如何解析红外光谱图

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红外光谱图分析

红外光谱图分析

红外光谱图分析简介红外光谱图分析是一种常见的分析方法,广泛应用于化学、生物、材料等领域。

通过测量样品在红外光谱范围内的光吸收,可以获得关于样品中分子结构和化学键的信息。

本文将简要介绍红外光谱图的基本原理、数据处理和常见应用。

基本原理红外光谱图是由红外光谱仪测量得到的,其原理基于分子吸收特性。

在红外光谱范围内,分子会吸收特定波长的红外光,这些波长对应于分子振动和转动。

通常,红外光谱图的横坐标为波数(cm^-1),纵坐标为吸光度或透射率。

数据处理对于红外光谱图的数据处理,通常需要进行以下几个步骤:1.基线校正:红外光谱中可能存在噪声或基线漂移,需要通过基线校正来消除这些干扰。

一种常见的方法是使用多项式函数拟合基线。

import numpy as npimport matplotlib.pyplot as plt# 生成示例数据x = np.linspace(4000, 400, 1000)y = np.random.normal(0, 0.1, size=1000) + np.exp (-0.01 * x)# 多项式拟合coefficients = np.polyfit(x, y, 3)baseline = np.polyval(coefficients, x)# 绘制结果plt.plot(x, y, label='Original Spectrum')plt.plot(x, baseline, label='Baseline')plt.legend()plt.xlabel('Wavenumber (cm$^{-1}$)')plt.ylabel('Absorbance')plt.title('Baseline Correction')plt.show()2.峰提取:在光谱图中,各个峰代表了样品中不同的化学键和功能团。

通过峰提取可以定量分析样品中的各个成分。

如何解析红外光谱图

如何解析红外光谱图

碳氮伸展酰胺III,1400强峰显。胺尖常有干扰见,N-H伸展三千三, 叔胺无峰仲胺单,伯胺双峰小而尖。1600碳氢弯,芳香仲胺千五偏。 八百左右面内摇,确定最好变成盐。伸展弯曲互靠近,伯胺盐三千强峰 宽, 仲胺盐、叔胺盐,2700上下可分辨,亚胺盐,更可怜,2000左右才可 见。
硝基伸缩吸收大,相连基团可弄清。1350、1500,分为对称反对称。
6. 醚特征吸收:1300~1000cm-1 的伸缩振动,
脂肪醚:1150~1060cm-1 一个强的吸收峰
芳香醚:1270~1230cm-1(为Ar-O伸缩),1050~1000cm-1(为R-O伸
缩)
7.醛和酮:
醛的特征吸收:1750~1700cm-1(C=O伸缩),2820,2720cm-1(醛基C-
区 波数 域 (cm-1)
红外光谱的八个峰区
振动类 相关有机化合物中基团的

特征频率(cm-1)
O━H伸 缩 N━H 和 37500~ 3200(s,b) 酸 : 单体3560~
说明
无论单体还是缔 合体,νN━ 收都比νO━
O━H 伸缩 振动 区域
H伸缩)
脂肪酮:1715cm-1,强的C=O伸缩振动吸收,如果羰基与烯键或芳环共
轭会使吸收频率降低
8.羧酸:羧酸二聚体:3300~2500cm-1 宽而强的O-H伸缩吸收
1720~1706cm-1 C=O伸缩吸收
1320~1210cm-1 C-O伸缩吸收 ,
920cm-1 成键的O-H键的面外弯曲振动
反式取代: 970~
=C━H 面 960(s)
外弯曲
同碳二取代:895~885
三取代: 840~
面内 弯曲 振动 区域

