波谱分析综合解析-课件

综合解析1ppt课件

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综合解析：利用各种波谱的特点和长处以某一谱学方法为主体，配合其他谱学技术，确定有机化合物结构的过程。现阶段，常以13C-NMR为主体，配合1H-NMR、IR、UV、MS等波谱技术并将必要的物理，化学性质结合起来来完成有机化合物的结构研究工作。2ppt课件2ppt课件一、结构解析的常规程序纯度确定分子式确定平面结构式确定不饱和度确定立体构型构象确定mp.、TLC、HPLC、GC元素分析、HR-MS、NMR∪＝x＋z/2－y/2＋1UV、IR、MS、NMRCD、ORD、NOE、x-ray3ppt课件一、结构解析的常规程序纯度确定分子式确定平面结构式确定不饱和二、常用谱学方法提供的结构信息13C-NMR①判定碳原子个数及其杂化方式（sp2,sp3）②根据DEPT谱判定碳原子的类型（伯、仲、叔、季）③根据化学位移值判定羰基的存在与否及其种类④根据化学位移值判定芳香族或烯烃取代基的数目并推测取代基的种类4ppt课件二、常用谱学方法提供的结构信息4ppt课件AldehydesKetonesAcidsAmidesEstersAnhydridesAromaticringcarbonsUnsaturatedcarbon-sp2Alkynecarbons-spSaturatedcarbon-sp3electronegativityeffectsSaturatedcarbon-sp3noelectronegativityeffectsC=OC=OC=CC≡C2001501005002001501005008-3015-5520-6040-8035-8025-6565-90100-150110-175155-185185-220Correlationchartfor13CChemicalShifts(ppm)C-OC-ClC-BrR3CHR4CR-CH2-RR-CH3RANGE/5ppt课件AldehydesAcidsAmidesAromati1H-NMR

①根据积分曲线的数值推算结构中质子个数②根据化学位移值判定结构中是否存在羧酸、醛、芳香族、烯烃和炔烃质子③根据化学位移值判定结构中与杂原子、不饱和键相连的甲基、亚甲基和次甲基的存在与否④根据自旋-自旋耦合裂分判定基团的连接情况⑤根据峰形判定结构中活泼质子的存在与否6ppt课件6ppt课件IR

①判定结构中含氧官能团的存在与否（特别是结构中不含氮原子时，非常容易确定OH、C=O、C-O-C这几类官能团的存在与否）②判定结构中含氮官能团的存在与否（非常容易确定NH、C≡N、NO2等官能团的存在与否）③判定结构中芳香环的存在与否④判定结构中烯烃、炔烃的存在与否和双键的类型7ppt课件IR7ppt课件MS

①根据分子离子峰判定分子量（但需注意的是有时观测不到分子离子峰）②判定结构中Cl、Br原子的存在与否(根据M+2、M+4峰的峰高比)③判定结构中氮原子的存在与否（氮律、开裂形式）④简单的碎片离子可与其他图谱所获得的结构片段进行比较8ppt课件MS8ppt课件三、综合解析的过程

（一）、分子式的推断

1、碳原子个数的推断根据13C-NMR图谱的吸收峰数推测碳原子的个数，但应注意结构中是否存在对称或部分对称现象，以免对结构推断产生误导。

2、质子个数的推断根据DEPT谱可以获得与各个碳原子相连的质子的个数，其质子总和可简单地计算出来。此结果与根据1H-NMR的积分强度比算出的质子数应当一致。但应注意活泼质子的存在与否（与氮、氧原子连接的质子）。

9ppt课件三、综合解析的过程（一）、分子式的推断9ppt课件

3、氧原子个数的推断

IR中υOH、υC=O、υC-O-C特征吸收峰的存在与否可判断连氧官能团的有无。此外，还可结合13C-NMR和1H-NMR谱的化学位移值及含氧化合物在13C-NMR，1H-NMR，MS等图谱中应出现的相关峰来确定结构中含氧官能团的存在与否。

4、氮原子个数的推断如MS中的分子离子峰是奇数，根据“氮律”可推测结构中可能含有奇数个氮原子。常利用质谱的“氮律”配合其他谱图来推测结构中氮原子的存在与否及其个数。

