波谱综合解析题

综合以上分析，连结三个结构单元，该化合物的 结构式及δH如下所示。
O H3C H 2C O C CH2 CH 2 CH 2 Br
δH／ppm 1.25
4.5
2.50
2.25
3.50
验证结构:红外光谱上，1300-1000cm-1的二个强吸收 带是酯基的νC-O-C，高波数的νas较低波数的νs吸收强度 大，吸收带宽。3000cm-1以上无吸收带，表明该化合 物是饱和酯类化合物。 质谱图上，m/z194的分子离子峰和m/z196的(M+2)同 位素峰，其强度很弱，说明分子离子峰不稳，极易断 裂。m/z149：M - OCH2CH3； m/z121：M - CH3CH2OCO； m/z88：麦氏重排，M - CH2CHBr， + m/z41，基峰， BrCH2CH2CH2—HBr 都一一符合，因此结构式是正确的。
1709cm-1说明分子中的O原子是以C=O存在的，这与UV给 出的结果一致，说明该化合物可能是醛或酮，又因在2900 ~ 2700cm-1之间未见-CHO中的C-H吸收峰，故该化合物只能为酮。 （5）NMR谱： NMR图谱出现三组氢核，其比值为2:2:3。
峰 位 （δ） 2.37 1.57 0.86
（1）NMR谱： 峰 位（δ） 重 峰 数 4.1 3.5 2.2 1.2 四 单 单 三 积分曲线高度 （cm） 1.1 1.1 1.6 1.7 氢核数 2 2 3 3
（a) δ4.1：按其峰数和积分面积，示为-CH2-CH3,该 峰位置示为 -O-CH2-CH3. (b) δ3.5: 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。
7.7%/ 1.1% = 7，所以该化合物含C数不或会超过7。 又由0.46%可知该化合物中不含Cl、Br、S。
（3）UV: λmax= 275nm,弱峰，说明为n→π*跃迁引起的吸收 带，又因200nm以上没有其它吸收，故示分子中无 共轭体系，但存在含有n电子的简单发色团。 (4) IR 重要的IR吸收峰如下： 吸 收 峰 （cm-1） 可能的结构类型 ~2950（强） νC-H 有CH3或 CH2 1709 （强） νC=O 有醛、酮或酸等
δ7.2峰是来自苯环氢，这与紫外光谱结论相符。 而从检查IR，1500 ~ 1600cm-1之间有吸收峰，都 证明苯环的存在。 1H-NMR图中可知苯环上有五个 氢，即为单取代苯 ，这结论与IR也相符（700与 750cm-1）, δ = 3.7与δ = 2.7各约含2H，都为三重峰。即含 有-CH2-CH2-结构，
(3)IR：1720及1750cm-1为俩个C=O的伸缩振动。 综合以上，可得到一下碎片： C=O, C=O, CH3CH2O碎片组合成：
O H 3C C A O H3C C CH2 B O C OCH2CH3 O C CH2 OCH 2CH3 C 2H 5O C O C O C CH 2CH 3
δ1.57ppm：俩个质子，六重峰说明有五个相邻的质 子，其结构必为CH3-CH2-CH2-,又峰位在1.57ppm处， 说明该碳链与一吸电子基团相连，故可得出如下结构： CH3-CH2-CH2-CO↑ ↑ ↑ 0.86 1.57 2.37
总之，由以上分析可知该化合物含有以下机构： UV 示有 –C=O IR 示有 –C=O,-CH3,-CH2NMR 可将上述结构组合为： CH3-CH2-CH2-CO3.化合物的结构： 由NMR可知氢原子个数比为2：2：3，故总的 氢原子数为7N，另有一个结构与CH3-CH2-CH2CO的7个氢原子对称，再结合M=114，碳原子数 为7，所以该化合物的结构是： CH3-CH2-CH2-CO-CH2-CH2-CH3
重 峰 数 积分曲线高度 （小格数） 3 58 6 59 3 87
氢核数
2 2 3
δ0.86ppm：该峰相当于三个质子，为一甲基。裂分为三 重峰，因此相邻C上必有俩个氢，即有CH3-CH2-结构。
δ2.37ppm：该峰为俩个质子，峰位表示-CH2-与电负 性强的基团相连，故具有如下结构：-CH2-CO-,又因 该峰裂分为三重峰，说明邻近的C上有俩个氢，故结 构应为：-CH2-CH2-CO-。
UV:λmax =275nm(εmax=12) 解：从所给出的图谱粗略可看出： UV光谱示无共轭系统。 IR光谱示无芳香系统，但有 C=O，-CH2 –，-CH3。 NMR也示无芳香系统。
1.确定各部分结构：
(1)由MS谱可找出M峰，其m/z = 114,故分子量为114。 (2)确定分子组成： (M+1)/M =1/13 = 7.7 % (M+2)/M =0.06/13 = 0.46%
例5：试用以下图谱确定化合物结构
3300
1500 1450 1100
690 740
答案：
OH OH CH CH2
