波谱解析法_fina.ppt

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1、第7章综合波谱解析本章学习要求了解有机化合物结构分析的一般程序。能够综合运用所学的波谱知识，进行有机化合物的结构分析，推测化合物的结构。7.1综合波谱解析法定义：利用未知物（纯物质）的质谱;紫外吸收光谱;红外吸收光谱;核磁共振氢谱;核磁共振碳谱(COM、OFR)等光谱，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。元素分析。质谱是光谱？质谱虽非光谱，因其与光谱的密切关系，且确定未知物的分子量与分子式是进行综合光谱解析时，首先要知道的问题。习惯上也把它视为一种光谱。四大或五大光谱四大光谱通常把在进行未知

2、物综合光谱解析时常用的紫外吸收光谱、红外吸收光谱、质子核磁共振谱及质谱称为四大光谱。近年来核磁共振碳谱得到迅速发展，成为确定化合物结构的最重要手段之一。五大光谱把UV、IR、1HNMR、13CNMR及MS称为五大光谱。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、13CNMR及MS已经比较普及的今天，UV在综合光谱解析中的作用，在多数情况下可有可

3、无。四大及五大光谱是传统提法，应以IR、1HNMR、13CNMR及MS为四大光谱比较贴切。各种光谱的在综合光谱解析中的作用质谱在综合光谱解析中的作用（1）从M.+－分子量（2）从(M+2)/M、（M+1)/M查贝农表，估计C数（3）从M、M+2、M+4－Cl、Br、S（4）氮律（5）主要碎片离子峰－官能团质谱在综合光谱解析中的作用质谱(MS)主要用于确定化合物的分子量、分子式。质谱图上的碎片峰可以提供一级结构信息。对于一些特征性很强的碎片离子，如烷基取代苯的m／z91的苯甲离子及含γ氢的酮、酸、酯的麦氏重排离子等，

4、由质谱即可认定某些结构的存在。质谱的另一个主要功能是作为综合光谱解析后，验证所推测的未知物结构的正确性。紫外（UV）光谱在综合光谱解析中的作用紫外吸收光谱(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。紫外吸收光谱虽然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，在综合光谱解析中一般可不予以考虑。紫外吸收光谱法主要用于定量分析。红外（IR）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

5、团、化合物的类别(芳香族、脂肪族；饱和、不饱和)等。提供未知物的细微结构，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。核磁共振氢谱（1H）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质子的信息：质子的类型：说明化合物具有哪些种类的含氢官能团。氢分布：说明各种类型氢的数目。核间关系:氢核间的偶合关系与氢核所处的化学环境核间关系可提供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、光学异构、构象)等)。三方面的结构

6、信息。核磁共振碳(13C)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。碳谱的各条谱线一般都有它的惟一性，能够迅速、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。在碳谱中:质子噪音去偶或称全去偶谱(protonnoisedecoupling或protoncompletedecoupling，其作用是完全除去氢核干扰)可提供各类碳核的准确化学位移。偏共振谱(off

7、resonancedecoupling，OFR，部分除去氢干扰)可提供碳的类型。因为C与相连的H偶合也服从n+1律，由峰分裂数，可以确定是甲基、亚甲基、次甲基或季碳。例如在偏共振碳谱中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)。碳谱与氢谱之间关系－互相补充氢谱不足不能测定不含氢的官能团碳谱补充对于含碳较多的有机物，烷氢的化学环境类似，而无法区别给出各种含碳官能团的信息，几乎可分辨每一个碳核，光谱简单易辨认碳谱与氢谱可互相补充碳谱不足氢谱峰面积的积分高度与氢数成比例全去偶碳谱

8、的峰高，常不与碳数成比例氢谱补充碳谱与氢谱可互相补充氢谱不能测定不含氢的官能团，如羰基、氰基等；对于含碳较多的有机物，如甾体化合物、萜类化合物等，常因烷氢的化学环境类似，而无法区别，是氢谱的弱点。碳谱弥补了氢谱的不足，碳谱不但可给出各种含碳官能团的信息，且光谱简单易辨认，对于含碳较多的有机物，有很高的分辨率。当有机物的分子量小于500时，几乎可分辨每一个碳核