谱图的综讲义合解析
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3.分子量或分子式的确定:
(1)经典的分子量测定方法 可用沸点升高、凝固点降低法、蒸汽密度法、渗透压法。有些
样品可用紫外光谱根据Beer定律测定分子量误差大。 大分子可用排阻色谱测定。
2
(2)质谱法 高分辨质谱在测定精确分子量的同时,还能推出分子式,这
是有机质谱最大的贡献。低分辨质谱由测得的同位素丰度比也 可推出分子中元素的组成,进而得到可能的分子式。 (3)结合核磁共振氢谱、碳谱推测简单烃类等分子的分子式。
O
H3C C CH2 C OCH2CH3
B
17
例2、某未知物,它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如下图所 示,它的紫外吸收光谱在210nm以上没有吸收,确定此未知物。
18
3 6
百度文库
2
2
19
THANK YOU
13
(c)δ2.2:按其峰数和积分面积,示为孤立-CH3,按其峰位,应与 一弱吸电子基团相连,该吸收峰应与CH3-C=O-结构相符。
(d) δ1.2 按其峰数和积分面积及峰位,应为CH3CH2-,又因偶合 常数与δ4.1的四重峰相同故这两个基团一定相互偶合,碎片结 构为-O-CH2CH3. (2) UV:有发色基团。
4
若MS中的分子离子峰是奇数时,此时含N原子,研究是否含 硝基或亚硝基。 可由元素分析氧含量推测氧原子个数,与波谱数据对照。 (c) 确定氮原子数 可由元素分析或质谱推测氮原子个数,与波谱数据对照。
若MS中有分子离子峰且m/z为奇数时,分子中应含奇数个氮。
5
(d)确定卤素原子数 从MS中M、M+2、M+4很容易确定是否含有Cl和Br原子及它
C
16
在δ4.2处应有相当于两个氢核的四重峰(-CH2CH3),在2.0ppm 处应有相当于两个氢核的四重峰(-COCH2CH3).而图中2.0ppm 处只有相当与两个氢核的单峰。故结构(C)也可排除。
只有结构(B)与所有波谱数据完全相符,故该化合物的结构为: CH3COCH2COOCH2CH3
O
14
(3) IR:1720及1750cm-1为两个C=O的伸缩振动。 综合以上,可得到一下碎片:C=O, C=O, CH3CH2O-,和孤立
的-CH2 ,CH3-。其正好符合C6H10O3,U=2 可将这些碎片组合成:
OO
H3C C C CH2OCH2CH3
A
O
O
OO C2H5O C C CH2CH3
10
11
解: 1. 该化合物的分子式为C6H10O3,计算出分子中不饱和度为2:
=6+1+(0-10)/2=2
2. 各部分结构的推定: 从所给出的图谱粗略可看出: UV光谱示为非共轭体系。 IR光谱示无-OH基,但有两个C=O基。 NMR谱示可能存在乙氧基(在δ4.1的四重峰及δ1.2的三
重峰均有相同的偶合常数)。
不饱和度是表示有机分子中碳原子的不饱和程度。计算不饱和 度的经验公式为:
=1+n4+(n3-n1)/2
式中n4、n3、n1分别为分子中所含的四价、三价和一价元素 原子的数目。 二价原子如S、O等不参加计算。
7
当计算得: 当=0时,表示分子是饱和的,应在链状烃及其不含双键的
衍生物。 当=1时,可能有一个双键或脂环; 当=2时,可能有 两个双键和脂环,也可能有一个 叁键; 当=4时,可能有一个苯环等。
12
(1)NMR谱: 峰 位(δ) 重 峰 数
4.1
四
3.5
单
2.2
单
1.2
三
积分曲线高度 (cm)
1.1 1.1 1.6 1.7
氢核数
2 2 3 3
(a) δ4.1:按其峰数和积分面积,示为-CH2-CH3,该峰位置示 为 -O-CH2-CH3.
