第九章核磁共振、紅外光譜和質(zhì)譜

第九章核磁共振譜、紅外光譜和質(zhì)譜（NMRSpectra、IRSpectraandMS）2一.核磁共振譜（NMR）二.紅外光譜(IR)三.質(zhì)譜(MS)第九章核磁共振譜、紅外光譜和質(zhì)譜

（NMRSpectra、IRSpectraandMS）3一.1H核磁共振譜（1HNMR）1.核磁共振譜的一般特征41,1-二氯乙烷的1HNMR譜5溴乙烷的1HNMR譜6橫坐標(biāo)：化學(xué)位移δ（ppm）縱坐標(biāo)：強(qiáng)度幾組峰（確定分子中有幾種不同的質(zhì)子）每一組峰的位置（化學(xué)位移大?。┟恳唤M峰的強(qiáng)度（積分曲線）每一組峰中有幾個(gè)小峰（裂分峰數(shù)）2.核磁共振的基本原理帶電荷的質(zhì)點(diǎn)自旋會(huì)產(chǎn)生磁場，磁場具有方向性，可用磁矩表示。7原子核作為帶電荷的質(zhì)點(diǎn)，它自旋也可產(chǎn)生磁矩。但并非所有原子核都具有磁矩。有機(jī)化合物主要由碳、氫兩種元素組成，現(xiàn)以氫為例說明核磁共振的基本原理。質(zhì)子自旋會(huì)產(chǎn)生磁矩。例：下面一些原子核自旋產(chǎn)生磁矩：1H13C15N17O19F31P等。8在外磁場Bo中，取向分為兩種，一種與外磁場平行，另一種與外磁場方向相反。Bo能量高能量低這兩種不同取向的自旋具有不同的能量。與Bo同向的能量低，與Bo反向的能量高，兩種取向能量差△E可用下式表示：r為旋磁比，對于特定原子核，r為一常數(shù)。h為普郎克常數(shù)Bo為外加磁場強(qiáng)度9從上式可看出，兩種取向的能差與外加磁場強(qiáng)度有關(guān)，外加磁場強(qiáng)度越大，能差越大。Bo與Bo同向的自旋吸收能量后可以躍遷到較高能級(jí)，變?yōu)榕cBo反向的自旋。電磁輻射可有效的提供能量。當(dāng)輻射能量恰好等于躍遷所需的能量時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生自旋取向的變化，即核磁共振。E輻

