当前位置:文档之家› 有机化合物波谱综合解析详解

有机化合物波谱综合解析详解

有机化合物波谱综合解析
波谱综合解析的含义:利用各种波谱分
析方法获得尽可能多的结构信息,通过 对各种波谱分析信息之间的相互对比、 印证,从而获得被分析化合物准确结构 的定性分析方法。 不同波谱分析方法在功能上既有重叠部 分,也有互补部分,在综合解吸时应该 充分发挥各自优势。 在条件允许的情况下,要充分关注 1HNMR和13CNMR,因为NMR提供数据 最丰富,可靠性最高。
MS裂解机理
例题2:UV(甲醇):λmax=236 nm,(ε=8200), 300 nm(ε=3500), 1NMR, 13CNMR, IR, MS如下,推测结构:
主要依靠NMR,特别关注偶合常数关系,
积分关系,充分利用二维NMR,以及其 他特殊NMR技术,如DEPT, 结合IR, MS, UV-Vis等数据,将可能的碎 片合理连接。 最后充分利用所有波谱分析数据对可能 结构进行确证,排除所有不合理结构。
1.
例题1:根据提 供的IR, HNMR, 13CNMR和MS 推测结构
解:设MS中m/z250为M+峰,因该峰与相邻碎片离子峰 m/z 206(M-44).m/z 178(M-72)之间关系合理,故m /z 250为分子离子峰。分子量250为偶数,说明化合 物不含氮或偶数个氮。MS中无明显含S、F、C1、Br、I 的特征碎片离子峰存在。
13C
NMR谱中有12种化学环境不同的碳,由峰的相对强 度判断,分子中应含有14个碳。1H NMR谱中积分简比 (由低场至高场)为3:2:1:2:3:4:3,简比数字之 和为18.表明分子中至少含有18个H。由以上分析可知, 当N=0时,O=4,可能分子式为C14H18O14,当N=2 时.O=2.5.不合理应舍去,故该化合物的分子式为 C14H18O14,因UN=6,所以分子中可能有苯基存在。
官能团的确定: IR: > 3100 cm-1: -NH2, -OH等活性氢的确定, <3000 cm-1>: 饱和与不饱和氢的确定,~2100 cm-1: 三键和累积双键的确定,1900~1600 cm-1 羰基的确定等。 UV-Vis: 共轭体系的确定(母核基本吸收波长+ 取代基波长变化)。 MS:不同烃类特征,苯环特征,羟基特征等。 13CNMR和HNMR:不同官能团的特征吸收。
分子碎片的确定:
主要依靠MS的裂解机理,特别注意分子
离子峰,同位素峰,脱小分子峰,重排 机理,α断裂机理,ζ断裂机理等。注意N 规则,同位素规则等确定碎片可能元素 组成。 根据质谱、分子组成信息提供所有可能 碎片。 结合其他分析方法提供的信息,排除不 合理部分。
分子骨架的确定:
第一节 波谱解析的一般程序
一、分子式(元素组成)确定:
a.由高分辨质谱测定的精确分子量计算(试误法)得到。 分子量尾数=(0.078y+0.0031z+0.0051),结合N规则进行判 断。 b.由同位素相对丰度计算: (M+1)/Mx100%=1.1x+0.37z, (M+2)/Mx100%=[(1.1x)2/200]+0.2w c.元素分析+分子量。 C数目=M*C%/12, H数目=M*H%, O数目=M*O%/16, N数目=M*N%/14
C14H5cm-1(s) νC=O,1630cm1(s),νC=C, 1600cm-1、1580cm-1、1510cm-1’为苯环 骨架振动。820cm-1(s)为苯环上两个相邻氢的面外弯曲 振动,表明为对位取代苯。 13C NMR δ114-167范围的 共振吸收峰为sp3杂化碳的共振吸.其中有苯,碳碳双 键和羰基。
活泼氢的确定:IR谱3000cm-1以上无O—H、N—H特征 吸收峰,偏共振13C NMR提供的信息表明所有的氢都 与碳直接相连.且无CHO基存在,故分子中无活泼氢 存在。
13C
NMR信息(ppm):sp3C:15.2(q)CH3-C,55.2(q)CH3O,63.6(t)CH2-O,66.5(t) CH2-O, 68.5CH2—O。 sp2C;114.4(d) 2CH=,129.8(d) 2CH=,127.2(s)的 季碳及161.5(s)的C—O表明分子中含有对位取代苯基, 且其中一个季碳与氧原子相连-ph-O-。115.4(d)与 144.6(d)为双取代烯碳[-CH=CH-)。167.0(s)为酯基碳 (-COOR),IR 11001300cm-1的强、宽谱带也证明了酯 基的存在。 1HNMR信息:1.25(3H,t)为CH3CH2-:3.6(2H,q) CH3CH2-O。3.9(3H,s)为CH3O-,且表明与不饱和基 相连。3.8(2H,t)与4.4(2H,t)相关,且与电负性取代 基氧相连,故存在-OCH2CH2O-,低场位移较大,可 能与不饱和基相连。6-8范围为6H的多重峰,由氢原 子数目、裂距、峰形的对称性分析:6.4(1H,d)与 7.65(1H,d)相关,J=16Hz,为反式双取代烯的共振吸 收峰。66.8—7.5范围的4个氢为是对位取代苯氢的共 振吸收峰。
综合以上分析,推导出该化合物的可能结构如下〔烯碳 氢互为反式):
结构若为A或B,质谱图中均应出现M-31(-OCH3)峰,此 处未观测到.故否定之。苯环上季碳的δ为161.5,表明 该碳与氧相连,1H NMR谱中δ约为6.9也表明邻位碳与氧 直接相连.而乙烯碳的δ值表明其不与氧直接相连.因向 排除结D:故化合物的结构为C:
二、不饱和度计算 Ω=C+1- H/2 – X/2 + N/2。 Ω>0, 有不饱和键结构或者环状结构。 Ω>4,有苯环结构可能。 HNMR,δ>5, 双键氢存在, δ>7,芳香氢存在, δ>9,醛氢存在 13CNMR,δ>100, 可能有不饱和碳。 IR,1600-1900cm-1之间有强峰,可能含有羰基, 3000~3100cm-1有吸收,含不饱和氢。 UV-Vis: 在200nm以上有吸收,可能有不饱和 结构。
相关主题