综合谱图解析

1、某未知物分子式为C5H12O，它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，它的紫外吸收光谱在200 nm以上没有吸收，试确定该化合物结构。

1 :

2 : 9

[解] 从分子式C5H12O，求得不饱和度为零，故未知物应为饱和脂肪族化合物。

未知物的红外光谱是在CCl4溶液中测定的，样品的CCl4稀溶液的红外光谱在3640cm-1处有1尖峰，这是游离O H基的特征吸收峰。样品的CCl4浓溶液在3360cm-1处有1宽峰，但当溶液稀释后复又消失，说明存在着分子间氢键。未知物核磁共振谱中δ4. 1处的宽峰，经重水交换后消失。上述事实确定，未知物分

子中存在着羟基。

未知物核磁共振谱中δ0.9处的单峰，积分值相当3个质子，可看成是连在同一碳原子上的3个甲基。δ3.2处的单峰，积分值相当2个质子，对应1个亚甲基，看来该次甲基在分子中位于特丁基和羟基之间。

质谱中从分子离子峰失去质量31（－CH 2OH ）部分而形成基峰m/e57的事实为上述看法提供了证据，因此，未知物的结构是

C

CH 3

H 3C

CH 3

CH 2OH

根据这一结构式，未知物质谱中的主要碎片离子得到了如下解释。

C

CH 3

H 3C

CH 3

CH 2OH

+.

C +

CH 3

CH 3

H 3C

CH 2

OH +m/e31m/e88

m/e57

-2H -CH 3

-CH 3-H

CH 3

C CH 2

+

m/e29

m/e73

m/e41

2、某未知物，它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，它的紫外吸收光谱在210nm 以上没有吸收，确定此未知物。

2

2

6

3

[解] 在未知物的质谱图中最高质荷比131处有1个丰度很小的峰，应为分子离子峰，即未知物的分子量为131。由于分子量为奇数，所以未知物分子含奇数个氮原子。根据未知物的光谱数据亚无伯或仲胺、腈、酞胺、硝基化合物或杂芳环化合物的特征，可假定氮原子以叔胺形式存在。

红外光谱中在1748 cm -1处有一强羰基吸收带，在1235 cm -1附近有1典型的宽强C －O －C 伸缩振动吸收带，可见未知物分子中含有酯基。1040 cm -1处的吸收带则进一步指出未知物可能是伯醇乙酸酯。

核磁共振谱中δ1.95处的单峰(3H ），相当1个甲基。从它的化学位移来看，很可能与羰基相邻。对于这一点，质谱中，m/e43的碎片离子(CH 3C=O)提供了有力的证据。在核磁共振谱中有2个等面积(2H)的三重峰，并且它们的裂距相等，相当于AA ’XX'系统。有理由认为它们是2个相连的亚甲－CH 2－CH 2，其中去屏蔽较大的亚甲基与酯基上的氧原子相连。

至此，可知未知物具有下述的部分结构：

CH 2

CH 2

O

C

O

CH 3

从分子量减去这一部分，剩下的质量数是44，仅足以组成1个最简单的叔胺基

CH 3CH 3

N

，正好核磁共振谱中δ2. 20处的单峰(6H )，相当于2个连到氮原子

上的甲基。因此，未知物的结构为

CH 2

CH 2

O

C

O

CH 3

CH 3CH 3

N

此外，质谱中的基峰m /e 58是胺的特征碎片离子峰，它是由氮原子的β位上的碳碳键断裂而生成的。结合其它光谱信息，可定出这个碎片为

CH 2

CH 3CH 3

N

3、待鉴定的化合物（I ）和（II ）它们的分子式均为C 8H 12O 4。它们的质谱、红外光谱和核磁共振谱见图。也测定了它们的紫外吸收光谱数据：(I)λmax 223nm ，

δ4100；（II）λmax219nm，δ2300，试确定这两个化合物。

未之物（I）的质谱

未之物（II）质谱

化合物（I）的红外光谱

化合物（II）的红外光谱

化合物（I）的核磁共振谱

化合物（II）的核磁共振谱

[解] 由于未知物（I）和（II）的分子式均为C8H12O4，所以它们的不饱和度也都是3，因此它们均不含有苯环。（I）和（II）的红外光谱呈现烯烃特征吸收，

未知物（I）：3080cm-1，(υ=C-H)，1650cm-1(υ=C-C)

未知物（II）：:3060cm-1 (υ=C-H)，1645cm-1(υ=C-C)

与此同时两者的红外光谱在1730cm-1以及1150～1300 cm-1之间均具有很强的吸收带，说明（I)和(II)的分子中均具有酯基；

(I)的核磁共振谱在δ6.8处有1单峰，（II）在δ6.2处也有1单峰，它们的积分值均相当2个质子。显然，它们都是受到去屏蔽作用影响的等同的烯烃质子。另外，(I)和(II )在δ4. 2处的四重峰以及在δ1.25处的三重峰，此两峰的总积分值均相当10个质子，可解释为是2个连到酯基上的乙基。因此(I)和(II)分子中均存在2个酯基。这一点，与它们分子式中都含有4个氧原子的事实一致。

几何异构体顺丁烯二酸二乙酯(马来酸二乙酯)和反丁烯二酸二乙酯（富马酸二乙酯)与上述分析结果一致。现在需要确定化合物([)和(II)分别相当于其中的哪一个。

COOEt COOEt

COOEt EtOOC

顺丁烯二酸二乙酯反丁烯二酸二乙酯

利用紫外吸收光谱所提供的信息，上述问题可以得到完满解决。由于富马酸二乙酯分子的共平面性很好，在立体化学上它属于反式结构。而在顺丁烯二酸二乙酯中，由于2个乙酯基在空间的相互作用，因而降低了分子的共平面性，使共轭作用受到影响，从而使紫外吸收波长变短。

有关化合物的紫外吸收光谱数据如下：

化合物λmaxε

顺丁烯二酸二乙酯219 2300

反丁烯二酸二乙酯223 4100

未知物（I）223 4100

未知物（II）219 2300

可见，未知物(I)是富马酸二乙酯，未知物(II)是顺丁烯二酸二乙酯。

4、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