同濟(jì)材料研究方法課件看完使用及課后題答案-第七章

譜圖解析注意下述特點(diǎn)：首先要檢查得到的譜圖是否正確，可通過(guò)觀察TMS基準(zhǔn)峰與譜圖基線是否正常來(lái)判斷；確定各信號(hào)分峰的相對(duì)面積，求出不同基團(tuán)間的H原子數(shù)之比；7.6圖譜解釋2/29圖譜解釋(3)確定化移大約代表什么基團(tuán)，在氫譜中要特別注意孤立的單峰，然后再解析偶合峰；(4)對(duì)于一些較復(fù)雜的譜圖，僅僅靠會(huì)有

，還需要與其他分析 相配合。譜來(lái)確定結(jié)構(gòu)3/29圖譜解釋從一張圖譜上可以獲得面的信息:化

移偶合裂分3積分線?，F(xiàn)舉例說(shuō)明如何用這些信息來(lái)解釋圖譜。4/295/29應(yīng)用NMR鑒定化學(xué)結(jié)構(gòu)時(shí)，可采用下列步驟進(jìn)行：（1）探詢或者用元素分析、分子量測(cè)定；或用質(zhì)譜決定分子式：CmHnOqNrHalogs（2）計(jì)算不飽和度U：U

(雙鍵數(shù)

環(huán)數(shù)）U

2m

2

(n

r

s)26/297/29規(guī)

定雙鍵(C＝C、C＝O等)和飽和環(huán)狀結(jié)構(gòu)的不飽和度為1叁鍵

(

、

等)

的不飽和度為

2苯環(huán)的不飽和度為4（可理解為一個(gè)環(huán)加三個(gè)雙鍵）測(cè)定化 移和各峰的積分強(qiáng)度；考慮偶合

；由（3）與（4）決定結(jié)構(gòu)單元；綜合上述全部數(shù)據(jù)決定其化學(xué)結(jié)構(gòu)。8/29圖譜如圖7-8所示。試?yán)?：已知（C4H6O2）的解釋各個(gè)吸收峰。U

=

2圖譜解釋9/29圖7-8

C4H6O2的譜圖譜解釋10/2911/29圖譜解釋解：根據(jù)化 移規(guī)律，在=2.1

處的單峰應(yīng)屬于-CH3的質(zhì)子峰；-C＝CH2中Ha

和Hb

在=4-5處，其中Ha應(yīng)在

=4.43

處，Hb應(yīng)在

=4.74

處；而Hc因受吸電子基團(tuán)-COO的影響，顯著移向低場(chǎng)，其質(zhì)子峰組在

=7.0～7.4處。12/29圖譜解釋從裂分情況來(lái)看：由于Ha和Hb并不完全化學(xué)等性(或磁全同)，互相之間有一定的裂分。Ha受Hc的偶合作用裂分為二；又受Hb的偶合，裂分為二，因此Ha是兩個(gè)二重峰。Hb受Hc

的作用裂分為二；又受Ha的作用裂分為二；因此Hb也是兩個(gè)二重峰。Hc受Hb

的作用裂分為二；又受Ha的作用裂分為二；因此Hc也是兩個(gè)二重峰。從積分線高度來(lái)看，三組質(zhì)子數(shù)符合1﹕2﹕3。因此圖譜解釋合理。圖譜解釋例2.

圖7-9是化合物C5H10O2的譜，試根據(jù)此圖譜鑒定它是什么化合物。U

=

113/29圖7-9C5H10O2的譜14/2915/29圖譜解釋解：從積分線可見(jiàn)，自左到右峰的相對(duì)面積為3﹕2﹕2﹕3。在δ

=

3.6

處的單峰是一個(gè)孤立的甲基，查閱化

移表有可能是CH3O-CO-基團(tuán)。不是CH3-COO-基團(tuán)δ

=2.1。16/29圖譜解釋根據(jù)經(jīng)驗(yàn)式和其余質(zhì)子的2:2:3的分布情況，表示分子中可能有一個(gè)正丙基。所以結(jié)構(gòu)式可能為丁酸甲酯:CH3O-CO-CH2-CH2-CH3圖譜解釋其余三組峰的位置和 情況是完全符合這一設(shè)想的：δ=0.9

處的三重蜂是典型的同-CH2-基相鄰的甲基峰，由化移數(shù)據(jù)δ

=2.2

處的三重峰是同羰基相鄰的CH2基的兩個(gè)質(zhì)子。17/2918/29圖譜解釋另一個(gè)CH2基在δ

=1.7

處產(chǎn)生12個(gè)峰，這是由于受兩邊的CH2

及CH3的偶合裂分所致[（3+1）×（2+1）= 12]，但是在圖中只觀察到6個(gè)峰，這是由于儀器分辨率還不夠高的緣故。圖7-9

C5H10O2的譜19/2920/29例3：按1H-NMR圖和分子式（C7H16O3），決定該分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)。解析：（1）計(jì)算不飽和度，U=（2*7+2-16）=0，所以，該分子既無(wú)雙鍵也無(wú)環(huán)。圖：C7H16O3的1H-NMR60MHz譜圖（以TMS為內(nèi)標(biāo)）21/2922/29（

2

）

三

組

峰

的

化 移

分

別

為

：

1=82/60=1.37

；2=223/60=3.38；3=318/60=5.30；相對(duì)強(qiáng)度比為3∶2∶1=1∶6∶9。由于各組峰質(zhì)子數(shù)目之比等于各組譜峰強(qiáng)度比，加上1十6十9＝16正好等于分子中的16個(gè)氫，所以推知3、2、1三組峰分別由1個(gè)，6個(gè)和9個(gè)氫所引起。（3）按譜線 規(guī)則和組內(nèi)譜線強(qiáng)度分布，得知1的質(zhì)子附近有2個(gè)質(zhì)子，2的質(zhì)子附近有3個(gè)質(zhì)子，1的質(zhì)子與2的質(zhì)子彼此發(fā)生偶合。而3是孤立氫，不發(fā)生

。23/29團(tuán)和（4）組合(3)與(4)可知有結(jié)構(gòu)單元—CH2CH3和—CH；考慮到1有9個(gè)氫，2有6個(gè)氫，3只有1個(gè)氫，顯然只有1個(gè)一CH基和3個(gè)等價(jià)的—CH2CH3基團(tuán)。1與2的化

移相當(dāng)大，由于本分子不具有雙鍵，顯然在—CH2CH3附近有電負(fù)性較強(qiáng)的原子存在，在目前的情況下便是氧原子，而且這種氧原子只能形成

醚

鍵

— O

—

；

由

于

氧

原

子

有

3

個(gè)

，

所

以

應(yīng)

該

有

3個(gè)—OCH2CH3基 基。24/29（

5

）綜上所述，分子沒(méi)有雙健，又不成環(huán)，而有3個(gè)—OCH2CH3基

和 ，

而且前面基團(tuán)的3個(gè)氧必定等于后面基團(tuán)的三個(gè)氧(因分子中