第五章谱图综合解析实例演示文稿

第五章谱图综合解析实例演示文稿2023/5/12目前一页\总数三十七页\编于八点2023/5/12优选第五章谱图综合解析实例目前二页\总数三十七页\编于八点UV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；1HNMR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。目前三页\总数三十七页\编于八点官能团的多谱图相互印证①红外光谱观测特征区产生的3030cm-1,1600cm-1,1500cm-1附近的吸收带；同时可观测指纹区在650-900cm-1出现的苯环取代类型吸收带。芳环骨架振动1600cm-1和1500cm-1吸收峰一般发生裂分在1600cm-1,1580cm-1和1500cm-1,1450cm-‘附近出现两对谱峰。②氢核磁共振波谱观测化学位移在6.6-9.0附近的芳烃质子的谱峰，烷基单取代一般产生一个单峰（宽）；对位取代一般产生四个谱峰；其他取代类型峰形都较复杂。③碳核磁共振波谱观测化学位移在110-165ppm附近的芳烃碳的谱峰，一般取代碳原子的化学位移都明显移向低场且偏共振去藕时为单峰。④质谱应当出现m/z=77,51系列峰，碳和苯环相连时一般还出现m/z=91,65,39系列峰，有时还产生m/z=92的重排峰.⑤紫外光谱出现B吸收带（254nm附近）。芳环的存在目前四页\总数三十七页\编于八点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；③质谱拨基化合物在质谱中主要以a断裂为主，产生一些包含碳基的碎片离子峰；

④紫外光谱出现R吸收带。醛酮R吸收带出现在280～290nm附近，酸醋R吸收带出现在200-210nm附近羰基的存在目前五页\总数三十七页\编于八点在饱和碳氢化合物在紫外光谱中没有信息，但在红外光谱、氢核磁共振波谱、碳核磁共振波谱和质谱中均有明显的特征谱峰。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-‘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。④质谱应当出现m/z=29,43,57,·烷基离子系列峰饱和碳氢的存在目前六页\总数三十七页\编于八点

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附近的羟基伸缩振动吸收带（缔合）；同时可观测在1050-1200cm-‘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；一般脂肪醇羟基的化学位移在；酚羟基的化学位移在4.5-8。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。④质谱经基化合物一般不出现分子离子峰，常出现M-H2O,M-H20-CH4碎片愈子峰：断裂类型以α断裂为主，应当出现m/z=31和31＋n×14离子系列峰，其中伯醇m/z=31应为基峰。羟基的存在目前七页\总数三十七页\编于八点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。④质谱氨基化合物的断裂类型以α断裂为主，丢掉最大烷基的断裂反应产生基峰，例如伯胺m/z=30为基峰；此外α断裂的产物常常发生四元环过度的重排反应，产生m/z=44，58等系列峰。胺基的存在目前八页\总数三十七页\编于八点谱图综合解析一般程序

1.

推导分子式，计算不饱和度

(1)

由高分辨质谱仪测得精确分子量，推断分子式。

(2)

由质谱的分子离子峰及同位素峰的相对强度推导分子式。

(3)

由质谱的分子离子峰确定分子量，结合元素分析求得最简式导出分子式。或结合NMR谱推导的氢原子数目及碳原子数目之简比，确定化合物的分子式。2.

不饱和基的判断不饱和度大于零的化合物，从IR谱（C=O，C=C，苯环，CC），1HNMR（羧氢，醛氢，烯氢，芳氢），13CNMR（C=O，C=C，苯环，CC），UV（210nm以上吸收）U＝1＋n4+(n3-n1)/2目前九页\总数三十七页\编于八点3.

活泼氢的识别OH，NH2，COOH，CHO可由IR，1NNMR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.