(b) δ3.5: 按其峰数和积分面积,示为-CH2-,且其邻位上无氢连 接,按其峰位,示有一强吸电子基团与其连接,但该基团不是 氧。
此处加标题
谱图的综合解析
眼镜小生制作
光谱解析的综合解析程序
1.测试样品的纯度: 作结构分析,样品应是高纯度的,应事先做纯度检验。另外,
考察样品中杂质的混入途经也是很重要的。有些实验, 可用于混 合物的定性分析,如GC/MS, HPLC/MS,GC/IR;
2.做必要的图谱及元素分析。先选择性做几个重要、方便的, 再根据情况做其他谱。
C
H3C C CH2 C OCH2CH3
B
15
结构(A)
OO H3C C C CH2OCH2CH3
A
结构(A)化学位移最大的是CH2的单峰,应在δ>4.1区域有相 当于2个氢核的吸收峰。而四重峰在δ3.1附近。由于NMR并非 如此,故(A)可排除。
结构(C)
OO
CH3CH2O C C CH2CH3
(4) 综合光谱材料与元素分析确定分子式。
3
分子中各种原子数的确定
(a) 确定氢原子数: 从1H-NMR的积分面积计算氢原子数的个数。
(b) 确定氧原子数 由IR确定有无υOH、υC=O和υC-O-C的特征吸收谱带以及前面提
到的由1H-NMR求得的氢原子数之间有无差别,或从有无C=O 或C-O峰来确定含氧原子的可能性,并可进一步用1H-NMR和 MS等有关峰数确定。
们的个数。 由于碘和氟元素中只含一种同位素,因此它们没有同位素峰。 如果注意到质谱峰与上述各项所确定的不一致时,在大多数
情况下,能确定是有卤素原子存在。
6
4. 确定未知物的不饱和度
由元素分析的结果可求出化合 物的经验式,由相对分子质量 可求出其化学式,并求出不饱和度。 从不饱和度可推出化合物 可能的范围。
8
5.各部分结构的确定
(a)不饱和类型 红外光谱和核磁共振可用于判断C=O、C=N等不饱和类型。
UV可用于共轭体系的判断。 (b)官能团和结构单元
鉴定可能存在的官能团和部分结构时,各种光谱要交替参照, 相互论证,以增加判断的可靠性。
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例1 一化合物的分子式为C6H10O3,其谱图如下,该 化合物是什么物质?
(1)经典的分子量测定方法 可用沸点升高、凝固点降低法、蒸汽密度法、渗透压法。有些
样品可用紫外光谱根据Beer定律测定分子量误差大。 大分子可用排阻色谱测定。
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(2)质谱法 高分辨质谱在测定精确分子量的同时,还能推出分子式,这
是有机质谱最大的贡献。低分辨质谱由测得的同位素丰度比也 可推出分子中元素的组成,进而得到可能的分子式。 (3)结合核磁共振氢谱、碳谱推测简单烃类等分子的分子式。
O
H3C C CH2 C OCH2CH3
B
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例2、某未知物,它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如下图所 示,它的紫外吸收光谱在210nm以上没有吸收,确定此未知物。
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(c)δ2.2:按其峰数和积分面积,示为孤立-CH3,按其峰位,应与 一弱吸电子基团相连,该吸收峰应与CH3-C=O-结构相符。
(d) δ1.2 按其峰数和积分面积及峰位,应为CH3CH2-,又因偶合 常数与δ4.1的四重峰相同故这两个基团一定相互偶合,碎片结 构为-O-CH2CH3. (2) UV:有发色基团。
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若MS中的分子离子峰是奇数时,此时含N原子,研究是否含 硝基或亚硝基。 可由元素分析氧含量推测氧原子个数,与波谱数据对照。 (c) 确定氮原子数 可由元素分析或质谱推测氮原子个数,与波谱数据对照。
若MS中有分子离子峰且m/z为奇数时,分子中应含奇数个氮。
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(d)确定卤素原子数 从MS中M、M+2、M+4很容易确定是否含有Cl和Br原子及它
C
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在δ4.2处应有相当于两个氢核的四重峰(-CH2CH3),在2.0ppm 处应有相当于两个氢核的四重峰(-COCH2CH3).而图中2.0ppm 处只有相当与两个氢核的单峰。故结构(C)也可排除。
