综合谱图解析

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
2
6
3
7
4
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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
2
7
3
8
4
9
5
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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