第6章有机波谱分析.ppt

第6章 有机波谱分析 二、波谱解析的一般程序 1. 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； b. 由同位素相对丰度计算； c. 元素分析 + 分子量。 2. 不饱和度计算 Ω=C+1- H/2 – X/2 + N/2。 Ω0, 有不饱和键结构或者环状结构。 Ω4，有苯环结构可能。 HNMR，δ5, 双键氢存在， δ7，芳香氢存在， δ9，醛氢存在。 IR，1600-1900cm-1之间有强峰，可能含有羰基，3000~3100cm-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。 3. 官能团的确定： IR: 3100 cm-1: -NH2, -OH等活性氢的确定, 3000 cm-1: 饱和与不饱和氢的确定，~2100 cm-1: 三键和累积双键的确定，1900~1600 cm-1羰基的确定等。 UV-Vis: 共轭体系的确定(母核基本吸收波长+取代基波长变化)。 MS:不同烃类特征，苯环特征，羟基特征等。 HNMR：不同官能团的特征吸收。 4. 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，α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。 三、有机波谱分析实例 例1：由如下谱图解析C5H10O的结构？ IR谱图 NMR谱图 例2. 未知物分子式为C5H12O，它的紫外吸收光谱在200 nm以上没有吸收，它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，试确定该化合物结构？ 例4. 待鉴定的化合物(I)和(II)它们的分子式均为C8H12O4。它们的质谱、红外光谱和核磁共振谱见图。也测定了它们的紫外吸收光谱数据：(I)λmax=223nm，ε=4100；(II)λmax=219nm，ε=2300，试确定这两个化合物？ 例6：由MS、IR、1H-NMR谱图推测化合物的结构？ * * 一、测定有机化合物结构的主要波谱方法 波谱方法 代号 提供的信息 核磁共振波谱 (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) NMR 碳骨架 与碳原子相连的氢 原子的化学环境 红外光谱 IR 主要的官能团 (Infrared Spectroscopy) 紫外可见光谱 (Ultraviolet-Visible Spectroscopy) UV-Vis 分子中π电子体系 质谱 (Mass Spectrometry) MS 相对分子质量 分子式 分子中结构单元 吸收 光谱 红外光谱的八个峰区 常见有机化合物基团的特征频率 化学键类型 频率 (cm-1) 化学键类型 频率 (cm-1) 伸缩振动 单键 双键 三键 各类型烯烃面外弯曲振动特征吸收 取代苯的C－H面外弯曲振动特征吸收 一取代 730-770 和 690-710 邻位二取代 735-770 间位二取代 750-810 和 680-730 对位二取代 790-840 化合物 吸收位置/cm-1 特征质子的化学位移值 1 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C3CH C2CH2 C-CH3 环烷烃 0.2—1.5 CH2Ar CH2NR2 CH2S C?CH CH2C=O CH2=CH-CH3 1.7—3 CH2F CH2Cl CH2Br CH2I CH2O CH2NO2 2—4.7 0.5(1)—5.5 6—8.5 10.5—12 CHCl3 (7.27) 4.6—5.9 9—10 OH NH2 NH CR2=CH-R RCOOH RCHO 常用溶剂的质子的化学位移值 D 例3. 某未知物，它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，确定此未知物。 未知物(I) 未知物(II) 未知物(I) 未知物(II) 未知物(I) 未知物(II) 例5. 某未知物的 IR、1H NMR、MS谱图的数据如下，推导其结构？ *