红外光谱图分析步骤解析:从谱图到化合物的信息解读

红外光谱图分析步骤解析:从谱图到化合物的信息解读

红外光谱图分析步骤解析:从谱图到化合物的信息解读红外光谱图是一种常用的分析工具,可以帮助科学家们确定化合物的结构和功能。

通过分析红外光谱图,我们可以了解化合物中的官能团和化学键的存在与类型。

本文将详细介绍红外光谱图分析的步骤,帮助读者更好地理解和解读红外光谱图。

1.步骤一:获取红外光谱图在进行红外光谱图分析之前,首先需要获取待分析化合物的红外光谱图。

这可以通过红外光谱仪来实现。

红外光谱仪会向待分析样品中发射红外光,然后测量样品对不同波长光的吸收情况。

通过这个过程,我们可以得到一张红外光谱图。

2.步骤二:观察谱图的整体形态在获得红外光谱图后,我们首先要观察谱图的整体形态。

红外光谱图通常以波数为横坐标,吸收强度为纵坐标。

我们可以注意到谱图中的吸收峰和吸收带。

吸收峰通常表示特定官能团的存在,而吸收带则表示化学键的存在。

3.步骤三:确定吸收峰的位置接下来,我们需要确定红外光谱图中各个吸收峰的位置。

不同官能团和化学键在红外光谱图中有特定的吸收位置。

通过比对已知化合物的红外光谱图和待分析化合物的红外光谱图,我们可以初步确定各个吸收峰的位置。

4.步骤四:解读吸收峰的强度除了吸收峰的位置,吸收峰的强度也是红外光谱图分析的重要信息之一。

吸收峰的强度可以反映化合物中特定官能团或化学键的含量。

通过比较吸收峰的强度,我们可以推断化合物中不同官能团或化学键的相对含量。

5.步骤五:分析吸收带的形态除了吸收峰,红外光谱图中的吸收带也提供了重要的信息。

吸收带的形态可以帮助我们判断化学键的类型。

例如,C=O键通常表现为一个尖锐的吸收带,而-OH键则表现为一个宽而平坦的吸收带。

6.步骤六:结合上述信息解析化合物通过观察红外光谱图中吸收峰和吸收带的位置、强度和形态,我们可以逐步解析化合物的结构和功能。

我们可以根据已知的红外光谱图数据库,对比待分析化合物的红外光谱图,找到相似的谱图,从而确定化合物的结构和功能。

7.结论红外光谱图分析是一种重要的化学分析方法,可以帮助科学家们确定化合物的结构和功能。

手把手教你红外光谱谱图解析

手把手教你红外光谱谱图解析

手把手教你红外光谱谱图解析一、红外光谱的原理[1]1. 原理样品受到频率连续变化的红外光照射时,分子吸收其中一些频率的辐射,分子振动或转动引起偶极矩的净变化,是振-转能级从基态跃迁到激发态,相应于这些区域的透射光强减弱,透过率T%对波数或波长的曲线,即为红外光谱。

辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构2.红外光谱特点红外吸收只有振-转跃迁,能量低;除单原子分子及单核分子外,几乎所有有机物均有红外吸收;特征性强,可定性分析,红外光谱的波数位置、波峰数目及强度可以确定分子结构;定量分析;固、液、气态样均可,用量少,不破坏样品;分析速度快;与色谱联用定性功能强大。

3.分子中振动能级的基本振动形式红外光谱中存在两类基本振动形式:伸缩振动和弯曲振动。

图一伸缩振动图二弯曲振动二、解析红外光谱图1.振动自由度振动自由度是分子独立的振动数目。

N个原子组成分子,每个原子在空间上具有三个自由度,分子振动自由度F=3N-6(非线性分子);F=3N-5(线性分子)。

为什么计算振动自由度很重要,因为它反映了吸收峰的数量,谱带简并或发生红外非活性振动使吸收峰的数量会少于振动自由度。

U=0→无双键或环状结构U=1→一个双键或一个环状结构U=2→两个双键,两个换,双键+环,一个三键U=4→分子中可能含有苯环U=5→分子中可能含一个苯环+一个双键2.红外光谱峰的类型基频峰:分子吸收一定频率红外线,振动能级从基态跃迁至第一振动激发态产生的吸收峰,基频峰的峰位等于分子或者基团的振动频率,强度大,是红外的主要吸收峰。

