红外核磁习题课(2014)课件

有机波谱分析基础习题课2022/12/16四大波谱的功能概括2022/12/16UV谱能获取有关化合物中是否存在芳香体系或共扼体系的信息，并可从最大吸收值的数据，判断共轭体系或芳香体系上取代的情况；从IR谱和NMR谱能获取鉴定分子结构最有用和最重要的信息；IR谱提供分子中具有哪些官能团的信息；1H-NMR谱提供分子中各种类型氢的数目、类别、相邻氢之间的关系，而13C-NMR谱则可给出分子中的全部碳原子数以及sp2和sp3碳原子的相对数目，亦可提供有关其对称元素及其官能团性质的信息；从MS谱能获取化合物的分子量及分子式等信息。2022/12/16羰基的存在羰基化合物在氢核磁共振波谱中没有信息，但在红外光谱、碳核磁共振波谱、质谱和紫外光谱中均有明显的特征谱峰。①红外光谱观测特征区产生的1650-1850cm-1附近的羰基吸收带，不同拨基化合物的吸收峰位置不同；②碳核磁共振波谱观测化学位移在165-210附近的芳烃碳的谱峰，一般醛酮羰基化学位移大于酸醋出现在180-210；2022/12/16饱和碳氢的存在①红外光谱观测特征区产生的约2900cm-1，约2800cm-1附近的饱和碳氢伸缩振动吸收带；同时可观测在1380cm-1和1460cm-1附近出现的碳氢变形振动吸收带。支链存在甲基对称变形振动1380cm-1谱峰发生裂分，异丙基裂分成等高双峰；偕二甲基裂分成4:5的双峰；叔丁基裂分成1:2的双峰；同时在约1100cm-1出现C-C骨架吸收峰；②氢核磁共振波谱观测化学位移在1.0-2.0附近的饱和质子的谱峰，饱和质子与电负性基团相连化学位移移向低场（化学位移可达5.0)，一般都能观测到反映碳氢基团连接方式的偶合峰组。③碳核磁共振波谱观测化学位移在小于60附近的饱和碳的谱峰，饱和碳与电负性基团相连化学位移移向低场（化学位移可达90)。几乎每一个化学环境稍有不同的碳都会产生可分辨的吸收峰，进而可获得分子骨架结构信息。2022/12/16羟基的存在羟基的存在经基化合物由于极易形成氢键，不同的测试条件对谱图的影响比较大。①红外光谱观测特征区产生的约3300cm-1附近的经基伸缩振动吸收带（缔合）；同时可观测在1050-1200cm-1附近出现的C-O伸缩振动吸收带。②氢核磁共振波谱羟基的化学位移由于受氢键的影响，因此δ无定值；可通过氢交换方法确定羟基等活泼氢；一般脂肪醇经基的化学位移在0.5-59ppm酚羟基的化学位移在4.5-8ppm。③碳核磁共振波谱羟基在碳谱上不能直接反映，但与羟基相连的碳原子化学位移移向低场。2022/12/16氨基的存在氨基化合物与羟基化合物一样也容易形成氢键，在谱图解析时要充分考虑氢键的影响。①红外光谱观测特征区产生的3300-3500cm-1附近的氨基（-NH2）伸缩振动吸收带，游离伯胺在约3400cm-1和约3500cm-1附近出现双峰，而仲胺在3300-3450cm-1出现一个谱峰；氢键使其波数低移约100cm-1。②氢核磁共振波谱氨基的化学位移由子受氢键的影响，因此δ与羟基一样也无定值,可通过氖交换方法确定氨基、羟基等活泼氢；一般酰胺氨基的化学位移在7-8，脂肪胺氨基的化学位移在0.5-5，芳香胺氨基的化学位移在2.5-5.③碳核磁共振波谱氨基在碳谱上也不能直接反映，但与氨基相连的碳原子化学位移也向低场位移。2022/12/163.

活泼氢的识别OH，NH2，COOH，CHO可由IR，1HNMR谱识别。4.

13CNMR提供的信息碳的种类，数目，碳原子上氢原子的数目；5.

1HNMR提供的信息氢原子种类，氢原子数目之简比，从氢的偶合裂分的情况，得到有关结构的进一步信息。6.