四
三
四
七
三 四
四
三
四
四
三
三 四
3.验证： （1）有三个类型的质子，其比例为：2∶2∶3。裂分 峰个数也对。 （2）红外光谱、紫外光谱也符合。
（3）质谱图上m/z 43、71系因α-开裂产生：
H 3C CH 2 CH2 C CH 2 CH 2 CH 3 O H3 C CH 2 CH 2 C CH2 CH2 CH3 O
均裂
H3 C
δ = 2.4宽峰，为 –OH，且与邻位无偶合。
由以上可知该未知物含有如下部分结构：
CH2 CH2 OH
,
,
CH2 CH2 OH
4．该未知物的可能结构为 5．验证：
这个结构符号分子式C8H10O,也符合质谱最高峰（基 峰）m/z 91： 91
CH2 CH2 OH
例四：某未知化合物的质谱、红外光谱、核磁共振氢 谱如下图所示、实验式根据元素分析为C6H11O2Br， 试推测其结构。
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/e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。 7.1H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。 13C-NMR可以给出相应碳原子 的信息（伯、仲、叔、季碳的确定）。
结构(A)
O H3C C
O C CH2OCH2CH3
A 结构(A)化学位移最的的是CH2的单峰，应在δ>4.1区 域有相当于2个氢核的吸收峰。而四重峰在δ3.1附近。 由于NMR并非如此，故（A）可排除。
结构（C）
CH3CH2O
C
O C
O C CH2CH3
在δ4.2处应有相当于俩个氢核的四重峰(-CH2CH3), 在2.0ppm处应有相当于俩个氢核的四重峰(COCH2CH3).而图中2.0ppm处只有相当与俩个氢核的 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： CH3COCH2COOCH2CH3
O H3C C CH2
B
O C OCH2CH3
例2 一化合物为无色液体，b.p 144 0C，其IR、NMR、 MS如下，试推测结构。
A:B :C=3:2:2 A, t
B, 6 C, t
2950 1709
MS(m/z): 27(40),28(7.5),29(8.5),31(1)39(18),41(26),42(10), 43(100) 44(3.5),55(3),57(2),58(6),70(1),71(76),72(3),86(1), 99(2) 114(13),115(1),116(0.06). (括号内数字为各峰的相对丰度)
H2 C
H2 C H2 C
C
O
+R
m/z71
异裂
H3 C H2 C C O
+ C3H7
m/z43
验证结果，说明所提出的结构是合理的。
例三： 一个末知物的元素分析，MS、IR、NMR、 UV如图所示
3350
1100
258 nm
5
2,t
2,t
1,s
解：1. 确定分子式：
C： 122 ×78.6%÷12≈ 8 H： 122 ×8.3%÷1≈10 O： 122 ×（100-78.6-8.3)%÷16≈1 ∴ 该未知物分子式为 C8H10O 2. 计算不饱和度： U = 1 + 8 – 10/2 = 4 分子中含有苯环或其他不饱和键。 3．各部分结构的推定：
2940 1700 1250
q t 2： 2：
t m 2: 2：
t 3
解：
1、计算出该化合物的不饱和度为1。
2、氢谱上共有五组峰，谱线强度比从高场至低场为3︰2︰2 ︰2︰2，这五组峰所代表的质子数既是3、2、2、2、2。最高 场的δH＝1.25ppm的三重峰与最低场δH＝4.5 ppm的四重峰 裂距相等，可见化合物结构中含有CH3CH2O单元。由于只有 一个甲基，不可能有支链，而且Br只能连接在另一端的端基 上。δH为2.25、2.50、3.50ppm的三组亚甲基峰依次排列，分 别呈现多重峰、三重峰、三重峰，这是因相互偶合造成的谱 线 裂 分 ， 其 中 低 场 的 CH2 与 Br 相 连 ， 说 明 这 是 一 个 CH2CH2CH2Br结构单元。
(c)δ2.2：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 CH3-C=O-结构相符。 (d)δ1.2 按其峰数和积分面积及峰位，应为CH3CH2-, 又因偶合常数 与δ4.1的四重峰相同故这俩个基团一 定相互偶合，碎片结构为-O-CH2CH3. (2)UV：显示有发色基团。
IR： IR表明在3350cm-1有强峰，其可能来自OH（氢键）； 1650 ~ 1900cm-1间无峰，说明无C=O。 ~ 1100cm1(s)为ν C-O振动，说明是伯醇。