谱图综合解析实例.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,谱图综合解析实例.,四大波谱的功能概括,2026/9/14,UV,谱,能获取有关化合物中是否存在,芳香,体系或,共扼体系,的信息，并可从最大吸收值的数据，判断共轭体系或芳香体系上,取代,的情况；,从,IR,谱和,NMR,谱能获取鉴定分子结构最有用和最重要的信息；,IR,谱提供分子中具有,哪些官能团,的信息；,1,HNMR,谱提供分子中各种类型,氢的数目,、,类别,、,相邻氢之间,的关系，而,1,3,C-NMR,谱则可给出分子中的,全部碳原子数,以及,sp,2,和,sp,3,碳原子的,相对数目,，亦可提供有关其对称元素及其官能团性质的信息；,从,MS,谱能获取化合物的,分子量,及,分子式,等信息。,2026/9/14,官能团的多谱图相互印证,红外,光谱 观测特征区产生的,3030cm,-1,1600cm,-1,1500cm,-1,附近的吸收带；同时可观测指纹区在,650-900cm,-1,出现的,苯环取代类型吸收带,。,芳环骨架振动,1600cm-1,和,1500cm-1,吸收峰一般发生裂分在,1600cm-1,1580cm-1,和,1500cm-1,1450cm-,附近出现,两对,谱峰。,氢核磁,共振波谱观测化学位移在,6.6-9.0,附近的芳烃质子的谱峰，烷基单取代一般产生一个单峰（宽）；对位取代一般产生四个谱峰；其他取代类型峰形都较复杂。,碳核磁,共振波谱观测化学位移在,110-165ppm,附近的芳烃碳的谱峰，一般取代碳原子的化学位移都明显移向低场且偏共振去藕时为单峰。,质谱,应当出现,m/z=77,51,系列峰，碳和苯环相连时一般还出现,m/z=91,65,39,系列峰，有时还产生,m/z=92,的重排峰,.,紫外光谱,出现,B,吸收带,（,254nm,附近）。,芳环的存在,2026/9/14,羰基化合物在氢核磁共振波谱中没有信息，但在红外光谱、碳核磁共振波谱、质谱和紫外光谱中均有明显的特征谱峰。,红外光谱,观测特征区产生的,1650-1850 cm-1,附近的,羰基,吸收带，不同拨基化合物的吸收峰位置不同；,碳核磁共振波谱观测化学位移在,165-210,附近的芳烃碳的谱峰，一般,醛酮羰基,化学位移,大于酸醋,出现在,180-210,；,质谱拨基化合物在质谱中主要以,a,断裂,为主，产生一些包含碳基的碎片离子峰；,紫外光谱出现,R,吸收带。,醛酮,R,吸收带出现在,280,290nm,附近，,酸醋,R,吸收带出现在,200-210nm,附近,羰基的存在,2026/9/14,在饱和碳氢化合物在紫外光谱中没有信息，但在红外光谱、氢核磁,共振波谱、碳核磁共振波谱和质谱中均有明显的特征谱峰。,红外光谱观测特征区产生的约,2900cm-1,，约,2800cm-1,附近的,饱和碳氢伸缩振动,吸收带；同时可观测在,1380cm-,和,1460cm-1,附近出现的碳氢,变形振动,吸收带。支链存在甲基对称变形振动,1380cm-1,谱峰发生裂分，,异丙基,裂分成,等高双峰,；,偕二甲基,裂分成,4:5,的双峰,；,叔丁基,裂分成,1:2,的双峰,；同时在约,1100cm-1,出现,C-C,骨架吸收峰；,氢核磁,共振波谱观测化学位移在,1.0-2.0,附近的饱和质子的谱峰，饱和质子,与电负性基团,相连化学位移移向,低场,（化学位移可达,5.0,),，一般都能观测到反映碳氢基团连接方式的偶合峰组。,碳核磁,共振波谱观测化学位移在,小于,60,附近的饱和碳的谱峰，饱和碳,与电负性基团相连,化学位移移向低场（,化学位移可达,90,),。几乎每一个化学环境稍有不同的碳都会产生可分辨的吸收峰，进而可获得分子骨架结构信息。,质谱应当出现,m/z=29,43,57,烷基离子系列峰,饱和碳氢的存在,2026/9/14,羟基,的存在经基化合物由于极易形成,氢键,，不同的测试条件对谱图的影响比较大。,红外光谱 观测特征区产生的约,3300cm-1,附近的,羟基伸缩,振动吸收带（缔合）；同时可观测在,1050-1200cm-,附近出现的,C-O,伸缩,振动吸收带。,氢核磁共振波谱 羟基的化学位移由于受氢键的影响，因此,无定值；可通过氢交换方法确定羟基等活泼氢；一般脂,肪醇羟基,的化学位移在,0.5-5.9,；酚羟基,的化学位移在,4.5-8,。