鉴定活泼氢。
6· 综合解析谱图的一般程序 1
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： 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 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．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
Baidu Nhomakorabea
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
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。 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。
2、UV法 (1). 判断芳环的存在； (2). 判断共轭体系的存在； (3). 估算共轭体系的最大吸收波长。 3、IR法 (1). 含氮、含氧官能团的判断； (2). 有关芳环的信息； (3). 异构体的判断。
4、13CNMR法
(1). (2). (3). (4). 确定碳原子数； 区分不同杂化态的碳； 判断碳基的存在； 确定甲基类型。