天然产物结构研究方法
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本章内容
第一节 绪论 第二节 各类成分简介 第三节 生物合成 第四节 提取分离方法
第五节 结构研究方法
第五节 结构研究法
一 化合物纯度的鉴定(Identification of Purity) 1. 测熔点: 看熔程 2. 外观结晶色泽与形状: 均一性 3. 色谱法: TLC 三种组成不同的溶剂系统, 单一斑点; HPLC 单一峰 GC 单一峰 4. 核磁法:不主张。
第五节 结构研究法(Methods of Structure identification)
4. 核磁共振谱(Nuclear magnetic resonance NMR) 4.1 氢谱(1H-NMR)
④.偶合常数(J) a.偶合裂分是有原子核引起的,通过化学键传递; b.相互偶合的H核其J值相同; c.一级图谱峰的裂分遵循n+1规律; d.归属H核,判断排列情况.
J=8.0Hz 存在偶合
第五节 结构研究法
4. 核磁共振谱(Nuclear magnetic resonance NMR) 4.1 质子谱(1H-NMR) ②常见基团的化学位移值: Ar-H :6-8, -CHO :9.8 -CH3 :1-1.5, C=C-CH3, -COCH3, -ArCH3 :1.9-2.5 -OCH3 :3.5-4.0, -COOCH3与ArOCH3 :3.7-4.0
2. 红外光谱(Infrared spectra IR) ①为结构解析提供的信息
提供各种官能团的信息 八大区(复习) 如:芳香环: 1600-1480cm-1, OH: >3000 cm-1, C=O : 1700 cm-1. IR相同者为同一化合物.
第五节 结构研究法
3.质谱(Mass spectra MS) ①为结构解析提供的信息
第五节 结构研究法
4. 核磁共振谱(Nuclear magnetic resonance NMR) 4.1 质子谱(1H-NMR) ③影响化学位移因素 化学位移值与电子云密度有关。电子云密度降低, 去屏蔽作用增强,向低场位移, 增大。 1)诱导效应 2)共轭效应 3)磁各向异性效应 4)氢键缔合 5)范德华效应
给出分子量(M+), 给出基团或片段信息, HR-MS 可计算分子式; MS图一致(同一型号仪器,同一条件)一般为同一化合 物。 ②类型 EI-MS: 醇、糖苷不能给出分子离子峰; FD-MS、FAB-MS、ESI-MS :用于糖苷,肽,核酸 类,可确定分子量。 HR-MS:给处精确的分子量和分子式。
第五节 结构研究法
三、未知化合物 -多种谱学结合的结构解析 1.紫外光谱(Ultraviolet spectra UV) ①为结构解析提供的信息 用于判断结构中的共轭系统、结构骨架(如香
豆素、黄酮) UV谱一致,不一定是一个化合物。
②应用:确定平面的结构骨架,立体结构的构型、 构象。
第五节 结构研究法
特点: 图谱简化, 所有信号均呈单峰. b 偏共振去偶谱(OFR)
特点: 由于部分保留1H的偶合影响,可识别伯、仲、 叔、季碳。 CH3, q, CH2, t, CH, d, C, s。
第五节 结构研究法
C=O: 168-220 醛CHO: 190-205 酮: 195-220 羧酸: 170-185 酯及内酯: 165-180 酰胺及内酰胺: 165-180
第五节 结构研究法
4. 核磁共振谱(Nuclear magnetic resonance NMR) 4.2 碳谱(13C-NMR) ③ 常见的13C-NMR谱的类型及二维谱 a 全氢去偶谱(COM)或噪音去偶谱(PND)或质子宽 带去偶谱(BBD)
?