综合分析目前十页\总数三十七页\编于八点例1

.某化合物取0.31g溶于己于100ml乙醇中，用1cm吸收池测定λ285nm处吸光度A=0.77，其它波谱数据如下，推测其结构。86（M）10087（M+1）5.5288（M+2）0.35目前十一页\总数三十七页\编于八点目前十二页\总数三十七页\编于八点例1解：1）确定分子式86（M）10087（M+1）5.5288（M+2）0.35查贝农表：C5H10Ou=1+5+1/2(-10)=12）紫外光谱UVR带目前十三页\总数三十七页\编于八点3）红外光谱IR1717cm-1，C=O伸缩振动1360cm-1，-CH3变形振动1469cm-1，C-H变形振动2927cm-1，C-H伸缩振动醛和酮目前十四页\总数三十七页\编于八点4）核磁共振氢谱1

HNMR

9-10无峰，没有醛质子，说明为酮.

=2.4（1H）七重峰，CH=1.08（6H）双峰，2个CH3

=2.05（3H）单峰，邻接C=O的CH3目前十五页\总数三十七页\编于八点5）推断结构跟据以上分析推断结构为：6）质谱验证MS目前十六页\总数三十七页\编于八点目前十七页\总数三十七页\编于八点例2

.

某化合物元素分析数据如下：

C=70.13%,H=7.14%,Cl=22.72%,λmax=258nm

试根据如下谱图推测其结构.目前十八页\总数三十七页\编于八点目前十九页\总数三十七页\编于八点例2解：1）确定分子式无分子离子峰，只能算出最简式。C：70.13×1/12=5.8H:7.14Cl:22.74×1/35.5=0.64C9H11Cl最简式:M=1542）紫外光谱UV芳环B带u=1+9+1/2(-12)=4目前二十页\总数三十七页\编于八点3）红外光谱(IR)

3030cm-1，1600cm-1，1500cm-1

芳环特征吸收

~2900cm-1，C-H伸缩振动

1480cm-1，C-H变形振动

700cm-1，750cm-1

苯环单取代特征目前二十一页\总数三十七页\编于八点4）核磁共振氢谱(1

HNMR)积分比：5：2：2：2（11H）三种CH2。

=2.75（2H）三重峰，CH2峰，

=3.4（2H）三重峰，CH2峰，=2.1（2H）多重峰，CH2峰，

=7.2（5H）单峰，芳环质子信号，烷基单取代目前二十二页\总数三十七页\编于八点5）核磁共振碳谱(13CNMR)δ偏共振多重性归属推断30tCH2CH2-CH2-CH233tCH2C=C-CH2-CH244tCH2Cl-CH2-CH2120~130dCH苯环上没取代的碳142sC苯环上取代的碳目前二十三页\总数三十七页\编于八点6）推断结构跟据以上分析推断结构为：7）质谱验证(MS)目前二十四页\总数三十七页\编于八点目前二十五页\总数三十七页\编于八点例3．试根据如下谱图和数据推测化合物结构.

λmaxεmaxλmaxεmax26810125215326415824810926214724378257194

目前二十六页\总数三十七页\编于八点目前二十七页\总数三十七页\编于八点例3解：1）确定分子式150（M）100151（M+1）9.9152（M+2）0.9查贝农表：u=1+9+1/2(-10)=5C9H10O22）紫外光谱UV芳环B带，无K带表明取代基不与苯环共轭.λmaxεmaxλmaxεmax26810125215326415824810926214724378257194

目前二十八页\总数三十七页\编于八点3）红外光谱(IR)

3030cm-1，1500cm-1，1500cm-1

芳环特征吸收1745cm-1，C=O伸缩振动1225cm-1，1100cm-1，C-O-C伸缩振动697cm-1，749cm-1

苯环单取代特征目前二十九页\总数三十七页\编于八点4）核磁共振氢谱(1HNMR)

=5.00（2H）单峰，CH2峰，

=1.98（3H）单峰，CH3峰，

=7.22（5H）单峰，芳环质子信号，烷基单取代目前三十页\总数三十七页\编于八点5）推断结构跟据以上分析推断结构为：6）质谱验证MS目前三十一页\总数三十七页\编于八点目前三十二页\总数三十七页\编于八点目前三十三页\总数三十七页\编于八点例4．根据下列谱图解析化合物的结构，并说明依据。

目前三十四页\总数三十七页\编于八点目前三十五页\总数三十七页\编于八点例4解：1）确定分子式