波譜分析綜合解析-課件

綜合解析1ppt課件

綜合解析：利用各種波譜的特點(diǎn)和長(zhǎng)處以某一譜學(xué)方法為主體，配合其他譜學(xué)技術(shù)，確定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的過(guò)程。現(xiàn)階段，常以13C-NMR為主體，配合1H-NMR、IR、UV、MS等波譜技術(shù)并將必要的物理，化學(xué)性質(zhì)結(jié)合起來(lái)來(lái)完成有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)研究工作。2ppt課件一、結(jié)構(gòu)解析的常規(guī)程序純度確定分子式確定平面結(jié)構(gòu)式確定不飽和度確定立體構(gòu)型構(gòu)象確定mp.、TLC、HPLC、GC元素分析、HR-MS、NMR∪＝x＋z/2－y/2＋1UV、IR、MS、NMRCD、ORD、NOE、x-ray3ppt課件二、常用譜學(xué)方法提供的結(jié)構(gòu)信息13C-NMR①判定碳原子個(gè)數(shù)及其雜化方式（sp2,sp3）②根據(jù)DEPT譜判定碳原子的類型（伯、仲、叔、季）③根據(jù)化學(xué)位移值判定羰基的存在與否及其種類④根據(jù)化學(xué)位移值判定芳香族或烯烴取代基的數(shù)目并推測(cè)取代基的種類4ppt課件AldehydesKetonesAcidsAmidesEstersAnhydridesAromaticringcarbonsUnsaturatedcarbon-sp2Alkyne

carbons-spSaturatedcarbon-sp3electronegativityeffectsSaturatedcarbon-sp3noelectronegativityeffectsC=OC=OC=CC≡C2001501005002001501005008-3015-5520-6040-8035-8025-6565-90100-150110-175155-185185-220Correlationchartfor13CChemicalShifts(ppm)C-OC-ClC-BrR3CHR4CR-CH2-RR-CH3RANGE/5ppt課件1H-NMR

①根據(jù)積分曲線的數(shù)值推算結(jié)構(gòu)中質(zhì)子個(gè)數(shù)②根據(jù)化學(xué)位移值判定結(jié)構(gòu)中是否存在羧酸、醛、芳香族、烯烴和炔烴質(zhì)子③根據(jù)化學(xué)位移值判定結(jié)構(gòu)中與雜原子、不飽和鍵相連的甲基、亞甲基和次甲基的存在與否④根據(jù)自旋-自旋耦合裂分判定基團(tuán)的連接情況⑤根據(jù)峰形判定結(jié)構(gòu)中活潑質(zhì)子的存在與否6ppt課件IR

①判定結(jié)構(gòu)中含氧官能團(tuán)的存在與否（特別是結(jié)構(gòu)中不含氮原子時(shí)，非常容易確定OH、C=O、C-O-C這幾類官能團(tuán)的存在與否）②判定結(jié)構(gòu)中含氮官能團(tuán)的存在與否（非常容易確定NH、C≡N、NO2等官能團(tuán)的存在與否）③判定結(jié)構(gòu)中芳香環(huán)的存在與否④判定結(jié)構(gòu)中烯烴、炔烴的存在與否和雙鍵的類型7ppt課件MS

①根據(jù)分子離子峰判定分子量（但需注意的是有時(shí)觀測(cè)不到分子離子峰）②判定結(jié)構(gòu)中Cl、Br原子的存在與否(根據(jù)M+2、M+4峰的峰高比)③判定結(jié)構(gòu)中氮原子的存在與否（氮律、開(kāi)裂形式）④簡(jiǎn)單的碎片離子可與其他圖譜所獲得的結(jié)構(gòu)片段進(jìn)行比較8ppt課件三、綜合解析的過(guò)程

（一）、分子式的推斷

1、碳原子個(gè)數(shù)的推斷根據(jù)13C-NMR圖譜的吸收峰數(shù)推測(cè)碳原子的個(gè)數(shù)，但應(yīng)注意結(jié)構(gòu)中是否存在對(duì)稱或部分對(duì)稱現(xiàn)象，以免對(duì)結(jié)構(gòu)推斷產(chǎn)生誤導(dǎo)。

