红外吸收光谱的特征峰

红外吸收光谱的特征峰第1页，共14页，2023年，2月20日，星期四1）由分子式计算不饱和度2）峰归属3）可能的结构红外吸收光谱谱图解析步骤第2页，共14页，2023年，2月20日，星期四不饱和度

定义：不饱和度是指分子结构中达到饱和所缺一价元素的“对”数。如：乙烯变成饱和烷烃需要两个氢原子，不饱和度为1。计算：若分子中仅含一，二，三，四价元素（H，O，N，C），则可按下式进行不饱和度的计算：

=（2+2n4+n3–n1）/2

n4，n3，n1分别为分子中四价，三价，一价元素数目。作用：由分子的不饱和度可以推断分子中含有双键，三键，环，芳环的数目，验证谱图解析的正确性。第3页，共14页，2023年，2月20日，星期四质谱

质谱是纯物质鉴定的最有力工具之一，其中包括相对分子质量测定、化学式确定及结构鉴定等。1．相对分子质量的测定

如前所述，从分子离子峰的质荷比的数据可以准确地测定其相对分子质量，所以准确地确认分子离子峰十分重要。虽然理论上可认为除同位素峰外分子离子峰应是最高质量处的峰，但在实际中并不能由此简单认定。有时由于分子离子稳定性差而观察不到分子离子峰，因此在实际分析时必须加以注意。在纯样品质谱中，分子离子峰应具有以下性质：

第4页，共14页，2023年，2月20日，星期四（l）原则上除同位素峰外它是最高质量的峰。但要注意某些样品会形成质子化离子(M＋H)+峰（醚，脂，胺等），去质子化离子(M－H)+峰（芳醛、醇等）及缔合离子(M＋R)+峰。（2）它要符合“氮律”。在只含C，H，0，N的化合物中，不含或含偶数个氮原子的分子的质量数为偶数，含有奇数个氮原子的分子的质量数为奇数。这是因为在由C，H，0，N,P卤素等元素组成的有机分子中，只有氮原子的化合价为奇数而质量数为偶数。第5页，共14页，2023年，2月20日，星期四

（3）存在合理的中性碎片损失。因为在有机分子中，经电离后，分子离子可能损失一个H或CH3，H20，C2H4…等碎片，相应为M-l，M-15，M-18，M-28…碎片峰，而不可能出现M－3至M—14，M一21至M－24范围内的碎片峰，若出现这些峰，则峰不是分子离子峰。（4）在EI源中，若降低电子轰击电压，则分子离子峰的相对强度应增加；若不增加则不是分子离子峰。

第6页，共14页，2023年，2月20日，星期四由于分子离子峰的相对强度直接与分子离子稳定性有关，其大致顺序是：

芳香环＞共轭烯＞烯＞脂环＞羰基化合物＞直链碳氢化合物＞醚＞脂＞胺＞酸＞醇＞支链烃

在同系物中，相对分子质量越大则分子离子峰相对强度越小。

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2．化学式的确定由于高分辨的质谱仪可以非常精确地测定分子离子或碎片离子的质荷比（误差可小于10-5），则利用表21-3中的确切质量求算出其元素组成。如CO与N2两者的质量数都是28但从表21-3可算出其确切质量为27.9949与28.0061，若质谱仪测得的质行比为28.0040则可推断其为N2。同样，复杂分子的化学式也可算出。第8页，共14页，2023年，2月20日，星期四

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在低分辨的质谱仪上，则可以通过同位素相对丰度法推导其化学式，同位素离子峰相对强度与其中各元素的天然丰度及存在个数成正比，对于一个CwHxNyOz的化合物，其同位素离子峰(M+l)+、(M＋2)+与分子离子峰M+的强度之比为注：忽略2H、17O影响第10页，共14页，2023年，2月20日，星期四利用精确测定的(M+1)+，(M+2)+相对于M+的强度比值，可从Beynon表中查出最可能的化学式，再结合其他规则，确定化学式。对于含有Cl，Br，S等同位素天然丰度较高的元素的化合物，其同位素离子峰相对强度可由（a＋b）n展开式计算，式中a，b分别为该元素轻、重同位素的相对丰度，n为分子中该元素个数。如在CH2Cl2中，对元素Cl来说，a=3,b＝l，n＝2故（a＋b）n=9＋6＋l，则其分子离子峰与相应同位素离子峰相对强度之比为:m/z84(M):m/z86(M+2):m/z88(M+4)=9:6:1

若有多种元素存在时，则以(a+b)n×(a’+b’)n’…计算。第11页，共14页，2023年，2月20日，星期四谱图中化合物的结构信息（1）峰的数目：标志分子中磁不等性质子的种类，多少种；（2）峰的强度(面积)：每类质子的数目(相对)，多少个；（3）峰的位移()：每类质子所处的化学环境，化合物中位置；（4）峰的裂分数：相邻碳原子上质子数；（5）偶合常数(J)：确定化合物构型。核磁共振氢谱第12页，共14页，2023年，2月20日，星期四一级谱的特点裂分峰数符和n+1规律，相邻的核为磁等价即只有一个偶合常数J；若相邻n个核n1个核偶合常数为J1，n2个核偶合常数为J2，n=n1+

n2则裂分峰数为（n1+1)(n2+1)峰组内各裂分峰强度比(a+1)n的展开系数从谱图中可直接读出和J，化学位移在裂分峰的对称中心，裂分峰之间的距离（Hz）为偶合常数J第13页，共14页，2023年，2月20日，星期四谱图解析步骤由分子式求不饱合度由积分曲线求1H核的相对数目解析各基团首先解析：再解析：

(低场信号)