实用波谱学：06 综合解析
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烷氧基碳、烷基碳）。
（5）质谱（MS）的解析
主要碎片离子峰推测结构信息（43、77、91、105）
4．推定结构式
总结所有官能团和结构片段，找出各结构单元的关系， 提出一种或几种可能结构式。
5. 验证（检验结构与各种谱图是否都相符）
➢ 用IR核对官能团 ➢ 用13C NMR核对碳核的数目、类型 ➢ 用1H NMR核对氢核化学位移和相互偶合关系 ➢ MS中主要碎片离子峰能否由经合理裂解生成 ➢ 用UV核对共轭体系和一些官能团的取代位置，用经验
82~160至少需要有2个 C的吸收峰，用CH2= (t),CH=(d),C=(s)的组 合可确定各种类型。
期末考试说明
➢ 半卷考试 ➢ 试卷中各章内容所占比重：
UV-Vis: ~10%；IR: ~20%；1H NMR: ~40%；13C NMR: ~10%；MS: ~20%
➢ 题型：
一．选择题：10×2’ = 20’ 二．简答题 ：5题（每章一题）共35’ 三．谱图解析：3×15’ = 45’
➢ 忠告：学校对考试全程监控和录像，切不可作弊。
五、核磁共振碳谱(13C NMR)
1. 化学互不等价的碳数目：质子宽带去偶（全去偶）碳 谱中出峰数目（除含D、F、P等化合物）
2. 碳的杂化类型或所连基团信息：由c值来判断 3. 碳上氢的个数：确定伯、仲、叔、季碳（C与H的偶合
也服从n+1律）
综合波谱解析的顺序与重点
1．确定分子式
（1）经典的分子量测定方法 沸点升高、凝固点降低法、蒸汽密度法、渗透压法。
推测官能团，判断化合物类别 提供未知物的细微结构，如直链/支链、苯环取代方
式等信息，但在综合光谱解析中居次要地位。
四、核磁共振氢谱 （1H NMR）
提供化合物中所含质子的信息： 1. 质子的类型：含氢官能团种类 2. 氢的分布：各类型氢的数目 3. 核间关系: 通过偶合裂分可知邻碳氢原子数目。
0~82之间的化学位移（t， 有可能推测出其 三重峰）和（d，二重峰） 相邻部分结构。
确定；DEPT分别为倒峰
和正峰。
1460，1380，特别在138 0是CH3的特征谱带，能 推断有无异丙基、叔丁基
CH2有1470，由于相邻 官能团的不同会有一些位 移，难于得到CH的信息
支链上有CH3 时有15或 M-15
（2）红外吸收光谱
推测其类别及可能具有的官能团等。 解析重点： ➢ 含氧官能团：C=O、OH、C-O ➢ 含氮官能团：NH、C=N、CN、NO2 ➢ 烃基：苯环、C=C、、炔基、甲基 解析顺序与原则：
“先特征(区)、后指纹(区)；先最强(峰)、后次强(峰)； 先粗查、后细找；先否定、后肯定；解析一组相关峰”
由分子式计算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。
3．确定官能团及结构单元 （1）紫外吸收光谱
由吸收峰位置推测共轭情况 (p-π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)。
有CH2则相差 14
季碳 原子
由位于0~82之间的化学 位移（s，单峰）确定， 难于推断与其相邻的部分 结构。DEPT中无信号。
不能得到直接信 息
难于得到直接信息
叔丁基
(t-C4H9) 57, 41（57掉 CH4）
结构 C=C
13C-NMR (ppm)
1H-NMR (ppm)
IR (cm-1)
MS (m/z)
Any Questions？
多谱综合解析
通过对未知物（纯物质）的紫外吸收光谱、 红外吸收光谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、 质谱、元素分析的综合解析，确定分子结构。 !! 会解谱是该课程的终极学习目的。
各谱在结构解析中Βιβλιοθήκη Baidu挥的作用
一 、质谱（MS）
（1）测量分子量（M.+） （2）从M、M+2、M+4推测Cl、Br、S的存在 （3）氮律推测氮原子数目 （4）从(M+2)/M、（M+1)/M查贝农表，推算分子式 （5）主要碎片离子峰推测结构信息（43、77、91、105） （6）验证推测结构的正确性。
