有机波谱分析5波谱综合解析PPT课件.ppt

第六章 综合波谱解析法 四谱简介 综合评价 灵敏度: MS Uv-visIR1H-NMR13C-NMR 信息量: NMRMSIR (Uv-vis) 难度: NMRMSIR (Uv-vis) 本章学习要求 了解有机化合物结构分析的一般程序。 能够综合运用所学的波谱知识，进行有机化合物的结构分析，推测化合物的结构。 6.1 综合波谱解析法 定义：利用未知物（纯物质）的 质谱; 紫外吸收光谱; 红外吸收光谱; 核磁共振氢谱; 核磁共振碳谱(全去偶或偏共振等)光谱，进行综合解析，确定未知物分子结构的方法，称为综合光谱解析法。 质谱 是光谱？ 质谱虽非光谱，因其与光谱的密切关系，且确定未知物的分子量与分子式是进行综合光谱解析时，首先要知道的问题。习惯上也把它视为一种光谱。 各种光谱的在综合光谱解析中的作用 质谱在综合光谱解析中的作用 （1）从M.+－分子量; （2）从(M+2)/M、（M+1)/M查贝诺表或通过计算，估计C数; （3）从M、M+2、M+4－Cl、Br、S; （4）氮律; （5）主要碎片离子峰－官能团. 质谱(MS) 主要用于确定化合物的分子量、分子式。 质谱图上的碎片峰可以提供一级结构信息。对于一些特征性很强的碎片离子，如烷基取代苯的m／z 91的苯甲离子及含γ氢的酮、酸、酯的麦氏重排离子等，由质谱即可认定某些结构的存在。 质谱的另一个主要功能是作为综合光谱解析后，验证所推测的未知物结构的正确性。 紫外（UV）光谱在综合光谱解析中的作用 紫外吸收光谱(UV) 主要用于确定化合物的类型及共轭情况。如是否是不饱和化合物。是否具有芳香环结构等化合物的骨架信息。 紫外吸收光谱虽然可提供某些官能团的信息。如是否含有醛基、酮基、羧基、酯基、炔基、烯基等生色团与助色团。但特征性差，在综合光谱解析中一般可不予以考虑。紫外吸收光谱法主要用于定量分析。 红外 （IR）谱在综合光谱解析中的作用 红外吸收光谱(IR) 主要提供未知物具有哪些官能团、化合物的类别 (芳香族、脂肪族；饱和、不饱和)等。 提供未知物的细微结构，如直链、支链、链长、结构异构及官能团间的关系等信息，但在综合光谱解析中居次要地位。 核磁共振氢谱 （1H）在综合光谱解析中的作用 主要提供化合物中所含质子的信息： 质子的类型：说明化合物具有哪些种类的含氢官能团。 氢分布：说明各种类型氢的数目。 核间关系: 氢核间的偶合关系与氢核所处的化学环境 核间关系可提供化合物的二级结构信息，如连结方式、位置、距离；结构异构与立体异构(几何异构、光学异构、构象)等)。 三方面的结构信息。 核磁共振碳(13C)谱在综合光谱解析中的作用 核磁共振碳谱 (13C NMR)碳谱与氢谱类似，也可提供化合物中 1. 碳核的类型; 2. 碳分布 ; 3. 核间关系三方面结构信息。 主要提供化合物的碳“骨架”信息。 碳谱的各条谱线一般都有它的唯一性，能够迅速、正确地否定所拟定的错误结构式。碳谱对立体异构体比较灵敏，能给出细微结构信息。 在碳谱中: 质子噪音去偶或称全去偶谱(proton noise decoupling或proton complete decoupling，其作用是完全除去氢核干扰)可提供各类碳核的准确化学位移。 偏共振谱 (off resonance decoupling，OFR，部分除去氢干扰)可提供碳的类型。因为C与相连的H偶合也服从n+1律，由峰分裂数，可以确定是甲基、 亚甲基、次甲基或季碳。例如在偏共振碳谱中CH3、CH2、CH与季碳分别为四重峰(q)、三重峰(t)、二重峰(d)及单峰(s)。 碳谱与氢谱之间关系－互相补充 氢谱不足 不能测定不含氢的官能团 碳谱补充 对于含碳较多的有机物，烷氢的化学环境类似，而无法区别 给出各种含碳官能团的信息，几乎可分辨每一个碳核，光谱简单易辨认 碳谱与氢谱可互相补充 氢谱不能测定不含氢的官能团，如羰基、氰基等；对于含碳较多的有机物，如甾体化合物等，常因烷氢的化学环境类似，而无法区别，是氢谱的弱点。 碳谱弥补了氢谱的不足，碳谱不但可给出各种含碳官能团的信息，且光谱简单易辨认，对于含碳较多的有机物，有很高的分辨率。当有机物的分子量小于500时，几乎可分辨每一个碳核，能给出丰富的碳骨架信息。 普通碳谱(全去偶碳谱)的峰高，常不与碳数成比例是其缺点，而氢谱峰面积的积分高度与氢数成比例，因此二者可互为补充。 四大光谱综合波谱解析 一般情况，由IR、1H NMR及MS三种光谱提供的数据，即可确定未知物的化学结构。若不足，再增加1