第4章 四谱综合解析(最初)

1、第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析UV、IR、MS、NMR Comprehensive Anal.任何一种谱要想准确解析一种稍微复杂任何一种谱要想准确解析一种稍微复杂的有机物结构都很困难，甚至根本不可的有机物结构都很困难，甚至根本不可能。要想准确确定未知物质的结构式，能。要想准确确定未知物质的结构式，除了要求用纯物质或有妥善的分离仪器除了要求用纯物质或有妥善的分离仪器作为进样系统以外，还需要同时运用作为进样系统以外，还需要同时运用UV、IR、MS、NMR、元素分析等多种手段、元素分析等多种手段进行综合分析。进行综合分析。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析有时可能只需要其中二到三种就可有

2、时可能只需要其中二到三种就可以了。以了。利用利用UV、IR、MS、NMR等四种谱等四种谱学进行综合分析的方法，就叫学进行综合分析的方法，就叫“四四谱综合分析谱综合分析”或或“四谱综合解析四谱综合解析”，简称简称“四谱分析四谱分析”。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析4-1 样品和谱图质量样品和谱图质量一、一、 样品的处理与纯度测试样品的处理与纯度测试在教学实验中，由于使用的样品都是化在教学实验中，由于使用的样品都是化学试剂，一般是纯物质，无需担心过测学试剂，一般是纯物质，无需担心过测试样品纯度的问题。试样品纯度的问题。但真实的研究工作和实际生产中获得的但真实的研究工作和实际生产中获得的样品

3、不一定符合测试纯度的要求，所以样品不一定符合测试纯度的要求，所以在送样进行样品结构分析前，必须对样在送样进行样品结构分析前，必须对样品进行纯度测定或纯化处理。品进行纯度测定或纯化处理。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析样品的分离和纯化常用的方法样品的分离和纯化常用的方法蒸馏、重结晶、溶剂萃取、液相色谱、气相蒸馏、重结晶、溶剂萃取、液相色谱、气相色谱、凝胶渗透色谱等。色谱、凝胶渗透色谱等。样品中杂质的考察方法样品中杂质的考察方法考察样品中可能的杂质混入途径和物质类型，考察样品中可能的杂质混入途径和物质类型，包括样品中的原始杂质或产品在包装、转移、包括样品中的原始杂质或产品在包装、转移、制备及

4、运输过程中可能混入的杂质。制备及运输过程中可能混入的杂质。对原始样品要根据生产工艺和反应原料、中对原始样品要根据生产工艺和反应原料、中间产品及副反应等确定可能存在的杂质。间产品及副反应等确定可能存在的杂质。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析对需要经过提纯的样品，要根据生产纯对需要经过提纯的样品，要根据生产纯化工艺和所用试剂等确定可能存在的溶化工艺和所用试剂等确定可能存在的溶剂或重新引入的杂质。剂或重新引入的杂质。样品纯度的检验样品纯度的检验采用化合物的沸点、熔点、折光率等方采用化合物的沸点、熔点、折光率等方法测定样品纯度；法测定样品纯度；采用薄层色谱、液相色谱、高效液相色采用薄层色谱、液相

5、色谱、高效液相色谱、气相色谱等手段认定样品纯度。谱、气相色谱等手段认定样品纯度。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析注意：注意：为了得到一个物质的化学结为了得到一个物质的化学结构，必须使用纯样品或所含杂质不构，必须使用纯样品或所含杂质不影响产品结构判断的样品，否则容影响产品结构判断的样品，否则容易造成错误的判断。易造成错误的判断。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析二、二、 测试仪器及条件测试仪器及条件各种仪器的使用条件要与样品的状态相各种仪器的使用条件要与样品的状态相适应。如要用普通适应。如要用普通MS、NMR仪器进行仪器进行测定的样品，一般要求样品易于气化，测定的样品，一般要求样品易于

