有机波谱综合解析
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第五章综合解析本章学习要求•了解有机化合物结构分析的一般程序。
•能够综合运用所学的波谱知识,进行有机化合物的结构分析。
综合波谱解析法•定义:利用未知物(纯物质)的质谱(MS)紫外吸收光谱(UV)红外吸收光谱(IR)核磁共振氢谱(1H-NMR)进行综合解析,确定未知物分子结构的方法光谱?非光谱?•质谱虽非光谱,因其与光谱的密切关系,且确定未知物的分子量与分子式是进行综合光谱解析时,首先要知道的问题。
加之质谱仪的质量色散与光谱仪的复光色散有某些类似之处,因此习惯上也把它视为一种光谱。
一、各种光谱的在综合光谱解析中的作用质谱(MS)主要用于确定化合物的分子量、分子式。
质谱图上的碎片峰可以提供一级结构信息。
对于一些特征性很强的碎片离子,如烷基取代苯的m/z 91的苯甲离子及含γ氢的酮、酸、酯的麦氏重排离子等,由质谱即可认定某些结构的存在。
质谱的另一个主要功能是作为综合光谱解析后,验证所推测的未知物结构的正确性。
紫外吸收光谱(UV)主要用于提供分子的芳香结构和共轭体系信息。
是否是不饱和化合物?是否具有芳香环结构等化合物的骨架信息。
紫外吸收光谱虽然可提供某些官能团的信息?是否含有醛基、酮基、羧基、酯基、炔基、烯基等生色团与助色团。
但特征性差,在综合光谱解析中一般可不予以考虑。
紫外吸收光谱法主要用于定量分析。
红外吸收光谱(IR)✉主要提供未知物具有哪些官能团、化合物的类别(芳香族、脂肪族;饱和、不饱和)等。
✉提供未知物的细微结构,如直链、支链、链长、结构异构及官能团间的关系等信息,但在综合光谱解析中居次要地位。
核磁共振氢谱(1H-NMR)•主要提供化合物中所含⒈质子的类型:说明化合物具有哪些种类的含氢官能团。
⒉氢分布:说明各种类型氢的数目。
⒊核间关系:氢核间的偶合关系与氢核所处的化学环境核间关系可提供化合物的二级结构信息,如连结方式、位置、距离;结构异构与立体异构(几何异构、光学异构、构象)等)。
三方面的结构信息。
综合谱图解析
1. 某未知物分子式为C5H12O,它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图,它的紫外吸收光谱在200 nm以上没有吸收,试确定该化合物结构。
并解释质谱中m/z 57和31的来源。
1 :
2 : 9
2. 待鉴定的化合物(I)和(II)它们的分子式均为C8H12O4。
它们的质谱、红外光谱和核磁共振谱见图。
也测定了它们的紫外吸收光谱数据:(I)λ4100;(II)
λmax219nm,δδmax223nm,2300,试确定这两个化合物。
未之物(I)的谱图
未之物(II)的谱图
3、某未知物的分子式为C9H10O2,紫外光谱数据表明:该物λmax在26
4、262、257、252nm (εmax101、158、147、194、153);红外、核磁数据如图所示,试推断其结构,并说明理由。
4. 某未知物 C11H16 的 UV、IR、1H NMR、MS谱图及13C NMR数据如下,推导未知物结构。
5. 某一未知化合物,其分子式为C10H10O。
已测定它的紫外吸收光谱、红外光谱(KBr压片)以及核磁共振谱,见图确定该化合物结构。
5
1
1
3
6. 某未知化合物的红外光谱、核磁共振氢谱如图,分子式根据元素分析为C6H11O2Br,试推测其结构。
7. 某一未知化合物,其分子式为C13H16O4。
已测定它的红外光谱、核磁共振谱以及紫外吸收光谱.如图,试确该未知化合物的结构。