=hν=△E外加磁場方向外加磁場10輻射頻率與外加磁場強(qiáng)度的關(guān)系若固定磁場強(qiáng)度，可求出共振所需的輻射頻率——固定磁場掃頻。若固定輻射頻率，可求出共振所需的磁場強(qiáng)度——固定輻射頻率掃場。核磁共振的兩種操作方式：核磁共振儀（固定輻射頻率掃場）：將樣品置于強(qiáng)磁場內(nèi)，通過輻射頻率發(fā)生器產(chǎn)生固定頻率的輻射，同時(shí)在掃描線圈通入直流電使總磁場強(qiáng)度稍有增加（掃場）。當(dāng)磁場強(qiáng)度增加到一定值時(shí)：ν=11即輻射能等于兩種不同取向自旋的能差，則發(fā)生共振吸收。信號(hào)被接收、放大并被記錄儀記錄。目前常用的儀器有60MHz、90MHz、100MHz、400MHz、600MHz，兆赫數(shù)越大，分辨率越高。3.化學(xué)位移1).屏蔽效應(yīng)和化學(xué)位移的起因在外磁場作用下這些電子可產(chǎn)生誘導(dǎo)電子流，從而產(chǎn)生一個(gè)誘導(dǎo)磁場，該磁場方向和外加磁場方向恰好相反。獨(dú)立質(zhì)子和有機(jī)分子中的氫不同，在有機(jī)分子中，原子以化學(xué)鍵相連，氫不可能單獨(dú)存在，在氫原子的周圍總有電子運(yùn)動(dòng)。12電子環(huán)流質(zhì)子感應(yīng)磁場原子核感受到的磁場強(qiáng)度：BH核感受到的磁場B外加磁場B感生磁場=－因此，在有屏蔽效應(yīng)時(shí)，要發(fā)生核磁共振就必須使外加磁場強(qiáng)度B外加磁場略有增加以抵消感生的磁場強(qiáng)度。這樣使氫核受到外加磁場的影響要比實(shí)際外加磁場強(qiáng)度小，這種效應(yīng)叫屏蔽效應(yīng)。13假定核磁共振儀所用的射頻固定在60MHz，慢慢改變外加磁場強(qiáng)度，使其略有增加，當(dāng)增加到一定程度時(shí)，獨(dú)立質(zhì)子的此時(shí)發(fā)生共振（自旋轉(zhuǎn)向），產(chǎn)生共振信號(hào)。而有機(jī)分子中的質(zhì)子，由于屏蔽效應(yīng)，必須在外加磁場強(qiáng)度略大于Bo時(shí)才發(fā)生共振。即屏蔽使吸收移向高場。去屏蔽使吸收移向低場。高磁場低磁場有屏蔽無屏蔽142).化學(xué)位移定義：由于氫質(zhì)子在分子中的環(huán)境不同，屏蔽效應(yīng)不同，它們的共振吸收位置出現(xiàn)在不同磁場強(qiáng)度，用來表示這種不同位置的量叫化學(xué)位移。在氫核磁共振譜中，常用四甲基硅作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：因?yàn)椋孩偎挥幸环N質(zhì)子（12個(gè)質(zhì)子都相同）②硅的電負(fù)性比碳小，它的質(zhì)子受到較大的屏蔽，比一般化合物大，所以它的共振吸收出現(xiàn)在高場。這樣在有機(jī)分子中加入少量的TMS，則有機(jī)分子的質(zhì)子信號(hào)都在TMS信號(hào)的左邊出現(xiàn)。15通常用δ表示化學(xué)位移，δ是樣品和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的共振頻率之差除以采用儀器的頻率ν。，由于數(shù)字太小，所以乘以106，單位用ppm表示。TMS：δ=0.0ppm用ppm單位表示化學(xué)位移與儀器的射頻和磁場無關(guān)。注意：0123451098761112δ（ppm）移向高場（屏蔽）移向低場（去屏蔽）163).