第五节 结构研究法
二、已知化合物鉴定(Known compounds) 1. 有标准品(或对照品): Co-TLC (共薄层,三种系统) 测混合熔点(相同溶剂结晶); 测IR (考察是否重叠) 2. 无标准品: 与文献值对照(相同的溶剂条件下:mp, IR, UV, 1H-NMR, 13C-NMR等)。
4. 核磁共振谱(Nuclear magnetic resonance NMR) 4.2 碳谱(13C-NMR) ②常见一些基团的化学位移值: 脂肪C: <50 连杂原子C: C-O,C-N,C-S :50-100 C-OCH3 : 55; 糖端基C : 95-105 芳香碳,烯碳: 98-160 连氧芳碳 :140-165 C=O: 168-220
第五节 结构研究法
4. 核磁共振谱(Nuclear magnetic resonance NMR) 4.1 质子谱(1H-NMR)
①为结构解析提供的信息 化学位移: (用于判断H的化学环境 chemical shift); 偶合常数: J (Hz) 用于判断H与H的关系 coupling constant) 积分强度(积分面积): 确定H的数目.
第五节 结构研究法(Methods of Structure identification)
4. 核磁共振谱(Nuclear ห้องสมุดไป่ตู้agnetic resonance NMR) 4.2 碳谱(13C-NMR) ①为结构解析提供的信息
化学位移:碳处的化学环境 峰高或峰面积:一般不与碳数成正比
第五节 结构研究法(Methods of Structure identification)
偶合分类 偕偶(Jgem)又为同碳偶合 sp3 J=10-15Hz; sp2 C=CH2 J=0-2Hz, N=CH2 J=7.6-17Hz
第五节 结构研究法(Methods of Structure identification)
偶合分类 邻偶(Jvic) 饱和型: 自由旋转J=7Hz 构象固定: 0-18Hz,与两面角有关,J90=0Hz, J180 >Jo (7.5Hz); 烯型:Jcis =6-14Hz(10), Jtrans=11-18Hz(15) 芳环: Jo=6-9Hz,. 远程偶合: 如烯丙偶合 J4=0-3Hz,苯环的间位Jm=1-3Hz和对 位偶合Jp=0-1Hz
第一节 绪论 第二节 各类成分简介 第三节 生物合成 第四节 提取分离方法
第五节 结构研究方法
第五节 结构研究法
一 化合物纯度的鉴定(Identification of Purity) 1. 测熔点: 看熔程 2. 外观结晶色泽与形状: 均一性 3. 色谱法: TLC 三种组成不同的溶剂系统, 单一斑点; HPLC 单一峰 GC 单一峰 4. 核磁法:不主张。
第五节 结构研究法(Methods of Structure identification)
4. 核磁共振谱(Nuclear magnetic resonance NMR) 4.1 氢谱(1H-NMR)
④.偶合常数(J) a.偶合裂分是有原子核引起的,通过化学键传递; b.相互偶合的H核其J值相同; c.一级图谱峰的裂分遵循n+1规律; d.归属H核,判断排列情况.
J=8.0Hz 存在偶合
第五节 结构研究法
4. 核磁共振谱(Nuclear magnetic resonance NMR) 4.1 质子谱(1H-NMR) ②常见基团的化学位移值: Ar-H :6-8, -CHO :9.8 -CH3 :1-1.5, C=C-CH3, -COCH3, -ArCH3 :1.9-2.5 -OCH3 :3.5-4.0, -COOCH3与ArOCH3 :3.7-4.0
2. 红外光谱(Infrared spectra IR) ①为结构解析提供的信息
提供各种官能团的信息 八大区(复习) 如:芳香环: 1600-1480cm-1, OH: >3000 cm-1, C=O : 1700 cm-1. IR相同者为同一化合物.
