有机波谱综合解析

第五章综合解析

MS：确定化合物的分子量、分子式、含氮数、卤素等

UV：推测化合物的共轭体系；

IR：可能具有的官能团；

1H-NMR：含氢官能团及所处的化学环境、连接形式、氢的个数；

13C-NMR：碳核类型、个数等；解析步骤：(1).确定分子式(2).计算不饱和度(3).根据氢谱、碳谱及红外提出结构单元(4).连接结构单元、提出可能结构(5).对提出的结构进行排除和验证（用MS验证）根据谱图来推断化合物结构分子式的确定方法：1、元素分析法（燃烧法）某化合物M=73,测得C49.4%,H9.8%,N19.1%,可求得:C:H:N=(49.4/12):(9.8/1):(19.1/14)=4.12:9.8:1.36≈3:7:1(C3H7N)n根据M=73,n=1;剩余质量数16,含一个氧。

故分子式为C3H7NO2、高分辨质谱法3、同位素法

M，M＋1，M+2的相对丰度推断4、综合谱图法

MS：同位素、分子量、含氮数（结合IR确定nN）、卤素等

13C：含碳数

1H：含氢数

IR：杂原子数无13C时,nC=(M-16nO-nH-nN-nCl)/12

同样，可确定其它原子.

不饱和度的计算

f＝1＋n4-(n1-n3)/2n4：四价元素的个数，如Cn1：一价元素的个数，如H，Cl，Brn3：三价元素的个数，如N，P

例1

1.推断分子式

MS：M=114，nN

=0或为偶数，不含Cl,BrIR:1720cm-1（s）

C=O(结合氢谱和碳谱为酯基COO)1670cm-1(m)

C=C（结合碳谱进一步确认，结合氢谱为二取代类型,980cm-1确定为CH=CH）

1HNMR:

积分比例（高场到低场）：3:3:2:1:1nH=10

13CNMR:6条谱线，nC≥6

结合上述信息：分子式为C6H10O2（M=114，符合）2.计算不饱和度

f=1+6-10/2=2(结合上述信息为：COO，C=C)3.根据1HNMR推断结构单元注：结合已推断的官能团以及质子化学位移推断质子的化学环境

δ=1.2,3H,tCH3CH2

δ=1.9,2H,dCH3CH=CH（结合烯烃二取代确定类型）δ=4.2,2H,qCH3CH2O-C=Oδ=5.85,2H,m(dq)CH3CH=CH-（强3J耦合和弱4J耦合）δ=6.8~7.2,mCH3CH=CH（强耦合）结构单元：CH3CH2O-C=OCH3CH=CH剩余单元：04.连接结构单元CH3CH=CHCOOCH2CH3从1HNMR和IR判断构型：δ=5.85质子耦合常数：

3J=(5.90-5.72)×100=18Hz，反式构型

IR:根据980cm-1也可以判断为反式构型5.验证结构依据：质谱裂解是否符合优势开裂过程例2

1.推断分子式

MS：M=200，nN

=0或为偶数，nCl=1IR:2500~3200cm-1(s,宽),1710cm-1(s)

COOH1400-1600（m）苯环

1HNMR:

积分比例（高场到低场）：3:1:2:2:1nH=9

13CNMR:6条谱线，nC≥7C7H9ClO2200-12×7-9-35-32=40(两个C，一个O)

分子式为：C9H9ClO32.计算不饱和度

f=1+9-10/2=5(结合上述信息为：COOH，苯环)3.根据1HNMR推断结构单元

δ=1.7,3H,dCH3CHδ=4.7,1H,qCH3CH（与两个电负性基团相连）δ=6.5~7.54H，貌似AB苯环对位二取代δ=10.8-COOH结构单元：CH3CH,-COOH,苯环对位