综合谱图解析

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二、不同化合物的谱图特征


1. 取代苯环
氢谱:6.5~8.0ppm有峰,除对位取代外,峰形复杂 碳谱: 110~165ppm有峰,一般有取代的碳原子化 学位移明显移向低场 质谱: 存在39,51,65,77序列;常可见91,92, 分子离 子峰强 红外: ~3030,~1600,~1500cm-1, 苯环取代区 670910cm-1有峰 紫外: 吸收波长大于250nm



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三、 IR
判断各种官能团
1. 含O: 2. 含N: 3. 芳环--取代 4. 炔、烯--类型
四、 UV
1. 共轭体系、发色团 2. 从B带精细结构--苯环的存在
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综合解析谱图的一般程序
一、波谱综合分析的步骤:
波谱分析的目的在于推断化合物的结构式,即结构鉴定。其主要 步骤:
序号 δc(ppm) 碳原子个数 序号 δc(ppm) 碳原子个数
1
204.0 119.0 78.0 54.5
1 1 1 1
5
32.0 21.7 12.0
1 1 1
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3
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(1)分子式的推导 • MS:分子离子峰为 m/z 125,根据氮律,未知物分子中含有 奇数个氮原子; •
1. 纯度检查:
可用熔点、折光率和各种色谱法判断样品的纯度。如果样品不是 纯物质,必须进行分离提纯。
2.确定分子式。确定分子式的方法有:
(1) 质谱法或冰点下降法等测定未知物的分子量,结合元素分析 结果可以计算出化合物的分子式。 (2) 根据高分辨质谱给出的分子离子的精确质量数,查贝农表或 莱德伯格表计算得出,也可根据低分辨质谱中的分子离子峰和 M+1,M+2同位素峰的相对丰度比,查贝农表来推算分子式。
1 2 2 1 1
6
32.0 31.5 22.5 10.0
1 1 1 1
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解:1. 从分子式为 C11H16 ,计算 Ω=4; 2. 结构式推导 • UV : 240~275 nm 吸收带具有精细结构,表明化合物为 芳烃; • IR : 695、740 cm-1 表明分子中含有单取代苯环; • MS : m/z 148为分子离子峰,其合理丢失一个碎片,得到 m/z 91 的苄基离子; 13C NMR: 在(40~10)ppm 的高场区有5个sp3 杂化碳 • 原子; 1H NMR: 积分高度比表明分子中有 1 个 CH3 和 4 个 - • CH2-, 其中(1.4~1.2)ppm 为 2 个 CH2 的重叠峰; 因此,此化合物应含有一个苯环和一个 C5H11 的烷基。 1H NMR 谱中各峰裂分情况分析,取代基为正戊基,即化 • 合物的结构为:
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Thank you!
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3. 指认(各谱数据的归属)
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MS :主要的离子峰可由以下反应得到:
各谱数据与结构均相符,可以确定未知物是正戊基苯。
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例2:某未知物的 IR、1H NMR、MS 谱图及 13C NMR
数据如下,紫外光谱在 210 nm 以上无吸收峰,推导其
结构。
未知物碳谱数据
13C
NMR:分子中由 7 个碳原子;
• 1H NMR:各质子的积分高度比从低场到高场为 1:2:2:6, 以其中 9.50 ppm 1 个质子作基准,可算出分子的总氢数为 11 。 • IR:1730 cm-1 强峰结合氢谱中 9.5 ppm 峰和碳谱中 204 ppm 峰,可知分子中含有一个-CHO; • 由相对分子量 125-C×7-H×11-O×1=14,即分子含有 1 个 N 原子,所以分子式为 C7H11NO。 (2)计算不饱和度 Ω=3。(该分子式为合理的分子式)
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2. 正构长链烷基

无紫外吸收
29,43,57——系列,各峰顶形成光滑曲线 红外:2920,2850强吸收,1470吸收,723cm-1 弱吸收
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3.醇和酚

羟基可用重水交换,氧存在使碳谱中碳原子化学 位移移向低场 质谱:醇通常不显示分子离子峰,但可见 M - 18 ,伯醇显示强31,仲、叔醇显示强31+14n峰 红外: 3300cm-1 处的羟基强宽峰, 1050-1200cm-1 C-O振动吸收,酚比醇高波数。 醇无紫外吸收,酚有紫外吸收且介质从中性变碱 性时,吸收移向长波方向伴强度增加。
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(3)结构式推导
• IR:2250 cm-1 有 1 个小而尖的峰,可确定分子中含一个 R- CN 基团;
• • •
13C
NMR : 119 ppm 处有一个季碳信号;
• 不饱和度与计算值相符。
UV:210 nm 以上没有吸收峰,说明腈基与醛基是不相连的。
1H
NMR:
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4. 羰基化合物
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解析实例
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例1: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
序号 δc(ppm) 碳原子个数 序号 δc(ppm) 碳原子个数
1
143.0 128.5 128.0 125.5 36.0
波谱分析教程之十二:
多谱综合解析
甘海峰
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各种图谱解析的主要着眼点
一、质谱(MS)


从M.+--分子量 从(M+2)/M、(M+1)/M查贝农表,估计C数 从M、M+2、M+4--Cl、Br、S 氮律 主要碎片离子峰--官能团
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二、NMR

积分曲线--H个数
2. 化学位移--各类质子 3. 从偶合裂分--各基团的相互关系 4. 判断活泼H--加D2O
红外光谱含氧基团(OH、C=O、C-O等)的吸收峰判断。
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3.计算化合物的不饱和度。计算不饱和度对判断化合 物类型很有必要。如不饱和度在1~3之间,分子中可 能含有C=C、C=O或环,如不饱和度≥4,分子中可能 有苯环。 4.结构单元的确定。
5.可能结构式的推导。
6.化合物的确定。
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可能组合的结构有:
计算两种结构中各烷基 C 原子的化学位移值,并与实例值比较:
从计算值与测定值的比较,可知未知物的正确结构式应为 B。
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(4)各谱数据的归属:
UV:210 nm 以上没有吸收峰,说明腈基与醛基是不相连的,也 与结构式相符。
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(3) 由核磁共振13CNMR宽带去偶谱的峰数和峰的强度估算碳原子 数,结合分子量,判断分子对称性。由偏共振去偶谱或 DEPT 谱得到与各碳相连的氢原子数,由 1HNMR 的积分曲线高度比 也可认别各基团含氢数目比,确定化合物分子式。
可通过元素定性分析确定分子中是否含有杂原子,如含有N、S 、X(卤素)等元素,还需测定其含量。分子是否含氧,可从
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