2、質(zhì)子個(gè)數(shù)的推斷根據(jù)DEPT譜可以獲得與各個(gè)碳原子相連的質(zhì)子的個(gè)數(shù)，其質(zhì)子總和可簡(jiǎn)單地計(jì)算出來(lái)。此結(jié)果與根據(jù)1H-NMR的積分強(qiáng)度比算出的質(zhì)子數(shù)應(yīng)當(dāng)一致。但應(yīng)注意活潑質(zhì)子的存在與否（與氮、氧原子連接的質(zhì)子）。

9ppt課件

3、氧原子個(gè)數(shù)的推斷

IR中υO(shè)H、υC=O、υC-O-C特征吸收峰的存在與否可判斷連氧官能團(tuán)的有無(wú)。此外，還可結(jié)合13C-NMR和1H-NMR譜的化學(xué)位移值及含氧化合物在13C-NMR，1H-NMR，MS等圖譜中應(yīng)出現(xiàn)的相關(guān)峰來(lái)確定結(jié)構(gòu)中含氧官能團(tuán)的存在與否。

4、氮原子個(gè)數(shù)的推斷如MS中的分子離子峰是奇數(shù)，根據(jù)“氮律”可推測(cè)結(jié)構(gòu)中可能含有奇數(shù)個(gè)氮原子。常利用質(zhì)譜的“氮律”配合其他譜圖來(lái)推測(cè)結(jié)構(gòu)中氮原子的存在與否及其個(gè)數(shù)。

10ppt課件5、鹵素存在與否的判定根據(jù)MS譜中同位素峰強(qiáng)度比很容易判斷結(jié)構(gòu)中Br和Cl原子的存在與否及其個(gè)數(shù)。

6、硫、磷存在與否的判定按1~5程序分析完后仍有未解決的問(wèn)題時(shí)，應(yīng)當(dāng)以IR為中心配合其他譜圖來(lái)推斷結(jié)構(gòu)中是否含有硫、磷等原子。以上6項(xiàng)是確定分子式的方法，但并不是所有的結(jié)構(gòu)研究都必須經(jīng)由這一過(guò)程，應(yīng)根據(jù)情況的不同而靈活掌握。11ppt課件（二）、不飽和度（Ω）的計(jì)算確定化合物的分子式后，便可以進(jìn)行不飽和度的計(jì)算。

通過(guò)計(jì)算，根據(jù)不飽和度可判定化合物是屬于芳香族還是脂肪族，這在確定化合物結(jié)構(gòu)的過(guò)程中可提供非常有價(jià)值的信息。12ppt課件

（三）、結(jié)構(gòu)片斷的確定和連接以某些熟知的官能團(tuán)或結(jié)構(gòu)片斷為出發(fā)點(diǎn)，擴(kuò)大未知的結(jié)構(gòu)片斷。用該方法可推測(cè)出若干個(gè)結(jié)構(gòu)片斷，最后把這些結(jié)構(gòu)片斷組合在一起就可以推斷整個(gè)化合物的結(jié)構(gòu)。一般情況下應(yīng)以一種分析方法中獲得的信息反饋到其他分析方法中，各種譜學(xué)方法所獲得的信息相互交換，相互印證，不斷增加信息量，這樣才能快捷地獲得正確結(jié)論化合物結(jié)構(gòu)推導(dǎo)的重點(diǎn)是應(yīng)掌握各結(jié)構(gòu)片斷之間的相互關(guān)系，推斷出相互關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)片斷。13ppt課件例1根據(jù)下列圖譜確定化合物（M=72）結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明依據(jù)。14ppt課件15ppt課件解：1、分子式的推斷：分子離子峰72，13CNMR顯示：分子中有1個(gè)CH3,CH2,CH；剩余質(zhì)量72-15-14-2×13=17，提示可能有OH;IR圖譜顯示有明顯的OH伸縮振動(dòng)。故確定分子組成為CH3,CH2,2×CH，OH.分子式：C4H8O2、不飽和度計(jì)算：Ω=4-8/2+1=13、結(jié)構(gòu)單元的推斷：IR的解析波數(shù)/cm-1歸屬IR結(jié)構(gòu)信息3365羥基伸縮振動(dòng)羥基乙烯基烯烴甲基3083不飽和碳?xì)渖炜s振動(dòng)2979飽和碳?xì)渖炜s振動(dòng)1646雙鍵碳碳伸縮振動(dòng)1452飽和碳?xì)渥冃握駝?dòng)1371甲基對(duì)稱變形振動(dòng)1065991,912c-o伸縮振動(dòng)不飽和碳?xì)渥冃握駝?dòng)，乙烯基烯烴16ppt課件化學(xué)位移積分裂分峰數(shù)歸屬推斷結(jié)構(gòu)信息1.33H雙峰CH3CH3*-CH乙烯基烯烴2.11H單峰OHCH2-OH*羥基4.31H多重峰CHCH3-CH*-OCH3-CH-O5.11H多重峰CH=CH25.31H多重峰CH=CH25.91H多重峰CH=CH化學(xué)位移偏共振多重姓歸屬推斷結(jié)構(gòu)信息22qCH3C*H3-C4個(gè)碳；1個(gè)CH3,1個(gè)C*H-O，1個(gè)乙烯基烯烴69dCHC-C*H-O114tCH2=C*H2142dCH=C*H1HNMR解析：13CNMR解析：17ppt課件4、分子結(jié)構(gòu)的推斷結(jié)構(gòu)單元：結(jié)構(gòu)式：5、MS驗(yàn)證結(jié)構(gòu)4、分子結(jié)構(gòu)的推斷18ppt課件例2

