综合谱图解析
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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。
2•待鉴定的化合物(I )和(II )它们的分子式均为C 8H 12O 4。
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 )入max 223nm , S 4100; (II )入max 219nm2300,试确定这两个化合物。
未之物(I )的谱图127 100-1-1010曲凹M亠亲)«册-J P 科J S W未之物(II)的谱图3、某未知物的分子式为C 9H 10O 2,紫外光谱数据表明:该物入max 在264、262 I?257、252nm (&maxIOI 、158、147、194、153);红外、核磁数据如图所示,试 0LOtMio. sopoiggg 翌g 嚴效 却31卿]卿丄电00 uyo iw mo推断其结构,并说明理由。
! \ \「 1CCh1IJ—' 1 1_■ ____ __ _ ,B . _ ,- T J.亠」亠亠」亠|* --------------- U5>04. 0d/ppm4.某未知物C ii H i6的UV 、IR 、中NMR 、MS 谱图及13C NMR 数据如下,推导未知物结构。
序号S c ( ppm )碳原子个数序号 S c ( ppm )碳原子个数1 143.0 1 6 32.0 12 128.5 2 7 31.5 13 128.0 2 8 22.5 1 4125.5 1910.01536.01MS(E[]100 so30D A/tnn350血>0624*68<)2 4內 OS n 2 2 98765^43211 0SU'H bMRfCDCI^5.某一未知化合物,其分子式为C io H io O。
11 某一未知化合物的质谱、红外光谱和核磁共振谱见图2-16. 2-1'l和2 18。
也测定了它的紫外光谱数据:在200nm以上没有吸收。
试确定该化合物的结构。
质谱数据[解] 根据M+1=7.8, M+2=0.5,从Beynon表找出有关式子,然后排除含有奇数个氮原子的式子(因为未知物的分子量为偶数),剩余的列出:C5H14N272和C 6H 14O 也较为接近。
考虑到未知物的紫外光谱在200 nm 以上没有吸收,核磁共振谱在芳环特征吸收区域中也没有吸收峰等事实,说明未知物是脂肪族化合物。
根据这一点,上述三个式子只有C 6H 14O 可以作为未知物的分子式。
从分子式可知该化合物不饱和度为零。
在未知物的红外光谱中,没有羰基或羟基的特征吸收,但分子式中又含有氧原子,故未知物为醚的可能性很大。
在1130cm -1~ 1110 cm -1之间有一个带有裂分的吸收带,可以认为是C —O —C 的伸缩振动吸收。
另一方面,核磁共振谱中除了在δ1. 15处的双峰和δ3.75处的对称七重峰(它们的积分比为6:1)以外没有其它峰,这非常明确地指出了未知物存在着2个对称的异丙基。
对于这一点,红外光谱中的1380 cm -1和1370 cm -1处的双峰,提供了另一个证据。
根据上述分析得到的信息,未知物的结构式可立即确定为:CHH 3CH 3C O CHCH 3CH 3按照这个结构式,未知物质谱中的主要碎片离子可以得到满意的解释:CHH 3CH 3C OCH3CH3+·C H H 3CCH 3O CHCH 3++基峰 m/z 45CHH 3CH 3C CH H 3CH 3C O H CCH 3+++OCHCH 3CH 3·m/z 43m/z 87+·CH 3CH 3CH=OH12 某一未知化合物,其分子式为C 10H10O 。
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。
1、某未知物分子式为CHO,它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图,它的125紫外吸收光谱在200 nm以上没有吸收,试确定该化合物结构。
1 :2 : 9[解] 从分子式CHO,求得不饱和度为零,故未知物应为饱和脂肪族化合物。
125未知物的红外光谱是在CCl溶液中测定的,样品的CCl稀溶液的红外光谱44-1处有1尖峰,这是游离O H基的特征吸收峰。
样品的在3640cmCCl浓溶液在4word编辑版.-1宽峰,但当溶液稀释后复又消失,说明存在着分子间氢键。
未知13360cm处有处的宽峰,经重水交换后消失。
上述事实确定,未知物分4. 1物核磁共振谱中δ子中存在着羟基。
个质子,可看成是连在同3未知物核磁共振谱中δ0.9处的单峰,积分值相当个亚甲基,12个质子,对应个甲基。
