波谱综合解析
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3.计算不饱和度
由分子式计算未知物的不饱和度 推测未知物的类别,如芳香 族(单环、稠环等)、脂肪族(饱和或不饱和、链式、脂环及环 数)及含不饱和官能团数目等。
4.紫外吸收光谱
由未知物的紫外吸收光谱上吸收峰-的位置,推测共轭情况(pπ与π-π共轭、长与短共轭、官能团与母体共轭的情况)及未知 物的类别(芳香族、不饱和脂肪族)。
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
扰)可提供各类碳核的准确化学位移
偏共振谱(off resonance de-coupling,OFR,部分除去氢干扰)
给出各种含碳官能团的信 息,几乎可分辨每一个碳 核, 光谱简单易辨认
碳谱不足
COM谱的峰高, 常不与碳数成比例
氢谱补充
氢谱峰面积的积分高 度与氢数成比例
氢谱不能测定不含氢的官能团,如羰基、氰基等;对于含 碳较多的有机物,如甾体化合物、萜类化合物等,常因烷氢 的化学环境类似,而无法区别,是氢谱的弱点。
置、距离;结构异构与立体异构(几何异构、光学异构、构 象)等)。 三方面的结构信息。
5、核磁共振碳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
1、质谱在综合光谱解析中的作用
质谱(MS) 主要用于确定化合物的分子量、分子式。 质谱图上的碎片峰可以提供一级结构信息。对于一些特征
性很强的碎片离子,如烷基取代苯的 m/z = 91的苄基离子 及含γ氢的酮、酸、酯的麦氏重排离子等,由质谱即可认 定某些结构的存在。
质谱的另一个主要功能是作为综合光谱解析后,验证所推 测的未知物结构的正确性。
4、核磁共振氢谱在综合光谱解析中的作用
➢ 核磁共振氢谱(1H-NMR)在综合光谱解析中主要提供化合物中 所含
⒈ 质子的类型:说明化合物具有哪些种类的含氢官能团。 ⒉ 氢分布:说明各种类型氢的数目。 ⒊ 核间关系:氢核间的偶合关系与氢核所处的化学环境 ➢ 指核间关系可提供化合物的二级结构信息,如连结方式、位
➢ 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。
源自文库合光谱解析的步骤与重点
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:
➢ 四谱在有机波谱分析中的作用 ➢有机化合物结构分析的一般步骤
➢主波要谱综内合容解析:示例
一、综合波谱解析法及四谱在结构分析中的作用
➢ 定义:利用未知物(纯物质)的质谱(EI、CI、FI、 FAB)、紫外吸收光谱、红外吸收光谱、核磁共振氢谱、 核磁共振碳谱等光谱,进行综合解析,确定未知物分子结 构的方法,称为综合光谱解析法。
5.红外吸收光谱 用未知物的红外吸收光谱主要推测其类别及
可能具有的官能团等。
IR解析重点: 羰基峰是红外吸收光谱上最重要的吸收峰(在1700cm1左右的强吸收峰),易辨认。其重要性在于含羰基的 化合物较多;其次是羰基在1H-NMR上无其信号,在 无碳谱时,可用IR确认羰基的存在。氰基(2240cm-l 左右)等不含氢的官能团,在1H-NMR上也无信号; 此时IR是1H-NMR的补充。
可提供碳的类型。因为C与相连的H偶合也服从n+1律,由峰
分裂数,可以确定是甲基、 亚甲基、次甲基或季碳。例如在 偏共振碳谱中CH3、CH2、CH与季碳分别为四重峰(q)、三重 峰(t)、二重峰(d)及单峰(s)。
碳谱与氢谱之间关系---互相补充
氢谱不足 碳谱补充
不能测定不含 氢的官能团
对于含碳较多的 有机物,烷氢的 化学环境类似, 而无法区别
二、四大波谱综合解析步骤
➢ 一般情况,由IR、1HNMR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。 特殊情况,还可以辅助以其它光谱,如荧光谱、旋光谱、拉 曼光谱等提供的结构信息。
➢ 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。
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。
紫外吸收光谱虽然可提供某些官能团的信息, 如,是否含 有醛基、酮基、羧基、酯基、炔基、烯基等生色团与助色团。
碳谱弥补了氢谱的不足,碳谱不但可给出各种含碳官能团 的信息,且光谱简单易辨认,对于含碳较多的有机物,有很 高的分辨率。当有机物的分子量小于500时,几乎可分辨每 一个碳核,能给出丰富的碳骨架信息。
普通碳谱(COM谱)的峰高,常不与碳数成比例是其缺点, 而氢谱峰面积的积分高度与氢数成比例,因此二者可互为补 充。
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。
2.确定分子式
由质谱获得的分子离子峰的精密质量数或同位素峰强比确定 分子式。必要时,可配合元素分析。质谱碎片离子提供的结 构信息,有些能确凿无误地提供某官能团存在的证据,但多 数信息留作验证结构时用。
但特征性差,在综合光谱解析中一般可不予以考虑。紫外吸
收光谱法主要用于定量分析。
3、红外吸收光谱在综合光谱解析中的作用
红外吸收光谱(IR) 主要提供未知物具有哪些官能团、化 合物的类别(芳香族、脂肪族;饱和、不饱和)等。
