波普解析 综合波谱解析(1)
波谱学综合解析
基本相同。
A中1380cm-1峰裂分为等强度双峰，是异丙基的特征， n=3，因而A的结构为2-甲基己烷。
1170和1155cm-1来自异丙基的骨架振动，ρCH2728cm-1，
•
B中1380cm-1峰裂分为1:2的双峰，是叔丁基的特征， 其骨架振动在1250cm-1,ρCH2740cm-1，n=2，因此B结构 为2,2-二甲基戊烷。 C中1380cm-1为单峰，ρCH2723cm-1，n=4，结构为 正庚烷。利用1380cm-1峰的裂分判断烷烃异构体时，需 注意分子中其他端甲基的干扰，有时裂分峰的形状不容 易判断。 NMR谱可以准确地判断烷烃异构体，往往比红外 光谱更直观可靠。图是三种辛烷异构体的 1H NMR谱。 A为正辛烷，－CH3,δ0.90,与CH2 相连，裂分为三重 峰；(CH2)6, δ1.1～1.6。甲基与乙基的积分面积之比为 1:2。
1H
•
• 2．核磁共振波谱 • •
•
( B) 为2-甲基庚烷，异丙基中的两个甲基与CH相连，裂分为
双重峰。7－CH3 的化学位移仍为0.90，与异丙基中甲基双重峰
重叠。
CH (CH2)4
吸收在δ1.0～1.8、δ0.6～1.0与δ1.0～1.8
两个区域积分面积之比为1.0：1.0。 • (C) 2，2-二甲基己烷，叔丁基中3个CH3为单峰，端甲基仍 为三重峰，化学位移均为δ0.90。3个CH2δ1.20。甲基与(CH2)3积 分面积比为2:1。
综合解析
• 紫外光谱、红外光谱、核磁共振和质谱法均在 食品、化工、环保、医药等科研、生产中有广泛 应用，但各有其缺点和局限性。 • 紫外光谱可用于含有发色团的有机物分析，如 芳烃、共轭烯烃、酮和醛等，尤其在定量分析中 具有灵敏度高、准确和快速方便的优点。其应用 的局限性也很明显，如分子不含有发色团，就不 能用紫外光谱检测；通常紫外光谱吸收带少，谱 带宽，难于进行未知物的结构鉴定。 • 红外光谱能够明显地揭示未知物的结构特征， 未知物含有什么或不含有什么官能团和化学键， • 从谱带位置和强度可以进行判断。
谱图综合解析1
2021/7/3
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13
5）核磁共振碳谱 (13C NMR)
δ 30
33 44 120~130 142
2021/7/3
偏共振多重性
t
t t d s
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归属
CH2
CH2 CH2 CH
C
14
推断
CH2-CH2-CH2
C=C-CH2-CH2 Cl-CH2-CH2
苯环上没取代的碳 苯环上取代的碳
CH 2O C CH 3
6）质谱验证MS
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22
O CH 2 O C CH 3
O
- O C CH 3
-
CH 2 O
CH 2 m /z= 91
O
HC CH
-O CH 2 O C CH 3
- CH 3
C CH 3
m /z= 43
m /z= 65
m /z= 77
- HC CH
86(M ) 71
m /z
7
H3C O
-
H2C CH C CH 3
H3C
- H3C CH
O C CH 3 m/z=43
CH 3 H3C H3C CH
O C m/z=71
-CO H3C
m/z=43 H3C CH
-H2
C3H5
m/z=41
2021/7/3
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8
例2 . 某化合物元素分析数据如下：
3）核磁共振氢谱 1H NMR
3H
3H
2H 2H
2H
2021/7/3
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有机化合物波谱解析
3. 紫外吸收光谱表示法及常用术语
图示法，横坐标：波长（nm）； 纵坐标：吸光度A（或吸收系数ε，lgε）
术语：
吸收峰：吸收值最大处，对应波长 称最大吸收波长(λmax)。 吸收谷：最小处；最小吸收波长 (λmin)， 肩峰：当吸收曲线在下降或上升处 有停顿或吸收稍有增加的现象。这 种现象由主峰内藏有其他吸收峰造 成。 末端吸收：在图谱短波端只呈现强 吸收而不成峰型的部分称为末端吸 收。
