基础有机化学-现代物理实验方法在有机化学中的应用.ppt

练习1、下列化合物在NMR中只有一种吸收信号的是：ABrCH2CH2CH2BrBCH3CHBrCH2BrCCH3CBr2CH3DCH3CH2CHBr2C2、下列化合物在NMR中只有两种吸收信号的是：A(CH3)4CBCH3CH2CH3CCH3CH2CH2OHDCH3CH=CH2B3、下列化合物在NMR中有两种吸收信号的是：ACH3CH2CH3B苯CCH3CH=CH2DCH3CH2OHA一、回答下列问题１质谱和质谱仪质谱与质量相关的谱图，或与质量有序排列的谱图质谱的产生，是使待测的样品分子气化，用具有一定能量的电子束(或具有一定能量的快速原子)轰击气态分子，使气态分子失去一个电子而成为带正电的分子离子。分子离子还断裂成各种碎片离子，所有的正离子在电场和磁场的综合作用下按质荷比(m/z)大小依次排列而得到谱图。质谱仪工作原理示意图质谱图的横坐标为质荷比（m/z），纵坐标为不同质荷比离子的相对丰度(相对含量)，通常以含量最多的离子峰作为100%。戊烷的质谱２离子的主要类型(1)分子离子和分子离子峰分子被电子束轰击失去一个电子形成的离子，称为分子离子。一般有机物失去电子的难易程度为：nπσ中性分子分子离子多数分子易失去一个电子而带正电荷，分子离子峰的质荷比就是化合物的相对分子质量，所以，用质谱法可测分子量。(2)碎片离子和重排离子分子离子裂解的方式有简单开裂和重排开裂两种情况。简单开裂从化学键断裂的方式可分为均裂、异裂和半异裂(σ键先被电离,然后断裂)。半异裂ababm/e=43m/e=57m/e=15m/e=29分子裂解示例：m/e=72３质谱在有机化合物结构测定中的应用从分子离子M+的质荷比可以确定分子量。在一般质谱图中，分子离子峰位于质荷比最高的位置。质谱也可用于推测化合物的结构，各类化合物的分子离子分解成大小不同的碎片，是有一定规律的，这是根据大量实验数据归纳出来的，应用这些规律，可以推测未知物可能的结构。一个羰基化合物，实验式为C6H12O，其质谱如下图，判断该化合物是何物。m/z=100的峰可能为分子离子峰，那么它的分子量则为100。图中其它较强峰有：85，72，57，43等。m/z=85为M-CH3，m/z=43为M-C4H9，m/z=57为C4H9+，初步判断：甲基丁基酮。①②(M-15),m/z85m/z57(M-57),m/z43【举例】某化合物（C8H10O2），其IR谱的吸收峰（cm-1）为：3030，2900，1600，1500，1050，810~830；NMR谱为：δ3.6（2H，单峰），δ3.8（3H，单峰），δ4.5（1H，单峰），δ7.2（4H，四重峰），推测该化合物的构造并指明各质子的NMR归属。U=4IR810~830对二取代苯δ4.5（1H，单峰）-OHδ3.6（2H，单峰）CH2连在O上δ3.8（3H，单峰）CH3连在O上从谱图看，谱峰少，峰形尖锐，谱图相对简单，可能化合物为对称结构。从分子式可看出该化合物为烃类，不饱和度的计算：U=0表明该化合物为饱和烃类。由于1380cm-1的吸收峰为一单峰，表明无偕二甲基存在。775cm-1的峰表明亚甲基基团是独立存在的。结构式为：解答试推测化合物C8H8O的分子结构。不饱和度的计算U=5不饱和度大于4，分子中可能由苯环存在，由于仅含8个碳，因此分子应为含一个苯环一个双键。1610，1580，1520，1430cm-1：苯环的骨架振动（1600、1585、1500及1450cm-1）。证明苯环的存在。825cm-1：对位取代苯（833-810cm-1）。1690cm-1：醛基—C=O伸缩振动吸收（1735-1715cm-1，由于与苯环发生共轭向低波数方向位移）。2820和2730cm-1：醛基的C—H伸缩振动（2820和2720cm-1）1465和1395cm-1：甲基的弯曲振动（1460和1380cm-1）。由以上信息可知化合物的结构为：解析C11H24的红外光谱：由分子式计算不饱和度：U=0。2957~2853饱和C—H键伸缩