有機波譜綜合解析

第五章綜合解析

MS：確定化合物的分子量、分子式、含氮數(shù)、鹵素等

UV：推測化合物的共軛體系；

IR：可能具有的官能團；

1H-NMR：含氫官能團及所處的化學(xué)環(huán)境、連接形式、氫的個數(shù)；

13C-NMR：碳核類型、個數(shù)等；解析步驟：(1).確定分子式(2).計算不飽和度(3).根據(jù)氫譜、碳譜及紅外提出結(jié)構(gòu)單元(4).連接結(jié)構(gòu)單元、提出可能結(jié)構(gòu)(5).對提出的結(jié)構(gòu)進行排除和驗證（用MS驗證）根據(jù)譜圖來推斷化合物結(jié)構(gòu)分子式的確定方法：1、元素分析法（燃燒法）某化合物M=73,測得C49.4%,H9.8%,N19.1%,可求得:C:H:N=(49.4/12):(9.8/1):(19.1/14)=4.12:9.8:1.36≈3:7:1(C3H7N)n根據(jù)M=73,n=1;剩余質(zhì)量數(shù)16,含一個氧。

故分子式為C3H7NO2、高分辨質(zhì)譜法3、同位素法

M，M＋1，M+2的相對豐度推斷4、綜合譜圖法

MS：同位素、分子量、含氮數(shù)（結(jié)合IR確定nN）、鹵素等

13C：含碳數(shù)

1H：含氫數(shù)

IR：雜原子數(shù)無13C時,nC=(M-16nO-nH-nN-nCl)/12

同樣，可確定其它原子.

不飽和度的計算

f＝1＋n4-(n1-n3)/2n4：四價元素的個數(shù)，如Cn1：一價元素的個數(shù)，如H，Cl，Brn3：三價元素的個數(shù)，如N，P

例1

1.推斷分子式

MS：M=114，nN

=0或為偶數(shù)，不含Cl,BrIR:1720cm-1（s）

C=O(結(jié)合氫譜和碳譜為酯基COO)1670cm-1(m)

C=C（結(jié)合碳譜進一步確認，結(jié)合氫譜為二取代類型,980cm-1確定為CH=CH）

1HNMR:

積分比例（高場到低場）：3:3:2:1:1nH=10

13CNMR:6條譜線，nC≥6

結(jié)合上述信息：分子式為C6H10O2（M=114，符合）2.計算不飽和度

f=1+6-10/2=2(結(jié)合上述信息為：COO，C=C)3.根據(jù)1HNMR推斷結(jié)構(gòu)單元注：結(jié)合已推斷的官能團以及質(zhì)子化學(xué)位移推斷質(zhì)子的化學(xué)環(huán)境

δ=1.2,3H,tCH3CH2

δ=1.9,2H,dCH3CH=CH（結(jié)合烯烴二取代確定類型）δ=4.2,2H,qCH3CH2O-C=Oδ=5.85,2H,m(dq)CH3CH=CH-（強3J耦合和弱4J耦合）δ=6.8~7.2,mCH3CH=CH（強耦合）結(jié)構(gòu)單元：CH3CH2O-C=OCH3CH=CH剩余單元：04.連接結(jié)構(gòu)單元CH3CH=CHCOOCH2CH3從1HNMR和IR判斷構(gòu)型：δ=5.85質(zhì)子耦合常數(shù)：

3J=(5.90-5.72)×100=18Hz，反式構(gòu)型

IR:根據(jù)980cm-1也可以判斷為反式構(gòu)型5.驗證結(jié)構(gòu)依據(jù)：質(zhì)譜裂解是否符合優(yōu)勢開裂過程例2

1.推斷分子式

MS：M=200，nN

=0或為偶數(shù)，nCl=1IR:2500~3200cm-1(s,寬),1710cm-1(s)

COOH1400-1600（m）苯環(huán)

1HNMR:

積分比例（高場到低場）：3:1:2:2:1nH=9

13CNMR:6條譜線，nC≥7C7H9ClO2200-12×7-9-35-32=40(兩個C，一個O)

分子式為：C9H9ClO32.計算不飽和度

f=1+9-10/2=5(結(jié)合上述信息為：COOH，苯環(huán))3.根據(jù)1HNMR推斷結(jié)構(gòu)單元

δ=1.7,3H,dCH3CHδ=4.7,1H,qCH3CH（與兩個電負性基團相連）δ=6.5~7.54H，貌似AB苯環(huán)對位二取代δ=10.8-COOH結(jié)構(gòu)單元：CH3CH,-COOH,苯環(huán)對位