确定分子结构：
O
O
O
(A)
(B)
(C)
1.不与2，4－二硝基苯肼作用，有氧； 2.与Grignard试剂作用不给出活泼氢；
因此当时写成B 红外光谱确证其中有羰基，
紫外－可见光谱分析数据为： 211，240，314。推测为A 在红外869.5处有强谱带，怀疑为三环，写成C 核磁共振应用于化学，否认三环结构，
有机化合物 波 谱 解 析（1）
绪论
波谱法： 物质在光（电磁波）的照射下，引起分子内部某
种运动，从而吸收或散射某种波长的光，将入射光强 度变化或散射光的信号记录下来，得到一张信号强度 与光的波长、波数（频率）或散射角度的关系图，用 于物质结构、组成及化学变化的分析，这就叫波谱法
CH3
CH3
绪论
结构鉴定:
一般文献给出的数据：
NMR: 详细 MS: 分子量 IR: 主要官能团 一般无UV数据
对化合物的紫外吸收光谱（UV）、红外吸收光谱（IR）、 核磁共振（NMR）、质谱（MS）的谱图进行分析得到分子式 及结构式。
有机分子结构鉴定方法大体可以分为两个阶段，即经典的 化学分析方法为主和仪器分析为主、化学手段为辅的分析方法。
紫外可见光谱 (UV-VIS); 红外（拉曼）光谱 (IR，Raman); 质谱 (MS); 核磁共振谱 (NMR); X线衍射; 折射率; 电诱导率; 熔点;
波谱综合解析习题 (1)
第五章、波谱综合解析习题[1]化合物(A)的分子式为C10H12O, IR表明在1710 cm-1处有强吸收峰,1H NMR表明: δ1.1 ppm (t, 3H);2.2 ppm (q, 2H);3.5 ppm (s, 2H); 7.7 ppm (m, 5H)；写出(A)的构造式。
(华南理工大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试有机化学试题)[2]分子式为C4H8O2的化合物，溶在CDCl3中，测得1HNMR 谱图： δ= 1.35（双峰,3H）， δ = 2.15（单峰, 3H），δ = 3.75（单峰, 1H），δ = 4.25（四重峰, 1H）ppm。
如溶在D2O 中测NMR 谱，其谱图相合，但在δ = 3.75ppm 的峰消失，此化合物的IR 谱图在1720cm-1处有强吸收峰。
写出此化合物的结构，标明各类质子的化学位移，并解释1HNMR谱图δ=3.75ppm 峰当用D2O 处理时消失的原因。
（华南理工大学2014年攻读硕士学位研究生入学考试有机化学试题）[3]按下列反应和数据推测A的结构, 并将红外图谱中的吸收峰和核磁共振图谱中各种氢的化学位移进行归属：A元素分析：C 90.9%, H 9.1%; IR (cm-1)：3030, 2910, 1600, 1450, 1380, 740, 690; 1H NMR (ppm)：δ 0.68(4H, m), 1.22(3H, s), 7.08(5H, m)。
(中国科学院研究生院2008年硕士入学考试有机化学试题)[4]某化合物A的化学式为C6H12O3, 其IR的特征吸收峰(cm-1)为: 2830(s), 1075(s),1125(s), 1720(s);其1H NMR的δ为2.1(3H, s), 3.3(6H, s), 3.65(2H, d), 4.7(1H, t); 其质谱的主要m/z数值为132, 117, 101, 75, 43, 试推测化合物的结构式, 并给出质谱碎片的裂解途径。
有机化合物波谱综合解析详解
波谱综合解析的含义：利用各种波谱分
析方法获得尽可能多的结构信息，通过 对各种波谱分析信息之间的相互对比、 印证，从而获得被分析化合物准确结构 的定性分析方法。 不同波谱分析方法在功能上既有重叠部 分，也有互补部分，在综合解吸时应该 充分发挥各自优势。 在条件允许的情况下，要充分关注 1HNMR和13CNMR，因为NMR提供数据 最丰富，可靠性最高。
MS裂解机理
例题2：UV(甲醇）：λmax=236 nm,(ε=8200), 300 nm(ε=3500), 1NMR, 13CNMR, IR, MS如下，推测结构：
主要依靠NMR，特别关注偶合常数关系，
积分关系，充分利用二维NMR，以及其 他特殊NMR技术，如DEPT, 结合IR, MS, UV-Vis等数据，将可能的碎 片合理连接。 最后充分利用所有波谱分析数据对可能 结构进行确证，排除所有不合理结构。
1.
