有机化合物波谱综合解析.ppt

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1、有机化合物波谱综合解析,一畦肘踢援嫌论抑笆酸诲掺撞镇斡弯愤座蕊仰得帚楔川台砍军态罐舞婉悦有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,波谱综合解析的含义：利用各种波谱分析方法获得尽可能多的结构信息，通过对各种波谱分析信息之间的相互对比、印证，从而获得被分析化合物准确结构的定性分析方法。不同波谱分析方法在功能上既有重叠部分，也有互补部分，在综合解吸时应该充分发挥各自优势。在条件允许的情况下，要充分关注1HNMR和13CNMR，因为NMR提供数据最丰富，可靠性最高。,卡届审直乳器瘟出瞅掂对酱竹晰钵逗纶煎涂琉荡琴狸倔乞梭潭葛彤殃逮丛有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,第一节 波谱解析的一般

2、程序,一、分子式（元素组成）确定：a.由高分辨质谱测定的精确分子量计算（试误法）得到。分子量尾数=（0.078y+0.0031z+0.0051),结合N规则进行判断。b.由同位素相对丰度计算:(M+1)/Mx100%=1.1x+0.37z,(M+2)/Mx100%=(1.1x)2/200+0.2wc.元素分析+分子量。C数目=M*C%/12,H数目=M*H%,O数目=M*O%/16,N数目=M*N%/14,燃庐泵风两霹宙媳敏砍炕品劳渍眠铜常撰蕉汛锁虑斯引睫淮撒犊偷椭矩鸿有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,二、不饱和度计算=C+1-H/2 X/2+N/2。0,有不饱和键结构或者环状结构

3、。4，有苯环结构可能。HNMR，5,双键氢存在，7，芳香氢存在，9，醛氢存在13CNMR，100,可能有不饱和碳。IR，1600-1900cm-1之间有强峰，可能含有羰基，30003100cm-1有吸收，含不饱和氢。UV-Vis:在200nm以上有吸收，可能有不饱和结构。,魄样吾压膊乃旬骗恰诡疽牟疫粳煤雪殊押厉罐肖渡夸秘寿致绞郡愚畅煎坞有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,官能团的确定：IR:3100 cm-1:-NH2,-OH等活性氢的确定,:饱和与不饱和氢的确定，2100 cm-1:三键和累积双键的确定，19001600 cm-1羰基的确定等。UV-Vis:共轭体系的确定（母核基本

4、吸收波长+取代基波长变化）。MS:不同烃类特征，苯环特征，羟基特征等。13CNMR和HNMR：不同官能团的特征吸收。,缴檄患锑县袄京檄蛾麦晃偷柬胯循建好滁章宦蛹晴昆孰寅沼呼民酥盐喳演有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,分子碎片的确定：主要依靠MS的裂解机理，特别注意分子离子峰，同位素峰，脱小分子峰，重排机理，断裂机理，断裂机理等。注意N规则，同位素规则等确定碎片可能元素组成。根据质谱、分子组成信息提供所有可能碎片。结合其他分析方法提供的信息，排除不合理部分。,壶场邦胳锚住札瞎底芋胳心佣幻彭流馒南洲悉苇帛游肘沃嚼阐了粹店棚亨有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,分子骨架的确定：

5、主要依靠NMR，特别关注偶合常数关系，积分关系，充分利用二维NMR，以及其他特殊NMR技术，如DEPT,结合IR,MS,UV-Vis等数据，将可能的碎片合理连接。最后充分利用所有波谱分析数据对可能结构进行确证，排除所有不合理结构。,狮泣媒晃像掸瓦门鹤躯芦蚁氓亢拧镊遗庙正竿获诺涯淌告柠咕冈甫蒙寓蛛有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,1.,例题1：根据提供的IR,HNMR,13CNMR和MS推测结构,敬该多禄粳售戚尸进搽糜嗽幅球年藕隅亿读河环谦勺自柯除职柬呸范池巫有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,解：设MS中m/z250为M+峰，因该峰与相邻碎片离子峰mz 206(M-44)

6、mz 178(M-72)之间关系合理,故mz 250为分子离子峰。分子量250为偶数，说明化合物不含氮或偶数个氮。MS中无明显含S、F、C1、Br、I的特征碎片离子峰存在。13C NMR谱中有12种化学环境不同的碳，由峰的相对强度判断，分子中应含有14个碳。1H NMR谱中积分简比(由低场至高场)为3：2：1：2：3：4：3，简比数字之和为18表明分子中至少含有18个H。由以上分析可知，当N0时，O4，可能分子式为C14H18O14,当N2时O2.5不合理应舍去，故该化合物的分子式为C14H18O14，因UN6，所以分子中可能有苯基存在。,刊掐豫烈攀摊皖警蜘渍窄眨眼留关锄该膛杠百掺惩鹅呐纵樱扑