综合分析2022/12/162.化合物C3H7NO，根据如下IR谱图确定其结构，并说明依据。2022/12/169.化合物C3H7NO2

，根据如下1HNMR谱图确定其结构。Assign.Shift:

A4.8B4.113C1.2552022/12/1610.化合物C6H12

，根据如下13CNMR谱图确定其结构。2022/12/1611.化合物C5H12O，根据如下1HNMR谱图确定其结构。2022/12/1612.根据如下谱图确定化合物C4H10O2

结构，并说明依据。2022/12/1613.根据如下谱图确定化合物C4H6O结构，并说明依据。2022/12/1615.根据如下谱图确定化合物C4H8O结构，并说明依据。2022/12/1616.根据如下谱图确定化合物C9H12

结构，并说明依据。2022/12/1618.根据如下谱图确定化合物C8H7NO结构，并说明依据。2022/12/1619.根据如下谱图确定化合物C6H11N结构，并说明依据。2022/12/1621.根据如下谱图确定化合物C8H9NO结构，并说明依据。2022/12/1622.根据如下谱图确定化合物C8H9NO结构，并说明依据。2022/12/1623.根据如下谱图确定化合物C5H10O2

结构，并说明依据。2022/12/1625.根据如下谱图确定化合物C5H10O2

结构，并说明依据。2022/12/161H2H2H3H296328242722172814671381116026.根据如下MS和IR谱图确定化合物C4H8O结构，并说明依据。2022/12/16NMR谱峰归属化学位移积分裂分峰数归属推断～0.93三重峰CH3CH2-CH3～1.62多重峰CH2CH2-CH2-CH3～2.32多重峰CH2O=CH-CH2-CH2～9.71三重峰O=C-H醛基上氢O=CH-CH21解：不饱和度：U=1+4+1/2（0-8）=1～2963cm-1

-CH2或-CH3的C-H伸缩振动峰，ν（CH3）和ν（CH2）IR谱峰归属2824，2722cm-1

醛基C-H伸缩振动峰1728cm-1

强峰,C＝O伸缩振动峰,可能是醛ν（C=O）1467cm-1甲基不对称变形振动峰和CH2剪式振动的迭合。1381cm-1

CH3的C-H对称变形振动，δ（CH3）甲基特征。

1160cm-1

C-C伸缩振动峰2022/12/162022/12/16dqq1H6H3H27.根据如下NMR谱图确定化合物C4H10O2

结构，并说明依据。2022/12/162解：不饱和度：U=1+4+1/2（0-10）=0HNMR谱峰归属化学位移积分裂分峰数归属推断～1.33双峰CH3CH-CH3～3.46单峰CH3两个O-CH3～4.61四重峰CHO-CH-CH3CNMR谱峰归属d偏共振多重性归属推断～18qCH3C-CH3～52qCH3O-CH3～102dCHO-CH-O分子中有4个碳，CNMR中产生3个峰，所以分子有对称型。2022/12/162022/12/1631、化合物C5H10，根据如下IR谱图确定结构，并说明依据。2022/12/1632、MolecularFormula:C9H11NO2

218nm,289nm紫外光谱UV:qtddsss2022/12/16342033301680128085029861610151016382022/12/161）紫外光谱UVK带红移表明苯环供电基和共轭基团取代。218nm,289nm2）红外光谱IR~3330cm-1，3420cm-1，双峰，N-H伸缩振动，伯胺NH23030cm-1，芳环C-H伸缩振动

1610cm-1，1510cm-1

芳环骨架振动1580cm-1，1450cm-1

芳环骨架振动1680cm-1，强峰，C=O伸缩振动（共轭）850cm-1，苯环对位取代1280cm-1，C-O-C伸缩振动（酯(ester)吸收带）2022/12/16=0.9（3H）三重峰，CH3峰，邻接CH2=4.0（2H）四重峰，CH2峰，邻接CH3=4.6（2H）单峰，NH2峰=7~8（4H）四重峰，芳环(aromaticring)质子信号，对位(contraposition)取代4）核磁共振氢谱H1NMR分子中有9个碳，

C13NMR中只有7个峰，分子有对称性。5）核磁共振碳谱C13NMRδ偏共振多重性归属推断12qCH3CH3-CH260tCH2-CH2-CH3115~142dssCHCC苯环上没取代的碳苯环上取代的碳苯环上取代的碳165sCC=O碳2022/12/165）推断结构跟据以上分析推断结构为：6）质谱(massspectrometry)验证MS2022/12/1633、某化合物分子式为C7H11O4Br(M=238)，根据谱图确定其结构，并说明依据。（30分）。2022/12/162022/12/162022/12/1634.Mole