例题1：根据提 供的IR, HNMR, 13CNMR和MS 推测结构
解：设MS中m/z250为M+峰，因该峰与相邻碎片离子峰 m／z 206(M-44)．m／z 178(M-72)之间关系合理,故m ／z 250为分子离子峰。分子量250为偶数，说明化合 物不含氮或偶数个氮。MS中无明显含S、F、C1、Br、I 的特征碎片离子峰存在。
13C
NMR谱中有12种化学环境不同的碳，由峰的相对强 度判断，分子中应含有14个碳。1H NMR谱中积分简比 (由低场至高场)为3：2：1：2：3：4：3，简比数字之 和为18．表明分子中至少含有18个H。由以上分析可知， 当N＝0时，O＝4，可能分子式为C14H18O14,当N＝2 时．O＝2.5．不合理应舍去，故该化合物的分子式为 C14H18O14，因UN＝6，所以分子中可能有苯基存在。
波谱解析法课后答案
波谱解析法课后答案【篇一：有机波谱解析(习题一)】>1、试推测有机化合物a、b和c的结构式c4h8cl（a）c4h8o（b）2+c4h10o（c）c4h6c4h8o24-1 （b）有碘仿反应，红外光谱图在1715cm有强吸收峰。
a的nmr数据为3h（单峰），2h（四重峰），3h（三重峰）。
4、根据1hnmr谱推测下列化合物的结构。
[其中：s 表示单峰；d 表示双峰；b 表示宽峰；t 表示三重峰；q 表示四重峰；m 表示多重峰；h 表示七重峰]5、2，3-二甲基-2-溴丁烷与（ch3）3co-k+反应后生成两个化合物；6、推测下列化合物的结构。
1.4（s，1h），2.7（s，2h），7.2（s，5h）ppm；1.6（m，2h），2.7（s，1h），4.4（t，1h），7.2（q，4h）ppm；1.9（s，2h）ppm；且该化合物与hio4无反应。
9.9（s，1h）ppm；有机波谱解析答案chch1、a、 2 ch 2 ch 3 b、 ch 3 coch 23ccl3 c、ch3chch2ch32、a、 (ch3 ) 3 cchch 3 b、 2 c=c(ch3 ) 2 c、 ch3coch3(ch3)1740cm-1为酯羰基伸缩振动特征吸收峰。
och3ch2ch3ch3c(ch3)3ch4、1） 2）3） chch3ab3ach3c3ad 5、a、b、 chh3ch3a3ch3b峰。
所以，该化合物的结构为： hoch 2 3 。
ch2chch2c(ch3)2所以，该化合物的结构为：。
合物的结构为：brchch 2 ch 3。
ch3ch3无反应，说明不是邻二醇，其它峰说明脂肪链为： ch 2 ch 2或33连的碳不连h，所以，该化合物的结构为：(ch ) ch )。
3222326） ch 3 ch 2ch 2 cho 7）是(ch3)3cch2coch3而不是(ch3)3ccoch2ch38） ch 3 coch 2 ch 2coch 3 9） ch 3coch 2 ch(och3 ) 2ch2coch310）11） clcoch2ch3【篇二：紫外光谱分析法习题答案】班级姓名分数一、选择题1. 在紫外－可见光度分析中极性溶剂会使被测物吸收峰 (3 )(1) 消失(2) 精细结构更明显(3) 位移 (4) 分裂2. 双光束分光光度计与单光束分光光度计相比，其突出优点是 ( 4) (1) 可以扩大波长的应用范围;(2) 可以采用快速响应的检测系统(3) 可以抵消吸收池所带来的误差;(4) 可以抵消因光源的变化而产生的误差3. 许多化合物的吸收曲线表明，它们的最大吸收常常位于200─400nm 之间，对这一光谱区应选用的光源为 ( 1 )(1) 氘灯或氢灯 (2) 能斯特灯(3) 钨灯(4) 空心阴极灯灯4. 助色团对谱带的影响是使谱带 ( 1 )(1)波长变长 (2)波长变短(3)波长不变(4)谱带蓝移5. 指出下列哪种是紫外-可见分光光度计常用的光源？ ( 4 )(1) 硅碳棒(2) 激光器(3) 空心阴极灯 (4) 卤钨灯6. 指出下列哪种不是紫外-可见分光光度计使用的检测器？( 1 )(1) 热电偶(2) 光电倍增管 (3) 光电池(4) 光电管7. 紫外-可见吸收光谱主要决定于 ( 2 )(1) 分子的振动、转动能级的跃迁; (2) 分子的电子结构(3) 原子的电子结构; (4) 原子的外层电子能级间跃迁8. 基于发射原理的分析方法是 ( 2 )(1) 光电比色法 (2) 荧光光度法(3) 紫外及可见分光光度法 (4) 红外光谱法9. 基于吸收原理的分析方法是( 4 )(1) 原子荧光光谱法;(2) 分子荧光光度法; (3) 光电直读光谱法; (4) 紫外及可见分光光度法10.在紫外-可见分光光度计中, 强度大且光谱区域广的光源是 ( 3)(1) 钨灯 (2) 氢灯 (3) 氙灯(4) 汞灯11. 物质的紫外-可见吸收光谱的产生是由于( 3 )(1) 分子的振动 (2) 分子的转动 (3) 原子核外层电子的跃迁 (4) 原子核内层电子的跃迁12. 阶跃线荧光的波长( 1 )(1)大于所吸收的辐射的波长;(2)小于所吸收的辐射的波长(3)等于所吸收的辐射的波长;(4)正比于所吸收的辐射的波长ch3ocooh(b)(a)(1) abc (2) cba(3)bac(4)cabch3o(c) 114. 在紫外－可见光谱区有吸收的化合物是（ 4 ）(1) ch3-ch=ch-ch3(2) ch3-ch2oh(3) ch2=ch-ch2-ch=ch2 (4) ch2=ch-ch=ch-ch315. 双波长分光光度计和单波长分光光度计的主要区别是（ 2 ） (1)光源的个数; (2)单色器的个数; (3)吸收池的个数; (4)单色器和吸收池的个数－ 16. 下列哪种方法可用于测定合金中皮克数量级（1012）的铋？（ 2 ）（1）分光光度法（2）中子活化（3）极谱法（4）电位滴定法 17. 在分光光度法中，运用朗伯－比尔定律进行定量分析采用的入射光为（ 2 ）（1）白光（2）单色光（3）可见光（4）紫外光18. 分子运动包括有电子相对原子核的运动（e电子）、核间相对位移的振动（e振动）和转动（e转动）这三种运动的能量大小顺序为（ 3 ）(1) e振动e转动e电子 (2) e转动e电子e振动 (3) e电子e振动e转动 (4) e电子e转动e振动二、填空题1. 在紫外-可见吸收光谱中, 一般电子能级跃迁类型为:(1)______________跃迁, 对应________________光谱区(2)______________跃迁, 对应________________光谱区(3)______________跃迁, 对应________________光谱区(4)______________跃迁, 对应________________光谱区[答] 1. ?─?*, 真空紫外;2. n─?*, 远紫外;3. ?─?*, 紫外;4. n─?*, 近紫外, 可见.2. 可见-紫外、原子吸收的定量分析吸收光谱法都可应用一个相同的_____________________定律, 亦称为 ___________ 。
波谱综合解析
4
复杂化合物的结构鉴定
• 当未知物分子量大，结构复杂，特别是当未知物为新的结 构的化合物时，即或利用几种二维核磁共振谱，再辅以其 它谱图数据，也可能仍不能推出完整的结构。在这样情况 下，可以来用下述方法。 • 1)尽力制备未知物样品的单晶。用该样品测定X射线衍射 的数据，通过对衍射数据的处理，可以得到该未知物的准 确结构(除所含原子及其相互连接顺序之外尚有键长、键角 等数据)。近十几年来，由于“直接法”的发展，已使一般 的有机化合物都可通过单晶X射线衍射法解决结构问题。 在直接法发展起来之前，对样品是有限制的，如重原子法 要求化合物含重原子。