6、气化，否则难以测定物质的摩尔质量和结构。否则难以测定物质的摩尔质量和结构。对分子不稳定的样品的摩尔质量测定，对分子不稳定的样品的摩尔质量测定，所采用的所采用的MS仪器必须具备低能电子束发仪器必须具备低能电子束发射装置或其它低能电离方式。射装置或其它低能电离方式。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析三、三、 制样技术制样技术为获得高质量的可供解析的谱图，需要严为获得高质量的可供解析的谱图，需要严格按照仪器分析对样品状态的要求进行样格按照仪器分析对样品状态的要求进行样品制备。送样前需要先向所用仪器的专门品制备。送样前需要先向所用仪器的专门人员请教，按分析规定制备合格的样品后人员请教，按分析规定制

7、备合格的样品后送样。送样。若需要由仪器操作人员代为处理样品，需若需要由仪器操作人员代为处理样品，需要事先向其提供分析目的和相关数据。要事先向其提供分析目的和相关数据。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析4-2 各种谱的主要功能及特征各种谱的主要功能及特征一、一、 质谱（质谱（MS）主要功能及特征：主要功能及特征： 1. 可精确的测定摩尔质量、元素组成；确可精确的测定摩尔质量、元素组成；确定定Cl、Br、S等杂原子种类及数目。等杂原子种类及数目。 2. 由摩尔质量、贝农表确定化学式，根据由摩尔质量、贝农表确定化学式，根据奇、偶规律及奇、偶规律及N律确定律确定N数。数。第四章第四章 四谱综合解析

8、四谱综合解析 3. 辨别分子结构中可能存在的官能团，辨别分子结构中可能存在的官能团，确定可能的结构单元。确定可能的结构单元。 4. 用来确证用来确证IR、NMR、UV等谱学获等谱学获得的结构式的正确与否。只需使用主要得的结构式的正确与否。只需使用主要离子峰，不必解析所有的碎片离子峰。离子峰，不必解析所有的碎片离子峰。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析二、红外光谱二、红外光谱（IR）主要功能及特征：主要功能及特征：1. 确定官能团（如：是否含氧、氮、芳确定官能团（如：是否含氧、氮、芳环等，含氧化合物是羧基、羰基、羟环等，含氧化合物是羧基、羰基、羟基还是醚等）；是否含有基还是醚等）；是否含有C

9、-X、C=X、 CX等等。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析2. 确定化学键类型（如：是单键、双确定化学键类型（如：是单键、双键还是三键，有无共轭体系和杂原子键还是三键，有无共轭体系和杂原子环等），主要针对不对称的化合物。环等），主要针对不对称的化合物。3. 通过指纹区区别取代方式和细微的通过指纹区区别取代方式和细微的结构差异，确定结构式。结构差异，确定结构式。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析三、核磁共振谱（三、核磁共振谱（NMR）主要功能及特征：主要功能及特征：1. 1H-NMR谱（质子磁共振，谱（质子磁共振，PMR）（1） 根据峰组数确定根据峰组数确定1H核的种类。核的种类。（2

10、）根据积分单位的比值确定各类氢核的）根据积分单位的比值确定各类氢核的相对数目。相对数目。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析（3）根据）根据1H谱的化学位移查表，可得到和给出谱的化学位移查表，可得到和给出质子的电子环境及相邻的基团情况。质子的电子环境及相邻的基团情况。（4）从偶合情况（裂分峰数）可以得到相邻基）从偶合情况（裂分峰数）可以得到相邻基团的质子数目。团的质子数目。（5）加入重水或酸混匀后测试，可鉴定出与杂）加入重水或酸混匀后测试，可鉴定出与杂原子（如：原子（如：S、O、N等）相连的质子情况。等）相连的质子情况。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析2.13C-NMR谱谱 （1）用质

11、子宽带去偶谱可以确定碳原）用质子宽带去偶谱可以确定碳原子杂化情况（既：是属于子杂化情况（既：是属于sp3、sp2还是还是sp杂化，不含氢的杂化，不含氢的C核情况等）。核情况等）。（2）用偏共振去偶谱可以确定直接与）用偏共振去偶谱可以确定直接与碳原子相连的氢原子数。碳原子相连的氢原子数。 第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析（3）用非）用非NOE门控去偶（反转门控去偶）门控去偶（反转门控去偶）谱可以根据峰高比准确确定分子中各种类谱可以根据峰高比准确确定分子中各种类型的碳原子比例和分子中碳原子的总数。型的碳原子比例和分子中碳原子的总数。（4）从）从C=O碳的碳的值，可以确定羰基化合物值，可以确定