只有结构(B)与所有波谱数据完全相符,故该化合物的结构为: CH3COCH2COOCH2CH3
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(3) IR:1720及1750cm-1为两个C=O的伸缩振动。 综合以上,可得到一下碎片:C=O, C=O, CH3CH2O-,和孤立
的-CH2 ,CH3-。其正好符合C6H10O3,U=2 可将这些碎片组合成:
OO
H3C C C CH2OCH2CH3
A
O
O
OO C2H5O C C CH2CH3
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解: 1. 该化合物的分子式为C6H10O3,计算出分子中不饱和度为2:
=6+1+(0-10)/2=2
2. 各部分结构的推定: 从所给出的图谱粗略可看出: UV光谱示为非共轭体系。 IR光谱示无-OH基,但有两个C=O基。 NMR谱示可能存在乙氧基(在δ4.1的四重峰及δ1.2的三
重峰均有相同的偶合常数)。
不饱和度是表示有机分子中碳原子的不饱和程度。计算不饱和 度的经验公式为:
=1+n4+(n3-n1)/2
式中n4、n3、n1分别为分子中所含的四价、三价和一价元素 原子的数目。 二价原子如S、O等不参加计算。
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当计算得: 当=0时,表示分子是饱和的,应在链状烃及其不含双键的
衍生物。 当=1时,可能有一个双键或脂环; 当=2时,可能有 两个双键和脂环,也可能有一个 叁键; 当=4时,可能有一个苯环等。
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(1)NMR谱: 峰 位(δ) 重 峰 数
4.1
四
3.5
单
2.2
单
1.2
三
积分曲线高度 (cm)
1.1 1.1 1.6 1.7
氢核数
2 2 3 3
(a) δ4.1:按其峰数和积分面积,示为-CH2-CH3,该峰位置示 为 -O-CH2-CH3.
(b) δ3.5: 按其峰数和积分面积,示为-CH2-,且其邻位上无氢连 接,按其峰位,示有一强吸电子基团与其连接,但该基团不是 氧。
此处加标题
谱图的综合解析
眼镜小生制作
光谱解析的综合解析程序
1.测试样品的纯度: 作结构分析,样品应是高纯度的,应事先做纯度检验。另外,
考察样品中杂质的混入途经也是很重要的。有些实验, 可用于混 合物的定性分析,如GC/MS, HPLC/MS,GC/IR;
2.做必要的图谱及元素分析。先选择性做几个重要、方便的, 再根据情况做其他谱。
C
H3C C CH2 C OCH2CH3
B
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结构(A)
OO H3C C C CH2OCH2CH3
A
结构(A)化学位移最大的是CH2的单峰,应在δ>4.1区域有相 当于2个氢核的吸收峰。而四重峰在δ3.1附近。由于NMR并非 如此,故(A)可排除。
结构(C)
OO
CH3CH2O C C CH2CH3
(4) 综合光谱材料与元素分析确定分子式。
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分子中各种原子数的确定
(a) 确定氢原子数: 从1H-NMR的积分面积计算氢原子数的个数。
(b) 确定氧原子数 由IR确定有无υOH、υC=O和υC-O-C的特征吸收谱带以及前面提
到的由1H-NMR求得的氢原子数之间有无差别,或从有无C=O 或C-O峰来确定含氧原子的可能性,并可进一步用1H-NMR和 MS等有关峰数确定。
们的个数。 由于碘和氟元素中只含一种同位素,因此它们没有同位素峰。 如果注意到质谱峰与上述各项所确定的不一致时,在大多数
情况下,能确定是有卤素原子存在。
6
4. 确定未知物的不饱和度
由元素分析的结果可求出化合 物的经验式,由相对分子质量 可求出其化学式,并求出不饱和度。 从不饱和度可推出化合物 可能的范围。
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5.各部分结构的确定
(a)不饱和类型 红外光谱和核磁共振可用于判断C=O、C=N等不饱和类型。
UV可用于共轭体系的判断。 (b)官能团和结构单元
鉴定可能存在的官能团和部分结构时,各种光谱要交替参照, 相互论证,以增加判断的可靠性。
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例1 一化合物的分子式为C6H10O3,其谱图如下,该 化合物是什么物质?