波谱分析教程ppt课件

1 第6章多谱综合解析 教学目标 熟悉多谱综合解析的一般程序 体会多谱综合解析的方法 开一个好头 愿望 从整体上重新认识波谱 排除畏难情绪 班级 07化本课程 波谱分析 观摩课 2 紫杉醇Paclitaxel 云南红豆杉 解谱仅靠所学的四大波谱不行 3 FromArenariaKansuensis 石竹科雪灵芝 JournalofNaturalProduct 2005 68 217 220 FromtherootofVitisthunbergii 葡萄科蘡薁 解谱仅靠所学的四大波谱还是不行 4 从三组问题从整体上重新认识波谱 得到提高 1 我们所讲的四大波谱与有机结构分析技术的关系 2 波谱是什么 波谱与有机分子结构间的关系 波谱能用来做什么 3 解谱难 5 1 我们所讲的四大波谱与有机结构分析技术的关系 四大波谱 包括UV IR MS 1HNMR及13CNMR 有机结构分析技术 还包括圆二色光谱 CD 拉曼光谱 Roman 各种多维核磁共振技术 2D NMR 3D NMR X Ray衍射以及各种联用技术等 8 几种实验室制备乙酰苯胺方法的比较06化本杨秋丽 样品太多 故透光率太低 9 实验室制备环己酮最佳方法初探06化本万德英 样品太多 故透光率太低 水峰 羰基 10 冰冻三尺非一日之寒 FromArenariaKansuensis 石竹科雪灵芝 就谱图质量而言 这张比前三张要好 11 3 解谱难 希望排除心理障碍 联合作战比单兵出击容易 放下包袱 开动机器 12 6 1多谱综合解析一般程序 邓芹英 孟令芝 13 6 1多谱综合解析一般程序 个人更倾向邓教授的方法 精简为3步 确定分子式 计算不饱和度 综合运用四大波谱推导结构单元以及各结构单元间合理的连接顺序后确定结构 结构指认 关键是第2点中要充分运用 优势互补 交叉印证 的策略 14 6 2解析实例 两个实例 一易一难 15 例1 化合物分子式为C6H12O IR及1HNMR如下 试推断其结构 小菜一碟 16 例2 某未知物的UV IR 1HNMR MS谱图及13CNMR数据如下 试推导未知物结构 未知物碳谱数据 17 18 19 解 1 分子式推导 从13CNMR结合MS可以推出分子式为C11H16 计算 4 2 结构式推导UV 240 275nm吸收带具有精细结构 表明化合物为芳烃 IR 695 740cm 1表明分子中含有单取代苯环 MS m z148为分子离子峰 其合理丢失一个碎片 得到m z91的苄基离子 13CNMR 1HNMR 积分高度比表明分子中有1个CH3和4个 CH2 其中 1 4 1 2 ppm为2个CH2的重叠峰 因此 此化合物应含有一个苯环和一个C5H11的烷基 1HNMR谱中各峰裂分情况分析 取代基为正戊基 即化合物的结构为 20 3 指认 各谱数据的归属 21 MS 主要的离子峰可由以下反应得到 各谱数据与结构均相符 可以确定未知物是正戊基苯 Back 22 请将右侧波谱符号或术语与四谱关联 M 官能团区 max积分面积cm 1耦合裂分 氮律n 1规律同位素峰 UVIRMSNMR 4 8 2 6 1 9 11 3 5 7 10 23 小结 解谱 一种逻辑推理游戏 游戏规则就是波谱理论知识 如果是你自己独立完成例题的成功解析会是什么感觉 非 飞 一般的感觉 24 课后 四大谱图综合解析20题 详解 学习考研均可作为参考 好戏还在后头 25 例3 某未知物的IR 1HNMR MS谱图及13CNMR数据如下 紫外光谱在210nm以上无吸收峰 推导其结构 未知物碳谱数据 26 27 解 1 分子式的推导MS 分子离子峰为m z125 根据氮律 未知物分子中含有奇数个氮原子 13CNMR 分子中由7个碳原子 1HNMR 各质子的积分高度比从低场到高场为1 2 2 6 以其中9 50ppm1个质子作基准 可算出分子的总氢数为11 IR 1730cm 1强峰结合氢谱中9 5ppm峰和碳谱中204ppm峰 可知分子中含有一个 CHO 由相对分子量125 C 7 H 11 O 1 14 即分子含有1个N原子 所以分子式为C7H11NO 2 计算不饱和度 3 该分子式为合理的分子式 28 3 结构式推导IR 2250cm 1有1个小而尖的峰 可确定分子中含一个R CN基团 13CNMR 119ppm处有一个季碳信号 不饱和度与计算值相符 UV 210nm以上没有吸收峰 说明腈基与醛基是不相连的 1HNMR 29 可能组合的结构有 计算两种结构中各烷基C原子的化学位移值 并与实例值比较 从计算值与测定值的比较 可知未知物的正确结构式应为B 30 4 各谱数据的归属 UV 210nm以上没有吸收峰 说明腈基与醛基是不相连的 也与结构式相符 31 例4 未知物核磁共振碳谱数据如表1所示 其质谱 核磁共振氢谱 红外光谱则分别如图2 3 4所示 推导未知物结构 表1未知物核磁共振碳谱数据 32 图2未知物质谱 33 图3未知物核磁共振氢谱 34 图4未知物红外谱 35 解 1 元素组成式的确定碳谱 18个碳原子氢谱 0 8199ppm处的三重峰可考虑是与CH2相连的端甲基 以此作为氢谱积分曲线定标的基准 得出未知物共含35个氢原子 质谱 m z281符合分子离子峰的条件 可初步判断为分子离子峰 因此未知物含奇数个氮原子 红外 1649 1cm 1的吸收 碳谱 171 45ppm的吸收 可知未知物含羰基 即未知物含氧原子 综上所述 未知物元素组成式为C18H35ON 分子量为281 与各种谱图均很吻合 36 2 不饱和度的计算 2 3 官能团的确定 1 未知物中含有 基团 其理由如下 碳谱171 45ppm的峰反映羰基应与杂原子相连 而未知物中 除氧之外 杂原子仅余氮 红外光谱中 1649 1cm 1的强吸收只能是此基团 羰基若不连氮 其吸收位置在1680cm 1之上 目前数值与叔酰胺相符 37 2 未知物中含正构长链烷基 碳谱 27ppm附近的多个碳原子 以及26 25 21 20 11ppm的峰 说明未知物含正构长链烷基 氢谱 1 195ppm的高峰 18个氢 及0 819ppm的三重峰 说明未知物含正构烷基 红外 2924 5和2853 5cm 1的吸收极强 以致未见 2960 2870cm 1的甲基吸收 721 4cm 1的吸收也说明含CH2长链 质谱 从m z238 98相隔14u的峰簇 38 3 未知物含一个环 且为内酰胺 未知物含羰基 但所有的谱图均说明不含烯基 而由分子式计算其不饱和度为2 因此必含一个环 碳谱 46 98和45 68ppm的两个峰说明这两个碳原子应与氮原子相连 而且它们的化学环境略有不同 氢谱 3 26ppm处的四个氢原子与碳谱的结论相呼应 碳谱中35 02ppm的峰和氢谱中2 42ppm的峰说明一个 CH2 与羰基相连 红外 从1422 6到1482 9cm 1共有四个吸收 这说明未知物中 CH2 的环境有几种 与碳原子相连的CH2 与杂原子或与电负性基团相连的CH2 39 由以上几点可知 未知物含一个内酰胺基团