二、紫外-可见光谱（UV-Vis）
确定化合物的类型及共轭情况。如：是否是不饱和化合物 （共轭烯烃和不饱和羰基化合物）；是否具有芳香环结构。
可提供某些官能团的信息，如是否含有羰基、炔基、烯基等， 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。
三、红外吸收光谱（IR）
公式计算λmax
主要的结构单元与各种图谱之间的关系
结构 CH3
CH2 CH
13C-NMR (ppm)
1H-NMR (ppm) IR (cm-1)
MS (m/z)
0~82之间（q，四重峰） 在0~5之间，从质
确定，能知道CH3数目。 子数可确定是CH3
DEPT中正峰。
,CH2或CH，由裂
分和出现的位置
（3）核磁共振氢谱的解析顺序
1. 算出各组质子的积分面积比，求出每组峰氢原子个数。初步 判断CH、CH2、CH3
2. 先解析单峰：如CH3O-、CH3N-、CH3Ph、CH3-C≡等孤立甲基 3. 解析δ>l0处出现的-COOH、-CHO及分子内氢键质子峰。 4. 化学位移为4.0左右的信号：CHnO-的可能性大 5. 解释芳氢区（7-8ppm），判断取代类型。 6. 结合积分面积、化学位移、峰裂分数目、耦合常数解析存在
（2）质谱法 高分辨质谱：能精确测定分子量，直接推出分子式。 低分辨质谱：由同位素峰丰度比推出元素组成和分子式。
➢ 从(M+2)/M、（M+1)/M查贝农表，推算分子式 ➢ 从M、M+2、M+4推测Cl、Br、S的存在 ➢ 氮律推测氮原子数目
（3）综合光谱数据与元素分析确定分子式
2．计算不饱和度
U = 1 + n4 – 1/2 ( n1 – n3)
的结构单元（如CH3CH2） 7. 重水交换可鉴定活泼氢的存在及数目
（4）核磁共振碳谱的解析重点
1. 检验全去偶碳谱上的谱线数与分子式中碳数是否相同
➢ 数目相同: 每个碳的化学环境均相同，分子无对称性。 ➢ 数目不相同(少): 部分碳的化学环境相同, 分子有一定对称性。
2. 分辨伯仲叔季碳 3. 由各碳的化学位移，确定碳的归属（羰基碳、芳环碳、
（5）质谱（MS）的解析
主要碎片离子峰推测结构信息（43、77、91、105）
4．推定结构式
总结所有官能团和结构片段，找出各结构单元的关系， 提出一种或几种可能结构式。
5. 验证（检验结构与各种谱图是否都相符）
➢ 用IR核对官能团 ➢ 用13C NMR核对碳核的数目、类型 ➢ 用1H NMR核对氢核化学位移和相互偶合关系 ➢ MS中主要碎片离子峰能否由经合理裂解生成 ➢ 用UV核对共轭体系和一些官能团的取代位置，用经验
82~160至少需要有2个 C的吸收峰，用CH2= (t),CH=(d),C=(s)的组 合可确定各种类型。
期末考试说明
➢ 半卷考试 ➢ 试卷中各章内容所占比重：
UV-Vis: ~10%；IR: ~20%；1H NMR: ~40%；13C NMR: ~10%；MS: ~20%
➢ 题型：
一．选择题：10×2’ = 20’ 二．简答题 ：5题（每章一题）共35’ 三．谱图解析：3×15’ = 45’
➢ 忠告：学校对考试全程监控和录像，切不可作弊。
五、核磁共振碳谱(13C NMR)
1. 化学互不等价的碳数目：质子宽带去偶（全去偶）碳 谱中出峰数目（除含D、F、P等化合物）
2. 碳的杂化类型或所连基团信息：由c值来判断 3. 碳上氢的个数：确定伯、仲、叔、季碳（C与H的偶合
也服从n+1律）
综合波谱解析的顺序与重点
1．确定分子式
（1）经典的分子量测定方法 沸点升高、凝固点降低法、蒸汽密度法、渗透压法。
推测官能团，判断化合物类别 提供未知物的细微结构，如直链/支链、苯环取代方
式等信息，但在综合光谱解析中居次要地位。
四、核磁共振氢谱 （1H NMR）
提供化合物中所含质子的信息： 1. 质子的类型：含氢官能团种类 2. 氢的分布：各类型氢的数目 3. 核间关系: 通过偶合裂分可知邻碳氢原子数目。
0~82之间的化学位移（t， 有可能推测出其 三重峰）和（d，二重峰） 相邻部分结构。
确定；DEPT分别为倒峰
和正峰。