一碳原子上的3δ3.2处的单峰,积分值相当看来该次甲基在分子中位于特丁基和羟基之间。
的事OHCH)部分而形成基峰m/e57质谱中从分子离子峰失去质量31(-2实为上述看法提供了证据,因此,未知物的结构是CH3OHCHC CH23CH3根据这一结构式,未知物质谱中的主要碎片离子得到了如下解释。
CHCH3+3.++CCHOH CH OHCHC CHm/e31CHCH33m/e88m/e57-2H-CH-H-CH33m/e29CHCCHm/e7323+m/e41 32322、某未知物,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210nm以上没有吸收,确定此未知物。
word编辑版.3622个丰度很小的峰,应为分子离处有在未知物的质谱图中最高质荷比1311] [解。
由于分子量为奇数,所以未知物分子含奇数个子峰,即未知物的分子量为131氮原子。
根据未知物的光谱数据亚无伯或仲胺、腈、酞胺、硝基化合物或杂芳环化合物的特征,可假定氮原子以叔胺形式存在。
-1-1典型的红外光谱中在1748 cm处有一强羰基吸收带,在1235 cm1附近有-1处的吸--宽强COC1040 cm伸缩振动吸收带,可见未知物分子中含有酯基。
word编辑版.收带则进一步指出未知物可能是伯醇乙酸酯。
个甲基。
从它的化学位移来看,11.95处的单峰(3H),相当核磁共振谱中δ提供了C=O)很可能与羰基相邻。
对于这一点,质谱中,m/e43的碎片离子(CH3并且它们的裂距相等,的三重峰,在核磁共振谱中有2个等面积(2H)有力的证据。
,其中去-2个相连的亚甲-CHCH相当于AA'XX'系统。
有理由认为它们是22屏蔽较大的亚甲基与酯基上的氧原子相连。
至此,可知未知物具有下述的部分结构:OCHCHCHOC322个最简单的叔胺基44,仅足以组成1从分子量减去这一部分,剩下的质量数是CH3N 个连到氮原子上2(6H ),相当于正好核磁共振谱中δ2. 20处的单峰CH,3的甲基。
因此,未知物的结构为OCH3NCHCHCHOC322CH3此外,质谱中的基峰m /e 58是胺的特征碎片离子峰,它是由氮原子的β位上的碳碳键断裂而生成的。
结合其它光谱信息,可定出这个碎片为CH3NCH2CH33、待鉴定的化合物(I)和(II)它们的分子式均为CHO。
它们的质谱、红外4812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)λ223nm,δ4100;max(II)λ219nm,δ2300,试确定这两个化合物。
maxword编辑版.未之物(I)的质谱)质谱未之物(III)的红外光谱化合物(word编辑版.化合物(II)的红外光谱)的核磁共振谱化合物(III)的核磁共振谱化合物(,所以它们的不饱和度也HCOII [解] 由于未知物(I)和()的分子式均为4812)的红外光谱呈现烯烃特征吸收,)和((3都是,因此它们均不含有苯环。
III word 编辑版.-1-1υ(),(υ),未知物(I):3080cm1650cm=C-C=C-H-1-1(υ(υ),1645cm 未知物(II)::3060cm)=C-C=C-H-1-1之间均具有很强的吸收1300 cm与此同时两者的红外光谱在1730cm~以及1150 (II)的分子中均具有酯基;带,说明(I)和单峰,它们的积分处也有1(II)在δ6.26.8 (I)的核磁共振谱在δ处有1单峰,显然,它们都是受到去屏蔽作用影响的等同的烯烃质子。
另2个质子。
值均相当此两峰的总积分值均相处的三重峰,在δ4. 2处的四重峰以及在δ1.25(I)外,和(II )2分子中均存在个连到酯基上的乙基。
因此(I)和(II)当10个质子,可解释为是2个氧原子的事实一致。
个酯基。
这一点,与它们分子式中都含有4和反丁烯二酸二乙酯(富马酸)几何异构体顺丁烯二酸二乙酯(马来酸二乙酯分别相当于其中的哪([)和(II)二乙酯)与上述分析结果一致。
现在需要确定化合物一个。
COOEtCOOEt COOEtEtOOC顺丁烯二酸二乙酯反丁烯二酸二乙酯利用紫外吸收光谱所提供的信息,上述问题可以得到完满解决。
由于富马酸二乙酯分子的共平面性很好,在立体化学上它属于反式结构。
而在顺丁烯二酸二乙酯中,由于2个乙酯基在空间的相互作用,因而降低了分子的共平面性,使共轭作用受到影响,从而使紫外吸收波长变短。
有关化合物的紫外吸收光谱数据如下:word编辑版.λ化合物εmax2300 顺丁烯二酸二乙酯2194100 223 反丁烯二酸二乙酯4100 223 )未知物(I2300219 未知物(II)(II)可见,未知物(I)是富马酸二乙酯,未知物是顺丁烯二酸二乙酯。
131数据如下,推导C NMR、MS谱图及、C4、某未知物H的UVIR、H NMR1611未知物结构。
