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第五章 综合解析

第五章 综合解析. 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，称为综合解析。. 5.1 光谱综合解析的一般程序：. 1. 检测样品的纯度： 样品应是高纯度的，应事先做纯度检验。. 2. 四种谱学方法的特点： UV 主要用于确定共轭体系； IR 主要用于确定官能团； MS 主要用于分子式的确定； NMR 主要用于表征分子中的 H 、 C. 3. 四种谱学方法提供的信息： UV ： （ a ）在 200-400nm 区间无吸收峰，提示该化合物无共轭双键系统，或为饱和化合物；

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第五章 综合解析

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  1. 第五章 综合解析 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，称为综合解析。 5.1 光谱综合解析的一般程序： 1. 检测样品的纯度： 样品应是高纯度的，应事先做纯度检验。 2. 四种谱学方法的特点： UV主要用于确定共轭体系；IR主要用于确定官能团； MS主要用于分子式的确定；NMR主要用于表征分子中的H、C

  2. 3. 四种谱学方法提供的信息： UV： （a）在200-400nm区间无吸收峰，提示该化合物无共轭双键系统，或为饱和化合物； （b）在270-350nm区间有吸收（ ε：10~100），且无其他吸收峰，提示该化合物含有带孤电子的未共轭的发色团； （c）若长波吸收峰ε：10000~20000，提示该化合物含有α、β不饱和酮或共轭烯烃结构； （d）有多个吸收峰，可能出现在可见光区，提示化合物具有长链共轭体系或稠环芳香发色团。

  3. IR： （a）判断结构中含氧官能团的存在与否； （b）判断结构中含氮官能团的存在与否； （c）判断结构中芳香环的存在与否； （d）判断结构中烯烃、炔烃的存在与否，以及双键的类型。 MS： （a）根据分子离子峰（或准分子离子峰）确定分子量； （b）判断结构中Cl、Br等元素的存在与否； （c）判断结构中N元素的存在与否； （d）复杂断裂与简单断裂的碎片的判断。

  4. 1HNMR： （a）根据积分曲线数值推测结构中质子数； （b）根据化学位移值判断质子类型；判断与杂原子相连的甲基、亚甲基或次甲基； （c）根据自旋-自旋偶合裂分判断基团的连接方式； （d）根据峰形（滴加重水）判断结构中是否存在活泼氢。 13CNMR： （a）判定碳原子个数及其杂化方式； （b）根据DEPT谱判定碳原子的类型； （c）根据化学位移值判定羰基的存在与否及其种类； （d）根据化学位移值判定芳香族或烯烃取代基的数目，并推测其种类。

  5. 5.2 光谱综合解析步骤： 1. 由MS确定分子离子峰，以确定分子量 2. 利用[M]、[M+1]、[M+2]的相对强度推算出最可能的分子式 3. 由分子式计算不饱和度，推测化合物可能结构类型 4. 根据UV中的λ、ε推测化合物中可能的共轭结构或芳香体系 5. IR中获得可能的官能团信息 6. 由[M]、碎片离子峰推测可能的分子片断，推出可能的分子结构 7. 1HNMR判断分子中H的类型、H的个数、以及相邻H的关系；13CNMR判断分子中C的类型、个数，推断所测结构的合理性 8. 根据MS裂解规律，确定合理的分子结构

  6. 5.3 光谱综合解析实例： 例1.根据如下光谱推测化合物的结构，并对相应谱图进行解析。

  7. 解：1.MS中，Δm =86-71=15，差值合理丢失CH3； 根据[M]、[M+1]、[M+2]的相对强度推算出可能分子式：C5H10O 2.不饱和度（U）： U=1+5-10/2=1 3.IR中，3000-2950cm-1之间提示有饱和的烷基团； 1720cm-1提示羰基基团

  8. 解：4.NMR中，δ2.5（1H,m），δ2.1（3H,s），δ1.2（6H,d），提示分子中H为饱和氢信号，解：4.NMR中，δ2.5（1H,m），δ2.1（3H,s），δ1.2（6H,d），提示分子中H为饱和氢信号， 根据峰裂分，得到分子基团及其相邻关系： Hm-CH ； ■-CH3；CH-（CH3 )2

