譜圖綜合解析ppt課件

1、整理課件整理課件譜譜 圖圖 綜綜 合合 解解 析析整理課件整理課件二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)三、光譜解析的一般程序三、光譜解析的一般程序一、概述一、概述主 要 內(nèi) 容主 要 內(nèi) 容四、綜合光譜解析例解四、綜合光譜解析例解整理課件整理課件一、概述一、概述紫外、紅外、核磁（氫譜、碳譜、二維譜）、質(zhì)譜。紫外、紅外、核磁（氫譜、碳譜、二維譜）、質(zhì)譜。“四大波譜四大波譜”對于比較復(fù)雜的有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)測定（如天對于比較復(fù)雜的有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)測定（如天然產(chǎn)物），需要綜合各種波譜數(shù)據(jù)和理化性質(zhì)進(jìn)行然產(chǎn)物），需要綜合各種波譜數(shù)據(jù)和理化性質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)推導(dǎo)，確定化合物結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)推導(dǎo)，確定化合物

2、結(jié)構(gòu)。綜合解析綜合解析整理課件整理課件二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)1UV法：法：主要用于提供分子的主要用于提供分子的芳香結(jié)構(gòu)芳香結(jié)構(gòu)和和共軛體系共軛體系信息信息橫坐標(biāo)：波長（橫坐標(biāo)：波長（）；）；縱坐標(biāo)：吸光度（縱坐標(biāo)：吸光度（A）；或摩爾吸光系數(shù)（）；或摩爾吸光系數(shù)（）。）。 整理課件整理課件二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)1UV法：法：（1）220-800nm內(nèi)無紫外吸收，說明是脂肪烴、脂環(huán)烴或其簡單衍生物（氯化內(nèi)無紫外吸收，說明是脂肪烴、脂環(huán)烴或其簡單衍生物（氯化物、醇、醚、羧酸等），甚至可能是非共軛的烯。物、醇、醚、羧酸等），甚至可能是非共軛的烯。（

3、2）220-250nm內(nèi)顯示強(qiáng)的吸收（內(nèi)顯示強(qiáng)的吸收（ 近近10000或更大），這表明或更大），這表明K帶的存在，即帶的存在，即存在共軛的兩個(gè)不飽和鍵（共軛二烯或存在共軛的兩個(gè)不飽和鍵（共軛二烯或 、 不飽和醛、酮）。不飽和醛、酮）。（3）250-290nm內(nèi)顯示中等強(qiáng)度吸收，且顯示不同程度的精細(xì)結(jié)構(gòu)，說明苯環(huán)內(nèi)顯示中等強(qiáng)度吸收，且顯示不同程度的精細(xì)結(jié)構(gòu)，說明苯環(huán)或某些雜芳環(huán)的存在?；蚰承╇s芳環(huán)的存在。（4）250-350nm內(nèi)顯示中、低強(qiáng)度的吸收，說明羰基或共軛羰基的存在。內(nèi)顯示中、低強(qiáng)度的吸收，說明羰基或共軛羰基的存在。（5）300nm以上以上有高強(qiáng)度的吸收，說明該具有較大的的共軛體系。若

4、高強(qiáng)度吸有高強(qiáng)度的吸收，說明該具有較大的的共軛體系。若高強(qiáng)度吸收具有明顯的精細(xì)結(jié)構(gòu)，說明稠環(huán)芳烴、稠環(huán)雜芳烴或其衍生物的存在。收具有明顯的精細(xì)結(jié)構(gòu)，說明稠環(huán)芳烴、稠環(huán)雜芳烴或其衍生物的存在。主要用于提供分子的主要用于提供分子的芳香結(jié)構(gòu)芳香結(jié)構(gòu)和和共軛體系共軛體系信息信息整理課件整理課件二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)2IR法：法：判斷分子中所含有的判斷分子中所含有的特征官能團(tuán)特征官能團(tuán)和和化學(xué)鍵化學(xué)鍵的類型的類型整理課件整理課件二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)2IR法：法：判定結(jié)構(gòu)中含氧官能團(tuán)的存在與否（特別是結(jié)構(gòu)中不含氮判定結(jié)構(gòu)中含氧官能團(tuán)的存在與否（特別是結(jié)

