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《氫譜譜圖解析步驟》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、譜圖的解析NMR譜法一般經(jīng)歷如下的步驟進(jìn)行譜圖的解析:★與IR法相同,首先盡可能了解清楚樣品的一些自然情況,以便對(duì)樣品有一些大概的認(rèn)識(shí);通過元素分析獲得化合物的化學(xué)式,計(jì)算不飽和度Ω;★根據(jù)化學(xué)位移值確認(rèn)可能的基團(tuán),一般先辨認(rèn)孤立的,未偶合裂分的基團(tuán),即單峰,即不同基團(tuán)的1H之間距離大于三個(gè)單鍵的基團(tuán)及一些活潑氫基團(tuán),如甲基醚、甲基酮()、甲基叔胺()、甲基取代的苯等中的甲基質(zhì)子及苯環(huán)上的質(zhì)子,活潑氫為―O―H,,-SH等;然后再確認(rèn)偶合的基團(tuán)。從有關(guān)圖或表中的δ可以確認(rèn)可能存在的基團(tuán),這時(shí)應(yīng)注意考慮影響δ的各種因素如電負(fù)性原子或基團(tuán)的誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛
2、效應(yīng)、磁的各向異性效應(yīng)及形成氫鍵的影響等;★根據(jù)偶合裂分峰的重?cái)?shù)、偶合常數(shù),判斷基團(tuán)的連接關(guān)系。先解析一級(jí)光譜,然后復(fù)雜光譜。進(jìn)行復(fù)雜光譜解析時(shí),應(yīng)先進(jìn)行簡(jiǎn)化;★根據(jù)積分高度確定出各基團(tuán)中質(zhì)子數(shù)比,印證偶合裂分多重峰所判斷的基團(tuán)連接關(guān)系;★通過以上幾個(gè)程序,一般可以初步推斷出可能的一種或幾種結(jié)構(gòu)式。然后,反過來,從可能的結(jié)構(gòu)式按照一般規(guī)律預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的NMR譜,與實(shí)際譜圖對(duì)照,看其是否符合,從而可以推斷出某種最可能的結(jié)構(gòu)式。例某化合物的化學(xué)式為,IR譜表明有一很強(qiáng)的吸收峰,NMR譜如下,試確定其結(jié)構(gòu)。解:有三組峰,相對(duì)面積為2:1:3,若分別為2、1
3、、3個(gè),則總數(shù)為6,為分子式12個(gè)的一半,因此分子可能有對(duì)稱性;????IR顯示~1750cm-1有一強(qiáng)峰,應(yīng)有存在,且分子中有4個(gè)O,則可能有2個(gè);處有一組三重峰,可能為-CH3,且受裂分,而處有一組四重峰,與是典型的組分;而δ較大,可能為的組分;?處有一單峰,相對(duì)面積為1,則是一個(gè)與碳基相連的孤立(不偶合)的,可能為所以可能有的結(jié)合。而此結(jié)合的、O的數(shù)目為分子式的一半,而C原子數(shù)一半多半個(gè)原子。因此可以推測(cè)出整個(gè)分子的中間C原子為對(duì)稱的結(jié)構(gòu),可能為驗(yàn)證:以炔可能結(jié)構(gòu),推測(cè)其NMR譜,與實(shí)驗(yàn)譜圖比較,結(jié)果相符合。是否可能為(請(qǐng)思考)(二)定量分析?
4、??NMR圖譜中積分曲線的高度與引起該共振峰的氫核數(shù)成正比,這不僅是結(jié)構(gòu)分析的重要參數(shù),而且是定量分析的依據(jù)。用NMR技術(shù)進(jìn)行定量分析的最大優(yōu)點(diǎn)是,不需要有被測(cè)物質(zhì)的純物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn),也不必繪制校準(zhǔn)曲線或引入校準(zhǔn)因子,而只要與適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)參照物(不必是被測(cè)物質(zhì)的純物質(zhì))相對(duì)照就可得到被測(cè)物質(zhì)的量,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物的基本要求是其NMR譜的共振峰不會(huì)與試樣峰重疊。常用的標(biāo)準(zhǔn)物為有機(jī)硅化合物,其質(zhì)子峰大多在高場(chǎng),便于比較,為六用基環(huán)三硅氧烷和六甲基環(huán)三硅胺等。標(biāo)準(zhǔn)參物和試樣的分析物的各參數(shù)如下表示。物質(zhì)質(zhì)量分子量分析基因中質(zhì)子數(shù)分析峰面積標(biāo)準(zhǔn)參物R試樣分析物S由標(biāo)準(zhǔn)參比
5、物分析峰求得每mol質(zhì)子的相對(duì)峰面積為同樣試樣分析物每mol質(zhì)子的相對(duì)峰面積為因?yàn)樗詣t分析物的量為分析方法上可以有兩種方法-——內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和外標(biāo)準(zhǔn)?內(nèi)標(biāo)法?????把標(biāo)準(zhǔn)參比物與試樣混合在一起,以合適的屬劑配制適宜濃度的屬液,繪制NMR譜,按上式進(jìn)行計(jì)算。這種方法準(zhǔn)確度高,操作方便,較常應(yīng)用,尤其是一些較簡(jiǎn)單試樣的分析更常用。?外標(biāo)法?????當(dāng)分分析較復(fù)雜的試樣時(shí),難以找到合適的內(nèi)標(biāo),可用外標(biāo)準(zhǔn)參比物和試樣在同樣條件下分別繪制NMR譜。計(jì)算方法一樣。而外標(biāo)準(zhǔn)物可以用分析物的純物質(zhì),此時(shí)計(jì)算試簡(jiǎn)化為基于常規(guī)(一維)核磁共振譜推導(dǎo)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu) 對(duì)于結(jié)
6、構(gòu)較簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物,利用其氫譜、碳譜、再結(jié)合其分子式(甚至僅知低分辨的分子量)便可推導(dǎo)出結(jié)構(gòu)?! ?duì)于結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物,僅利用氫譜和其分子式,便可能推出其結(jié)構(gòu)?! 》治鰵渥V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。 氘代試劑不可能100%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。 不飽和度即環(huán)加雙鍵數(shù)。當(dāng)不飽和度大于等于4時(shí)
7、,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)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?! ⊥ㄟ^此途徑可找出鄰碳?xì)湓拥臄?shù)目。 當(dāng)從裂分間距計(jì)算J值時(shí),應(yīng)注意譜
8、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