提供未知物的细微结构,如直链、支链、链长、结构异构 及官能团间的关系等信息,但在综合光谱解析中居次要地 位。
由分子式计算未知物的不饱和度 推测未知物的类别,如芳香 族(单环、稠环等)、脂肪族(饱和或不饱和、链式、脂环及环 数)及含不饱和官能团数目等。
4.紫外吸收光谱
由未知物的紫外吸收光谱上吸收峰-的位置,推测共轭情况(pπ与π-π共轭、长与短共轭、官能团与母体共轭的情况)及未知 物的类别(芳香族、不饱和脂肪族)。
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
扰)可提供各类碳核的准确化学位移
偏共振谱(off resonance de-coupling,OFR,部分除去氢干扰)
给出各种含碳官能团的信 息,几乎可分辨每一个碳 核, 光谱简单易辨认
碳谱不足
COM谱的峰高, 常不与碳数成比例
氢谱补充
氢谱峰面积的积分高 度与氢数成比例
氢谱不能测定不含氢的官能团,如羰基、氰基等;对于含 碳较多的有机物,如甾体化合物、萜类化合物等,常因烷氢 的化学环境类似,而无法区别,是氢谱的弱点。
置、距离;结构异构与立体异构(几何异构、光学异构、构 象)等)。 三方面的结构信息。
5、核磁共振碳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
1、质谱在综合光谱解析中的作用
质谱(MS) 主要用于确定化合物的分子量、分子式。 质谱图上的碎片峰可以提供一级结构信息。对于一些特征
性很强的碎片离子,如烷基取代苯的 m/z = 91的苄基离子 及含γ氢的酮、酸、酯的麦氏重排离子等,由质谱即可认 定某些结构的存在。
质谱的另一个主要功能是作为综合光谱解析后,验证所推 测的未知物结构的正确性。
4、核磁共振氢谱在综合光谱解析中的作用
➢ 核磁共振氢谱(1H-NMR)在综合光谱解析中主要提供化合物中 所含
⒈ 质子的类型:说明化合物具有哪些种类的含氢官能团。 ⒉ 氢分布:说明各种类型氢的数目。 ⒊ 核间关系:氢核间的偶合关系与氢核所处的化学环境 ➢ 指核间关系可提供化合物的二级结构信息,如连结方式、位
➢ 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。
源自文库合光谱解析的步骤与重点
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:
➢ 四谱在有机波谱分析中的作用 ➢有机化合物结构分析的一般步骤
➢主波要谱综内合容解析:示例
一、综合波谱解析法及四谱在结构分析中的作用
➢ 定义:利用未知物(纯物质)的质谱(EI、CI、FI、 FAB)、紫外吸收光谱、红外吸收光谱、核磁共振氢谱、 核磁共振碳谱等光谱,进行综合解析,确定未知物分子结 构的方法,称为综合光谱解析法。
5.红外吸收光谱 用未知物的红外吸收光谱主要推测其类别及
可能具有的官能团等。
IR解析重点: 羰基峰是红外吸收光谱上最重要的吸收峰(在1700cm1左右的强吸收峰),易辨认。其重要性在于含羰基的 化合物较多;其次是羰基在1H-NMR上无其信号,在 无碳谱时,可用IR确认羰基的存在。氰基(2240cm-l 左右)等不含氢的官能团,在1H-NMR上也无信号; 此时IR是1H-NMR的补充。
可提供碳的类型。因为C与相连的H偶合也服从n+1律,由峰
分裂数,可以确定是甲基、 亚甲基、次甲基或季碳。例如在 偏共振碳谱中CH3、CH2、CH与季碳分别为四重峰(q)、三重 峰(t)、二重峰(d)及单峰(s)。
碳谱与氢谱之间关系---互相补充
氢谱不足 碳谱补充
不能测定不含 氢的官能团
对于含碳较多的 有机物,烷氢的 化学环境类似, 而无法区别
二、四大波谱综合解析步骤
➢ 一般情况,由IR、1HNMR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。 特殊情况,还可以辅助以其它光谱,如荧光谱、旋光谱、拉 曼光谱等提供的结构信息。
➢ 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。
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。
紫外吸收光谱虽然可提供某些官能团的信息, 如,是否含 有醛基、酮基、羧基、酯基、炔基、烯基等生色团与助色团。
碳谱弥补了氢谱的不足,碳谱不但可给出各种含碳官能团 的信息,且光谱简单易辨认,对于含碳较多的有机物,有很 高的分辨率。当有机物的分子量小于500时,几乎可分辨每 一个碳核,能给出丰富的碳骨架信息。
普通碳谱(COM谱)的峰高,常不与碳数成比例是其缺点, 而氢谱峰面积的积分高度与氢数成比例,因此二者可互为补 充。
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。
2.确定分子式
由质谱获得的分子离子峰的精密质量数或同位素峰强比确定 分子式。必要时,可配合元素分析。质谱碎片离子提供的结 构信息,有些能确凿无误地提供某官能团存在的证据,但多 数信息留作验证结构时用。
但特征性差,在综合光谱解析中一般可不予以考虑。紫外吸
收光谱法主要用于定量分析。
3、红外吸收光谱在综合光谱解析中的作用
红外吸收光谱(IR) 主要提供未知物具有哪些官能团、化 合物的类别(芳香族、脂肪族;饱和、不饱和)等。
提供未知物的细微结构,如直链、支链、链长、结构异构 及官能团间的关系等信息,但在综合光谱解析中居次要地 位。