影響化學(xué)位移的因素（可判斷每一組峰的位置）①誘導(dǎo)效應(yīng)例：鹵素原子電負(fù)性增大氫的屏蔽效應(yīng)減小δ（ppm）4.33.12.72.2例：δ（ppm）7.35.33.1②結(jié)構(gòu)對化學(xué)位移的影響芳環(huán)、雙鍵和叁鍵化合物的各向異性。17a.芳環(huán)b.雙鍵Bo苯環(huán)的電子在外加磁場影響下，產(chǎn)生一個(gè)環(huán)電流，同時(shí)生成一個(gè)感應(yīng)磁場，感應(yīng)磁場方向在環(huán)內(nèi)與外加磁場相反，在環(huán)外與外加磁場同向。苯環(huán)上的質(zhì)子在環(huán)外，處于去屏蔽區(qū)，因此，苯環(huán)上的質(zhì)子出現(xiàn)在低場，化學(xué)位移δ值較大，一般δ=7~8ppm。Bo雙鍵上的質(zhì)子處于去屏蔽區(qū)，因此，化學(xué)位移δ值較大，一般δ=4.5~6.5ppm。18c.叁鍵Bo氫處于屏蔽區(qū)，化學(xué)位移δ值一般在2.5ppm左右。例1：δ（ppm）7.35.30.919例2：δ=0.3ppm質(zhì)子在芳環(huán)上方，處于屏蔽區(qū)。例3：δ=8.2ppmδ=－1.9ppm環(huán)內(nèi)質(zhì)子處于屏蔽區(qū)。環(huán)外質(zhì)子處于去屏蔽區(qū)。204).等價(jià)質(zhì)子和不等價(jià)質(zhì)子（可判斷譜圖上有幾組峰）不等價(jià)質(zhì)子：化學(xué)位移不同的質(zhì)子(不同化學(xué)環(huán)境的質(zhì)子)。等價(jià)質(zhì)子：將兩個(gè)質(zhì)子分別用試驗(yàn)基團(tuán)取代，若兩個(gè)質(zhì)子被取代后得到同一結(jié)構(gòu)，則它們是化學(xué)等價(jià)的，有相同的化學(xué)位移。例：將C1上的一個(gè)H被Cl取代得將C3上的一個(gè)H被Cl取代得所以兩個(gè)甲基上的6個(gè)H是等價(jià)的。將C2上的兩個(gè)H分別被Cl取代都得所以C2上的2個(gè)H是等價(jià)的。21有機(jī)分子中有幾種質(zhì)子，在譜圖上就出現(xiàn)幾組峰。例：有三種不等價(jià)質(zhì)子，1HNMR譜圖中有3組吸收峰。例：有三種不等價(jià)質(zhì)子有四種不等價(jià)質(zhì)子225).積分曲線（每一組峰的強(qiáng)度）在1HNMR譜圖中，有幾組峰表示樣品中有幾種質(zhì)子。每一組峰的強(qiáng)度，既信號(hào)下面積，與質(zhì)子的數(shù)目成正比，由各組峰的面積比，可推測各種質(zhì)子的數(shù)目比（因?yàn)樽孕D(zhuǎn)向的質(zhì)子越多，吸收的能量越多，吸收峰的面積越大）。峰面積用電子積分儀來測量，在譜圖上通常用階梯曲線來表示，階梯曲線就是積分曲線。各個(gè)階梯的高度比表示不同化學(xué)位移的質(zhì)子數(shù)之比。6).常見化合物的化學(xué)位移范圍234.自旋裂分（每一組峰中有幾個(gè)小峰）1).相鄰氫的偶合例：1，1-二氯乙烷，分子中有2種氫，它的譜圖中應(yīng)出現(xiàn)2組峰。12見圖24δ=2.1ppmHa的共振吸收峰，兩重峰δ=5.9ppmHb的共振吸收峰，四重峰C1上的Hb受兩個(gè)吸電子基團(tuán)影響，吸收峰出現(xiàn)在低場。a.氫核a的共振吸收峰受氫核b影響發(fā)生裂分的情況：氫核a除受到外加磁場、氫核a周圍電子的屏蔽效應(yīng)外，還受到相鄰C1上的氫核b自旋產(chǎn)生的磁場的影響。若沒有Hb，Ha在外加磁場強(qiáng)度B時(shí)發(fā)生自旋反轉(zhuǎn)。若有Hb時(shí)，Hb的磁矩可與外加磁場同向平行或反向平行，這兩種機(jī)會(huì)相等。當(dāng)Hb的磁矩與外加磁場同向平行時(shí)，