未知物碳谱数据δc(ppm序号)碳原子个数序号δc(ppm)碳原子个数32.0 1 1 143.0 1 631.5 128.5 7 2 1 222.5 2 128.0 3 8 110.0 4 1 125.5 9 136.0 51word编辑版.4;从分子式CH,计算不饱和度Ω=[解] 1. 16112. 结构式推导275 nm 吸收带具有精细结构,表明化合物为芳烃;UV:240~-1、695740 cm表明分子中含有单取代苯环;IR ::的苄基离子;为分子离子峰,其合理丢失一个碎片,得到m/z 91MS :m/z 1483 13个sp杂化碳原子;40~10)ppm 的高场区有5C NMR:在(1)1.4~1.2CH和4个-CH-,其中(:积分高度比表明分子中有H NMR1个23CH的重叠峰;为ppm2个2H的烷基。
因此,此化合物应含有一个苯环和一个C1151H NMR 谱中各峰裂分情况分析,取代基为正戊基,即化合物的结构为:23γαβδ4CHCHCHCHCH32222指认(各谱数据的归属)3.带)。
,带)265nm(苯环B208nmUV:λ(苯环E2max-11500,,)28652970)(苯环的υ,:(IRcm)30803030,,(烷基的υ1600CHCH word编辑版.的CH(),1450(苯环δ,单取代),1375(CH的δ740(苯环骨架),,6902CHCH3。
CHδ)CH3131和:C NMRH NMR:主要的离子峰可由以下反应得到:MS各谱数据与结构均相符,可以确定未知物是正戊基苯。
131210 nmC NMR、MS谱图及、某未知物的5 IR、数据如下,紫外光谱在H NMR 以上无吸收峰,推导其结构。
未知物碳谱数据序号δc(ppm)碳原子个数序号δc(ppm)碳原子个数32.0 1 204.0 5 1 121.7 1 119.0 2 1 612.0 1 7 3 1 78.010.0 4154.5 1word编辑版.[解] (1)分子式的推导MS:分子离子峰为m/z125,根据氮律,未知物分子中含有奇数个氮原子;13C NMR:分子中由7 个碳原子;1H NMR:各质子的积分高度比从低场到高场为1:2:2:6,以其中9.50 ppm1个质子作基准,可算出分子的总氢数为11。
-1 强峰结合氢谱中9.5 ppm 峰和碳谱中204ppm峰,可知分子中IR:1730 cm 含有一个-CHO;由相对分子量125-12×7-1×11-16×1=14,即分子含有1个N原子,所以分子式为CHNO。
117(2)计算不饱和度Ω=3(该分子式为合理的分子式)(3)结构式推导-1有1个小而尖的峰,可确定分子中含一个R-IR :2250 cmCN基团;13C NMR:119 ppm 处有一个季碳信号;word编辑版.UV:210 nm 以上没有吸收峰,说明腈基与醛基是不相连的。
1H NMR:H数峰型结构单元CH3 6 单峰CHC3—2 多重峰CH—CH —22(A B系统)对称22多重峰2—CHO单峰1可能组合的结构有:计算两种结构中各烷基 C 原子的化学位移值,并与实例值比较:从计算值与测定值的比较,可知未知物的正确结构式应为B。
(4)各谱数据的归属:-1 -1 -1 ~ 2700 cm~ 1730 cm为为醛基的υ,IR:~ 2900cm、为CHCH的υ,C=O 3 CH 2 -1-1为υ。
~ 2250 cm CH为CH,的δ,,醛基的υ~ 1450 cm N CH 3≡CH 2C1H NMR:δ/ppm H1.12CH31.902.30C CH CHCN CH322OCH9.50word编辑版.++,—(M—CHOHCN) MS:各碎片离子峰为:m/z96 为(M—CHO),m/z69 为C CHCH32++。
基峰m/z55为为,m/z41C CH CHCH223UV:210 nm以上没有吸收峰,说明腈基与醛基是不相连的,也与结构式相符。
6、某未知物,它的质谱、红外光谱及核磁共振谱,双共振照射的核磁共振谱如4,试确定该未知物。
10=2.5=259nm图。
它的紫外吸收光潜数据为:λ,ε×maxword 编辑版.231231根据分子离子峰的质荷比及其与同位素峰之间的相对丰度的比值,发现下[解] NH C O CHO 列三组原子组合,是可能的分子式:CHN288121221527可以作为未知物的分HO由于红外光谱中存在着酯基的特征吸收,只有C21283,故未知物为脂肪族酯类化合物。
子式。
该分子式不饱和度为的四重峰是典型的乙酯基(2H)的三重峰和δ0.45处核磁共振谱中δ 1.3处(3H)-1相比较,1750 cm)的信号。
另一方面,与一般饱和酯的羰基红外吸收波数(1725~-1,估计这个酯羰基是与双键共轭)未知物红外光谱中酯碳基的波数较低(1710cm4不β-×259nm,ε=2.510,。
而一般α为的。
从未知物的紫外吸收光谱数据看,λmaxβ一不饱和酯的双键共轭,1左右。