12、羰基化合物的属类。的属类。（5）确定）确定C原子类型（即是伯碳、仲碳、原子类型（即是伯碳、仲碳、叔碳还是季碳原子）。叔碳还是季碳原子）。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析四、紫外光谱四、紫外光谱主要功能及特征：主要功能及特征：(1) 根据根据K带可以判断分子中有无共轭体系以及带可以判断分子中有无共轭体系以及共轭体系的大小。共轭体系的大小。(2) 根据根据E、B带可以判断分子中有无芳环。带可以判断分子中有无芳环。(3) R带的出现可以证明分子中含有杂原子共轭带的出现可以证明分子中含有杂原子共轭体系，或为含有杂原子取代基的芳香环。体系，或为含有杂原子取代基的芳香环。第四章第四章 四谱综合解析四

13、谱综合解析(4) 根据典型的吸收光谱带特征和朗伯根据典型的吸收光谱带特征和朗伯-比比尔定律可以粗略确定物质的摩尔质量。尔定律可以粗略确定物质的摩尔质量。(5) 可以测定某些有机弱酸碱的酸碱解离常可以测定某些有机弱酸碱的酸碱解离常数；根据数；根据R带在极性溶剂和非极性溶剂中带在极性溶剂和非极性溶剂中谱带的波长位置，可以粗略测定极性基谱带的波长位置，可以粗略测定极性基团的氢键强度。团的氢键强度。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析五、一般规律五、一般规律在实际工作中，用四谱进行结构分在实际工作中，用四谱进行结构分析时，往往是根据析时，往往是根据IR、NMR确定结确定结构式，用构式，用UV和和MS

14、对结构式进行确对结构式进行确证，最后用四种标准谱图对照，并证，最后用四种标准谱图对照，并经各种物理常数验证后，得出结论。经各种物理常数验证后，得出结论。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析4-2 谱图解析的一般方法谱图解析的一般方法一、摩尔质量和化学式的确定一、摩尔质量和化学式的确定1. MS法法（1）利用高分辨）利用高分辨MS的分子离子峰直接测的分子离子峰直接测定精确的摩尔质量并推断出化学式；定精确的摩尔质量并推断出化学式；（2）用低分辨）用低分辨MS中的分子离子峰及同位中的分子离子峰及同位素的素的M+1、M+2峰和贝农表结合获得摩尔峰和贝农表结合获得摩尔质量和化学式。质量和化学式。第四章

15、第四章 四谱综合解析四谱综合解析2. NMR法法 一般情况是在已知化合物摩尔质量一般情况是在已知化合物摩尔质量的前提下，利用的前提下，利用1H谱和谱和13C谱综合分谱综合分析确定的析确定的C、H等数目推测化学式。等数目推测化学式。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析3. 综合谱学法综合谱学法（1）利用）利用MS法的分子离子峰确定摩尔质量和法的分子离子峰确定摩尔质量和Cl、Br、S等杂原子及其数目；等杂原子及其数目；（2）用）用13C-NMR谱得到碳原子的类型和数目；谱得到碳原子的类型和数目；并计算直接与并计算直接与C相连的相连的H原子数；原子数；（3）用）用1H谱获得分子中总谱获得分子中总H

16、原子数目，与原子数目，与13C-NMR谱得到的谱得到的H数目比较，对无对称性的分数目比较，对无对称性的分子子1H-NMR谱中获得的谱中获得的H数目减去数目减去13C-NMR谱得到的谱得到的H数目既为与杂原子相连的数目既为与杂原子相连的H数。数。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析（4）用重氢交换法验证与杂原子相连的活）用重氢交换法验证与杂原子相连的活泼氢及其数目；泼氢及其数目；（5）将）将1H-NMR谱中获得的各组峰的谱中获得的各组峰的H数数与与13C-NMR谱的基团中谱的基团中H数进行对照调数进行对照调整，结合摩尔质量，推算出整，结合摩尔质量，推算出O和其它杂和其它杂原子比例。原子比例。（