根據(jù)下列圖譜確定化合物（M=146）結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明依據(jù)。19ppt課件20ppt課件解：1、分子式的推斷：分子離子峰146，13CNMR顯示：分子中有2個(gè)CH3,2個(gè)CH2,2個(gè)C=O；剩余質(zhì)量146-2×15-2×14-2×28=32，提示可能還有兩個(gè)O;IR圖譜顯示有明顯的C-O-C伸縮振動(dòng)譜。故確定分子組成為2×CH3,2×CH2,2×CO.分子式：C6H10O42、不飽和度計(jì)算：Ω=6-10/2+1=23、結(jié)構(gòu)單元的推斷：IR的解析波數(shù)/cm-1歸屬IR結(jié)構(gòu)信息2955飽和碳?xì)渖炜s振動(dòng)1個(gè)酯羰基1個(gè)酮羰基1740,1715羰基伸縮振動(dòng)1438飽和碳?xì)渥冃握駝?dòng)1203~1104C-O-C不對(duì)稱伸縮振動(dòng)1029C-O-C對(duì)稱伸縮振動(dòng)21ppt課件化學(xué)位移積分裂分峰數(shù)歸屬推斷結(jié)構(gòu)信息3.43H單峰CH3CH3*-oCH3O3.62H單峰CH2O=C-CH2*-C=OO=C-CH2-C=O3.73H單峰CH3CH3*-O-C=OCH3-O-C=O4.12H單峰CH2O=C-CH2*-O化學(xué)位移偏共振多重姓歸屬推斷結(jié)構(gòu)信息46tCH2C*H3-C=O6個(gè)碳，6個(gè)峰，分子無(wú)對(duì)稱性；2個(gè)OCH3,2個(gè)羰基52qCH3C*H3-O60qCH3C*H3-O-C=O78tCH2O=C-C*H2-O168sCO-C*=O242sCC-C*=O1HNMR解析：13CNMR解析：22ppt課件4、分子結(jié)構(gòu)的推斷結(jié)構(gòu)單元：結(jié)構(gòu)式：5、MS驗(yàn)證結(jié)構(gòu)4、分子結(jié)構(gòu)的推斷23ppt課件例3、某化合物分子式是C9H11NO(M=149),根據(jù)下列圖譜解析化合物的結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明依據(jù)。24ppt課件25ppt課件26ppt課件1、

一個(gè)末知物的元素分析，MS、IR、NMR、UV如圖所示，是推斷其結(jié)構(gòu)式。27ppt課件5522128ppt課件2：有一化合物圖譜如下，根據(jù)所給信息確定化合物的結(jié)構(gòu),寫出其推導(dǎo)過(guò)程。MS（m/z）:210(M+),105,77,51UV(λmax):260nmIR(Cm-1):1680,1590,1500,8201H-NMR(δppm):7.2-7.7(3H,m),7.8-8.1(2H,m)13C-NMR（δ）:196(s),135(d),133(s),131(d),130(d)

29ppt課件30ppt課件31ppt課件3：根據(jù)下列圖譜確定化合物（M=132）的結(jié)構(gòu),并說(shuō)明依據(jù)。32ppt