,碳核磁共振波谱 羟基在碳谱上不能直接反映，但,与羟基相连的碳原子,化学位移,移向低场,。,质谱经基化合物一般不出现分子离子峰，常出现,M-H,2,O,M-H,2,0-CH,4,碎片愈子峰：断裂类型以,断裂,为主，应当出现,m/z=31,和,31,n14,离子系列峰，其中,伯醇,m/z=31,应为,基峰,。,羟基的存在,2026/9/14,氨基化合物与羟基化合物一样也容易形成氢键，在谱图解析时要充分 考虑氢键的影响。,红外光谱观测特征区产生的,3300-3500cm-1,附近的,氨基（,-NH,2,）,伸缩,振动吸收带，游离,伯胺,在约,3400cm-1,和约,3500cm-1,附近出现,双峰,，而,仲胺,在,3300-3450cm-1,出现一个谱峰；氢键使其波数低移约,100cm-1,。,氢核磁共振波谱氨基的化学位移由子受氢键的影响，因此,与羟基一样也,无定值,；可通过氖交换方法确定氨基、羟基等活泼氢；一般,酰胺氨基,的化学位移在,7-8,，,脂肪胺氨基,的化学位移在,0.5-5,，,芳香胺氨基,的化学位移在,2.5-5,.,碳核磁共振波谱氨基在碳谱上也不能直接反映，但与氨基相连的碳原子化学位移也向低场位移。,质谱氨基,化合物的断裂类型以,断裂,为主，,丢掉最大烷基,的断裂反应产生,基峰,，例如伯胺,m/z=30,为基峰；此外,断裂的产物常常发生四元环过度的重排反应，产生,m/z=44,，,58,等系列峰。,胺基的存在,2026/9/14,谱图综合解析一般程序,1.,推导分子式，计算,不饱和度,(1),由高分辨质谱仪测得精确分子量，推断分子式。,(2),由质谱的分子离子峰及同位素峰的相对强度推导分子式。,(3),由质谱的分子离子峰确定分子量，结合元素分析求得最简式导出分子式。或结合,NMR,谱推导的氢原子数目及碳原子数目之简比，确定化合物的分子式。,2.,不饱和基,的判断,不饱和度大于零的化合物，从,IR,谱（,C=O,，,C=C,，苯环，,C,C,），,1,H NMR,（羧氢，醛氢，烯氢，芳氢），,13,C NMR,（,C=O,，,C=C,，苯环，,C,C,），,UV,（,210 nm,以上吸收）,U,1,n,4,+(n,3,-n,1,)/2,2026/9/14,3.,活泼氢,的识别,OH,，,NH,2,，,COOH,，,CHO,可由,IR,，,1,N NMR,谱识别。,4.,13,C NMR,提供的信息,碳的种类，数目，碳原子上氢原子的数目；,5.,1,H NMR,提供的信息,氢原子种类，氢原子数目之简比，从氢的偶合裂分的情况，得到有关结构的进一步信息。,6.,综合分析,2026/9/14,例1,.,某化合物取0.31,g,溶于己于100,ml,乙醇中，用1,cm,吸收池测定,285nm,处吸光度,A=0.77，,其它波谱数据如下，推测其结构。,86（M）100,87（M+1）5.52,88（M+2）0.35,2026/9/14,2026/9/14,例1解：,1,）,确定分子式,86,（M）100,87,（M+1）5.52,88,（M+2）0.35,查贝农表：,C,5,H,10,O,u=1+5+1/2(-10)=1,2）紫外光谱,UV,R,带,2026/9/14,3,）,红外光谱,IR,1717,cm,-1,，C=O,伸缩振动,1360,cm,-1,，-CH,3,变形振动,1469,cm,-1,，C-H,变形振动,2927,cm,-1,，C-H,伸缩振动,醛和 酮,2026/9/14,4,）,核磁共振氢谱,1,H NMR,9-10无峰，没有醛质子，说明为酮,.,=2,.,4（1,H）,七重峰，,CH,=1.08（6,H）,双峰，2个,CH,3,=2.05（3,H）,单峰，邻接,C=O,的,CH,3,2026/9/14,5,）,推断结构,跟据以上分析推断结构为：,6,）,质谱验证,MS,2026/9/14,2026/9/14,例2,.,某化合物元素分析数据如下：,C=70.13%,H=7.14%,Cl=22.72%,max=258nm,试根据如下谱图推测其结构,.,2026/9/14,2026/9/14,例2解：,1）确定分子式,无分子离子峰，只能算出最简式。