红外吸收光谱的特征峰

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(l)原则上除同位素峰外它是最高质量的 峰。但要注意某些样品会形成质子化离 子 (M +H)+峰(醚,脂,胺等),去质子 化离子(M-H)+峰(芳醛、醇等)及缔合 离子(M+R)+峰。 (2)它要符合“氮律”。在只含C,H,0, N的化合物中,不含或含偶数个氮原子的 分子的质量数为偶数,含有奇数个氮原 子的分子的质量数为奇数。这是因为在 由C,H,0,N,P卤素等元素组成的有机 分子中,只有氮原子的化合价为奇数而 质量数为偶数。
核磁共振氢谱——
i. 由分子式求不饱合度 ii. 由积分曲线求1H核的相对数目
谱图解析步骤
iii. 解析各基团
首 先解析: H3CO ,H3CN
O ,H3C Ar ,H3C C ,H3C C
再解析:
COOH,
CHO
( 低场信号 )
最后解析:芳烃质子和其它质子 • 活泼氢D2O交换,解析消失的信号
• 由化学位移,偶合常数和峰数目用一级谱解析
(3)存在合理的中性碎片损失。因为在有 机分子中,经电离后,分子离子可能损 失一个H或CH3,H20,C2H4…等碎片,相应 为 M-l , M-15 , M-18 , M-28… 碎片峰, 而不可能出现 M - 3 至 M—14 , M 一 21 至 M - 24 范围内的碎片峰,若出现这些峰,则 峰不是分子离子峰。 (4)在EI源中,若降低电子轰击电压,则 分子离子峰的相对强度应增加;若不增 加则不是分子离子峰。
核磁共振氢谱
谱图中化合物的结构信息
(1)峰的数目:标志分子中磁不等性质子的种类,多少种; (2)峰的强度(面积):每类质子的数目(相对),多少个;
(3)峰的位移( ):每类质子所处的化学环境,化合物中位置;
(4)峰的裂分数:相邻碳原子上质子数; (5)偶合常数(J):确定化合物构型。
一级谱的特点
裂分峰数符和n+1规律,相邻的核为磁等价即只有一个偶合 常数J;若相邻n个核n1个核偶合常数为J1, n2个核偶合常数
为J2,n= n1+ n2则裂分峰数为(n1+1)( n2+1)
峰组内各裂分峰强度比(a+1)n的展开系数
从谱图中可直接读出和J,化学位移在裂分峰的对称中心, 裂分峰之间的距离(Hz)为偶合常数J
在低分辨的质谱仪上,则可以通过同位素相 对丰度法推导其化学式,同位素离子峰相对强度与 其中各元素的天然丰度及存在个数成正比,对于一 个CwHxNyOz的化合物,其同位素离子峰(M+l)+、 (M+2)+与分子离子峰M+的强度之比为
I M 1 % (1.1w 0.37 y )% IM
I M 2 % IM (1.1w) 2 0.2 z % 200
• 参考 IR,UV,MS和其它数据推断解构 • 得出结论,验证解构
红外吸收光谱谱图解析步骤
1) 由分子式计算不饱和度
2) 峰归属
3)可能的结构
不饱和度
定义: 不饱和度是指分子结构中达到饱和所缺一价元素 的“对”数。如:乙烯变成饱和烷烃需要两个氢原子,不饱 和度为1。
计算: 若分子中仅含一,二,三,四价元素(H,O,N, C),则可按下式进行不饱和度的计算:
= ( 2 + 2 n4 + n3 – n1 ) / 2
注:忽略2H、17O影响
利用精确测定的(M+1)+,(M+2)+相对于M+的强度 比值,可从Beynon表中查出最可能的化学式,再结合其 他规则,确定化学式。
对于含有Cl,Br,S等同位素天然丰度较高 的元素的化合物,其同位素离子峰相对强度可 由( a+ b )n 展开式计算,式中 a,b分别为该 元素轻、重同位素的相对丰度, n 为分子中该 元素个数。如在 CH2Cl2 中,对元素 Cl 来说, a=3,b=l,n=2故(a+b)n=9+6+l,则其分 子离子峰与相应同位素离子峰相对强度之比为 : m/z84(M):m/z86(M+2):m/z88(M+4)=9:6:1 若 有 多 种 元 素 存 在 时 , 则 以 (a+b)n×(a’+b’)n’…计算。
n4 , n3 , n1 分别为分子中四价,三价,一价元素数目。
作用: 由分子的不饱和度可以推断分子中含有双键, 三键,环,芳环的数目,验证谱图解析的正确性。
源自文库
质谱
质谱是纯物质鉴定的最有力工具 之一,其中包括相对分子质量测定、 化学式确定及结构鉴定等。 1.相对分子质量的测定
如前所述,从分子离子峰的质荷比的数据可以准确地测 定其相对分子质量,所以准确地确认分子离子峰十分重要。虽 然理论上可认为除同位素峰外分子离子峰应是最高质量处的峰, 但在实际中并不能由此简单认定。有时由于分子离子稳定性差 而观察不到分子离子峰,因此在实际分析时必须加以注意。 在纯样品质谱中,分子离子峰应具有以下性质:
由于分子离子峰的相对强度直接与 分子离子稳定性有关,其大致顺序是: 芳香环>共轭烯>烯>脂环>羰 基化合物>直链碳氢化合物> 醚>脂> 胺>酸>醇>支链烃 在同系物中,相对分子质量越大则 分子离子峰相对强度越小。
2.化学式的确定
由于高分辨的质谱仪可以非常精确地测 定分子离子或碎片离子的质荷比(误差可小 于10-5),则利用表21-3中的确切质量求算出 其元素组成。如CO与N2两者的质量数都是28 但从表21-3可算出其确切质量为27.9949与 28.0061,若质谱仪测得的质行比为28.0040 则可推断其为N2。同样,复杂分子的化学式 也可算出。
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