波谱学综合解析课件.ppt

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1、综合解析紫外光谱、红外光谱、核磁共振和质谱法均在食品、化工、环保、医药等科研、生产中有广泛应用，但各有其缺点和局限性。紫外光谱可用于含有发色团的有机物分析，如芳烃、共轭烯烃、酮和醛等，尤其在定量分析中具有灵敏度高、准确和快速方便的优点。其应用的局限性也很明显，如分子不含有发色团，就不能用紫外光谱检测；通常紫外光谱吸收带少，谱带宽，难于进行未知物的结构鉴定。红外光谱能够明显地揭示未知物的结构特征，未知物含有什么或不含有什么官能团和化学键，从谱带位置和强度可以进行判断。10/5/20211近年来在各种文献和标准谱库中已积累了大量的红外标准谱图，常可用

2、于未知物的鉴定，即未知样品的处理方法与标准谱图相同时，红外光谱的谱带位置、峰的强度以及峰形与标准谱图完全一致时，就几乎可以肯定两者是同一化合物。近年来又发展了许多检索程序，使未知物的结构鉴定变得比较容易。但对于某种不纯净的化合物，具有同系物、复配物和杂质，未反应的原料和副产物等，使红外光谱的应用受到限制。特别是某些新化合物如果还没有标准谱图，必须用解析谱带归属的方法来推断未知物的结构。10/5/20212核磁共振波谱（NMR）可以给出1H和13C核的化学位移，由此得到基团及其周围化学环境的信息。积分面积可以比较准确地计算各基团的相对数目。偶合裂分

3、关系又可以确定基团间是如何连接起来的。因此，从NMR得到的信息比较直观可靠，即使是尚未收入标准谱图的新化合物，也可以得到比较肯定的结构信息。应该注意的是NMR谱中的每一条谱带都必须加以解释。目前NMR还只能测液体样品，必须寻找一种合适的溶剂来溶解样品，这使其应用受到限制。少于mg级的样品还难于在常规NMR波谱仪上得到满意信噪比的谱图。10/5/20213质谱图可以给出有机化合物的分子离子峰和一系列碎片峰。从分子离子峰和同位素峰的相对强度，利用贝侬表可以推出分子式。从碎片峰m/z的大小和间距可以推测分子中含有的官能团。质谱的灵敏度明显高于红外光谱和

4、核磁共振波谱，适于微克级样品的检测。近年来发展起来的软电离技术克服了过去样品难于汽化，不易直接测质谱的缺点，很容易得到分子离子峰。如果把质谱数据与其他波谱分析方法结合起来，就会成为有机化合物定性定量分析的强有力工具。根据每种波谱分析方法的特长和局限性，我们可以采用综合的方法或侧重利用某些波谱手段来检测不同的样品。10/5/20214一、综合解析程序确定样品纯度确定分子量、分子式计算不饱和度对测定的谱图进行解析对确定的结果进行检查、复核。10/5/20215（1）C6H12O1700cm-1,C=0,醛,酮<3000cm-1,-C-H饱和烃两种质子

5、1：3或3：9-CH3：-C(CH3)9无裂分，无相邻质子10/5/20216谱图解析（2）C8H14O41700cm-1,C=0,醛,酮，排除羧酸，醇，酚<3000cm-1,-C-H饱和烃，无芳环1．三种质子4：4：６２．裂分，有相邻质子；３．=1.3(6H)两个CH3裂分为3,相邻C有2H;CH3-CH2-4.=2.5(4H),单峰,CO-CH2CH2-CO-5.=4.1(4H)低场(吸电子),两个-O-CH2-10/5/20217例1．从丁香油中分离出一个只含C，H，O的有机化合物，其IR光谱在3100-3700cm－1无吸收,质谱图

6、如下,试确定其结构。10050395177105136(M+)m/z相对丰度10/5/20218解:1.MS图中分子离子峰m/z136,由贝侬表可知,可能的化合物有24个,但只含C,H,O的有四个：(1)C9H12O,(2)C8H8O2,(3)C7H4O3,(4)C5H12O42.计算其相应的Ω,分别为4,5,6，03.m/z105可能是碎片离子峰C6H5CO+;77,51,39均为苯环的碎片离子峰,其裂解过程如下：C6H5CO+C6H5+C4H3+m/z105m/z77m/z51-co-C2H210/5/20219分子中含有苯甲酰基，Ω=5，

7、所以不可能是（1）和（4），而（3）氢太少，故其分子式为（2）.3.由分子式C8H8O2减去C6H5CO剩下—OCH3或—CH2OH，由IR中证实不存在—OH，故结构为：—C—OCH3O10/5/202110例2：从红茶中分离出一未知化合物，经元素分析测定，含C66.7%，H11.1%，谱图如下，试推断其结构。1020304070800246068m/zAbundance/10372295715109876543250100%Transmittance5001000150020002500300035004000ν/cm-104301501029

8、50.28nmLog10(I0/I)0.4000.100.40C=1.06g/mL2H3H3H10/5/202111解：1.从未知物元素