,C：,70.13,1/12=5.8,H:,7.14,Cl:,22.741/35.5=0.64,C,9,H,11,Cl,最简式,:,M=154,2）紫外光谱,UV,芳环,B,带,u=1+9+1/2(-12)=4,2026/9/14,3,）,红外光谱,(IR),3030,cm,-1,，1600cm,-1,，1500cm,-1,芳环特征吸收,2900,cm,-1,，C-H,伸缩振动,1480,cm,-1,，C-H,变形振动,700,cm,-1,，750cm,-1,苯环单取代特征,2026/9/14,4,）,核磁共振氢谱,(,1,H NMR),积分比：5：2：2：2（11,H）,三种,CH,2,。,=2,.,75（2,H）,三重峰，,CH,2,峰，,=3.4（2,H）,三重峰，,CH,2,峰，,=2.1（2,H）,多重峰，,CH,2,峰，,=7.2（5,H）,单峰，芳环质子信号，烷基单取代,2026/9/14,5,）,核磁共振碳谱,(,13,C NMR),偏共振多重性,归属,推断,30,t,CH,2,CH,2,-,CH,2,-CH,2,33,t,CH,2,C=C,-CH,2,-,CH,2,44,t,CH,2,Cl,-CH,2,-,CH,2,120,130,d,CH,苯环上没取代的碳,142,s,C,苯环上取代的碳,2026/9/14,6）推断结构,跟据以上分析推断结构为：,7）质谱验证,(MS),2026/9/14,2026/9/14,例3,试根据如下谱图和数据推测化合物结构,.,max,max,max,max,268,101,252,153,264,158,248,109,262,147,243,78,257,194,2026/9/14,2026/9/14,例3解：,1）确定分子式,150（,M）100,151（M+1）9.9,152（M+2）0.9,查贝农表：,u=1+9+1/2(-10)=5,C,9,H,10,O,2,2）紫外光谱,UV,芳环,B,带，无,K,带表明取代基不与苯环共轭,.,max,max,max,max,268,101,252,153,264,158,248,109,262,147,243,78,257,194,2026/9/14,3,）,红外光谱,(IR),3030,cm,-1,，1500cm,-1,，1500cm,-1,芳环特征吸收,1745,cm,-1,，C=O,伸缩振动,1225,cm,-1,，,1100,cm,-1,，C-O-C,伸缩振动,697,cm,-1,，749cm,-1,苯环单取代,特征,2026/9/14,4,）,核磁共振氢谱,(,1,H NMR),=5,.,00（2,H）,单峰，,CH,2,峰，,=1.98（3,H）,单峰,，,CH,3,峰，,=7.2 2（5,H）,单峰，芳环质子信号，烷基单取代,2026/9/14,5）推断结构,跟据以上分析推断结构为：,6,）,质谱验证,MS,2026/9/14,2026/9/14,2026/9/14,例4,根据下列谱图解析化合物的结构，并说明依据。,2026/9/14,2026/9/14,例4解：,1）确定分子式,129（,M）100,130（M+1）9.28,131（M+2）0.38,查贝农表：,u=1+8+1/2(1-19)=0,C,8,H,19,N,2,）,红外光谱解析,2026/9/14,2900,cm,-1,，2800cm,-1,，,饱合碳氢伸缩振动,1450,cm,-1,，CH,2,，CH,3,变形振动,1380,cm,-1,，,双峰，,CH,3,变形振动,1200,cm,-1,，C-N,伸缩振动,3,）,核磁共振碳谱解析,分子中有8个碳，,13,C NMR,中只有4个峰，分子有对称性。,2026/9/14,偏共振多重性,归属,推断,8,q,CH,3,CH,3,-CH,2,25,q,CH,3,CH,3,-CH,46,d,CH,CH,-N,54,t,CH,2,CH,3,-,CH,2,-N,2026/9/14,4,）,核磁共振氢谱 解析,积分比：4,.6,：4.6：35=2：2：15（19,H）,=1.0,CH,3,峰，三个,CH,3,;,=2.5（2H）,四重峰，,CH,2,峰，邻接甲基，,CH,3,-C,H,2,;,=3.0（2H）,多重峰，两个,C,H,质子信号,.,C,H,3,-CH,2,2026/9/14,5）推断结构,跟据以上分析推断结构为：,6,）,质谱验证,MS,2026/9/14,2026/9/14,2026/9/14,