17、6）综合获得化合物的化学式。）综合获得化合物的化学式。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析4. 其它测定方法其它测定方法沸点升高法、凝固点降低法、蒸气密度沸点升高法、凝固点降低法、蒸气密度法、渗透压法等等。法、渗透压法等等。紫外光谱中可以根据紫外光谱中可以根据Lambert-Beer定律定律测定相对摩尔质量。测定相对摩尔质量。上述方法都需要与元素分析结果配合，上述方法都需要与元素分析结果配合，通过合理分析，综合获得化学式。通过合理分析，综合获得化学式。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析二、不饱和度计算二、不饱和度计算 n1- n3 =1+n4- 2第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析三

18、、确定分子的结构单元三、确定分子的结构单元分子的结构单元可以根据化合物的分子的结构单元可以根据化合物的NMR、UV、IR等提供的有效信息和等提供的有效信息和数据进行鉴别。数据进行鉴别。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析需要解决两个问题：需要解决两个问题：（1）确定光谱上没有或无法检出的结构单）确定光谱上没有或无法检出的结构单位（如位（如IR不能获得高度对称的分子结构不能获得高度对称的分子结构特征谱、特征谱、1H-NMR无法确证不含无法确证不含H核的碳核的碳原子、原子、13C-NMR无法确证含无法确证含H核的杂原核的杂原子等等）；子等等）；（2）确定各个结构单位可能的连接方式。）确定各个结构

19、单位可能的连接方式。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析例例1.某化合物的摩尔质量为某化合物的摩尔质量为1593，其，其IR谱上示有谱上示有 C=C ，-COOH， 等三个结构单位，请确定该化合物剩余等三个结构单位，请确定该化合物剩余单位的几种可能结构。单位的几种可能结构。解解: : 1593 45 (COOH) 77 (C6H5) 24 (C=C) 133第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析 剩余单位的结构，按摩尔质量推断将可剩余单位的结构，按摩尔质量推断将可能是：能是：-C-，-C-H ，-CH2-，-CH3，-N-， -O-等。等。究竟是何种基团，可以通过其它谱学方究竟是何种基团，可

20、以通过其它谱学方法或元素分析予以确定。法或元素分析予以确定。这种方法的优点是缩小了结构分析的范这种方法的优点是缩小了结构分析的范围，使分析更具有目的性。围，使分析更具有目的性。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析四、分子结构的确定四、分子结构的确定 通过化学式和不饱和度确定大致的通过化学式和不饱和度确定大致的结构单元后，用结构单元后，用UV、IR、NMR、MS综合确证结构单元的正确性，并综合确证结构单元的正确性，并将各结构单元按谱图提供的连接信将各结构单元按谱图提供的连接信息组合成完整的分子结构。息组合成完整的分子结构。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析再将获得的分子结构与各相应的标再将

21、获得的分子结构与各相应的标准物质的准物质的“四谱四谱”图进行详细对照，图进行详细对照，并将已经掌握的物质相关物理及化并将已经掌握的物质相关物理及化学参数与标准物的数据表互相印证，学参数与标准物的数据表互相印证，方可得出确切结论。方可得出确切结论。第四章第四章 四谱综合解析四谱综合解析4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例例例2. 测得某化合物的摩尔质量为测得某化合物的摩尔质量为128，得到得到IR、NMR、MS谱图谱图如下，推测化合物的结构。如下，推测化合物的结构。4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例6.PWBDsp3sp24-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例IR光谱光谱173513

22、801180110016509909004-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例1H-NMR谱谱9.06.56.56.06.53.04-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例13C-NMR谱谱sp3sp2sp2羰羰4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例MS谱谱274-3 4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例解：解：（1）确定化学式）确定化学式将上述将上述4个谱图信息汇总个谱图信息汇总 谱学谱学 C数目数目 H数目数目 其它其它 名称名称 羰羰C区区:sp2:sp3 总总C数数 羰羰C区区:sp2:sp3 总总H数数 原子原子13CNMR 1:2:4 7 0:3:9 12 O(1个羰基个羰基

