谱图综合解析课件.ppt

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1、第七章谱图综合解析“四大谱”MS13C-NMR1H-NMRIRUV分子结构式分子量；分子式；结构片断dC不同的碳原子的相对数目；伯、仲、叔、季碳原子的信息；偶合常数dH不同的氢原子的相对数目；相邻氢原子的偶合数目；偶合常数官能团；特殊结构的基团分子共轭情况7.1四谱综合解析的一般程序分子量和分子式的确定；根据分子式计算不饱和度；不饱和化合物类型的判断；由13CNMR谱判断碳的类型；由1HNMR谱判断含氢基团及其连接方式；结合分子式将所推出基团组合成有机物分子；对可能结构进行排除，验证。7.1.1分子量和分子式的确定根据MS谱中分子离子峰的m/z确定分子量，然后

2、根据高分辨质谱法或同位素丰度法求出分子式；若从MS谱中不能确定分子离子峰，则只能根据元素分析的结果求出其经验式（最简式）；从1H-NMR谱中各组峰的积分比例计算它们的加和总值，分子中氢原子的数目应是该值的整数倍。根据13C-NMR谱中吸收峰的数目判断其含碳原子的数目（对称性分子的碳原子数大于峰数目）。7.1.2不饱和化合物类型的判断(1)UV:高强度的吸收为共轭重键。270nm以上的低强度吸收为醛、酮的C=O,210nm左右的低强度吸收可能为羧基及其衍生物。B带的出现则表示分子中存在芳核。IR:利用IR判断化合物类型非常方便。波数(cm-1)可能的结构≈225

3、0(w~m)C≡N≈2220(w)C≡C1870~1650(s)C=O1670~1630(s)C=C1650~1430(m,2～4个峰)苯环7.1.2不饱和化合物类型的判断(2)1H-NMR:dH5~8吸收峰是sp2杂化碳上的质子吸收信号，低场为芳环质子，高场为烯烃质子。炔烃的质子吸收在dH2~3。醛基质子、羧基质子的吸收分别在dH8.0~10.0和dH10.0~13.0。13C-NMR:dC100~160吸收峰是sp2杂化碳的吸收信号。羰基碳吸收在dC160~230。炔烃碳的吸收在dC60~90。腈基碳的吸收在dC110~130。MS:芳香族化合物的MS谱特

4、征性较强，除了其分子离子峰强度大，有时为基峰外，通常伴有m/z39,m/z51,m/z65,m/z77…芳香系列峰。7.1.3活泼氢的识别NH2、OH、NHR、COOH等活泼氢的存在可由IR谱、1H-NMR谱的特征吸收来识别，其1H-NMR谱的重水交换可进一步证实；用分子式中氢原子的总数减去与碳原子直接相连的氢原子的数目（可由偏共振去偶13C-NMR谱计算），剩余氢即为活泼氢。7.2四谱综合解析实例例1例2例3:某实验式为C6H5NO3的化合物，其乙醇溶液的UV谱显示lmax312nm(e10000)，当其中加入一滴1mol/LNaOH溶液后，其最长吸收波长变

5、为lmax400nm(e20000),lmax305nm(e8500)。此化合物的MS,IR,1H-NMR谱如下，试推测该化合物的结构式。解析过程：MS谱给出的分子量为139,与实验式的质量相符，所以C6H5NO3即为分子式，其不饱和度为5。结合m/z39，m/z65等苯环的碎片离子峰，可推测这可能是芳香族化合物。IR谱：由于谱图是用石蜡糊测定的，所以3000~2850cm-1,1450cm-1和1380cm-1峰含糊不清；3090cm-1,1620cm-1,1590cm-1表示有苯环；855cm-1,760cm-1和695cm-1说明是间位或对位二取代苯；1

6、500cm-1和1330cm-1处的吸收峰是芳香硝基伸缩振动引起的；这样3300cm-1的宽峰为OH伸缩振动吸收峰。1H-NMR谱:从d8.2~7.1的两组相似的二重峰可确定为对位二取代苯；插图中d4.9(补偿300Hz，相当于d9.9)处吸收峰在加入D2O后消失，表明为酚羟基。综合上述结果，推断结构为：p-HO-C6H4-NO2此结构与不饱和度、UV和MS谱相符。UV谱：加入碱后，形成苯氧负离子，产生红移现象。MS谱：例4某化合物的UV谱在200nm以上无吸收。此化合物的MS,IR,1H-NMR谱如下，试推测该化合物的结构式。解析过程：从MS知未知物的分子量

7、为131，由于是奇数，所以含奇数个氮原子；m/z43的碎片离子为CH3CO或C3H7。IR谱：1748cm-1处有羰基强吸收，在1235cm-1和1040cm-1处有C-O-C强吸收，这是典型的酯类吸收峰；结合MS的信息，应为乙酸酯类化合物。1H-NMR谱：d4.05和d2.45有两组相同裂分、相等积分面积的三重峰，有理由认为是相连的-CH2-CH2-,考虑到其化学位移值，它们应该连在酯基的氧原子上：这个结构也正好解释了d1.95处单峰的来源，它是与羰基相连的CH3的吸收信号。按积分线高度比例，位于dH2.20处的单峰相当于6个H;扣除已知的结构片断的质量，剩

8、下的质量数为44。由于分子中还存在奇数