Ha周圍的磁場強(qiáng)度略大于外加磁場，因此在掃場時(shí)，外加磁場強(qiáng)度略25當(dāng)Hb的磁矩與外加磁場反向平行時(shí)，

Ha周圍的磁場強(qiáng)度略小于外加磁場，因此在掃場時(shí)，外加磁場強(qiáng)度略大于B時(shí)，

Ha發(fā)生自旋反轉(zhuǎn)，在譜圖上得到一個(gè)吸收峰。這兩個(gè)峰的面積比為1:1，Ha的化學(xué)位移按兩個(gè)峰的中點(diǎn)計(jì)算。氫核a被氫核b裂分1個(gè)Hb自旋存在兩種組合小于B時(shí)，

Ha發(fā)生自旋反轉(zhuǎn)，在譜圖上得到一個(gè)吸收峰。26b.氫核b的共振吸收峰受氫核a影響發(fā)生裂分的情況：若沒有Ha，

Hb在外加磁場強(qiáng)度B′時(shí)發(fā)生自旋反轉(zhuǎn)。若有Ha

時(shí)，Ha

的磁矩可與外加磁場同向平行或反向平行，3個(gè)Ha的自旋存在4種組合方式：①3個(gè)Ha的磁矩都與外加磁場同向平行。②3個(gè)Ha的磁矩都與外加磁場反向平行。③2個(gè)Ha的磁矩都與外加磁場同向平行，1

個(gè)Ha的磁矩與外加磁場反向平行。④2個(gè)Ha的磁矩都與外加磁場反向平行，1個(gè)Ha的磁矩與外加磁場同向平行。相鄰的Hb受它們的影響分裂為4重峰。27氫核b被氫核a裂分1個(gè)氫核a自旋存在2種組合3個(gè)氫核a自旋存在4種組合把分子中位置相近的質(zhì)子之間自旋的相互影響稱為自旋-自旋偶合。自旋-自旋偶合：注意：在核磁共振中，一般相鄰碳上的不同種的氫才可發(fā)生偶合，相間碳上的氫不發(fā)生偶合，同種相鄰氫也不發(fā)生偶合。

28發(fā)生偶合不發(fā)生偶合不發(fā)生偶合2).偶合常數(shù)偶合–分裂的一組峰中，兩個(gè)相鄰峰之間的距離稱為偶合常數(shù)，用字母J表示，其單位為赫茲（Hz），氫核a與b偶合常數(shù)叫Jab，氫核b與a偶合常數(shù)叫Jba，Jab=JbaJ=△δ×所用儀器頻率Jab：表示質(zhì)子a被質(zhì)子b裂分。Jba：表示質(zhì)子b被質(zhì)子a裂分。29偶合常數(shù)只與化學(xué)鍵性質(zhì)有關(guān)，而與外加磁場強(qiáng)度或核磁共振儀所用的射頻無關(guān)。3).n+1規(guī)律與某一個(gè)質(zhì)子鄰近的質(zhì)子數(shù)為n時(shí)，該質(zhì)子核磁共振信號(hào)裂分為n+1重峰。例：見圖Hb：三重峰，3HHa：四重峰，2H注意：Hb有兩種相鄰氫，Jba≠Jbc不遵守n+1規(guī)律，符合(n+1)(n′+1)規(guī)律，六重峰以上表示為多重峰分子中有兩種氫30例：分子中有三種氫(單峰,9H)(四重峰,2H)(三重峰,3H)(s,9H)(q,2H)(t,3H)例：(三重峰,6H)(t,6H)(多重峰,4H)(m,4H)(三重峰,4H)(t,4H)31ssingletddoubletttripletqquartetmmultipletbbroad單峰二重峰三重峰四重峰多重峰寬峰注意：4).分裂峰的相對強(qiáng)度分裂的一組峰中各峰相對強(qiáng)度也有一定規(guī)律。它們的峰面積比一般等于二項(xiàng)式(a+b)m的展開式各系數(shù)之比，m=分裂峰數(shù)–1ppentet五重峰hepteth七重峰32分裂峰數(shù)分裂峰的相對強(qiáng)度1(a+b)012(a+b)11︰13(a+b)21︰2︰14(a+b)31︰3︰3︰15(a+b)41︰4︰6︰4︰16(a+b)51︰5︰10︰10︰5︰15.1HNMR譜圖分析例1：某化合物A分子式為C8H10，1HNMR為：δH1.2(t,3H)2.6(q,2H)7.1(b,5H)ppm推測A的結(jié)構(gòu)。33解：由分子式計(jì)算不飽和度為41.2(t,3H)CH3相鄰的基團(tuán)為CH22.6(q,2H)CH2相鄰的基團(tuán)為CH3

