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1、2012综合谱图分析首先,要清楚各个谱图的基本应用地位.IR,UV谱图解决的是有机化合物的官能团的问题,质谱主要解决的是化合物的分子量和分子式,质谱中许多碎片离子提供了化合物的许多有用结构信息.对于一个未知化合物的结构,尤其是比较复杂的分子,起着主导作用的是NMR。我们推导结构时,可以说是以核磁共振谱图为基础来推导结构,这是因为核磁共振谱图规律性强可解析性高信息量多谱图多样。以核磁共振谱图为基础推导结构便捷准确度高。未知化合物解析过程中,就象玩拚图7.1有机化合物结构综合分析一般步骤推导有机化合物的结构对于一个未知化合物尤其是复杂的分子的结构推导是一个繁琐
2、的工作也是一个逻辑推理的综合分析的过程涉及到四大谱的方方面面的知识,但是化合物的结构推导也是有规律可寻这里介绍有机化合物结构鉴定的一般步骤。波谱综合解析步骤:1.确定分子离子峰以确定分子量。2.利用质谱的分子离子峰M和同位素峰M+1,M+2的相对强度可得出最可能的分子式。MS4.由分子式可计算不饱和度进而推测化合物的大致类型如是否芳香化合物有否羰基等。5.从紫外光谱可计算出值根据值及max的位置可推测化合物中有否共轭体系或芳香体系。6.红外光谱可提供分子中可能含有的官能团信息.。7.核磁共振谱可给出分子中含几种类型氢各种氢的个数以及相邻氢之间的
3、关系以验证所推测结构是否合理。一个高质量的HNMR谱对阐明结构是至关重要的。要先将HNMR谱中每个能辨认H信号自左至右分别标号如abcd……。对于重叠的信号根据其所含H数目(由积分求出)也要分别用字母标出如e,f,g,h等。谱中所标出的H数应与分子式中H数目相当。若是一个对称性分子则只能观察到分子中一半氢的信号。8分子结构的推导结构片段如何拼接而成为分子结构则必须解决绕过季碳或杂原子的连接方法。*9测定分子的立体化学通常放在结构测定的后期进行。化合物的分子量主要从质谱图中分析得到,在EIMS谱中,在高质区找出质荷比(m/z)最大值的离子峰可能就是相
4、对分子质量(M+)。一般分子离子峰上在质谱中最右端但是在EIMS中往往分子离子峰不能出现特别是含羟基或者含多个羟基化合物中如果最高质量的离子峰和它相邻的碎片峰之间质量相差3-1421-25之间,可以确定该最高离子峰肯定不是分子离子峰。从质谱图中必要时参考NMR谱。所含碳原子的数目可以从碳谱中得出。如果碳谱有偏共振去耦DEPT数据时碳原子上所连氢原子的数目可以算出。由氢谱的积分曲线并以个别可识别基团的氢原子数作为基准化合物中所含氢原子数目可以算出。如碳原子上所连氢原于数目小于化合物氢原子数目这表明化合物含活泼氢。分子个所含杂原子的种类及数目则从质谱可提供大量
5、信息。从[M十2]/M的峰强度比的数值很易确定分子中Br、Cl,S原子的数目。利用氮率从分子量可以分析出该化合物含氮原子数的信息。若存在比烷基或苯基离子系列大两质量单位的离子(m/z为31、45或m/z为93等)可知分子中氧的存在从M-18M-29等峰的存在也可知分子中氧的存在。从M-19、M-20(HF)、M-50(CF2)等质谱峰可知分中氟的存在、从M-127的峰可知碘的存在。依前所述从碳谱和氢谱已能确定分子中绝大部分(甚至全部)的元素组成碳原子数、氢原子数及某些杂质子其余仅是部分杂原于而已。元素分析一般需要样品10mg对于合成的化合物来说,样品纯
6、度和数量都不成问题但对于分离得到的化合物,大部分情况下有难度。高分辨质谱可以测出样品分子精确质量精确到分子量的小数点后面的4位数加上对杂原子的数目限制质谱仪的附属计算机系统可以给出分子离子的元素组成式同时也给出质谱中的碎片离子的元素组成,可以直接写出分子式。在有机化合物的结构分析中在整理论文时元素分析和高分辨质谱数据二者必居其一对于合成的化合物可以考虑选择元素分析在天然产物结构鉴定中更多的是选择HRMS。在做HRMS前往往也需要做低分辨质谱判断分子离子峰。当然,有机化合物的结构鉴定是一个复杂的工作很难有一个统一的步骤在解析有机化合物的结构时要具体情况,
7、具体分析不一定完全按照这一步骤。视有机化合物的结构复杂程度而定尽量用最少的谱图解析满足将结构和信号解释清楚对于合成的有机化合物和不复杂的天然产物能用一维谱结合其它谱图解析结构可以不再作二维谱或者尽量少做二维谱。以上所介绍是鉴定化合物的一般步骤。具体解析谱图还应该注意一些几点1)解析谱图时,首先从各种谱图获得一些最基本的结论.2)选择合适的出发点,推导未知物分子的结构单元3)选择出最有可能的结构4)天然化合物的生源关系5重原子效应碳谱中卤素取