7、桓敢痘扔机有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,C14H18O14不饱和基团的确定：IR：1715cm-1(s)CO,1630cm-1(s)，CC,1600cm-1、1580cm-1、1510cm-1为苯环骨架振动。820cm-1(s)为苯环上两个相邻氢的面外弯曲振动，表明为对位取代苯。13C NMR 114-167范围的共振吸收峰为sp3杂化碳的共振吸其中有苯，碳碳双键和羰基。活泼氢的确定：IR谱3000cm-1以上无OH、NH特征吸收峰，偏共振13C NMR提供的信息表明所有的氢都与碳直接相连且无CHO基存在，故分子中无活泼氢存在。,剧彰袋绽衬膜碧婴处釉甩胯程封落仔钱雌爷孩驼詹崭告

8、色氛社航静贿蟹夷有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,13C NMR信息(ppm)：sp3C:15.2(q)CH3-C,55.2(q)CH3-O,63.6(t)CH2-O,66.5(t)CH2-O,68.5CH2O。sp2C;114.4(d)2CH,129.8(d)2CH，1272(s)的季碳及161.5(s)的CO表明分子中含有对位取代苯基，且其中一个季碳与氧原子相连-ph-O-。115.4(d)与144.6(d)为双取代烯碳-CH=CH-)。167.0(s)为酯基碳(-COOR)，IR 11001300cm-1的强、宽谱带也证明了酯基的存在。1HNMR信息：1.25(3H,t)为C

9、H3CH2-：3.6(2H，q)CH3CH2-O。3.9(3H，s)为CH3O-，且表明与不饱和基相连。3.8(2H，t)与4.4(2H，t)相关，且与电负性取代基氧相连，故存在-OCH2CH2O-，低场位移较大，可能与不饱和基相连。6-8范围为6H的多重峰，由氢原子数目、裂距、峰形的对称性分析：6.4(1H,d)与7.65(1H,d)相关，J16Hz，为反式双取代烯的共振吸收峰。66.87.5范围的4个氢为是对位取代苯氢的共振吸收峰。,傀留酵氟象檄闯杨股甭派语翼边亿感苏嚣锌勘辗伍之钒咎烂沸漾蹿耙裂潮有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,综合以上分析，推导出该化合物的可能结构如下烯碳氢

10、互为反式)：,结构若为A或B，质谱图中均应出现M-31(-OCH3)峰，此处未观测到故否定之。苯环上季碳的为161.5，表明该碳与氧相连，1H NMR谱中约为6.9也表明邻位碳与氧直接相连而乙烯碳的值表明其不与氧直接相连因向排除结D：故化合物的结构为C:,乔皖膝筑室母照再症炉苏间力逞顶箩垄哦野辛扩缴师尹妥骇篡英场夸质掩有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,MS裂解机理,始琳吏镑斌两诗渝审记佛疾田殉简腿敦崔疼瓮料娇秤箕突诱高组锥阎岔劝有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,例题2：UV(甲醇）：max=236 nm,(=8200),300 nm(=3500),1NMR,13CNMR

11、,IR,MS如下，推测结构：,差哮班挽脯呜刽材帆巫吓骑囱雕熄葵轰撅壶乍烟隐医洗铡篷矢嗅葫行鹏艾有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,碗窖诺垂躲涂胖朱往躁埔弧余强词披铃酣只输怨他南滇注腺址拼目锐砷跺有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,解：MS中m/z 249为M+峰质荷比为奇数表明分子中含有奇数氮。由M：M+2:M+4=1:2:1可知，含由两个Br。M+与相邻碎片离子170和91之差分别为79,为脱Br碎片，M/z 90为(170HBr)，可知分子中的确含有二个溴原子。中等强度的M峰表明该分子具有较稳定结构构。分子中剩余部分的质量为91，设N1、可能组成为C6H5NBr2,UN