5、構(gòu)中不含氮原子時(shí)，非常容易確定原子時(shí)，非常容易確定OH、C=O、C-O-C這幾類官能團(tuán)這幾類官能團(tuán)的存在與否）。的存在與否）。判定結(jié)構(gòu)中含氮官能團(tuán)的存在與否（非常容易確定判定結(jié)構(gòu)中含氮官能團(tuán)的存在與否（非常容易確定NH、CN、NO2等官能團(tuán)的存在與否）。等官能團(tuán)的存在與否）。判定結(jié)構(gòu)中芳香環(huán)的存在與否。判定結(jié)構(gòu)中芳香環(huán)的存在與否。判定結(jié)構(gòu)中烯烴、炔烴的存在與否和雙鍵的類型判定結(jié)構(gòu)中烯烴、炔烴的存在與否和雙鍵的類型。判斷分子中所含有的判斷分子中所含有的特征官能團(tuán)特征官能團(tuán)和和化學(xué)鍵化學(xué)鍵的類型的類型整理課件整理課件紅外光譜的九大區(qū)域紅外光譜的九大區(qū)域（一）（一）O-H、N-H伸縮振動區(qū)（伸縮振動

6、區(qū)（37503000cm-1）（二）不飽和烴和芳烴（二）不飽和烴和芳烴C-H伸縮振動區(qū)（伸縮振動區(qū)（33003000cm-1）（三）飽和烴（三）飽和烴C-H和醛基和醛基C-H伸縮振動區(qū)（伸縮振動區(qū)（30002700cm-1）（四）叁鍵的對稱伸縮振動區(qū)（四）叁鍵的對稱伸縮振動區(qū)（24002100cm-1）（五）羰基的伸縮振動區(qū)（五）羰基的伸縮振動區(qū)（19001650cm-1）（六）雙鍵的對稱伸縮振動區(qū)（六）雙鍵的對稱伸縮振動區(qū)（16801500cm-1）（七）（七）C-H面內(nèi)彎曲振動區(qū)（面內(nèi)彎曲振動區(qū)（14751300cm-1）（八）單鍵（八）單鍵（C-O、C-X）伸縮振動區(qū)（）伸縮振動區(qū)（13

7、001000cm-1）（九）不飽和（九）不飽和C-H面外彎曲振動區(qū)（面外彎曲振動區(qū)（ 1000650cm-1 ）整理課件整理課件3MS法法二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)分子離子峰分子離子峰（1）圖譜中）圖譜中質(zhì)量數(shù)最大質(zhì)量數(shù)最大的離子峰（最右端）；的離子峰（最右端）；（2）奇電子離子奇電子離子；（3）與左側(cè)的離子峰有）與左側(cè)的離子峰有合理的中性碎片合理的中性碎片（自由基或小分子）（自由基或小分子）丟失，這是判斷該離子峰是否是分子離子峰的最重要依據(jù)。丟失，這是判斷該離子峰是否是分子離子峰的最重要依據(jù)。 （1）從分子離子峰及其同位素峰確定分子量、分子式。）從分子離子峰及其同位素峰

8、確定分子量、分子式。基峰：基峰：質(zhì)譜圖中離子強(qiáng)度最大的峰質(zhì)譜圖中離子強(qiáng)度最大的峰，規(guī)定其相對豐度為，規(guī)定其相對豐度為100。基峰基峰分子離子峰分子離子峰整理課件整理課件3MS法法（2）含氮原子的推斷（氮規(guī)則、斷裂形式）。）含氮原子的推斷（氮規(guī)則、斷裂形式）。 由由C，H，O 組成的有機(jī)化合物，組成的有機(jī)化合物，M 一定是偶數(shù)。一定是偶數(shù)。 由由C，H，O，N 組成的有機(jī)化合物，組成的有機(jī)化合物，N 奇數(shù)，奇數(shù)，M 奇數(shù)奇數(shù)。 由由C，H，O，N 組成的有機(jī)化合物，組成的有機(jī)化合物，N 偶數(shù)，偶數(shù)，M 偶數(shù)偶數(shù)。（3） CI、Br等的鑒定（從等的鑒定（從M+2、M+4峰）。峰）。二、各種譜圖解析

9、時(shí)的要點(diǎn)二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)（4）由簡單的碎片離子，推測官能團(tuán)及結(jié)構(gòu)片段。）由簡單的碎片離子，推測官能團(tuán)及結(jié)構(gòu)片段。整理課件整理課件二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)41H-NMR法：法：（1）根據(jù)積分曲線的數(shù)值推算結(jié)構(gòu)中質(zhì)子數(shù)。）根據(jù)積分曲線的數(shù)值推算結(jié)構(gòu)中質(zhì)子數(shù)。溶劑溶劑DMSO-d6，500 MHz 整理課件整理課件二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)41H-NMR法：法：（2）區(qū)分羧酸、醛、芳香族、烯烴、烷烴質(zhì)子。區(qū)分羧酸、醛、芳香族、烯烴、烷烴質(zhì)子。整理課件整理課件二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)41H-NMR法：法：（3）根據(jù)自旋偶合裂