23、) 1HNMR 谱图有谱图有6组峰组峰 6 (面积面积)1:2:2:2:2:3 12 IR 谱峰谱峰1724、1170、1100cm-1三个峰三个峰 2个个O(酯基酯基)36. 566.56.59PWBD4-3 4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例综合上述分析，化合物共有综合上述分析，化合物共有7个个C(以以13C谱的谱的C数为准数为准)、12个个H（以（以1H谱谱为准）、为准）、2个个O（IR分析的酯基），分析的酯基），其化学式为其化学式为C7H12O2，其，其: MW=128；=24-3 4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例（2 2）确定结构单元）确定结构单元 13C-NMR分析：

24、分析： ：13.7 18.7 36.2 64.9 117.8 132.9 173杂化情况杂化情况 sp3 sp3 sp3 sp3 sp2 sp2 羰羰Csp2 多重度多重度 q t t t t d s代表基团代表基团 CH3 CH2 CH2 CH2 =CH2 =CH C=OPWBD4-3 4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例 1H-NMR分析：分析： ： 0.94 1.62 2.23 4.49 5.2 5.79 多重峰多重峰: 3 6 3 2 多多 多多 面积比：面积比： 9 6.5 6.5 6 6.5 3代表基团：代表基团： CH3 CH2 CH2 CH2 =CH2 =CH 相邻基团相邻

25、基团: CH2 CH3,CH2 CH2 CH CH3CH2CH2应邻接强极性诱导基团应邻接强极性诱导基团4-3 4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例IR分析分析: :1640cm-1弱尖弱尖峰说明分子含不峰说明分子含不对称对称C=C。指纹区指纹区990、900cm-1的吸收峰为烯烃的端一的吸收峰为烯烃的端一取代特征，说明化合物存在取代特征，说明化合物存在-CH=CH2基团。基团。165099090017354-3 4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例1735cm-1为为C=O峰，峰，1180、1100cm-1双峰双峰, 说明该化合物含说明该化合物含-COOR酯基。酯基。该化合物的结构单

26、元有：该化合物的结构单元有： CH3CH2CH2-、-CH=CH2 ，-COO-，共有共有7个碳，已有个碳，已有6个，还余个，还余1个碳，已个碳，已满足不饱和度，满足不饱和度，上述基团共上述基团共10个个H，还余还余2个个H，故只能是故只能是1个个-CH2-。4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例MS分析：分析：MS谱图中有谱图中有m/z=41峰，这是烯丙基正离子峰，这是烯丙基正离子+CH2CH=CH2 的特征的特征峰，根据前面得到的存在端一取代烯烃单元，说峰，根据前面得到的存在端一取代烯烃单元，说明化合物存在明化合物存在 -CH2CH=CH2基团。基团。m/z4-3 四谱综合解析示例四谱综

27、合解析示例总碳数已经满足化学式要求。总碳数已经满足化学式要求。 m/z71的峰对应的峰对应的基团应该为：的基团应该为： CH3CH2CH2-CO+m/z4-3 4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例（3）确定结构式）确定结构式综合上述分析，该化合物为综合上述分析，该化合物为丁酸烯丁酸烯丙酯丙酯，其结构式为：，其结构式为： H H O C=CCH3CH2CH2C-O-CH2 H4-3 4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例MS裂解验证：裂解验证： O CH3-CH2-CH2-C-O-CH2-CH=CH2437141274-3 4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例例例3.某化合物的某化合物

28、的UV、IR、MS、NMR谱图如下。试据其求出化合物的结谱图如下。试据其求出化合物的结构。构。（UV分析中将试液配制成分析中将试液配制成5.9 10-5 mol/L的溶液的溶液; ;IR用用KBr压压片片, ,NMR用用CDCl3作溶剂作溶剂, ,MS中有中有m/z为为104.8, 86.9, 85.2亚稳离子峰亚稳离子峰) 1E2BR4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例1IRIR C-N、 N-H的兼并峰的兼并峰C-O-CN-H面外面外C=O仲酰胺仲酰胺N-H伸缩伸缩苯环对二取代苯环对二取代1000800单单CH24-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例1H-NMR谱分析谱分析 TMS灵