12
小 结
EI,元素分析 结合DEPT 未知化合物 HRMS IR,UV
分子式 的确定
HNMR,13CNMR
官能团确定
HNMR,DEPT 结构片段 H-H COSY,H-C COSY ,HMQC, HMBC
HMBC,RCOSY 分子结构 COLOC HOHAHA
NOE差谱,NOESY, 立体结构分子结构 手性位移试剂, ORD, CD, 单晶衍射
25
3)质谱 • 从质谱图中寻找与苯环有关的碎片离子或 找出从苯环掉下的中性碎片,可以帮助判断 苯环上的取代基。 4)碳谱 • 氧、氮原子使苯环上被取代的碳原子的值 大幅度地移向低场。
26
取代基的位置
当取代基的种类已知时，它们在苯环上的取代位置可以 通过下述方式分析： 1)对苯环上剩余氢的值进行计算 • 按各种取代位置的可能性，对苯环上剩余氢的δ值进 行计算并与实测值对比，从而得出苯环取代的位置。 2)从氢谱的苯环取代区的峰形进行分析 • 随着高频仪器的使用，苯环取代区的谱图得到很大的 简化，常可近似采用一级谱图的分析方法(但并非高 频仪器所作的图都可以近似按一级谱分析)，这可以 帮助对苯环取代位置的确定。
波谱解析1-4答案
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(B)(A)四、下面为化合物A、B的红外光谱图，可根据哪些振动吸收峰推断化合物A、B中分别存在哪些官能团？A：B：五、归属下列化合物碳谱中的碳信号。
（15）六、某化合物的分子式为C14H14S，其氢谱如下图所示，试推断该化合物的结构式，并写出推导过程。
（15分）七、某化合物分子式为C3H7ON, 结合下面给出的图谱，试推断其结构，并写出简单的推导过程。
波谱解析试题1答案一、名词解释：1．发色团：从广义上讲, 分子中能吸收紫外光和(或)可见光的结构系统叫做发色团。
因常用的紫外光谱仪的测定范围是200～40Onm 的近紫外区, 故在紫外分析中,只有p－p* 和（或） n－p* 跃迁才有意义。
故从狭义上讲,凡具有π键电子的基团称为发色团2. 化学位移：不同类型氢核因所处化学环境不同, 共振峰将分别出现在磁场的不同区域。
实际工作中多将待测氢核共振峰所在位置 ( 以磁场强度或相应的共振频率表示 ) 与某基准物氢核共振峰所在位置进行比较, 求其相对距离, 称之为化学位移。
二、简答题：1．红外光谱在结构研究中有何用途？（1）鉴定是否为某已知成分（2）鉴定未知结构的官能团（3）其他方面的应用：几何构型的区别；立体构象的确定；分子互变异构与同分异构的确定。
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二、各种谱图解析时的要点
4．1H-NMR法： (2)区分羧酸、醛、芳香族、烯烃、烷烃质子。
二、各种谱图解析时的要点
(3)从自旋偶合相互作用研究其相邻的取代基。
H-6’
H-5’
HO
OH
8 6
O
2’
OH
6’
OH OH O
5’
H-2’
H-8 H-6
3．计算不饱和度 分子式确定后，可方便的按下式计算出不饱和度来：
Ω(U)=n4+1+(n3-n1)/2
n4：四价原子（C、Si) n3: 三价原子（N、P） n1: 一价原子（H、X）
三、光谱解析的一般程序
4．各部分结构的确定。 （a)不饱和类型 红外光谱和核磁共振可用于判断C=O、C=N等不 饱和类型。 UV可用于共轭体系的判断。 (b)官能团和结构单元 鉴定可能存在的官能团和部分结构时，各种光谱 要交替参照，相互论证，以增加判断的可靠性。 （P272）
二、各种谱图解析时的要点
3．MS法 (1)从分子离子峰及其同位素峰确定分子量、分子式。 (2)含氮原子的推断(氮规则、断裂形式)。 (3) CI、Br、S等的鉴定(从M十2、M十4峰)。
(4)由简单的碎片离子，推测官能团及结构片段。