10、分判定基團(tuán)的連接情況。根據(jù)自旋偶合裂分判定基團(tuán)的連接情況。AAXX系統(tǒng)系統(tǒng)CDCl3，300 MHz 整理課件整理課件二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)41H-NMR法：法：（4）根據(jù)自旋偶合作用研究其相鄰的取代基。根據(jù)自旋偶合作用研究其相鄰的取代基。整理課件整理課件二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)41H-NMR法：法：（5）根據(jù)峰形判定結(jié)構(gòu)中活潑質(zhì)子的存在與否）根據(jù)峰形判定結(jié)構(gòu)中活潑質(zhì)子的存在與否 -OH： 醇、酚和羧酸的質(zhì)子交換速度很快，通常在譜圖中呈現(xiàn)尖銳的醇、酚和羧酸的質(zhì)子交換速度很快，通常在譜圖中呈現(xiàn)尖銳的峰。當(dāng)存在氫鍵締合時(shí)，質(zhì)子交換速度變慢，會呈現(xiàn)銳

11、峰，甚峰。當(dāng)存在氫鍵締合時(shí)，質(zhì)子交換速度變慢，會呈現(xiàn)銳峰，甚至至“饅頭峰饅頭峰”，它們的化學(xué)位移值都有較大的變化范圍。，它們的化學(xué)位移值都有較大的變化范圍。 尖銳的峰尖銳的峰 饅頭峰饅頭峰整理課件整理課件二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)41H-NMR法：法：（5）根據(jù)峰形判定結(jié)構(gòu)中活潑質(zhì)子的存在與否）根據(jù)峰形判定結(jié)構(gòu)中活潑質(zhì)子的存在與否-NH：一級和二級胺多為尖的峰。在酸性溶液中胺成鹽后，銨離子的質(zhì)子交換一級和二級胺多為尖的峰。在酸性溶液中胺成鹽后，銨離子的質(zhì)子交換速度大為降低，速度大為降低，-NH變?yōu)閷挿?，甚至出現(xiàn)裂分。變?yōu)閷挿?，甚至出現(xiàn)裂分。酰胺的酰胺的-NH一般在一般在5

12、.0-8.5ppm出現(xiàn)寬峰。如氯代乙酰胺，在出現(xiàn)寬峰。如氯代乙酰胺，在7.3-7.6ppm處處出現(xiàn)兩個(gè)寬的出現(xiàn)兩個(gè)寬的NH2峰。峰。abab整理課件整理課件二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)513C-NMR法法（1）判斷碳原子個(gè)數(shù)及其雜化方式（）判斷碳原子個(gè)數(shù)及其雜化方式（sp，sp2，sp3） 雜化狀態(tài)是影響碳核化學(xué)位移的主要因素，一般來說它雜化狀態(tài)是影響碳核化學(xué)位移的主要因素，一般來說它與該碳上氫的位移次序基本平行與該碳上氫的位移次序基本平行。整理課件整理課件二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)二、各種譜圖解析時(shí)的要點(diǎn)513C-NMR法法（2）根據(jù)化學(xué)位移值判定羰基的存在與否及其種類。）

13、根據(jù)化學(xué)位移值判定羰基的存在與否及其種類。 羰基化合物的羰基化合物的C 在很低場（在很低場（160 220 ppm），且干擾很少。），且干擾很少。 飽和醛和酮的羰基飽和醛和酮的羰基 C 195 ppm； 羰基與雜原子（具有孤對電子）或不飽和基團(tuán)相連，羰基與雜原子（具有孤對電子）或不飽和基團(tuán)相連，p-共軛，共軛，電子云密度增大，共振移向高場方向，電子云密度增大，共振移向高場方向， 150 185 ppm 。 酰氯、酰胺、酯、酸酐、羧酸酰氯、酰胺、酯、酸酐、羧酸 C （叔碳）（叔碳）（仲碳）（仲碳）整理課件整理課件三、光譜解析的一般程序三、光譜解析的一般程序1測試樣品的純度測試樣品的純度（1）測定

14、物理常數(shù)：沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、折光率。）測定物理常數(shù)：沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、折光率。（2）色譜法：）色譜法：TLC、GC、HPLC。整理課件整理課件三、光譜解析的一般程序三、光譜解析的一般程序2分子量或分子式的確定分子量或分子式的確定（1）經(jīng)典的分子量測定方法）經(jīng)典的分子量測定方法元素分析法元素分析法（2）質(zhì)譜法）質(zhì)譜法高分辨質(zhì)譜在測定精確分子量的同時(shí)，還能推出高分辨質(zhì)譜在測定精確分子量的同時(shí)，還能推出分子式。低分辨質(zhì)譜由測得的同位素豐度比也可推分子式。低分辨質(zhì)譜由測得的同位素豐度比也可推出分子中元素的組成，進(jìn)而得到可能的分子式。出分子中元素的組成，進(jìn)而得到可能的分子式。（3）質(zhì)譜結(jié)合核磁共振）質(zhì)譜結(jié)合核磁共振