可能有苯環(huán)7.1(b,5H)苯環(huán)上的5個(gè)HA結(jié)構(gòu)為：例2：某化合物A分子式為C6H14，1HNMR為：δH0.8(d,12H)1.4(h,2H)ppm推測A的結(jié)構(gòu)。34解：由分子式計(jì)算不飽和度為00.8(d,12H)每個(gè)碳上最多連3個(gè)H,12個(gè)H可能是4個(gè)CH31.4(h,2H)相鄰的基團(tuán)為CH可能為兩個(gè)A結(jié)構(gòu)為：35例3：有一化合物分子式為C9H12O，1HNMR為：推測結(jié)構(gòu)。δH1.2(t,3H)3.4(q,2H)4.3(s,2H)ppm7.2(b,5H)答：3613C核磁共振譜（13C

NMR）碳元素占優(yōu)勢的同位素為12C，它的核自旋為零，沒有核磁共振信號(hào)。13C的核自旋為±1/2，同1H一樣可以作為核磁共振研究的對象。但由于13C的天然豐度僅為12C的1.108%，所以含碳化合物的13CNMR很弱，使其應(yīng)用受到限制。而傅里葉變換核磁共振儀的出現(xiàn)使13CNMR成為可實(shí)用的測試手段。13C

NMR的原理與1H

NMR是一樣的。13C

NMR譜中，根據(jù)吸收峰的面積不能判斷不同化學(xué)環(huán)境中13C核的相對數(shù)目。3713CNMR和1HNMR在有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)測定中是相輔相成的，由1HNMR可以推測質(zhì)子在碳架上的位置，而由13CNMR則可以得到碳架本身的信息。13CNMR的化學(xué)位移：13CNMR譜中的化學(xué)位移是以四甲基硅烷中的碳核為標(biāo)準(zhǔn)，某一信號(hào)在高場方向與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的距離來計(jì)算的。一些化學(xué)位移值見P732表25.1。第三版P214表9.238質(zhì)子去偶由于13C的天然豐度很低，兩個(gè)13C核同時(shí)存在于某一個(gè)有機(jī)化合物中的概率僅為(0.01108)2=0.00012，兩個(gè)13C位于分子中相鄰位置上的概率更小。因此，在13CNMR中不需要考慮13C核之間的自旋偶合。但13C與分子中的1H核之間有自旋偶合。在13CNMR譜中，與13C核直接相連的質(zhì)子和鄰近的質(zhì)子都能使13C的信號(hào)分裂，這樣就使信號(hào)出現(xiàn)重疊，難于分辨。采用質(zhì)子去偶技術(shù)可以解決這個(gè)問題。質(zhì)子寬帶去偶；偏共振去偶；質(zhì)子選擇去偶；門控去偶；反轉(zhuǎn)門控去偶法。39質(zhì)子寬帶去偶又叫質(zhì)子噪音去偶。質(zhì)子寬帶去偶是在掃描時(shí)，同時(shí)用一個(gè)強(qiáng)的去偶射頻在可使全部質(zhì)子共振的頻率區(qū)進(jìn)行照射，使得1H和13C的偶合全部去掉。質(zhì)子寬帶去偶簡化了圖譜，每種碳原子都出一個(gè)單峰。一般說來，在分子中沒有對稱因素和不含F(xiàn)、P等元素時(shí)，每個(gè)碳原子都出一個(gè)峰，互不重疊。而且由于多重偶合峰合并成單峰提高了信噪比，使信號(hào)增強(qiáng)。40極化轉(zhuǎn)移技術(shù)和DEPT13C譜化合物中碳原子數(shù)目較多時(shí)，質(zhì)子去偶13C

NMR中譜線相應(yīng)增多，有時(shí)不容易確定它們的歸屬。DEPT13C譜是采用特別的技術(shù)來分別CH3,CH2和CH碳，而季碳原子則不產(chǎn)生信號(hào)。CH3譜線向上,CH2譜線向下，CH譜線向上，而季碳原子則不產(chǎn)生信號(hào)。41二.紅外光譜(IR)1.紅外光譜的一般特征422.紅外光譜的基本原理