共4个糖，苷元分子量472，连有3个六碳糖，1个五碳糖
COOGlc
13C-NMR
(ppm)
1H-NMR
IR (cm-1)
MS (m/z) 烯丙基开裂 产生41、55、 69
结构 C=C 82~160至少需要 有2个C的吸收峰， 用 CH2=(t),CH=(d),C =(s)的组合可确定 各种类型。 65~100
(ppm) 在4~8。由质子 1650（分子对 数和自旋-自旋 称时不出现）， 裂分能推断出 在1000~600可推 各种类型 断出各种取代类 型 2260~2100，如 若有氢,在2~3 果有氢原子在 3310~3300出现 吸收带 6~8，质子数大 首先看 致能推断出取 1600~1500的吸 代基数，从裂 收谱带，然后用 分谱型大致能 900~600可推断 推断出取代基 出取代类型。 的系统、取代 方式。
Glc-3Ara-O 2 Glc
CH2OH
[M-H-Glc]
[M-H]
[M-H-3Glc] [M-H-3Glc-Ara]
162
162
[M-H-2Glc]
162
132
ESI-MS of Congmunoside IX
二、各种谱图解析时的要点
4．1H-NMR法： (1)确定质子总数和每一类质子数。
二、各种谱图解析时的要点
二、各种谱图解析时的要点
5．13C-NMR法 (1) 确定碳原子数（去偶谱）。
二、各种谱图解析时的要点
5．13C-NMR法： (2) 从非去偶谱或DEPT谱中确定与碳原子相连的氢原 子数及类型（伯、仲、叔、季 碳，C，CH,CH2,CH3)。
15 3 5 13
3 2 14 10 9 7 8
14
9 28
O
4 15 6
1
1 7 10 11
O O 5 H O 12 O
H
11 13
12
4
6
二、各种谱图解析时的要点
5．13C-NMR法： (3) 碳的类型（杂化方式、连接基团）
三、光谱解析的一般程序
1.测试样品的纯度 （1）测定物理常数：沸点、熔点、折光率。 （2）色谱法：TLC、GC、环
82~160（芳杂环 ~175），由（s） 或(d)和吸收峰形 状，能推断出取代 方式，
有苯环时， 出现77、65、 51、39，
三、光谱解析的一般程序
5．结构式的推定 总结所有的官能团和结构片段，并找出各结构单元 的关系，提出一种或几种可能结构式。 6. 核对与验证 ① “四大波谱”数据进行一一核对 ② 注意结构的对称性。 7. 与已知化合物谱图或数据进行对照或比较。
波谱解析
第五章 综合解析
罗建光 luojg99@
一、概述
“四大波谱” 紫外、红外、核磁（氢谱、碳谱、二维谱）、质谱。 综合解析 对于比较复杂的有机化合物的结构测定，需要综 合各种波谱数据（有时一两种谱，有时甚至要结合 理化性质），进行综合解析(NMR为最有力工具)， 才能导出正确的结构。
三、光谱解析的一般程序
2．分子量或分子式的确定 （1）经典的分子量测定方法。 （2）质谱法 高分辨质谱在测定精确分子量的同时，还能推出 分子式。低分辨质谱由测得的同位素丰度比也可推出 分子中元素的组成，进而得到可能的分子式。 （3）质谱结合核磁共振氢谱、碳谱（DEPT）推测分 子的分子式。
三、光谱解析的一般程序
[M-H]-m/z:169 C7H6O5
O OH
HO OH
OH
没食子酸
二、各种谱图解析时的要点
1．UV法： (1) 判断是否有共轭体系存在。(P33) (2) 判断芳香环的存在(精细结构)。
HO
HO
COOH
二、各种谱图解析时的要点
2．IR法 (1)官能团的检出。 OH(3550-3100), C=O(1870-1650) (2) 有关芳香环的信息: 1600, 1500(骨架); 900-700(取代模式, P84) (3) 确定炔烃、烯烃，特别是双键类型的判断。 C=C(2260-2100) ；C=C(1650)