綜合譜圖解析

波譜分析教程之十二：

多譜綜合解析

甘海峰各種圖譜解析的主要著眼點一、質譜（MS）從M.+－－分子量從(M+2)/M、（M+1)/M查貝農表，估計C數(shù)從M、M+2、M+4－－Cl、Br、S氮律主要碎片離子峰－－官能團二、NMR積分曲線－－H個數(shù)2.化學位移－－各類質子3.從偶合裂分－－各基團的相互關系4.判斷活潑H－－加D2O

三、

IR

判斷各種官能團含O:含N:芳環(huán)－－取代炔、烯－－類型四、

UV共軛體系、發(fā)色團從B帶精細結構－－苯環(huán)的存在綜合解析譜圖的一般程序

一、波譜綜合分析的步驟：波譜分析的目的在于推斷化合物的結構式，即結構鑒定。其主要步驟：1.純度檢查：可用熔點、折光率和各種色譜法判斷樣品的純度。如果樣品不是純物質，必須進行分離提純。2．確定分子式。確定分子式的方法有：(1)質譜法或冰點下降法等測定未知物的分子量，結合元素分析結果可以計算出化合物的分子式。(2)

根據(jù)高分辨質譜給出的分子離子的精確質量數(shù)，查貝農表或萊德伯格表計算得出，也可根據(jù)低分辨質譜中的分子離子峰和M+1，M+2同位素峰的相對豐度比，查貝農表來推算分子式。(3)

由核磁共振13CNMR寬帶去偶譜的峰數(shù)和峰的強度估算碳原子數(shù)，結合分子量，判斷分子對稱性。由偏共振去偶譜或DEPT譜得到與各碳相連的氫原子數(shù)，由1HNMR的積分曲線高度比也可認別各基團含氫數(shù)目比，確定化合物分子式?？赏ㄟ^元素定性分析確定分子中是否含有雜原子，如含有N、S、X（鹵素）等元素，還需測定其含量。分子是否含氧，可從紅外光譜含氧基團（OH、C=O、C-O等）的吸收峰判斷。

3．計算化合物的不飽和度。計算不飽和度對判斷化合物類型很有必要。如不飽和度在1～3之間，分子中可能含有C=C、C=O或環(huán)，如不飽和度≥4，分子中可能有苯環(huán)。4．結構單元的確定。5．可能結構式的推導。6．化合物的確定。二、不同化合物的譜圖特征

1.取代苯環(huán)氫譜：6.5~8.0ppm有峰,除對位取代外,峰形復雜碳譜:110~165ppm有峰,一般有取代的碳原子化學位移明顯移向低場質譜:存在39,51,65,77序列;?？梢?1,92,分子離子峰強紅外:~3030,~1600,~1500cm-1,苯環(huán)取代區(qū)670-910cm-1有峰紫外:吸收波長大于250nm2.正構長鏈烷基無紫外吸收氫譜碳譜:處于高場質譜:29,43,57——系列，各峰頂形成光滑曲線紅外：2920，2850強吸收，1470吸收，723cm-1弱吸收3．醇和酚羥基可用重水交換，氧存在使碳譜中碳原子化學位移移向低場質譜：醇通常不顯示分子離子峰，但可見M－18，伯醇顯示強31，仲、叔醇顯示強31＋14n峰紅外：3300cm-1處的羥基強寬峰，1050-1200cm-1C-O振動吸收，酚比醇高波數(shù)。醇無紫外吸收，酚有紫外吸收且介質從中性變堿性時，吸收移向長波方向伴強度增加。4.羰基化合物

解析實例

例1：某未知物C11H16

的UV、IR、1HNMR、MS譜圖及13CNMR數(shù)據(jù)如下，推導未知物結構。未知物碳譜數(shù)據(jù)序號δc（ppm）碳原子個數(shù)序號δc（ppm）碳原子個數(shù)1143.01632.012128.52731.513128.02822.514125.51910.01536.01

解：1.從分子式為C11H16

，計算Ω＝4；

2.結構式推導

UV:240～275nm吸收帶具有精細結構，表明化合物為芳烴；

IR:695、740cm-1

表明分子中含有單取代苯環(huán)；

MS:m/z148為分子離子峰，其合理丟失一個碎片，得到m/z91的芐基離子；

13CNMR:在（40～10）ppm

的高場區(qū)有5個sp3雜化碳原子；

1HNMR:積分高度比表明分子中有1個CH3和4個－CH2－，其中（1.4～1.2）ppm

為2個CH2的重疊峰；因此，此化合物應含有一個苯環(huán)和一個C5H11

的烷基。

1HNMR譜中各峰裂分情況分析，取代基為正戊基，即化合物的結構為：3.指認（各譜數(shù)據(jù)的歸屬）MS：主要的離子峰可由以下反應得到：

各譜數(shù)據(jù)與結構均相符，可以確定未知物是正戊基苯。

例2：某未知物的IR、1HNMR、MS譜圖及13CNMR數(shù)據(jù)如下，紫外光譜在210nm以上無吸收峰，推導其結構。序號δc（ppm）碳原子個數(shù)序號δc（ppm）碳原子個數(shù)1204.01532.012119.01621.71378.01712.01454.51

未知物碳譜數(shù)據(jù)（1）分子式的推導

MS：分子離子峰為m/z125，根據(jù)氮律，未知物分子中含有奇數(shù)個氮原子；

13CNMR：分子中由7個碳原子；

1HNMR：各質子的積分高度比從低場到高場為1：2：2：6，以其中9.50ppm1個質子作基準，可算出分子的總氫數(shù)為11。

IR：1730cm-1

強峰結合氫譜中9.5ppm

峰和碳譜中204ppm

峰，可知分子中含有一個－CHO；由相對分子量125－C×7－H×11－O×1＝14，即分子含有1個N原子，所以分子式為C7H11NO。（2）計算不飽和度Ω＝3。（該分子式為合理的分子式）（3）結構式推導

IR：2250cm-1

有1個小而尖的峰，可確定分子中含一個R－CN基團；

13CNMR：119ppm

處有一個季碳信號；

不飽和度與計算值相符。

UV：210nm以上沒有吸收峰，說明腈基與醛基是不相連的。

1HNMR：

可能組合的結構有：

計算