分子是由各種原子以化學(xué)鍵互相連接而生成的，可用不同質(zhì)量的小球代表原子，以不同硬度的彈簧代表各種化學(xué)鍵。它們以一定的次序互相連接，就成為分子的近似機(jī)械模型。這樣就可根據(jù)力學(xué)定理來處理分子的振動(dòng)。43分子中的原子不是固定在一個(gè)位置上，而是不停的振動(dòng)。①.雙原子分子雙原子分子伸縮振動(dòng)（鍵長改變的振動(dòng)）

對于雙原子分子，兩個(gè)原子由化學(xué)鍵相連，就像兩個(gè)小球用彈簧連接一樣，兩個(gè)原子的距離可以發(fā)生變化。它的伸縮振動(dòng)可看作簡諧振動(dòng)，振動(dòng)頻率為：44c：光速k：鍵的力常數(shù)m1m2：原子質(zhì)量

分子隨原子間距離的增大，K增大，分子能量增高，分子從較低的振動(dòng)能級(jí)變?yōu)檩^高的振動(dòng)能級(jí)，紅外光輻射可提供躍遷能量。對于一定原子組成的分子，這兩個(gè)能級(jí)之差是一定的。45

由△E=hν可知，需要的紅外光波長也是一定的。也就是說，對于特定分子或基團(tuán)，僅在一定的波長（頻率）發(fā)生吸收。

紅外譜圖中，從基態(tài)到第一激發(fā)態(tài)的振動(dòng)信號(hào)最強(qiáng)，所以紅外光譜主要研究這個(gè)振動(dòng)能級(jí)躍遷產(chǎn)生的紅外吸收峰。

一種振動(dòng)方式相應(yīng)于一個(gè)強(qiáng)的吸收。但只有能引起偶極矩變化的振動(dòng)才會(huì)產(chǎn)生紅外吸收。對于一些對稱分子如H2，N2，Cl2等無紅外吸收。46②.多原子分子多原子分子，因原子個(gè)數(shù)和化學(xué)鍵的增加，它的振動(dòng)方式也變得復(fù)雜。如：三原子分子有下列振動(dòng)方式：對稱伸縮不對稱伸縮面內(nèi)彎曲或面內(nèi)變形（鍵角改變的振動(dòng)）47面外彎曲或面外變形（鍵角改變的振動(dòng)）隨著原子數(shù)目增加，分子振動(dòng)方式很快增加。一般多原子分子振動(dòng)方式為3n-6種（n為分子中原子的個(gè)數(shù)）。