15、氫譜氫譜、碳譜碳譜等推測分子式。等推測分子式。整理課件整理課件三、光譜解析的一般程序三、光譜解析的一般程序3計(jì)算不飽和度計(jì)算不飽和度分子式確定后，可方便的按下式計(jì)算不飽和度：分子式確定后，可方便的按下式計(jì)算不飽和度：(U)=n4 +1+(n3 -n1 )/2n4 ：四價(jià)原子：四價(jià)原子（C、Si）n3 : 三價(jià)原子（三價(jià)原子（N、P）n1 : 一價(jià)原子（一價(jià)原子（H、X）整理課件整理課件三、光譜解析的一般程序三、光譜解析的一般程序4各部分結(jié)構(gòu)的確定各部分結(jié)構(gòu)的確定（a）不飽和類型）不飽和類型紅外光譜和核磁共振可用于判斷紅外光譜和核磁共振可用于判斷 C=O、C=N 等不等不飽和類型。飽和類型。 U

16、V可用于共軛體系的判斷?？捎糜诠曹楏w系的判斷。（b）官能團(tuán)和結(jié)構(gòu)單元）官能團(tuán)和結(jié)構(gòu)單元 鑒定可能存在的官能團(tuán)和部分結(jié)構(gòu)時(shí)，鑒定可能存在的官能團(tuán)和部分結(jié)構(gòu)時(shí)，各種光譜要各種光譜要交替參照，相互論證交替參照，相互論證，以增加判斷的可靠性，以增加判斷的可靠性。整理課件整理課件三、光譜解析的一般程序三、光譜解析的一般程序5結(jié)構(gòu)式的推定結(jié)構(gòu)式的推定 總結(jié)所有的官能團(tuán)和結(jié)構(gòu)片段，并找出各結(jié)構(gòu)單總結(jié)所有的官能團(tuán)和結(jié)構(gòu)片段，并找出各結(jié)構(gòu)單元的關(guān)系，提出一種或幾種可能結(jié)構(gòu)式。元的關(guān)系，提出一種或幾種可能結(jié)構(gòu)式。6. 核對與驗(yàn)證核對與驗(yàn)證 “四大波譜四大波譜”數(shù)據(jù)進(jìn)行一一核對數(shù)據(jù)進(jìn)行一一核對 注意結(jié)構(gòu)的注意結(jié)構(gòu)的

17、對稱性對稱性。7. 與已知化合物譜圖或數(shù)據(jù)進(jìn)行對照或比較。與已知化合物譜圖或數(shù)據(jù)進(jìn)行對照或比較。整理課件整理課件例例1：試根據(jù)化合物的波譜數(shù)據(jù)推斷化合物的結(jié)構(gòu)試根據(jù)化合物的波譜數(shù)據(jù)推斷化合物的結(jié)構(gòu)四、綜合光譜解析例解四、綜合光譜解析例解m/z=102 不含不含N原子或含偶數(shù)個(gè)原子或含偶數(shù)個(gè)N原子原子整理課件整理課件H-CO-CsH-COC可能存在甲基、亞甲基、羰基和醚鍵可能存在甲基、亞甲基、羰基和醚鍵整理課件整理課件10個(gè)個(gè)H質(zhì)子：質(zhì)子：3:2:3:2CxH10OyCOCH3整理課件整理課件5個(gè)個(gè)C原子：原子：1個(gè)個(gè)C=O，2個(gè)個(gè)CH2，2個(gè)個(gè)CH3C5H10Oy：結(jié)合：結(jié)合MS得：得：y=2

18、 C5H10O2=158674320830整理課件整理課件整理課件整理課件例例2：試根據(jù)所給化合物的波譜數(shù)據(jù)推斷化合物的結(jié)構(gòu)試根據(jù)所給化合物的波譜數(shù)據(jù)推斷化合物的結(jié)構(gòu)四、綜合光譜解析例解四、綜合光譜解析例解羥基羥基不飽和烴、飽和烴不飽和烴、飽和烴羰基羰基芳環(huán)芳環(huán)C11H12O5 不飽和度為不飽和度為 6整理課件整理課件6.99(2H, s)6.43(1H, d, J = 15.9 Hz)7.50(1H, d, J = 15.9 Hz)3.80(6H, s)300 MHz整理課件整理課件6.99(2H, s)6.43(1H, d, J = 15.9 Hz)7.50(1H, d, J = 15.9 Hz)3.80(6H, s)整理課件整理課件例例3：試根據(jù)化合物的波譜數(shù)據(jù)推斷化合物的結(jié)構(gòu)試根據(jù)化合物的波譜數(shù)據(jù)推斷化合物的結(jié)構(gòu)四、綜合光譜解析例解四、綜合光譜解析例解C8H8