10ppt课件3、氧原子个数的推断10ppt课件5、卤素存在与否的判定根据MS谱中同位素峰强度比很容易判断结构中Br和Cl原子的存在与否及其个数。

6、硫、磷存在与否的判定按1~5程序分析完后仍有未解决的问题时，应当以IR为中心配合其他谱图来推断结构中是否含有硫、磷等原子。以上6项是确定分子式的方法，但并不是所有的结构研究都必须经由这一过程，应根据情况的不同而灵活掌握。11ppt课件5、卤素存在与否的判定11ppt课件（二）、不饱和度（Ω）的计算确定化合物的分子式后，便可以进行不饱和度的计算。

通过计算，根据不饱和度可判定化合物是属于芳香族还是脂肪族，这在确定化合物结构的过程中可提供非常有价值的信息。12ppt课件（二）、不饱和度（Ω）的计算通过计算，根据不饱和

（三）、结构片断的确定和连接以某些熟知的官能团或结构片断为出发点，扩大未知的结构片断。用该方法可推测出若干个结构片断，最后把这些结构片断组合在一起就可以推断整个化合物的结构。一般情况下应以一种分析方法中获得的信息反馈到其他分析方法中，各种谱学方法所获得的信息相互交换，相互印证，不断增加信息量，这样才能快捷地获得正确结论化合物结构推导的重点是应掌握各结构片断之间的相互关系，推断出相互关联的结构片断。13ppt课件（三）、结构片断的确定和连接13ppt课件例1根据下列图谱确定化合物（M=72）结构，并说明依据。14ppt课件例1根据下列图谱确定化合物（M=72）结构，并说明依据15ppt课件15ppt课件解：1、分子式的推断：分子离子峰72，13CNMR显示：分子中有1个CH3,CH2,CH；剩余质量72-15-14-2×13=17，提示可能有OH;IR图谱显示有明显的OH伸缩振动。故确定分子组成为CH3,CH2,2×CH，OH.分子式：C4H8O2、不饱和度计算：Ω=4-8/2+1=13、结构单元的推断：IR的解析16ppt课件解：16ppt课件1HNMR解析：13CNMR解析：17ppt课件1HNMR解析：13CNMR解析：17ppt课件4、分子结构的推断结构单元：结构式：5、MS验证结构4、分子结构的推断18ppt课件4、分子结构的推断结构单元：结构式：5、MS验证结构4、分子例2

根据下列图谱确定化合物（M=146）结构，并说明依据。19ppt课件例2根据下列图谱确定化合物（M=146）结构，并说明依据20ppt课件20ppt课件解：1、分子式的推断：分子离子峰146，13CNMR显示：分子中有2个CH3,2个CH2,2个C=O；剩余质量146-2×15-2×14-2×28=32，提示可能还有两个O;IR图谱显示有明显的C-O-C伸缩振动谱。故确定分子组成为2×CH3,2×CH2,2×CO.分子式：C6H10O42、不饱和度计算：Ω=6-10/2+1=23、结构单元的推断：IR的解析21ppt课件解：21ppt课件1HNMR解析：13CNMR解析：22ppt课件1HNMR解析：13CNMR解析：22ppt课件4、分子结构的推断结构单元：结构式：5、MS验证结构4、分子结构的推断23ppt课件4、分子结构的推断结构单元：结构式：5、MS验证结构4、分子例3、某化合物分子式是C9H11NO(M=149),根据下列图谱解析化合物的结构，并说明依据。24ppt课件例3、某化合物分子式是C9H11NO(M=149),根据下列25ppt课件25ppt课件26ppt课件26ppt课件1、

一个末知物的元素分析，MS、IR、NMR、UV如图所示，是推断其结构式。27ppt课件1、一个末知物的元素分析，MS、IR、NMR、UV如图所示5522128ppt课件5522128ppt课件2：有一化合物图谱如下，根据所给信息确定化合物的结构,写出其推导过程。MS（m/z）:210(M+),105,77,51UV(λmax):260nmIR(Cm-1):1680,1590,1500,8201H-NMR(δppm):7.2-7.7(3H,m),7.8-8.1(2H,m)13C-NMR（δ）:196(s),135(d),133(s),131(d),130(d)

29ppt课件2：有一化合物图谱如下，根据所给信息确定化合物的结构,写出其30ppt课件30ppt课件31ppt课件31ppt课件3：根据下列图谱确定化合物（M=132）的结构,并说明依据。32ppt课件3：根据下列图谱确定化合物（M=132）的结构,并说明依据。33ppt课件33ppt课件4：根据下列图谱确定化合物（M=86）的结构,并说明依据。34ppt课件4：根据下列图谱确定化合物（M=86）的结构,并说明依据。335ppt课件35ppt课件5：某化合物C9H12O2

（M=152）,根据下列图谱确定化合物的结构,并说明依据。