泛频峰:分子的振动能级从基态跃迁至第二振动激发态、第三振动激发态等高能态时产生的吸收峰,此类峰强度弱,难辨认,却增加了光谱的特征性。

特征峰和指纹峰:特征峰是可用于鉴别官能团存在的吸收峰,对应于分子中某化学键或基团的振动形式,同一基团的振动频率总是出现在一定区域;而指纹区吸收峰特征性强,对分子结构的变化高度敏感,能够区分不同化合物结构上的微小差异。

如何解析红外光谱图

如何解析红外光谱图

如何解析红外光谱图——红外识谱歌红外光谱分析可用于研究分子的结构和化学键,也可以作为表征和鉴别化学物种的方法。

红外光谱具有高度特征性,利用化学键的特征波数来鉴别化合物的类型,并可用于定量测定。

解析红外光谱的时候,我们可以采用与标准化合物的红外光谱对比的方法来做分析鉴定。

但很多时候我们手边并没有化合物的标准红外光谱或红外光谱谱图库,这时候就需要自己对红外谱图进行解析。

解析红外谱图最重要的是确定化合物的官能团。

要想快速分辨官能团,需要知道红外谱图中常见官能团的峰位置和峰形。

下面分享一些红外谱图歌,方便大家快速解析红外谱图。

红外谱图歌2960、2870是甲基,2930、2850亚甲峰。

1470碳氢弯,1380甲基显。

二个甲基同一碳,1380分二半。

面内摇摆720,长链亚甲亦可辨。

烯氢伸展过三千,排除倍频和卤烃。

末端烯烃此峰强,只有一氢不明显。

化合物,又键偏,~1650会出现。

烯氢面外易变形,1000以下有强峰。

910端基氢,再有一氢990。

顺式二氢690,反式移至970; 单氢出峰820,干扰顺式难确定。

炔氢伸展三千三,峰强峰形大而尖。

三键伸展二千二,炔氢摇摆六百八。

芳烃呼吸很特别,1600~1430,1650~2000,取代方式区分明。

900~650,面外弯曲定芳氢。

五氢吸收有两峰,700和750; 四氢只有750,二氢相邻830;间二取代出三峰,700、780,880处孤立氢醇酚羟基易缔合,三千三处有强峰。

C-O伸展吸收大,伯仲叔基易区别。

1050伯醇显,1100乃是仲,1150叔醇在,1230才是酚。

1110醚链伸,注意排除酯酸醇。

若与π键紧相连,二个吸收要看准,1050对称峰,1250反对称。

苯环若有甲氧基,碳氢伸展2820。

次甲基二氧连苯环,930处有强峰,环氧乙烷有三峰,1260环振动,九百上下反对称,八百左右最特征。

缩醛酮,特殊醚,1110非缩酮。

酸酐也有C-O键,开链环酐有区别,开链峰宽一千一,环酐移至1250。

如何进行红外光谱解析

如何进行红外光谱解析

如何进行红外光谱解析红外光谱解析是一种广泛应用于化学、生物、材料科学等领域的测试技术,通过分析物质在红外光波段的吸收和散射特性,可以获得物质的结构信息、成分组成以及其他相关性质。

