综合谱图解析

波谱分析教程之十二：

多谱综合解析

甘海峰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

三、

IR

判断各种官能团含O:含N:芳环－－取代炔、烯－－类型四、

UV共轭体系、发色团从B带精细结构－－苯环的存在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：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。(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，可从红外光谱含氧基团（OH、C=O、C-O等）的吸收峰判断。

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。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670-910cm-1有峰紫外:吸收波长大于250nm2.正构长链烷基无紫外吸收氢谱碳谱:处于高场质谱: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-1C-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。4.羰基化合物

解析实例

例1：某未知物C11H16

的UV、IR、1HNMR、MS谱图及13CNMR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1143.01632.012128.52731.513128.02822.514125.51910.01536.01

解：1.从分子式为C11H16

，计算Ω＝4；

2.结构式推导

UV:240～275nm吸收带具有精细结构，表明化合物为芳烃；

IR:695、740cm-1

表明分子中含有单取代苯环；

MS:m/z148为分子离子峰，其合理丢失一个碎片，得到m/z91的苄基离子；

13CNMR:在（40～10）ppm

的高场区有5个sp3杂化碳原子；

1HNMR: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。

1HNMR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：3.指认（各谱数据的归属）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。

例2：某未知物的IR、1HNMR、MS谱图及13CNMR数据如下，紫外光谱在210nm以上无吸收峰，推导其结构。序号δc（ppm）碳原子个数序号δc（ppm）碳原子个数1204.01532.012119.01621.71378.01712.01454.51

未知物碳谱数据（1）分子式的推导

MS：分子离子峰为m/z125，根据氮律，未知物分子中含有奇数个氮原子；

13CNMR：分子中由7个碳原子；

1HNMR：各质子的积分高度比从低场到高场为1：2：2：6，以其中9.50ppm1个质子作基准，可算出分子的总氢数为11。

IR：1730cm-1

强峰结合氢谱中9.5ppm

峰和碳谱中204ppm

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）（3）结构式推导

IR：2250cm-1

有1个小而尖的峰，可确定分子中含一个R－CN基团；

13CNMR：119ppm

处有一个季碳信号；

不饱和度与计算值相符。

UV：210nm以上没有吸收峰，说明腈基与醛基是不相连的。

1HNMR：

可能组合的结构有：

计算