紅外吸收光譜的特征峰

1、紅外吸收光譜的特征峰第1頁，共14頁，2022年，5月20日，9點45分，星期二1） 由分子式計算不飽和度2） 峰歸屬3）可能的結(jié)構(gòu)紅外吸收光譜譜圖解析步驟第2頁，共14頁，2022年，5月20日，9點45分，星期二不飽和度 定義： 不飽和度是指分子結(jié)構(gòu)中達(dá)到飽和所缺一價元素的“對”數(shù)。如：乙烯變成飽和烷烴需要兩個氫原子，不飽和度為1。 計算： 若分子中僅含一，二，三，四價元素（H，O，N，C），則可按下式進(jìn)行不飽和度的計算： = （2 + 2n4 + n3 n1 ）/ 2 n4 ， n3 ， n1 分別為分子中四價，三價，一價元素數(shù)目。 作用： 由分子的不飽和度可以推斷分子中含有雙鍵，三鍵，

2、環(huán)，芳環(huán)的數(shù)目，驗證譜圖解析的正確性。第3頁，共14頁，2022年，5月20日，9點45分，星期二質(zhì)譜 質(zhì)譜是純物質(zhì)鑒定的最有力工具之一，其中包括相對分子質(zhì)量測定、化學(xué)式確定及結(jié)構(gòu)鑒定等。1相對分子質(zhì)量的測定 如前所述，從分子離子峰的質(zhì)荷比的數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確地測定其相對分子質(zhì)量，所以準(zhǔn)確地確認(rèn)分子離子峰十分重要。雖然理論上可認(rèn)為除同位素峰外分子離子峰應(yīng)是最高質(zhì)量處的峰，但在實際中并不能由此簡單認(rèn)定。有時由于分子離子穩(wěn)定性差而觀察不到分子離子峰，因此在實際分析時必須加以注意。 在純樣品質(zhì)譜中，分子離子峰應(yīng)具有以下性質(zhì)： 第4頁，共14頁，2022年，5月20日，9點45分，星期二（l）原則上除同位素

3、峰外它是最高質(zhì)量的峰。但要注意某些樣品會形成質(zhì)子化離子(MH)+峰（醚，脂，胺等），去質(zhì)子化離子(MH)+峰（芳醛、醇等）及締合離子(MR)+峰。（2）它要符合“氮律”。在只含C，H，0，N的化合物中，不含或含偶數(shù)個氮原子的分子的質(zhì)量數(shù)為偶數(shù)，含有奇數(shù)個氮原子的分子的質(zhì)量數(shù)為奇數(shù)。這是因為在由C，H，0，N,P鹵素等元素組成的有機(jī)分子中，只有氮原子的化合價為奇數(shù)而質(zhì)量數(shù)為偶數(shù)。第5頁，共14頁，2022年，5月20日，9點45分，星期二 （3）存在合理的中性碎片損失。因為在有機(jī)分子中，經(jīng)電離后，分子離子可能損失一個H或CH3，H20，C2H4等碎片，相應(yīng)為 M-l， M-15， M-18，M-

4、28碎片峰，而不可能出現(xiàn)M3至M14，M一21至M24范圍內(nèi)的碎片峰，若出現(xiàn)這些峰，則峰不是分子離子峰。（4）在EI源中，若降低電子轟擊電壓，則分子離子峰的相對強(qiáng)度應(yīng)增加；若不增加則不是分子離子峰。 第6頁，共14頁，2022年，5月20日，9點45分，星期二 由于分子離子峰的相對強(qiáng)度直接與分子離子穩(wěn)定性有關(guān)，其大致順序是： 芳香環(huán)共軛烯烯脂環(huán)羰基化合物直鏈碳?xì)浠衔?醚脂胺酸醇支鏈烴 在同系物中，相對分子質(zhì)量越大則分子離子峰相對強(qiáng)度越小。 第7頁，共14頁，2022年，5月20日，9點45分，星期二 2化學(xué)式的確定 由于高分辨的質(zhì)譜儀可以非常精確地測定分子離子或碎片離子的質(zhì)荷比（誤差可小于1

5、0-5），則利用表21-3中的確切質(zhì)量求算出其元素組成。如CO與N2兩者的質(zhì)量數(shù)都是28但從表21-3可算出其確切質(zhì)量為27.9949與28.0061，若質(zhì)譜儀測得的質(zhì)行比為28.0040則可推斷其為N2。同樣，復(fù)雜分子的化學(xué)式也可算出。第8頁，共14頁，2022年，5月20日，9點45分，星期二 第9頁，共14頁，2022年，5月20日，9點45分，星期二 在低分辨的質(zhì)譜儀上，則可以通過同位素相對豐度法推導(dǎo)其化學(xué)式，同位素離子峰相對強(qiáng)度與其中各元素的天然豐度及存在個數(shù)成正比，對于一個CwHxNyOz的化合物，其同位素離子峰(M+l)+、(M2)+與分子離子峰M+的強(qiáng)度之比為 注：忽略2H、1

6、7O影響第10頁，共14頁，2022年，5月20日，9點45分，星期二 利用精確測定的(M+1)+，(M+2)+相對于M+的強(qiáng)度比值，可從Beynon表中查出最可能的化學(xué)式，再結(jié)合其他規(guī)則，確定化學(xué)式。 對于含有Cl，Br，S等同位素天然豐度較高的元素的化合物，其同位素離子峰相對強(qiáng)度可由（ab）n展開式計算，式中a，b分別為該元素輕、重同位素的相對豐度，n為分子中該元素個數(shù)。如在CH2Cl2中，對元素Cl來說，a=3,bl，n2故（ab）n=96l，則其分子離子峰與相應(yīng)同位素離子峰相對強(qiáng)度之比為: m/z84(M):m/z86(M+2):m/z88(M+4)=9:6:1 若有多種元素存在時，則

7、以(a+b)n(a+b)n計算。第11頁，共14頁，2022年，5月20日，9點45分，星期二譜圖中化合物的結(jié)構(gòu)信息（1）峰的數(shù)目：標(biāo)志分子中磁不等性質(zhì)子的種類，多少種；（2）峰的強(qiáng)度(面積)：每類質(zhì)子的數(shù)目(相對)，多少個；（3）峰的位移( )：每類質(zhì)子所處的化學(xué)環(huán)境，化合物中位置；（4）峰的裂分?jǐn)?shù)：相鄰碳原子上質(zhì)子數(shù)；（5）偶合常數(shù)(J)：確定化合物構(gòu)型。核磁共振氫譜第12頁，共14頁，2022年，5月20日，9點45分，星期二一級譜的特點裂分峰數(shù)符和n+1規(guī)律，相鄰的核為磁等價即只有一個偶合常數(shù)J；若相鄰n個核n1個核偶合常數(shù)為J1， n2個核偶合常數(shù)為J2，n= n1+ n2則裂分峰數(shù)為（n1+1)( n2+1)峰組內(nèi)各裂分峰強(qiáng)度比(a+1)n的展開系數(shù)從譜圖中可直接讀出和J，化學(xué)位移在裂分峰的對稱中心，裂分峰之間的距離（Hz）為偶合常數(shù)J第13頁，共14頁，2022年，5月20日，9點45分，星期二譜圖解析步驟由分子式求不飽合度由積分曲線求1H核的相對數(shù)目解析各基團(tuán) 首 先解析：再解析： ( 低場信號 ) 最