1460，1380，特别在138 0是CH3的特征谱带，能 推断有无异丙基、叔丁基
CH2有1470，由于相邻 官能团的不同会有一些位 移，难于得到CH的信息
支链上有CH3 时有15或 M-15
（2）红外吸收光谱
推测其类别及可能具有的官能团等。 解析重点： ➢ 含氧官能团：C=O、OH、C-O ➢ 含氮官能团：NH、C=N、CN、NO2 ➢ 烃基：苯环、C=C、、炔基、甲基 解析顺序与原则：
“先特征(区)、后指纹(区)；先最强(峰)、后次强(峰)； 先粗查、后细找；先否定、后肯定；解析一组相关峰”
由分子式计算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。
3．确定官能团及结构单元 （1）紫外吸收光谱
由吸收峰位置推测共轭情况 (p-π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)。
有CH2则相差 14
季碳 原子
由位于0~82之间的化学 位移（s，单峰）确定， 难于推断与其相邻的部分 结构。DEPT中无信号。
不能得到直接信 息
难于得到直接信息
叔丁基
(t-C4H9) 57, 41（57掉 CH4）
结构 C=C
13C-NMR (ppm)
1H-NMR (ppm)
IR (cm-1)
MS (m/z)
Any Questions？
多谱综合解析
通过对未知物（纯物质）的紫外吸收光谱、 红外吸收光谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、 质谱、元素分析的综合解析，确定分子结构。 !! 会解谱是该课程的终极学习目的。
各谱在结构解析中Βιβλιοθήκη Baidu挥的作用
一 、质谱（MS）
（1）测量分子量（M.+） （2）从M、M+2、M+4推测Cl、Br、S的存在 （3）氮律推测氮原子数目 （4）从(M+2)/M、（M+1)/M查贝农表，推算分子式 （5）主要碎片离子峰推测结构信息（43、77、91、105） （6）验证推测结构的正确性。
二、紫外-可见光谱（UV-Vis）
确定化合物的类型及共轭情况。如：是否是不饱和化合物 （共轭烯烃和不饱和羰基化合物）；是否具有芳香环结构。
可提供某些官能团的信息，如是否含有羰基、炔基、烯基等， 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。
三、红外吸收光谱（IR）
公式计算λmax
主要的结构单元与各种图谱之间的关系
结构 CH3
CH2 CH
13C-NMR (ppm)
1H-NMR (ppm) IR (cm-1)
MS (m/z)
0~82之间（q，四重峰） 在0~5之间，从质
确定，能知道CH3数目。 子数可确定是CH3
DEPT中正峰。
,CH2或CH，由裂
分和出现的位置
（3）核磁共振氢谱的解析顺序
1. 算出各组质子的积分面积比，求出每组峰氢原子个数。初步 判断CH、CH2、CH3
2. 先解析单峰：如CH3O-、CH3N-、CH3Ph、CH3-C≡等孤立甲基 3. 解析δ>l0处出现的-COOH、-CHO及分子内氢键质子峰。 4. 化学位移为4.0左右的信号：CHnO-的可能性大 5. 解释芳氢区（7-8ppm），判断取代类型。 6. 结合积分面积、化学位移、峰裂分数目、耦合常数解析存在
（2）质谱法 高分辨质谱：能精确测定分子量，直接推出分子式。 低分辨质谱：由同位素峰丰度比推出元素组成和分子式。
➢ 从(M+2)/M、（M+1)/M查贝农表，推算分子式 ➢ 从M、M+2、M+4推测Cl、Br、S的存在 ➢ 氮律推测氮原子数目
（3）综合光谱数据与元素分析确定分子式
2．计算不饱和度
U = 1 + n4 – 1/2 ( n1 – n3)
的结构单元（如CH3CH2） 7. 重水交换可鉴定活泼氢的存在及数目
（4）核磁共振碳谱的解析重点
1. 检验全去偶碳谱上的谱线数与分子式中碳数是否相同
➢ 数目相同: 每个碳的化学环境均相同，分子无对称性。 ➢ 数目不相同(少): 部分碳的化学环境相同, 分子有一定对称性。
2. 分辨伯仲叔季碳 3. 由各碳的化学位移，确定碳的归属（羰基碳、芳环碳、