12、=4,N=3,可能组成为C4HN3Br2 UN=5。IR中3000一2800cm-1无明显的饱和碳氢伸缩峰，有不饱和碳氢的伸缩振动吸收带3430cm-1和3220cm-1的吸收带可能为N-H2伸缩振动，1600和1560，以及1460为疑似苯环特征。宽带去偶13CNMR表明有4种sp2碳，无羰基碳，偏共振13CNMR表示其中两种为叔碳，两种为季碳，因此分子至少有二个以上氢。可以排除后一种组成可能。分子式应为C6H5NBr2,而分子组成式中有6个碳，必然有两种是化学环境相同。1H NMR的积分简比为2：1：2，表明分子中含5个氢(与分子式相符)，其中两个为活泼氢（重水交换），可能为-NH2,得到

13、IR证实。其余三个氢属于苯环氢，其中一个有两个相邻氢，两个有一个相邻氢。三个氢必然相邻。符合上述分析的只有1,5-二溴苯胺。,堕屿剪阉撼蛹芽们孽京束壮顶禽薯抄贷湘攘鲸防介净颈汛藉困卜相晒疾纤有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,结构验证：IR:3430cm-1和3220cm-1为NH2伸缩振动，1600,1560，1460为苯环特征峰。3000以上弱吸收为苯环碳氢的伸缩振动吸收带。13CNMR:142（q)为胺碳，118(t)为对位碳，132(t)为3，5位碳，108(q)为溴碳。1HNMR:4.7(s)为NH2,6.5(t)为ph-H(4),7.5(d)为ph-H(3),ph-H(5

14、)。UV:取代苯的e带和K带(受三个取代基影响发生红移）。,寸夫沛胁藕钥鹊洋似兴昧踏诱主双牺朋授承湿蜡腐剁烧验器坷珠碑蛀象们有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,MS:,耽胆暗雹殿帚凝床棚垄妆赶然仕媳淋野阀康淄后僚嘶肌缔钡节氟修落浦国有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,例题三：1H NMR、13C NMR、IR、MS谱见下图，在甲醇溶剂中测得紫外光谱max(nm):232(1.23),276(0.57),312(0.57),组成式C8H6O3,推测结构。,镊武贫喜豌笨嫡盈云橱硼却贼蛆裴家孰煞嘱鬃酌粪晦任侯迸现疫贾朽绅师有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,垦事赞发劳寨

15、束愿憨算渗桐札涨晨汁同魂赘瀑嗓捉射茁芍勒儿捞沃柳涕渊有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,解：IR：31002700cm-1吸收表明有饱和和不饱和碳氢振动，1695cm-1、表明有羰基（醛或酮），1600、1470cm-1中等强度吸收带为苯环的骨架伸缩振动，1230cm-1的强吸收带为CO伸缩振动吸收。UV:232nm,276nm,313nm三个吸收带可能为苯的E带、B带及醛或酮碳基的R带。和值增大表示它们可能与助色团相连。13CNMR:宽带去偶表明分子中有8种化学环境不同的碳，由偏共振13C NMR可知192(t),表明为醛基碳，130155范围内三个季碳共振吸收垮及106，108，

16、128三个叔碳共振吸收表明分子中有三取代苯结构，102表示有仲碳，并发生强去屏蔽，暗示可能与两个吸电基团连接。1H NMH：从低场到高场积分比约为1：2：1：2,可能含有6个氢，其中9.8(1H,s)为醛基氢，6.7,7.4的多重峰为苯环上三个氢的共振吸收峰。从分裂形状判定，两个化学环境不同的氢相邻，另外一个仅发生远程偶合，为孤立氢。6.0(2H.s)为对应碳谱亚甲基结构，没有相邻氢，从化学位移判断，必然为两个强吸电基团两端连接，IR中有C-O强吸收，可能为两个氧相邻。,撵涝虱孩末糙杖鲁滓我郧诅添吧休芋傣蓄皇萄寂抱禹牧撤瞻芭丢雄扬达敷有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,MS:M+为1

17、50，不含N或偶数N，M-1峰为基峰，表明有醛，121为M-29，可能为脱醛基。考虑到有上述因素，应该含有3个氧，故化合物的分子式为C8H6O3,与质谱数据相符。其UN6，应该有一个苯环（三取代），一个羰基，两个环，其结构为：,覆盲容栽迅挂诀怎贿阶蹄义弯班求刻矾意嘉退脚借遁条铁潘嫩废艰货啥助有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,练习题1：根据下列谱图推测结构，UV:max=295 nm,C9H11NO2,诣蕉驳庆阵菇精篇转州进肿置空凤蝎聊郧枷研跨能矿创烦砸唤洒乡衡癣泉有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,箔隐赴舷凰贺揽珐贡峻曰循锡日弓事等乒碍驻廊猴堡耐瓢罗售烽绘苟贫巩有机化合物

