制药分析--波谱综合解析

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1、波谱综合解析有机波谱综合解释1.质谱(MS)：确定分子量、分子式。4.红外光谱(IR)：官能团类型。5.核磁共振氢谱(1H-NMR)：质子类型(具有哪些种类的含氢官能团)；氢分布(各种官能团中含氢的数目)；氢核间的关系。3.紫外光谱(UV)：是否具有共轭基团，是芳香族还是脂肪族化合物。6.质谱(MS)：验证所推测的未知物结构的正确性2.计算不饱和度，推测化合物的大致类型。综合解析方法（一）质谱图（MS）1.由分子离子峰确定相对分子量、分子式，计算不饱和度。2.由谱图概貌可推断开裂过程，判断分子稳定性，对化合物类型进行归属。3.由氮律、断裂形式推断是否含氮原子。4

2、.由碎片离子推测官能团及可能的结构片断，证实某些基团及结构的存在。一、各种谱图可提供的信息要点（二）紫外光谱图（UV）1.可知摩尔吸光系数、λmax2.判断是否存在芳香环及共轭体系。3.推测生色团种类。4.由Woodward-Fieser规则估计共轭体系大小及取代基位置。（三）红外光谱图（IR）1.主要提供官能团的信息，特别是含氧、氮官能团和芳香环。2.判断化学键的类型（如炔烃、烯烃及其它双键类型等）3.有关芳香环的信息。（四）1H核磁共振谱图（1H-NMR）1.根据积分线和分子式计算分子中各类氢原子数目，含氢基团类型及连接顺序。2.判断各类质子个数比。3.判断

3、与杂原子、不饱和键相连的甲基、亚甲基和次甲基。二、综合解析的一般程序（一）测试样品的纯度可用各种各种方法来确定样品的纯度（如测熔点：纯物质具有确定的熔点、沸点和折光率等，色谱法也可判断样品的纯度：如薄层层析法等）。只有确定样品为纯品时，才能对各种波谱数据进行综合解析。若样品不纯，则必须通过蒸馏、分馏、萃取、重结晶、色谱等分离手段进一步纯化后再进行各种谱图测试及综合解析。二、综合解析的一般程序（二）分子量的测定——质谱法（三）确定分子式1.元素分析法:根据元素分析测得的C、H、O、N等元素的含量，计算出各元素的原子比值，拟定实验式，再按照分子量来推断分子式。二、综

4、合解析的一般程序2.质谱法：同位素丰度法和高分辨质谱法3.利用元素定量分析数据结合分子量，计算分子中各元素的原子数，从而确定分子式（三）确定分子式4．结合各种谱图推测分子式说明可能有8(3:2:3)、16、24……个H由IR、MS、NMR确定杂原子的类型和数目例:1H-NMR二、综合解析的一般程序（四）计算不饱和度（五）结构式的确定1．确定分子内结构单元及剩余单元2．简单结构单元的组合3．结构单元的综合与结构式的确定4．结构最终鉴定（六）验证核对其它已知条件（如物理、化学性质，来源及用途等）利用红外谱图核对所推断结构式的官能团利用氢核磁谱图核对氢核的化学位移及相

5、互偶合关系用质谱裂解规律证明结构式推断无误。必要时用标准化合物进一步验证。小结（一）分子式的确定（二）结构单元确定（三）结构式的确定（四）验证示例例1：某化合物，各谱数据如图，试判断此化合物的结构确定分子量和分子式MS：分子离子峰在152处，可以推断未知物分子量为152。分子量为偶数，可知分子中不存在奇数个氮原子。而（M）与（M+2）峰的丰度比接近1：1，所以未知物分子中可能含有一个溴原子（Br）。IR2500～3200cm-1处有一宽峰说明存在羟基（-OH），1700cm‑1处有一个强峰说明存在羰基（-C=O），而1H-NMR谱图中在δ11附近有一单质子峰应对

6、应羧基（－COOH）中的氢原子，因此可推测分子中含有羧基（－COOH）；所以推测分子中含有2个氧原子。1H-NMR谱图1H-NMR从低场到高场各组峰的积分曲线高度比为1：2：2，因此推测分子中存在5个氢原子（H）。解：1.确定分子式①MS可以看出分子离子峰在152处，可以推断未知物分子量为152。分子量为偶数，可知分子中不存在奇数个氮原子。而（M）与（M+2）峰的丰度比接近1：1，所以未知物分子中可能含有一个溴原子（Br）。②1H-NMR从低场到高场各组峰的积分曲线高度比为1：2：2，因此推测分子中存在5个氢原子（H）。③IR2500～3200cm-1处有一宽峰

7、说明存在羟基（-OH），1700cm‑1处有一个强峰说明存在羰基（-C=O），而1H-NMR谱图中在δ11附近有一单质子峰应对应羧基（－COOH）中的氢原子，因此可推测分子中含有羧基（－COOH）；所以推测分子中含有2个氧原子。④推断分子中所含的C原子数目为：⑤推断分子式为：C3H5O2Br2.结构单元的确定①计算不饱和度：前已推出含有C=O，故无其他不饱和结构。②分析1H-NMR谱图：在δ11附近有一单质子峰应对应羧基（－COOH）中的氢原子，因此可推测分子中含有羧基（－COOH）；δ3.0和δ3.5处有两个分别对应两个质子的三重峰，可能对应两个相连（相互偶合

8、）的亚甲基（-CH2-C