本文将介绍红外光谱解析的基本原理、实验操作步骤以及数据分析方法,帮助读者了解如何进行红外光谱解析。

一、基本原理红外光谱解析的基本原理是物质分子在吸收红外光时,会发生振动和转动,并发生状态之间的转变。

这些振动和转动产生的谐振频率,与分子内部的键长、键角等结构参数有关,因此可以通过测量红外光谱图谱来了解物质的结构特征。

二、实验操作步骤1. 仪器准备:将红外光谱仪连接电源并打开。

根据待测物的性质,选择适当的样品盒(液态或固态)和检测模式(透射或反射)。

2. 样品处理:对于液态样品,取少量样品加入透射池中,移除气泡并将其密封;对于固态样品,将样品压制成片或粉碎并放置在反射盒中。

3. 启动仪器:根据仪器操作手册,进行光谱仪的启动和样品检测参数的设置。

4. 开始检测:点击仪器软件上的“开始”按钮,红外光谱仪开始发送红外光,并通过探测器接收返回的信号。

5. 数据采集:红外光谱仪会将接收到的信号转化为电信号,并通过数据采集软件记录下来。

采集过程通常需要数秒至数分钟。

6. 数据处理:获取红外光谱图谱后,使用特定的数据处理软件进行谱图展示和数据分析。

三、数据分析方法1. 谱图展示:使用数据处理软件将红外光谱图谱进行展示,在横轴上表示波数,纵轴表示吸收强度。

确保谱图的分辨率和信噪比足够高,以保证后续的数据分析准确性。

2. 峰值鉴定:根据谱图上的吸收峰,确定物质的各种官能团或键的存在。

通过比对已知物质的红外光谱数据库,寻找吸收峰的对应官能团或键。

3. 定量分析:利用谱图上的吸收峰的强度,可以进行物质的定量分析。

通过校正曲线或比色法等方法,计算物质的浓度或含量。

4. 结构确定:根据红外吸收峰的波数和强度,可以获得物质的结构信息。

通过对比不同官能团或键的红外吸收谱图,推测和确认物质的结构特征。

红外光谱解析方法

红外光谱解析方法

红外光谱解析方法红外光谱解析方法是一种常用的分析化学方法,可以用于对化合物的结构进行研究和鉴定。

红外光谱解析方法主要利用化合物在红外光的作用下,不同官能团的振动与转动引起红外光吸收的特性来分析化合物的结构。

本文将介绍一些常用的红外光谱解析方法,并给出一些结构分析实例。

首先,红外光谱解析方法通常是通过红外光谱仪测量化合物在特定波数范围内的光谱图像,然后根据不同官能团的振动频率和光谱峰的位置、强度等特征来进行结构分析。

以下是一些常用的红外光谱解析方法:1. 官能团峰位置分析法:不同官能团具有不同的红外光谱吸收特点,可以通过观察红外光谱图中各个官能团的吸收峰的位置来判断化合物中存在的官能团。

例如,羧酸官能团的C=O振动通常在1700-1725 cm^-1之间,酮和酰胺官能团的C=O振动通常在1650-1750 cm^-1之间。

2.官能团峰强度分析法:通过观察红外光谱图中各个官能团的吸收峰的强度可以推测化合物中该官能团的相对含量。

例如,苯环的C-H伸缩振动通常表现为较强的峰,而取代基的C-H伸缩振动通常较弱。

3.官能团复合分析法:化合物通常由多个官能团组成,各个官能团的振动频率和位置可以相互影响。

通过综合分析化合物中多个官能团的吸收峰的位置、强度等特征,可以进一步确定化合物的结构。

例如,当化合物同时含有羟基和羧基时,其红外光谱图中会出现OH和CO的吸收峰,它们的相对位置和强度可以提供更多的结构信息。

下面给出一个红外光谱解析的实例:假设有一个未知化合物,它的分子式为C5H10O,并测得其红外光谱图如下:(图略)根据红外光谱图,我们可以进行如下的结构分析:从红外光谱图中我们可以观察到两个很强的特征峰,一个位于2750-2850 cm^-1之间,一个位于1725-1740 cm^-1之间。

根据我们的经验,2750-2850 cm^-1之间的峰通常是C-H的伸缩振动,而1725-1740 cm^-1之间的峰通常是C=O的伸缩振动。

怎样正确解析红外光谱谱图?

怎样正确解析红外光谱谱图?

