谱图综合解析实例
• 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。
• 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;
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• 3. 活泼氢的识别 • OH,NH2,COOH,CHO可由IR,1N NMR谱识
别。 • 4. 13C NMR提供的信息 • 碳的种类,数目,碳原子上氢原子的数目; • 5. 1H NMR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
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1.0-2.0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
苯环上没取代的碳 苯环上取代的碳
6)推断结构
跟据以上分析推断结构为:
CH2 CH2 CH2 Cl 7)质谱验证(MS)
91
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39 65
92 m/z
CH2 CH2 CH2Cl - CH2CH2Cl
CH2 CH2 CH Cl
H
m/z=91
CH2
CH2
H+
H m/z=92
CH2 CH Cl
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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。
MS 43
86(M) 100 87(M+1)5.52
UV
A
88(M+2)0.35
0.77
41
86(M)
71
m/z
λ /nm 285nm
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3030 cm-1, 1500cm-1, 1500cm-1 芳环特征吸收 1745cm-1,C=O 伸缩振动 1225 cm-1, 1100 cm-1,C-O-C伸缩振动 697 cm-1, 749cm-1 苯环单取代特征
谱图综合解析 谱图综合解析实例
% OF BASE PEAK
120 100
90 80
70
65
60
92
50
40
30
165
M
137
93
20
10
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170
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四大波谱的功能概括
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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=5.8 H:7.14 Cl:22.74×1/35.5=0.64
5 .8 = 9
C H Cl 0 . 64
7 . 14 = 11
9 11
0 . 64 0 . 64 = 1
最简式:M=154
0 . 64
u=1+9+1/2(-12)=4
IR
1469
1360
2927
1717
NMR谱图
6H
3H
1H
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
化学位移 δ
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例1解: 1)确定分子式
86(M) 100
87(M+1)5.52
88(M+2)0.35
查贝农表: C5H10O
u=1+5+1/2(-10)=1
2)紫外光谱UV λ = 285 nm
ε
= A= C •l
4)核磁共振氢谱 (1 H NMR)
NMR谱图
2 2
2
5
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
化学位移 δppm
积分比:5:2:2:2(11H) 三种CH2。 δ=2.75(2H)三重峰,CH2峰,
CH
* 2
CH 2
δ=3.4(2H)三重峰,CH2峰, δ=2.1(2H)多重峰,CH2峰,
Cl
CH
* 2
0 .77 0 .31 × 1000
= 21 .4 ×1
86 × 100
O
R带
C
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3)红外光谱IR
1717 cm-1,C=O 伸缩振动 1360 cm-1,-CH3 变形振动 1469 cm-1,C-H 变形振动 2927 cm-1,C-H 伸缩振动
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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, C≡C),1H NMR(羧氢,醛氢,烯氢,芳氢),13C NMR (C=O,C=C,苯环,C≡C),UV(210 nm以上吸收)
胺基的存在
• 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。
• ③碳核磁共振波谱 羟基在碳谱上不能直接反映,但与经基 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。
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2)紫外光谱UV
λ
max
268
264
262
257
查贝农表:C9H10O2
u=1+9+1/2(-10)=5
ε
max
101 158 147 194
λ
max
252 248 243
ε
max
153 109 78
芳环B带,无K带表明取代基不与苯环共轭.
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3)红外光谱(IR)
4)核磁共振氢谱 ( 1H NMR)
• 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)。
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羰基的存在
• 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。
• 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。
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谱图综合解析一般程序
• 1. 推导分子式,计算不饱和度 • U=1+n4+(n3-n1) / 2 • (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
5)推断结构
跟据以上分析推断结构为:
H3C O
6)质谱验证MS MS
H3C CH
43
C CH3
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41
86(M )
71
m /z
H3C O
-
H2C CH C CH3
H3C
- H3C CH
O C CH3 m/z=43
CH3 H3C H3C CH
O C m/z=71
-CO H3C
m/z=43 H3C CH
2)紫外光谱UV
λ = 258 nm
芳环B带
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