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《核磁一般氫譜和碳譜的解析步驟》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、核磁一般氫譜和碳譜的解析步驟??分析氫譜有如下的步驟?! ?1)區(qū)分出雜質(zhì)峰、溶劑峰、旋轉(zhuǎn)邊帶?! ‰s質(zhì)含量較低,其峰面積較樣品峰小很多,樣品和雜質(zhì)峰面積之間也無(wú)簡(jiǎn)單的整數(shù)比關(guān)系。據(jù)此可將雜質(zhì)峰區(qū)別出來(lái)?! ‰噭┎豢赡?00%氘代,其微量氫會(huì)有相應(yīng)的峰,如CDCl3中的微量CHCl3在約7.27ppm處出峰。邊帶峰的區(qū)別請(qǐng)閱6.2.1。 (2)計(jì)算不飽和度?! 〔伙柡投燃喘h(huán)加雙鍵數(shù)。當(dāng)不飽和度大于等于4時(shí),應(yīng)考慮到該化合物可能存在一個(gè)苯環(huán)(或吡啶環(huán))?! ?3)確定譜圖中各峰組所對(duì)應(yīng)的氫原子數(shù)目,對(duì)氫原子進(jìn)行分配?! 「鶕?jù)積分曲線,找出各峰組之間氫原子數(shù)的簡(jiǎn)
2、單整數(shù)比,再根據(jù)分子式中氫的數(shù)目,對(duì)各峰組的氫原子數(shù)進(jìn)行分配?! ?4)對(duì)每個(gè)峰的δ、J都進(jìn)行分析。 根據(jù)每個(gè)峰組氫原子數(shù)目及δ值,可對(duì)該基團(tuán)進(jìn)行推斷,并估計(jì)其相鄰基團(tuán)?! ?duì)每個(gè)峰組的峰形應(yīng)仔細(xì)地分析。分析時(shí)最關(guān)鍵之處為尋找峰組中的等間距。每一種間距相應(yīng)于一個(gè)耦合關(guān)系。一般情況下,某一峰組內(nèi)的間距會(huì)在另一峰組中反映出來(lái)?! ⊥ㄟ^(guò)此途徑可找出鄰碳?xì)湓拥臄?shù)目?! ‘?dāng)從裂分間距計(jì)算J值時(shí),應(yīng)注意譜圖是多少兆周的儀器作出的,有了儀器的工作頻率才能從化學(xué)位移之差Δδ(ppm)算出Δν(Hz)。當(dāng)譜圖顯示烷基鏈3J耦合裂分時(shí),其間距(相應(yīng)6-7Hz)也可以作為計(jì)算其它裂
3、分間距所對(duì)應(yīng)的赫茲數(shù)的基準(zhǔn)?! ?5)根據(jù)對(duì)各峰組化學(xué)位移和耦合常數(shù)的分析,推出若干結(jié)構(gòu)單元,最后組合為幾種可能的結(jié)構(gòu)式。每一可能的結(jié)構(gòu)式不能和譜圖有大的矛盾?! ?6)對(duì)推出的結(jié)構(gòu)進(jìn)行指認(rèn)?! ∶總€(gè)官能團(tuán)均應(yīng)在譜圖上找到相應(yīng)的峰組,峰組的δ值及耦合裂分(峰形和J值大小)都應(yīng)該和結(jié)構(gòu)式相符。如存在較大矛盾,則說(shuō)明所設(shè)結(jié)構(gòu)式是不合理的,應(yīng)予以去除。通過(guò)指認(rèn)校核所有可能的結(jié)構(gòu)式,進(jìn)而找出最合理的結(jié)構(gòu)式。必須強(qiáng)調(diào):指認(rèn)是推結(jié)構(gòu)的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)?! ∪绻粗锏慕Y(jié)構(gòu)稍復(fù)雜,在推導(dǎo)其結(jié)構(gòu)時(shí)就需應(yīng)用碳譜。在一般情況下,解析碳譜和解析氫譜應(yīng)結(jié)合進(jìn)行。從碳譜本身來(lái)說(shuō),有一套解