29、敏灵敏度提高峰度提高峰1234564-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例13C-NMR谱分析谱分析 4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例MS谱分析谱分析 4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例UV光谱分析光谱分析 =204nmE2带带 =256nmB带带 =300nmR带带4-3 4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例解：解：（1）确定化学式）确定化学式将谱图信息汇总将谱图信息汇总 谱学谱学 C数目数目 H数目数目 其它其它 名称名称 羰羰C区区:sp2:sp3 总总C数数 羰羰C区区:sp2:sp3 总总H数数 原子原子13CNMR 1:6:3 10 0:4:8 12 O(1个羰基

30、个羰基) 1HNMR 6:1:1:1 9 1:4:(2+3+3) 13 N(1个个NH)IR 谱峰谱峰1670(C=O);1060与与1275(C-O-C) ;1300、1550和和3200(-NH-) 2个个O,1个个N MS 氮律氮律:分子离子峰为奇数分子离子峰为奇数,说明含奇数说明含奇数N原子原子 1个个N6个个C1个个C1个个C1个个C4-3 4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例综合上述分析，化合物共有综合上述分析，化合物共有10个个C(以以表中最多的表中最多的C数为准数为准)、13个个H、2个个O、1个个N，其化学式为：，其化学式为： C10H13NO2 其其MW=179， 与与

31、MS相符相符 = =54 苯环占苯环占4余余1。4-3 4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例（2）确定结构单元）确定结构单元 13C-NMR分析：分析： 15 24 61.5 114 125 132 155 168杂化情况杂化情况 sp3 sp3 sp3 sp2 sp2 sp2 sp2 羰羰Csp2 多重度多重度 q q t d d s s s代表基团代表基团 CH3 CH3 CH2 2个个=CH =C C=O 2个个=CH =CHHHH4-3 4-3 四谱综合解析示例四谱综合解析示例1H-NMR分析：分析： ： 1.0 1.8 3.6 6.4 6.8 7.8 多重度多重度: 3 1 4

32、2 2 1 面积比：面积比： 1.5 1.5 1.0 1.0 1.0 0.5代表基团：代表基团： CH3 CH3 CH2 NH 相邻基团相邻基团: CH2 CH3,O =C-N =C-O CH3CH2O- 孤立的孤立的CH34-3 四谱解析示例四谱解析示例IR分析分析: :1600、1500cm-1吸收峰说明分子含吸收峰说明分子含苯环。苯环。 1670cm-1为为C=O峰，且应该是酰胺、酰卤的。峰，且应该是酰胺、酰卤的。 3300、3200cm-1峰，峰，1550cm-1说明化合物含仲说明化合物含仲酰胺酰胺-CONH-基团。基团。C=O仲酰胺仲酰胺N-H苯环对二苯环对二4-3 四谱解析示例四谱

33、解析示例该化合物结构单元有：该化合物结构单元有：CH3CH2O- -CONH- 、苯环、孤立、苯环、孤立CH3 ，共有，共有10个碳、个碳、 2个个O、1个个N、13个个H，已，已满足了化学式的元素组成。满足了化学式的元素组成。4-3 四谱解析示例四谱解析示例 UV分析分析 分子中有分子中有B、E2带，带，证明分子中有苯环存证明分子中有苯环存在。在。分子中有分子中有R带，证带，证明分子中有明分子中有C=O。E2BR4-3 四谱解析示例四谱解析示例由由UV中中E2带带 max=204nm，而与羰基共轭，而与羰基共轭的的E2带带 max应该在应该在238242nm。而而R带带 max306nm左右

