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1、有机波谱试题例一、结构未知化合物分子式是C6H12O,其质谱图分别如下所示,试推导其结构:解析:1.100,分子离子峰2.85,失去CH3(15)的产物3.57,丰度最大,稳定结构,失去C=O(28)后的产物可能结构:CH3CH2CH2CH2-CO-CH3基峰是57;43不是强峰,出现41强峰,可能是支链烷烃。所以也可能结构:(CH3)3C-CO-CH3另解1.计算不饱和度为1,说明有一双键或脂环2.从质谱图可知:m/z100为分子离子峰,m/z分别为29,43,85的峰符合烷烃或酮类化合物的系列峰,但该化合物含氧原子,又有一个不饱和度,故此化合物为酮.3.该化合物
2、分子离子峰为偶数(分子离子峰是奇电子峰),不含N,其与m/z58间质量差为42,42为偶数,其为偶电子离子,故而m/z58为奇电子离子峰.4.奇电子离子峰的出现,常常意味着发生了重排或消去反应.m/z58峰符合酮类麦氏重排峰的通式44+14n,该化合物存在γ-H(产生麦氏重排的必要条件),故可能有如下两种结构:CH3CH2CH2CH2-CO-CH3或(CH3)2CHCH2-CO-CH3例二:未知化合物分子式是C7H14O,沸点144度,其紫外光谱最大吸收波长lmax=275nm,emax=12L.mol-1.cm-1;MS谱,IR光谱和1HNMR波谱如下图所示,试推
3、导化合物结构。解:(1)数据总结质谱出现的几个最强峰:43,71,27,114…紫外光谱:除275nm的弱吸收,在200nm以上无吸收,表明样品中只含简单非共轭的具有n电子的发色团(np®*)。红外光谱:重要的吸收峰可能归属2950cm-1C-H;-CH3;-CH21709cm-1C=O1475/1375cm-1C-H变形振动1HNMR谱:化学位移相对质子数峰重数可能归属2.312三重峰CH2-CH21.572多重峰CH3-CH2-CH20.863三重峰CH3-CH2(2)解析鉴定不饱和度:n=1+7-14/2=1化合物不含苯环,对照IR中无3030cm-1,165
4、0-1400cm-1无收;1HNMR在7.27左右无共振峰;MS没有对应的碎片峰。IR中1709cm-1对应C=O吸收峰,符合不饱和度为1;UV光谱在275nm处的弱吸收正好是C=O的np®*;应该是酮,而不是醛,因为1HNMR上观察不到活泼的-CHO质子;红外在2700cm-1也没有活泼的-CHO质子吸收。1HNMR谱显示出分子中含有三类不同的质子,比例分别是2:2:3,可能的结构是CH3-CH2-CH2-C=O;化合物质子数为14,可能是对称结构:CH3-CH2-CH2-CO-CH2-CH2-CH3。(3)复核查对CH3-CH2-CH2-CO-CH2-CH2-C
5、H3gba推导的结构中只有三种类型的质子,比例是2:2:3。a质子与羰基直接相连,NMR谱出现在较低场,邻位有两个质子呈三重峰。b质子与多个质子相连,裂分成多重峰。g质子与b碳上的两个质子相连而呈三重峰。MS谱中基峰是43,是由于a-异裂形成了稳定的CH3-CH2-CH2-若发生a-均裂则形成稳定的R-C=O,m/z=71,是次强峰。例三某化合物分子式是C9H10O2,其MS,HNMR,IR谱如下图所示,其紫外光谱在230~270nm出现7个精细结构的峰,试推导其化合物的结构。解:(1)数据总结质谱出现的几个最强峰:108,150,91,43…紫外光谱:在230~2
6、70nm出现7个精细结构的峰,可能有苯环结构。红外光谱:重要的吸收峰可能归属1750cm-1C=O1230cm-1C-O伸缩振动690/750cm-1C-H变形振动,苯环单取代1HNMR谱:化学位移相对质子数峰重数可能归属7.35单峰苯环单取代5.12单峰CH2-O2.03单峰CH3-CO-(2)解析鉴定不饱和度:n=1+9-10/2=5化合物含苯环,对照UV中230-270nm有苯环的精细结构吸收峰;IR中在3030cm-1,1650-1400cm-1有吸收;1HNMR在7.27左右有共振峰;MS有对应的碎片峰;不饱和度为4。IR中1750cm-1对应C=O吸收峰
7、;对应剩下的1个不饱和度1HNMR谱显示出分子中含有三类不同的质子,比例分别是5:2:3,三组峰均是单峰,互相之间没有耦合作用,CH2化学位移到了5.1,可能是与O直接相连,可能的结构是:(3)复核查对推导的结构中只有三种类型的质子,比例是5:2:3。A苯环上的质子NMR谱出现在较低场,不与其它质子偶合,呈单峰。B亚甲基质子与氧相连,出现在低场,呈单峰。C甲基质子与羰基相连呈单峰。