C=C
芳环中C=C

—C=O

—NO2

—NO2 S=O

1680—1620 1600,1580 1500,1450 1850—1600
1600—1500 1300—1250 1220—1040
伸缩 伸缩
伸缩
反对称伸缩 对称伸缩 伸缩m,来自 vss s s
苯环的骨架振动
其他吸收带干扰少,是判断羰 基(酮类、酸类、酯类、酸酐 等)的特征频率,位置变动大
根据特征吸收的位置,判断可能存在的特征官能团
图谱解析训练1
图谱解析训练2
图谱解析训练3
图谱解析训练4
—CH3

—CH2 —CH2
吸收频 率
(cm-1 )
3650— 3580 3400— 3200 3500— 3300 3400— 3100 2600— 2500
3300附近 3010— 3040 3030附近
2960±5 2870±10 2930±5 2850±10
振动形式
伸缩 伸缩 伸缩 伸缩 伸缩
区,判断官能团的种类,最后查看指纹区,判断其精细结构,确 定结构式
注意:在解析过程中,要把注意力集中到主要基团的相关峰上,避免孤 立解析。
分子的不饱和度
定义: 不饱和度是指分子结构中达到饱和所缺一价元素的 “对”数。如:乙烯变成饱和烷烃需要两个氢原子,不饱和 度为1。
计算: 若分子中仅含一,二,三,四价元素(H,O,N, C),则可按下式进行不饱和度的计算:
各种官能团的吸收频率范围
从第一区域到第四区域,4000cm-1到400cm-1各种官能团的特征吸收频 率范围。
区 域
基团
—OH(游离)
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(1)根据分子式计算不饱和度公式:不饱和度Ω=n4+1+(n3-n1)/2 其中:n4:化合价为4价的原子个数(主要是C原子),n3:化合价为3价的原子个数(主要是N原子),n1:化合价为1价的原子个数(主要是H,X原子)(2)分析3300~2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收;以3000 cm-1为界:高于3000cm-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收,有可能为烯,炔,芳香化合物;而低于3000cm-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收;(3)若在稍高于3000cm-1有吸收,则应在2250~1450cm-1频区,分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰,其中炔2200~2100 cm-1,烯1680~1640 cm-1 芳环1600,1580,1500,1450 cm-1若已确定为烯或芳香化合物,则应进一步解析指纹区,即1000~650cm-1的频区,以确定取代基个数和位置(顺、反,邻、间、对);(4)碳骨架类型确定后,再依据官能团特征吸收,判定化合物的官能团;(5)解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来,以准确判定官能团的存在,如2820,2720和1750~1700cm-1的三个峰,说明醛基的存在。

二、熟记健值1.烷烃:C-H伸缩振动(3000-2850cm-1)C-H弯曲振动(1465-1340cm-1)一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm-1以下,接近3000cm-1的频率吸收。

2.烯烃:烯烃C-H伸缩(3100~3010cm-1),C=C伸缩(1675~1640 cm-1),烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm-1)。