4、析步驟和方法。 核磁共振碳譜的解析和氫譜有一定的差異。在碳譜中最重要的信息是化學(xué)位移δ。常規(guī)碳譜主要提供δ的信息。從常規(guī)碳譜中只能粗略的估計(jì)各類碳原子的數(shù)目。如果要得出準(zhǔn)確的定量關(guān)系,作圖時(shí)需用很短的脈沖,長(zhǎng)的脈沖周期,并采用特定的分時(shí)去耦方式。用偏共振去耦,可以確定碳原子的級(jí)數(shù),但化合物中碳原子數(shù)較多時(shí),采用此法的結(jié)果不完全清楚,故現(xiàn)在一般采用脈沖序列如DEPT。碳譜解析步驟如下: (1)鑒別譜圖中的真實(shí)譜峰 ?、偃軇┓濉 ‰噭┲械奶荚泳邢鄳?yīng)的峰,這和氫譜中的溶劑峰不同(氫譜中的溶劑峰僅因氘代不完全引起)。幸而由于弛豫時(shí)間的因素,氘代試劑的量雖大,但
5、其峰強(qiáng)并不太高。常用的氘代氯仿呈三重峰,中心譜線位置在77.0ppm?! 、陔s質(zhì)峰 可參考?xì)渥V中雜質(zhì)峰的判別?! 、圩鲌D時(shí)參數(shù)的選擇會(huì)對(duì)譜圖產(chǎn)生影響。當(dāng)參數(shù)選擇不當(dāng)時(shí),有可能遣漏掉季碳原子的譜峰。 (2)由分子式計(jì)算不飽和度 (3)分子對(duì)稱性的分析 若譜線數(shù)目等于分子式中碳原子數(shù)目,說(shuō)明分子無(wú)對(duì)稱性;若譜線數(shù)目小于分子式中碳原子的數(shù)目,這說(shuō)明分子有一定的對(duì)稱性,相同化學(xué)環(huán)境的碳原子在同一位置出峰。 (4)碳原子δ值的分區(qū) 碳譜大致可分為三個(gè)區(qū): ?、亵驶虔B烯區(qū)δ>150ppm,一般δ>165ppm。δ>200ppm只能屬于醛、酮類化合物,靠近160-
6、170ppm的信號(hào)則屬于連雜原子的羰基?! 、诓伙柡吞荚訁^(qū)(炔碳除外)δ=90-160ppm。 由前兩類碳原子可計(jì)算相應(yīng)的不飽和度,此不飽和度與分子不飽和度之差表示分子中成環(huán)的數(shù)目?! 、壑炬溙荚訁^(qū)δ<100ppm。飽和碳原子若不直接連氧、氮、氟等雜原子,一般其δ值小于55ppm。炔碳原子δ=70-100ppm,其譜線在此區(qū),這是不飽和碳原子的特例?! ?5)碳原子級(jí)數(shù)的確定 由偏共振去耦或脈沖序列如DEPT確定。由此可計(jì)算化合物中與碳原子相連的氫原子數(shù)。若此數(shù)目小于分子式中氫原子數(shù),二者之差值為化合物中活潑氫的原子數(shù)?! ?6)結(jié)合上述幾項(xiàng)推出結(jié)構(gòu)單元
7、,并進(jìn)一步組合成若干可能的結(jié)構(gòu)式?! ?7)進(jìn)行對(duì)碳譜的指認(rèn),通過(guò)指認(rèn)選出最合理的結(jié)構(gòu)式,此即正確的結(jié)構(gòu)式?! ∫陨衔覀兎謩e介紹了氫譜的解析和碳譜的解析。需再次強(qiáng)調(diào)的是:在一般情況下,需把這兩者的解析結(jié)合起來(lái)。 通過(guò)這兩者譜圖解析,找出若干結(jié)構(gòu)單元,進(jìn)而組合成若干可能的結(jié)構(gòu)式?! ⊥ㄟ^(guò)對(duì)氫譜和碳譜的指認(rèn),選出最合理的結(jié)構(gòu)式,此即正確的結(jié)構(gòu)式。 無(wú)論是在推結(jié)構(gòu)時(shí)還是在指認(rèn)時(shí),我們應(yīng)特別注意氫譜的峰形分析,在大部分情況下,峰形分析比δ值的分析更為可靠。因此當(dāng)二者有矛盾時(shí),作者建議首先考慮峰形分析的結(jié)果。