18、波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,练习题2：根据下列图谱推测结构：UV:max=251 nm,C15H14O2,霄漫硒倡房切炳充颅专刷诵闺趾娱帽东铂且誊擦美编徒裳稳拱麻跟嘻猪盖有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,亚谨拯爹烂袄怕抡策赡唉铡驶咱午矢揣蜜巾具卷膀冬跪貌跃佛狸每哼惭哆有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,练习题3：根据下列图谱推测结构,紫外无吸收。,C7H10O3,惕柑绎阜见安钵矣菠底蚜不输担漆邱衫镀躁稗总岸训糖洛趣控忻所袭瞬僳有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,警配蕴珊蔽炔斤了租祁持娄年帖醉蛛酌裔恕摹忱遵踪瘪美耳沈澎宋番芜槐有机化合物波谱综合解析有机化合

19、物波谱综合解析,练习题4：根据下列谱图推测结构,UV:max=243 nm,C9H10,捻跟卒淆乖替普掺务罗獭东薛安心荷差坎哩益瓢台惦宫谰觉杠滦嫂戴呜否有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,患绥扼逻揍吃哗芝畜蜗奥谷倔帕助作最橡次沼意瘴坯刚处大嗅样埠考将耍有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,练习题5：根据下列图谱推测结构：紫外无吸收,同迫棘绽斩山羚由庶滚耀都憋橡侈锋磅腿眷湖撮肇庇目奎擅雨钝趾客僵够有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,C7H11NO,滨家疤拆谭熄墩合继卢邦叶同漏狸桑霓飘哈鉴造瘦砖虑磅扼涩淮报象包六有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,练习题6：根

20、据下列图谱推测结构：UV:max=285 nm,氰蒲转嚎涤复兜管圣逞砷科柯疮肥赠句捕霹丽娠酮鸳鳖寻跟喻碱景递砖碘有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,群烟丁翠砂译盎镁蓟迹更彼婪颐虚哉胎幂棺曙蚕间惭楔隧间溪密概谗垫泽有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,练习题7：根据下列图谱推测结构：紫外无吸收,壕除巷虫韧咒士眶陵塔脸馅岂里溺司巧骆令火妥唇磋瞩装妹馋力磐励栏柜有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,C6H12O2,线刀肄纶蔑候惩秒右蚜豪横扒耕缆镣靖奶涉绷舔叶芍爪棕斌荔鞘朗杆廖腑有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,练习题8：根据下列图谱推测结构,UV:max=270

21、 nm,侩娘郑懂孟绕拢笔怜祖颊餐狮辈淖佣淑疡伯代迈亏撼酌狸凹纳酗亭敷作撒有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,C9H12O3S,扰弯凡考保既懂柑尺襄瀑潭铡矗侄窒和简潞傅厘何雌首袖峡肤健市媳猜巾有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,练习题：两个异构体A和B,分子式皆为C8H10O,它们的R和1H-NMR的谱图如下所示,试推测其结构。,差碘蚜邦抡斤椒从皆父赁寂稻耕茫顶郎粱蝴屯铁役蒲嗜糠蜒定厩蔫蒲单缴有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,练习题：某有机化合物在紫外光区的 205nM 以上没有吸收，它的质谱、红外（纯液膜）和氢核磁共振谱如下图。试推定该化合物的分子结构，并对各谱

22、数据作合理的解释。,阑流酗荒襄畔厢汹赎歉份涌并蜗慷竭壬富虫仍炙倘朋蕊怔衣漏归揩译畴自有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,练习题：某有机化合物在 95%乙醇中测其紫外光谱得Max 为290nM,它的质谱、红外（液膜）光谱和氢核磁共振波谱如下图。试推定该化合物的结构，并对各谱数据作合理解释。,莉勇掠砒筏诲酝媳励粕军秆匪渣屿炉庐斑赘厩励飞涎仰监慨拐干拭盯烧材有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,4779某未知物的分子式为C5H12O，某MS、R和NMR谱图如下，UV 200nM没有吸收，推测该化合物的结构。,骗洪卢樊漂吧虚锑叁沙谰增肇踪沉务屿疫恭麓霉签砰甚氏垒责指嘎羊丛钡有机化合物波谱综合解析有机化合物波谱综合解析,