3.炔烃:炔烃C-H伸缩振动(3300cm-1附近),三键伸缩振动(2250~2100cm-1)。

4.芳烃:芳环上C-H伸缩振动3100~3000cm-1, C=C 骨架振动1600~1450cm-1, C-H面外弯曲振动880~680cm-1。

芳烃重要特征:在1600,1580,1500和1450cm-1可能出现强度不等的4个峰。

C-H面外弯曲振动吸收880~680cm-1,依苯环上取代基个数和位置不同而发生变化,在芳香化合物红外谱图分析中,常用判别异构体。

5.醇和酚:主要特征吸收是O-H和C-O的伸缩振动吸收,自由羟基O-H的伸缩振动:3650~3600cm-1,为尖锐的吸收峰,分子间氢键O-H伸缩振动:3500~3200cm-1,为宽的吸收峰;C-O 伸缩振动:1300~1000cm-1,O-H 面外弯曲:769-659cm-16. 醚特征吸收:1300~1000cm-1 的伸缩振动,脂肪醚:1150~1060cm-1 一个强的吸收峰芳香醚:1270~1230cm-1(为Ar-O伸缩),1050~1000cm-1(为R-O伸缩)7.醛和酮:醛的特征吸收:1750~1700cm-1(C=O伸缩),2820,2720cm-1(醛基C-H伸缩脂肪酮:1715cm-1,强的C=O伸缩振动吸收,如果羰基与烯键或芳环共轭会使吸收频率降低8.羧酸:羧酸二聚体:3300~2500cm-1 宽而强的O-H伸缩吸收1720~1706cm-1 C=O 伸缩吸收1320~1210cm-1 C-O伸缩吸收,920cm-1 成键的O-H键的面外弯曲振动9.酯:饱和脂肪酸酯(除甲酸酯外)的C=O 吸收谱带:1750~1735cm-1区域饱和酯C-O谱带:1210~1163cm-1 区域为强吸收10.胺:N-H 伸缩振动吸收3500~3100 cm-1;C-N 伸缩振动吸收1350~1000 cm-1;N-H 变形振动相当于CH2的剪式振动吸收:1640~1560cm-1;面外弯曲振动吸收900~650cm-1.11.腈:三键伸缩振动区域,有弱到中等的吸收脂肪族腈2260-2240cm-1 芳香族腈2240-2222cm-112.酰胺:3500-3100cm-1 N-H伸缩振动1680-1630cm-1 C=O 伸缩振1655-1590cm-1 N-H弯曲振动1420-1400cm-1 C-N伸缩13.有机卤化物:脂肪族C-X 伸缩: C-F 1400-730 cm-1,C-Cl 850-550 cm-1 ,C-Br 690-515 cm-1,C-I 600-500 cm-1三、红外识谱歌红外可分远中近,中红特征指纹区,1300来分界,注意横轴划分异。

看图要知红外仪,弄清物态固液气。

样品来源制样法,物化性能多联系。

识图先学饱和烃,三千以下看峰形。

2960、2870是甲基,2930、2850亚甲峰。

1470碳氢弯,1380甲基显。

二个甲基同一碳,1380分二半。

面内摇摆720,长链亚甲亦可辨。

烯氢伸展过三千,排除倍频和卤烃。

末端烯烃此峰强,只有一氢不明显。

化合物,又键偏,~1650会出现。

烯氢面外易变形,1000以下有强峰。

910端基氢,再有一氢990。

顺式二氢690,反式移至970;单氢出峰820,干扰顺式难确定。

炔氢伸展三千三,峰强峰形大而尖。

三键伸展二千二,炔氢摇摆六百八。

芳烃呼吸很特别,1600~1430,1650~2000,取代方式区分明。

900~650,面外弯曲定芳氢。

五氢吸收有两峰,700和750;四氢只有750,二氢相邻830;间二取代出三峰,700、780,880处孤立氢醇酚羟基易缔合,三千三处有强峰。

C-O伸展吸收大,伯仲叔基易区别。

1050伯醇显,1100乃是仲,1150叔醇在,1230才是酚。

核磁共振氢谱核磁共振技术发展较早,20世纪70年代以前,主要是核磁共振氢谱的研究和应用。

70年代以后,随着傅里叶变换波谱仪的诞生,13C—NMR的研究迅速开展。

由于1H—NMR 的灵敏度高,而且积累的研究资料丰富,因此在结构解析方面1H—NMR的重要性仍强于13C—NMR。

解析图谱的步骤1.先观察图谱是否符合要求;①四甲基硅烷的信号是否正常;②杂音大不大;③基线是否平;④积分曲线中没有吸收信号的地方是否平整。

如果有问题,解析时要引起注意,最好重新测试图谱。

2.区分杂质峰、溶剂峰、旋转边峰(spinning side bands)、13C卫星峰(13C satellite peaks)(1)杂质峰:杂质含量相对样品比例很小,因此杂质峰的峰面积很小,且杂质峰与样品峰之间没有简单整数比的关系,容易区别。

(2)溶剂峰:氘代试剂不可能达到100%的同位素纯度(大部分试剂的氘代率为99-99.8%),因此谱图中往往呈现相应的溶剂峰,如CDCL3中的溶剂峰的δ值约为7.27 ppm 处。

(3)旋转边峰:在测试样品时,样品管在1H-NMR仪中快速旋转,当仪器调节未达到良好工作状态时,会出现旋转边带,即以强谱线为中心,呈现出一对对称的弱峰,称为旋转边峰。

(4)13C卫星峰:13C具有磁距,可以与1H偶合产生裂分,称之为13C卫星峰,但由13C的天然丰度只为1.1%,只有氢的强峰才能观察到,一般不会对氢的谱图造成干扰。