振動(dòng)方式對應(yīng)于紅外吸收，振動(dòng)方式越多，紅外吸收峰越多，原則上一種振動(dòng)方式對應(yīng)一種紅外吸收帶。但實(shí)際紅外吸收帶的數(shù)目少于振動(dòng)方式。因?yàn)椋?83.影響紅外吸收的主要因素1).質(zhì)量和力常數(shù)的影響⑴不伴隨偶極變化的振動(dòng)沒有紅外吸收帶；⑵振動(dòng)頻率相同的不同振動(dòng)形式會(huì)發(fā)生簡并；⑶分辨率不高的儀器很難將頻率接近的吸收峰分開，靈敏度不夠的儀器檢測不出弱的紅外吸收帶。有時(shí)紅外吸收帶也會(huì)多于振動(dòng)方式。因?yàn)椋撼霈F(xiàn)了基態(tài)到第二激發(fā)態(tài)、第三激發(fā)態(tài)等的躍遷。49a.化學(xué)鍵越強(qiáng)，K越大，紅外吸收的頻率越大，波數(shù)越大。例：ν伸縮b.組成化學(xué)鍵的原子的相對原子質(zhì)量越小，紅外吸收的頻率越大，波數(shù)越大。ν伸縮2).振動(dòng)的偶合（鍵振動(dòng)之間的相互影響）在有機(jī)分子中，同一個(gè)原子上有幾個(gè)化學(xué)鍵，鍵與鍵之間的振動(dòng)是相互影響的。503).彎曲振動(dòng)（振動(dòng)形式的影響）ν伸縮δ彎曲例：3.不同基團(tuán)在紅外頻區(qū)的特征吸收由鍵的伸縮振動(dòng)引起許多官能團(tuán)在這個(gè)頻率區(qū)都有特征吸收。官能團(tuán)區(qū)由鍵的伸縮振動(dòng)和彎曲振動(dòng)引起指紋區(qū)應(yīng)用：若某一未知物的紅外圖譜的指紋區(qū)與某一標(biāo)準(zhǔn)樣品完全相同，可判斷它們是同一化合物。51若紅外圖譜在1690~1750cm-1無吸收，肯定不是羰基化合物，若有吸收，可能是羰基化合物。應(yīng)用指紋區(qū)可以確定雙鍵上、苯上取代基的個(gè)數(shù)以及構(gòu)型。一些基團(tuán)的吸收帶的頻率和相對強(qiáng)度52一些基團(tuán)的吸收帶的頻率和相對強(qiáng)度53一些基團(tuán)的吸收帶的頻率和相對強(qiáng)度苯環(huán)取代情況可以在650-850cm-1范圍內(nèi)看出54一些基團(tuán)的吸收帶的頻率和相對強(qiáng)度554.紅外譜圖解析實(shí)例例1.化合物的分子式為C6H12,紅外光譜如下,推測其結(jié)構(gòu)。56解：由分子式為C6H12計(jì)算不飽和度Ω=1，可能是烯烴或單環(huán)環(huán)烷烴。紅外光譜圖中3095cm-1處有吸收峰，說明化合物可能為烯烴，1640cm-1處的吸收峰在C=C鍵伸縮振動(dòng)的頻率范圍內(nèi)。1000和900cm-1處的吸收峰是雙鍵碳原子的C–H彎曲振動(dòng)吸收峰。所以，化合物可能為1-己烯，57例2.化合物的分子式為C7H8，紅外光譜如下，推測其結(jié)構(gòu)。（答：化合物可能為甲苯）58例3.化合物C9H10，紅外光譜在3100，1650~1500cm-1

（多峰）、在890、770和700cm-1有特征吸收，該化合物被KMnO4氧化得到苯乙酮。寫出它的結(jié)構(gòu)式。解：由分子式計(jì)算不飽和度為5可能有或不飽和鍵由3100cm-1

和1650~1500cm-1(多峰)進(jìn)一步確證有：593100cm-1ν=C-H1650~1500cm-1（多峰）νC=C770和700cm-1苯環(huán)上δC-H說明苯是單取代890cm-1雙鍵上δC-H說明雙鍵上是同碳二取代C=C骨架振動(dòng)60例4.分子式為C4H10OIR：2950cm-1（2000cm-1以上僅此吸收帶）1HNMR為：δH1.55(d,6H)3.1(s,3H)4.1(h,1H)ppm推測化合物的結(jié)構(gòu)。答：61三.質(zhì)譜(MS)1.質(zhì)譜圖的一般特征622.基本原理

有機(jī)化合物的蒸氣在高真空下受到高能電子束的轟擊，失去一個(gè)電子成為分子離子（帶正電荷的離子），分子離子的質(zhì)量等于化合物的相對分子質(zhì)量。分子離子可繼續(xù)形成碎片離子，碎片離子可繼續(xù)形成新的碎片離子，這樣，一種化合物在離子室內(nèi)可以產(chǎn)生若干質(zhì)荷比不同的離子。

這些正離子進(jìn)入一個(gè)具有幾千伏電壓的區(qū)域受到加速，然后在強(qiáng)磁場作用下，沿著弧形軌道前進(jìn)。63

進(jìn)行掃描時(shí)，可以變動(dòng)磁場強(qiáng)度，使不同質(zhì)荷比的正離子依次達(dá)到收集器，通過電子放大器放大成電流以后，用記錄裝置記錄下來。不帶電荷或帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)收集器。m/z大的正離子軌道彎曲程度小，m/z小的正離子，軌道彎曲程度大。這樣不同質(zhì)荷比的正離子就被分開。氣體分子+高能電子分子離子+64電場E