34、，与羰基共轭的左右，与羰基共轭的R带带 max应该在应该在400左右。左右。因此，因此，UV证明：苯环与羰基不共轭。证明：苯环与羰基不共轭。E2BR4-3 四谱解析示例四谱解析示例（3）确定结构式）确定结构式 IR光谱指纹区光谱指纹区840850cm-1有一个单强有一个单强峰，是对位二取代苯的特征峰。峰，是对位二取代苯的特征峰。13C谱也谱也证明了有此结构特征。所以，该化合物证明了有此结构特征。所以，该化合物的结构式为：（的结构式为：（乙酰对乙氧基苯胺乙酰对乙氧基苯胺）CH3CH2ONHCOCH3MS裂解验证：裂解验证：O CCH3+m/z43羰羰基基 断断裂裂CH2=O O NHCCH3+m

35、/z164醚醚 断断裂裂NHHHCH3CH2O+ m/z137重排重排OO NHCCH3+m/z150芳芳香香 断断裂裂+NHHHOm/z108CH3CH2NHHHHO+ m/z109脱脱 C2H4H重重排排芳芳香香 断断裂裂芳环芳环 断裂断裂O NHCCH3CH3CH2O+m/z179脱脱 CH2=C=O芳环芳环 断裂断裂4-3 四谱解析示例四谱解析示例醚的醚的 断裂断裂O NHCCH3CH3CH2O+m/z179CH2=O O NHCCH3+m/z164脱脱 CH31644-3 四谱解析示例四谱解析示例醚的醚的 断裂，断裂，芳环的芳环的 断裂断裂O NHCCH3CH3CH2O+m/z179

36、m/z150OO NHCCH3+脱脱 CH2CH31504-3 四谱解析示例四谱解析示例羰基的羰基的 断裂断裂, ,NH基的基的 断裂断裂, ,苯环的苯环的 断裂。断裂。O NHCCH3CH3CH2O+m/z179O CCH3+m/z43脱脱 (对胺基苯乙醚对胺基苯乙醚) 434-3 四谱解析示例四谱解析示例以以芳环为基础的氢芳环为基础的氢 转移重排转移重排- - 断裂。断裂。O NHCCH3CH3CH2O+m/z179NHHHCH3CH2O+ m/z137脱脱 O=C=CH2137亚稳离子峰：亚稳离子峰：m1=1372/179=104.84-3 四谱解析示例四谱解析示例历程历程（1）甲基氢转

37、移重排、甲基氢转移重排、苯环的苯环的 断裂断裂=羰基羰基的的 断裂断裂= NH基的基的 断裂，脱断裂，脱O=C=CH2；历程历程（2）苯环的苯环的 断裂断裂=醚的醚的 断裂。断裂。OO NHCCH3+NHHHO（2）（1）m/z150NHHHCH3CH2O+ m/z137m/z108亚稳离子峰：亚稳离子峰： m2=1082/137=85.14-3 四谱解析示例四谱解析示例以苯环为基础的氢转以苯环为基础的氢转移重排，苯环移重排，苯环 位，醚位，醚O基基 位断裂。位断裂。脱脱CH2= CH2NHHHCH3CH2O+ m/z137NHHHHO+ m/z109109108亚稳离子峰：亚稳离子峰： m3

38、=1092/137=86.74-3 4-3 四谱解析示例四谱解析示例 MS中的亚稳离子峰分析：中的亚稳离子峰分析： m1=1372/179=104.8 m2=1082/137=85.1 m3=1092/137=86.7;亚稳离子峰证明的历程：亚稳离子峰证明的历程： m/z179裂解为裂解为m/z137， m/z137又裂解为又裂解为m/z109和和m/z108两种碎片。两种碎片。4-3 4-3 四谱解析示例四谱解析示例MSm/z4-3 4-3 四谱解析示例四谱解析示例例例4.某含某含N有机化合物的有机化合物的IR、MS、1H-NMR和和13C-NMR谱图如下，试推测可能谱图如下，试推测可能的结

39、构式。的结构式。IR7804-3 4-3 四谱解析示例四谱解析示例13C-NMR13C-NMR溶剂峰溶剂峰qtqdddds4-3 4-3 四谱解析示例四谱解析示例1H-NMR1H-NMR溶剂峰溶剂峰4-3 4-3 四谱解析示例四谱解析示例 MSMS4-3 4-3 四谱解析示例四谱解析示例解：解：(1)化学式的确定化学式的确定由质谱确定摩尔质量：在由质谱确定摩尔质量：在MS最右端，且最右端，且较强的峰是较强的峰是168，应该为，应该为M 峰，峰，169的峰的峰应该为该化合物的应该为该化合物的M+1峰。故峰。故MW=168168+4-3 4-3 四谱解析示例四谱解析示例确定化学式确定化学式将上述将

