《衍射核磁質(zhì)譜》PPT課件

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1、質(zhì)譜圓二色譜元素分析核磁共振紫外可見(jiàn)光譜旋光光譜紅外和拉曼光譜X-射線(xiàn)單晶衍射化合物組成和結(jié)構(gòu)的確定研究化合物要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟:粗產(chǎn)品分離提純定性分析定量分析除雜質(zhì)確定組成元素質(zhì)量分析測(cè)定分子量結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)式或最簡(jiǎn)式分子式結(jié)構(gòu)式元素分析定性分析——有機(jī)物的組成元素分析；定量分析——分子內(nèi)各元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)現(xiàn)代元素分析法數(shù)據(jù)經(jīng)處理后即可確定有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式：分析方法:例如：從刺果甘草根中分得某白色晶體，元素定性分析表明該白色晶體只含C、H、O三元素,元素定量分析的結(jié)果如下,C:79.35%;H:10.21%。O元素的含量=(100-79.35-10.21)%=10

2、.44%※三種元素在分子結(jié)構(gòu)中所占比例為：C：79.35÷12=6.61H:10.21÷1=10.21O:10.44÷16=0.65※化合物分子結(jié)構(gòu)中原子個(gè)數(shù)比為：6.61:10.21:0.65=10.16:15.58:1≈10：16：1※該化合物實(shí)驗(yàn)式為：C10H16O分子式為：(C10H16O)nn=1,2,3….n的確定為:實(shí)驗(yàn)最簡(jiǎn)式量相對(duì)分子質(zhì)量n=分子量的測(cè)定：質(zhì)譜法（最常用）進(jìn)樣系統(tǒng)離子源質(zhì)量分析器檢測(cè)器1.氣體擴(kuò)散2.直接進(jìn)樣3.氣相色譜1.電子轟擊2.化學(xué)電離3.場(chǎng)致電離4.激光1.單聚焦2.雙聚焦3.飛行時(shí)間4.四極桿質(zhì)譜儀需要在高真空下工作：離

3、子源（10-3?10-5Pa）質(zhì)量分析器（10-6Pa）1．大量氧會(huì)燒壞離子源的燈絲；2．用作加速離子的幾千伏高壓會(huì)引起放電；3．引起額外的離子－分子反應(yīng)，改變裂解模型，譜圖復(fù)雜化。質(zhì)譜分析原理在磁場(chǎng)存在下，帶電離子按曲線(xiàn)軌跡飛行；離心力=向心力；m?2/R=H0eV曲率半徑：R=（m?）/eH0質(zhì)譜方程式：m/e=(H02R2)/2V離子在磁場(chǎng)中的軌道半徑R取決于：m/e、H0、V改變加速電壓V,可以使不同m/e的離子進(jìn)入檢測(cè)器。質(zhì)譜分辨率=M/?M（分辨率與選定分子質(zhì)量有關(guān)）加速后離子的動(dòng)能:(1/2)m?2=eV?=[(2V)/(m/e)]1/2質(zhì)量分析器原

4、理四極桿質(zhì)量分離器儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)聯(lián)用儀器M/Z分子離子峰分子電離一個(gè)電子形成的離子所產(chǎn)生的峰。分子離子的質(zhì)量與化合物的分子量相等?；衔锓肿与x子峰的穩(wěn)定性順序：芳香化合物＞共軛鏈烯＞烯烴＞脂環(huán)化合物＞直鏈烷烴＞酮＞胺＞酯＞醚＞酸＞支鏈烷烴＞醇．質(zhì)譜圖是以質(zhì)荷比(m/z)為橫坐標(biāo)、相對(duì)強(qiáng)度為縱坐標(biāo)構(gòu)成,一般將原始質(zhì)譜圖上最強(qiáng)的離子峰定為基峰并定為相對(duì)強(qiáng)度1O0%,其他離子峰以對(duì)基峰的相對(duì)百分值表示。例如：采用電子轟擊質(zhì)譜（EI-MS）測(cè)得上述化合物的分子離子峰為456。那么，n=456÷152=3結(jié)合實(shí)驗(yàn)式C10H16O得上述化合物的分子式為：C30H48O3.（C3

5、0H48O3代表刺果甘草皂苷元）分子離子峰的特點(diǎn)一般質(zhì)譜圖上質(zhì)荷比最大的峰為分子離子峰；有例外。形成分子離子需要的能量最低，一般約１０電子伏特。質(zhì)譜圖上質(zhì)荷比最大的峰一定為分子離子峰嗎？如何確定分子離子峰？?高分辨率質(zhì)譜儀可將物質(zhì)的質(zhì)量精確到小數(shù)點(diǎn)后第三位。?例如：C8H12N4、C9H12N2O、C10H12O2、C10H16N2四個(gè)化合物的分子量同為164，但精確質(zhì)量則并不相同，在高分辨率質(zhì)譜儀中很容易進(jìn)行區(qū)別。高分辨率質(zhì)譜序號(hào)分子式精確質(zhì)量M1C8H12N4164.1063M2C9H12N2O164.0950M3C10H12O2164.0837M4C10H1

6、6N2164.1315例如：CH4M=1612C+1H×4=16M13C+1H×4=17M+112C+2H+1H×3=17M+113C+2H+1H×3=18M+2同位素峰分子離子峰同位素離子峰由于同位素的存在，可以看到比分子離子峰大一個(gè)質(zhì)量單位的峰；有時(shí)還可以觀(guān)察到M+1,M+2，M+3。。。。；①組成有機(jī)化合物的主要元素C、H、O、N等均由相對(duì)豐度比一定的同位素所組成。②大多數(shù)MS圖中，如能見(jiàn)到穩(wěn)定的分子離子峰[M]+，則在高出其1-2個(gè)質(zhì)荷比處可見(jiàn)到[M+1]+與[M+2]+的同位素峰。③對(duì)于一定的化合物，分子離子峰與其同位素峰的相對(duì)強(qiáng)度為一確定值。同位素豐度

7、比法同位素原子質(zhì)量豐度比（%）1H1.00782599.98552H2.014100.014512C12.00000098.829213C13.003351.108014N14.0030799.63515N15.000110.0365碎片離子峰一般有機(jī)化合物的電離能為7－13電子伏特，質(zhì)譜中常用的電離電壓為70電子伏特，使結(jié)構(gòu)裂解，產(chǎn)生各種“碎片”離子。正己烷碎片離子峰正癸烷直鏈烷烴飽合烴的質(zhì)譜圖支鏈烷烴環(huán)烷烴醚的質(zhì)譜圖光譜區(qū)與能量相關(guān)圖1924年泡利提出核自旋的假設(shè)--實(shí)驗(yàn)證實(shí)。1932年，發(fā)現(xiàn)中子后，認(rèn)識(shí)到：核自旋是質(zhì)子自旋與中子自旋之和。核磁矩：質(zhì)子數(shù)和中子

8、數(shù)兩者或其