综合波谱解析

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1、综合波谱解析法1有机化合物的结构表征是从分子水平认识物质的基本手段，是有机化学的重要组成部分。过去，主要依靠化学方法进行有机化合物的结构测定,其缺点是：费时、费力、费钱，需要的样品量大。例如：鸦片中吗啡碱结构的测定，从1805年开始研究，直至1952年才完全阐明，历时147年。2而现在的结构测定，则采用现代仪器分析法，其优点是：省时、省力、省钱、快速、准确，样品消耗量是微克级的，甚至更少。它不仅可以研究分子的结构，而且还能探索到分子间各种集聚态的结构构型和构象的状况，对人类所面临的生命科学、材料科学的发展，是极其重要的。3综合波谱解析法定义：利

2、用未知物（纯物质）的质谱(massspectroscopyMS).紫外吸收光谱(ultravioletspectroscopyUV)红外吸收光谱(infraredspectroscopyIR)核磁共振谱(nuclearmagneticresonanceNMR)等信息进行综合解析，确定未知物分子结构的方法，称为综合光谱解析法。4紫外吸收光谱法在综合光谱解析中，所起的作用较小，而UV所得到的结构信息一般都可由IR及NMR获得。在进行未知物的综合光谱解析时，1HNMR、13CNMR及MS提供的结构信息最多，其次是IR，再其次是UV。在1HNMR、13

3、CNMR及MS已经比较普及的今天，UV在综合光谱解析中的作用，在多数情况作为辅助性验证。5紫外光谱在综合光谱解析中的作用紫外光谱(UV)主要用于确定化合物的类型及共轭情况,如是否是不饱和化合物,是否具有芳香环结构等化合物的骨架信息。紫外光谱可提供某些官能团的信息，如是否含有醛基、酮基、羧基、酯基、炔基、烯基等生色团与助色团。但特征性差，综合光谱解析中一般可考虑。紫外光谱法主要用于定量分析。6质谱在综合光谱解析中的作用质谱:主要用于确定化合物分子量、分子式。质谱图碎片峰可以提供一级结构信息。对一些特征性强的碎片离子，如烷基取代苯的m／z91的苯甲

4、离子及含γ氢的酮、酸、酯的麦氏重排离子等，由质谱即可认定某些结构的存在。质谱的另一主要功能是作为综合光谱解析后，验证所推测未知物结构正确性。7红外光谱在综合光谱解析中的作用红外吸收光谱(IR)主要提供未知物具有哪些官能团、化合物的类别(芳香族、脂肪族；饱和、不饱和)等。提供某些未知物的细微结构，如直链、支链、链长、结构异构及官能团间的关系等信息，但在综合光谱解析中居次要地位。8核磁氢谱在综合光谱解析中的作用核磁共振氢谱(1HNMR)在综合光谱解析中主要提供化合物中所含⒈质子类型：化合物有哪些类的含氢官能团。⒉氢分布：说明各类氢的数目。⒊核间关系

5、:氢核间的偶合关系与氢核所处的化学环境三方面的结构信息。核间关系指化合物的二级结构信息，如连结方式、位置、距离；结构异构与立体异构(几何异构、构象)等。9核磁碳谱在综合光谱解析中的作用核磁共振碳谱(13CNMR)碳谱与氢谱类似，也可提供化合物中1.碳核的类型、2.碳分布3.核间关系三方面结构信息。主要提供化合物的碳“骨架”信息。碳谱各谱线一般都有它的惟一性，能迅速、正确地否定所拟定的错误结构式。碳谱对立体异构体比较灵敏，能给出细微结构信息。10核磁碳谱在综合光谱解析中的作用碳谱中:质子噪音去偶或全去偶谱(COM)，其作用是完全除去氢核干扰)可提

6、供各类碳核的准确化学位移偏共振谱(OFR，部分除去氢干扰)可提供碳的类型。因为C与相连的H偶合服从n+1律，由峰分裂数，可确定是甲基、亚甲基、次甲基或季碳。如偏共振碳谱中CH3、CH2、CH与季碳分别为四重峰(q)、三重峰(t)、二重峰(d)及单峰(s)。11碳谱与氢谱可互相补充氢谱的弱点:不能测定不含氢官能团，如羰基、氰基等；对含碳较多有机物，如甾体、萜类化合物等，因烷氢化学环境类似，而无法区别。碳谱弥补了氢谱不足，可给出各种含碳官能团的信息，光谱简单易辨认，对含碳较多有机物，分辨率很高。当有机物分子量小于500时，几乎可分辨每一个碳核，给出

7、丰富的碳骨架信息。普通碳谱峰高，常不与碳数成比例是其缺点，而氢谱峰面积的积分高度与氢数成比例，因此二者互为补充。12四谱综合波谱解析一般情况，由IR、1H-NMR及MS三种光谱提供的数据，即可确定未知物的化学结构。若不足，再增加13C-NMR等。特殊情况，还可以辅助以其它光谱，如荧光谱、旋光谱、拉曼光谱等提供的结构信息。在综合光谱解析时，不可能以一种光谱“包打天下”，它们各有所长，取长补短，相互配合、相互补充。13如何利用紫外光谱，红外光谱、核磁共振光谱和质谱的资料推断结构、每个人有自己的解析方法，所以无须、也不可能设计一套固定不变的解析程序。

8、本章在前各章学习的基础上，通过一些实例练习来具体介绍波谱综合解析的主要步骤及它们之间如何配合和如何相互佐证。四谱综合波谱解析14二、综合光谱解析的顺序