40、上述4个谱图信息汇总个谱图信息汇总 谱学谱学 C数目数目 H数目数目 其它其它 名称名称 羰羰C区区:sp2:sp3 总总C数数 羰羰C区区:sp2:sp3 总总H数数 原子原子13CNMR 1:3:4 8 0:3:9 12 O(1个羰基个羰基) 1HNMR 谱图有谱图有6组峰组峰 6 (面积面积) 1:2:1:2:3:3 12 IR谱峰谱峰1755,1214,1024cm-1三个峰三个峰(酯基酯基) 2个个O 含含N,MW=168, (偶数偶数) 偶数偶数N IR1494cm-1为为C=N特征峰特征峰C=Osp2 =Csp3杂化区杂化区溶溶剂剂峰峰sddddtqq1234564-3 4-3

41、四谱解析示例四谱解析示例由上述由上述4个谱图信息得到：个谱图信息得到：8个个C，12个个H，2个个O，至少含，至少含2个个N（必为偶数（必为偶数N原子）。结原子）。结合摩尔质量为合摩尔质量为168，可以推得其化学式为：，可以推得其化学式为：C8H12O2N2IR酯基特征酯基特征C=NC-N4-3 4-3 四谱解析示例四谱解析示例（2 2）确定化合物的不饱和度）确定化合物的不饱和度C8H12O2N2 12 - 2 = 1 + 8 -（ ）= 4 2已知化合物有已知化合物有C=O，占，占1个不饱和度个不饱和度;化化合物不再有苯环；合物不再有苯环；IR显示有显示有C=N;又占又占1个不饱和度，余个不

42、饱和度，余2个不饱和度。个不饱和度。4-3 4-3 四谱解析示例四谱解析示例（3 3）确定结构单元）确定结构单元 13C-NMR分析：分析： ： 9.0 20.7 27.2 79.7 116.7 129.5 136.7 169.5杂化情况杂化情况 sp3 sp3 sp3 sp3 sp2 sp2 sp2 羰羰Csp2 多重度多重度 q q t d d d d s代表基团代表基团 CH3 CH3 CH2 CH =CH =CHN N=CH C=O溶溶剂剂峰峰ddddst qq4-3 4-3 四谱解析示例四谱解析示例1H-NMR分析：分析： ： 0.94 2.05 2.10 6.40 7.10 7.7

43、5 多重峰多重峰: 3 1 4 3 2 1 面积比：面积比： 3.06 3.00 2.00 0.99 1.97 1.00代表基团：代表基团： CH3 CH3 CH2 CH 2个个=CH =CH 相邻基团相邻基团: CH2 C=O CH3 CH2,O,N =N,-N1H-NMR溶剂峰溶剂峰CH3CH2-CH=CH- O-CH2-C-H N4-3 4-3 四谱解析示例四谱解析示例IR分析分析: :3118cm-1吸收峰吸收峰说明分子有不饱和说明分子有不饱和C-H，1755cm-1吸吸收峰示有收峰示有C=O, 1024、1214cm-1吸收峰示有吸收峰示有酯基；酯基；1494cm-1吸收峰示有吸收峰示有C=N；1111、1220cm-1吸收峰为吸收峰为C-N-C键的对称和反对键的对称和反对称伸缩振动吸收峰。称伸缩振动吸收峰。4-3 4-3 四谱解析示例四谱解析示例综合上述分析，显示出的结构单元有：综合上述分析，显示出的结构单元有： O -O CH3CO-；CH3CH2CH-N；-CH=CH-； CH=N-；C-N-C等。其中等。其中4个个C为为sp3杂化杂化的的C原子。原子。 不饱和度：不饱和度：C=O、CH=CH、HC=N，共，共3个，还余一个不饱