第七章 综合解析

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1、第7章波谱综合解析各种波谱法各有特点和长处，没有万能的方法。彼此补充，进行综合解析。综合解析是用于化合物的结构解析。对于比较复杂的有机化合物的结构鉴定，需要综合各种波谱数据，并将必要的物理，化学性质结合起来，7.1各种谱图解析时的要点：1．13C、2D-NMR法：(1)确定碳原子数。(2)从二维谱或DEPT谱中确定与碳原子相连的氢原子数及类型（伯、仲、叔、季碳，C，CH,CH,CH)。23(3)确定碳原子类型。(4)从二维谱确定碳链连接顺序。2．1H-NMR法：(1)确定质子总数和每一类质子数。(2)区分羧酸、醛、芳香族(有时知道取代位置)、烯烃、烷烃质子。(3)从自旋偶合相互作用研究其相邻的

2、取代基。(4)加入重水检出活泼氢。3．IR法：(1)官能团的检出。(2)有关芳香环的信息(有无芳香环以及电负性不强的取代基位置)。(3)确定炔烃、烯烃，特别是双键类型的判断。4．MS法(1)从分子离子峰及其同位素峰确定分子量、分子式(并非总是可能的)。(2)CI、Br、S等的鉴定(从M十2、M十4峰)。(3)含氮原子的推断(氮规则、断裂形式)。(4)由简单的碎片离子与其它图谱资料的相互比较,推测官能团及结构片段。5．UV法：（1)判断芳香环的存在。(2)判断是否有共轭体系存在。(3)由Woodward一Hieser规则估算共轭双键或α、β一不饱和醛酮的λmax。7．2光谱解析的一般程序（从送样

3、到定结构）1.测试样品的纯度：作结构分析，样品应是高纯度的。应事先做纯度检验。另外，考察样品中杂质的混入途经也是很重要的。有些实验，可用于混合物的定性分析，如GC/MSHPLC/MS,GC/IR2．做必要的图谱及元素分析。先选择性做几个重要、方便的，再根据情况做其他谱。3．分子量或分子式的确定：（1）经典的分子量测定方法可用沸点升高、凝固点降低法、蒸汽密度法、渗透压法。有些样品可用紫外光谱根据Beer定律测定分子量。误差大。大分子可用排阻色谱测定。（2）质谱法高分辨质谱在测定精确分子量的同时，还能推出分子式，这是有机质谱最大的贡献。低分辨质谱由测得的同位素丰度比也可推出分子中元素的组成，进而得

4、到可能的分子式。（3）结合核磁共振氢谱、碳谱推测简单烃类等分子的分子式。(4)综合光谱材料与元素分析确定分子式（a)确定碳原子数：从13C-NMR宽带去偶谱的吸收峰数，得出碳原子的类型数。在分子无对称因素的条件下，一条谱线即为一个碳。如用反转门控去偶法得到的谱图，峰高才与碳数成比例。算出峰高总和，即可求出碳原子数。（b)确定氢原子数：从13C-NMR(DEPT)及二维谱的各种信号可以得到与碳原子相连的氢原子数，可简单的计算出碳上质子的总数H。C此数可与从1H-NMR的积分强度计算得到的氢原子数HH相比较。若H比H过量几个氢原子数，此过量的氢原子HC数与样品重水取代后的1H-NMR测定中所减少的

5、质子数相对应，则这几个氢原子为活泼氢。（c)确定氧原子数由IR确定有无υ、υ和υ的特征吸收谱带以OHC=OC-O-C及前面提到的由13C-NMR和1H-NMR求得的氢原子数之间有无差别，或从有无C=O或C-O峰来确定含氧原子的可能性，并可进一步用13C-NMR,1H-NMR和MS等有关峰数确定。若MS中的分子离子峰是奇数时，此时含N原子，研究是否含硝基或亚硝基。可由元素分析氧含量推测氧原子个数。与波谱数据对照。（d)确定氮原子数可由元素分析氮含量推测氮原子个数。与波谱数据对照。若MS中有分子离子峰且m/z为奇数时，分子中应含奇数个氮。分子量和从a~c项计算的分子量之间差为14的整数倍或者只用上

6、述a~c各项而在图谱中还有不能说明的问题时，可能有氮原子。应由IR研究相应的官能团，并检查是否尚有不能用b解释的地方(b即指H-H之差值)，进一HC步检查备图谱中相应吸收峰，以确定氮原子数。（e)确定卤素原子数从MS中M、M+2、M+4很容易确定是否含有Cl和Br原子及它们的个数。由于碘和氟元素中只含一种同位素，因此它们没有同位素峰。如果注意到质谱峰与上述各项所确定的不一致时，在大多数情况下，能确定是有卤素原子存在。可由元素分析卤素含量推测卤素原子个数。与波谱数据对照。（f)确定硫、磷原子如果在a~e项的讨论中，还剩有未解决问题时，应主要利用IR检查是否含有相应的官能团，以确定是否含有硫、磷。

7、由于有关重键、完全不含有与氢相连结的C-S-C键及C-S-S-C键等，在IR中并不显示强的吸收带，从其它图谱也只能得到间接的信息，所以应从整体综合判断确定硫和磷原子，当然从MS中也可以得到是否含硫原子的信息。3．计算不饱和度分子式确定后，可方便的按下式计算出不饱和度来：U=n+1+(n-n)/24314．各部分结构的确定。（a)不饱和类型红外光谱和核磁共振可用于判断C=O、C=N等不饱和类型。UV