第五节 结构研究法
3.质谱(Mass spectra MS) ①为结构解析提供的信息
第五节 结构研究法
4. 核磁共振谱(Nuclear magnetic resonance NMR) 4.1 质子谱(1H-NMR) ③影响化学位移因素 化学位移值与电子云密度有关。电子云密度降低, 去屏蔽作用增强,向低场位移, 增大。 1)诱导效应 2)共轭效应 3)磁各向异性效应 4)氢键缔合 5)范德华效应
给出分子量(M+), 给出基团或片段信息, HR-MS 可计算分子式; MS图一致(同一型号仪器,同一条件)一般为同一化合 物。 ②类型 EI-MS: 醇、糖苷不能给出分子离子峰; FD-MS、FAB-MS、ESI-MS :用于糖苷,肽,核酸 类,可确定分子量。 HR-MS:给处精确的分子量和分子式。
第五节 结构研究法
三、未知化合物 -多种谱学结合的结构解析 1.紫外光谱(Ultraviolet spectra UV) ①为结构解析提供的信息 用于判断结构中的共轭系统、结构骨架(如香
豆素、黄酮) UV谱一致,不一定是一个化合物。
②应用:确定平面的结构骨架,立体结构的构型、 构象。
第五节 结构研究法
特点: 图谱简化, 所有信号均呈单峰. b 偏共振去偶谱(OFR)
特点: 由于部分保留1H的偶合影响,可识别伯、仲、 叔、季碳。 CH3, q, CH2, t, CH, d, C, s。
第五节 结构研究法
C=O: 168-220 醛CHO: 190-205 酮: 195-220 羧酸: 170-185 酯及内酯: 165-180 酰胺及内酰胺: 165-180
第五节 结构研究法
4. 核磁共振谱(Nuclear magnetic resonance NMR) 4.2 碳谱(13C-NMR) ③ 常见的13C-NMR谱的类型及二维谱 a 全氢去偶谱(COM)或噪音去偶谱(PND)或质子宽 带去偶谱(BBD)
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第五节 结构研究法
二、已知化合物鉴定(Known compounds) 1. 有标准品(或对照品): Co-TLC (共薄层,三种系统) 测混合熔点(相同溶剂结晶); 测IR (考察是否重叠) 2. 无标准品: 与文献值对照(相同的溶剂条件下:mp, IR, UV, 1H-NMR, 13C-NMR等)。
4. 核磁共振谱(Nuclear magnetic resonance NMR) 4.2 碳谱(13C-NMR) ②常见一些基团的化学位移值: 脂肪C: <50 连杂原子C: C-O,C-N,C-S :50-100 C-OCH3 : 55; 糖端基C : 95-105 芳香碳,烯碳: 98-160 连氧芳碳 :140-165 C=O: 168-220
第五节 结构研究法
4. 核磁共振谱(Nuclear magnetic resonance NMR) 4.1 质子谱(1H-NMR)
①为结构解析提供的信息 化学位移: (用于判断H的化学环境 chemical shift); 偶合常数: J (Hz) 用于判断H与H的关系 coupling constant) 积分强度(积分面积): 确定H的数目.
第五节 结构研究法(Methods of Structure identification)
4. 核磁共振谱(Nuclear ห้องสมุดไป่ตู้agnetic resonance NMR) 4.2 碳谱(13C-NMR) ①为结构解析提供的信息
化学位移:碳处的化学环境 峰高或峰面积:一般不与碳数成正比
第五节 结构研究法(Methods of Structure identification)
偶合分类 偕偶(Jgem)又为同碳偶合 sp3 J=10-15Hz; sp2 C=CH2 J=0-2Hz, N=CH2 J=7.6-17Hz
第五节 结构研究法(Methods of Structure identification)
偶合分类 邻偶(Jvic) 饱和型: 自由旋转J=7Hz 构象固定: 0-18Hz,与两面角有关,J90=0Hz, J180 >Jo (7.5Hz); 烯型:Jcis =6-14Hz(10), Jtrans=11-18Hz(15) 芳环: Jo=6-9Hz,. 远程偶合: 如烯丙偶合 J4=0-3Hz,苯环的间位Jm=1-3Hz和对 位偶合Jp=0-1Hz