3.根据积分曲线,观察各信号的相对高度,计算样品化合物分子式中的氢原子数目。

可利用可靠的甲基信号或孤立的次甲基信号为标准计算各信号峰的质子数目。

4.先解析图中CH3O、CH3N、、CH3C=O、CH3C=C、CH3-C等孤立的甲基质子信号,然后再解析偶合的甲基质子信号。

5.解析羧基、醛基、分子内氢键等低磁场的质子信号。

6.解析芳香核上的质子信号。

7.比较滴加重水前后测定的图谱,观察有无信号峰消失的现象,了解分子结构中所连活泼氢官能团。

8.根据图谱提供信号峰数目、化学位移和偶合常数,解析一级类型图谱。

9.解析高级类型图谱峰信号,如黄酮类化合物B环仅4,-位取代时,呈现AA,BB,系统峰信号,二氢黄酮则呈现ABX系统峰信号。

10. 如果一维1H-NMR难以解析分子结构,可考虑测试二维核磁共振谱配合解析结构。

11. 组合可能的结构式,根据图谱的解析,组合几种可能的结构式。

12. 对推出的结构进行指认,即每个官能团上的氢在图谱中都应有相应的归属信号。

四. 核磁共振碳谱(13C—NMR)解析图谱的步骤1.鉴别谱图中的非真实信号峰(1)溶剂峰:虽然碳谱不受溶剂中氢的干扰,但为兼顾氢谱的测定及磁场需要,仍常采用氘代试剂作为溶剂,氘代试剂中的碳原子均有相应的峰。

(2)杂质峰:杂质含量相对于样品少得多,其峰面积极小,与样品化合物中的碳呈现的峰不成比例。

(3)测试条件的影响:测试条件会对所测谱图有较大影响。

如脉冲倾斜角较大而脉冲间隔不够长时,往往导致季碳不出峰;扫描宽度不够大时,扫描宽度以外的谱线会折叠到图谱中来;等等,均造成解析图谱的困难。

2.不饱和度的计算根据分子式计算的不饱和度,推测图谱烯碳的情况。

3.分子对称性的分析若谱线数目等于分子式中碳原子数目,说明分子结构无对称性;若谱线数目小于分子式中碳原子数目,说明分子结构有一定的对称性。

此外,化合物中碳原子数目较多时,有些核的化学环境相似,可能δ值产生重叠现象,应予以注意。

4.碳原子δ值的分区碳原子大致可分为三个区(1)高δ值区δ>165ppm,属于羰基和叠烯区:①分子结构中,如存在叠峰,除叠烯中有高δ值信号峰外,叠烯两端碳在双键区域还应有信号峰,两种峰同时存在才说明叠烯存在;②δ>200 ppm的信号,只能属于醛、酮类化合物;③160-180ppm的信号峰,则归属于酸、酯、酸酐等类化合物的羰基。

(2)中δ值区δ90-160ppm(一般情况δ为100-150ppm)烯、芳环、除叠烯中央碳原子外的其他SP2杂化碳原子、碳氮三键碳原子都在这个区域出峰。

(3)低δ值区δ<100ppm,主要脂肪链碳原子区:①不与氧、氮、氟等杂原子相连的饱和的δ值小于55ppm;②炔碳原子δ值在70-100ppm,这是不饱和碳原子的特例。

5.碳原子级数的确定由低核磁共振或APT(attached proton test)、DEPT(distortionless enhancement by polarization transfer)等技术可确定碳原子的级数,由此可计算化合物中与碳原子相连的氢原子数。

若此数目小于分子式中的氢原子数,二者之差值为化合物中活泼氢的原子数。

6.推导可能的结构式先推导出结构单元,并进一步组合成若干可能的结构式。

7.对碳谱的指认将核磁共振碳谱中各信号峰在推出的可能结构式上进行指认,找出各碳谱信号相应的归属,从而在被推导的可能结构式中找出最合理的结构式,即正确的结构式。

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