  9. 5.综上，分子中有： -CH3，>CH- ，> C=O。 推测可能结构为 6.MS裂解规律：

  10. 例2.根据如下光谱推测化合物的结构，并对相应谱图进行解析。例2.根据如下光谱推测化合物的结构，并对相应谱图进行解析。

  11. 解：1.MS中，133是最高质量峰，但其是否为分子离子峰值得怀疑；解：1.MS中，133是最高质量峰，但其是否为分子离子峰值得怀疑； 原因：若是，则低质量区出现大量OE+•碎片峰不太可能。

  12. 解：2.NMR中，C6,H(2+4+3+3=12)；

  13. 解：3.IR中，1740，1240，1060，提示存在酯基；CNMR中，170能佐证之；解：3.IR中，1740，1240，1060，提示存在酯基；CNMR中，170能佐证之； 1120提示可能存在醚键，CNMR中，60-80之间有3个峰可佐证之； 这样，C6H12O3推测分子量为132 U=1+6-12/2=1

  14. 例3.某化合物测定了如下谱图数据，试根推测其结构。例3.某化合物测定了如下谱图数据，试根推测其结构。

  15. 解：CNMR中，C10，O1; HNMR中，H11(1+4+4+2=11)；N1 分子式：C10H11NO ,W=161 209-161=48

  16. 分子式：C14H11NO ,W=209 U=10；109.3为腈基碳信号

  17. 例4.MS确定相对分子量为136，推测其结构。

  18. 解：1.UV中，320（22000），提示多个双键（4-5）的大共轭体系；解：1.UV中，320（22000），提示多个双键（4-5）的大共轭体系； 不是苯系物（？），只能是烯键或芳杂环系统。

  19. 解：2.IR中，1700-1660，两个谱带，提示可能为α、β不饱和酮、醛、羧酸类，但无醛、羧酸特征峰，提示可能为α、β不饱和酮。CNMR中，198佐证之解：2.IR中，1700-1660，两个谱带，提示可能为α、β不饱和酮、醛、羧酸类，但无醛、羧酸特征峰，提示可能为α、β不饱和酮。CNMR中，198佐证之

  20. 解：3.NMR中，C8H(1+1+3+3=8），可能分子式：C8H8O2,Mw=136解：3.NMR中，C8H(1+1+3+3=8），可能分子式：C8H8O2,Mw=136 U=1+8-8/2=5

  21. 解：4.加宽氢谱低场区，3、4和11、12裂分值约为16Hz【6.635-6.595)*400=16】，为反式二乙烯谱，IR中970峰可证明之；解：4.加宽氢谱低场区，3、4和11、12裂分值约为16Hz【6.635-6.595)*400=16】，为反式二乙烯谱，IR中970峰可证明之； (1,2)、（5,6,7,8）和（9,10）三组信号代表三个烯氢相互偶合的光谱，裂分值分别为：3.7Hz、1.5，3.7Hz和1.5Hz。

  22. 例5.某化合物的MS谱给出分子量为372，试根据如下光谱推测化合物的结构。例5.某化合物的MS谱给出分子量为372，试根据如下光谱推测化合物的结构。

  23. Heteronuclear Multiple Quantum Coherence，异核多量子相干 Heteronuclear Multiple Bond Correlation，检测氢的异核多键相关谱 溶剂DMSO：HNMR: 3.31(H2O),2.50; CNMR: 39.6 解：1.NMR可确定为糖苷类化合物 支持理由：HNMR：3.0-5.0之间质子信号；CNMR：61、70、74、76、77、102 2. 分子存在对称结构 支持理由：HNMR：6.73是2H；3.77是6H

  24. R1的推测：6.46（1H,br.d,J=16.0Hz），6.34（1H,dt,J=16.0Hz,5.0Hz），4.11(2H,br.t,J=5.0Hz），提示分子中含有：R1的推测：6.46（1H,br.d,J=16.0Hz），6.34（1H,dt,J=16.0Hz,5.0Hz），4.11(2H,br.t,J=5.0Hz），提示分子中含有： -CH=CH-CH2OH R2的推测：-OGlc

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