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一、氫譜的分析:
一張譜圖可以向我們提供關(guān)于有機分子結(jié)構(gòu)的如下信息:
1)由吸收峰的組數(shù),可以判斷有幾種不同類型的H核 。
2)由峰的強度(峰面積或積分曲線高度),可以判斷各類H的相對數(shù)目。
3)由峰的裂分?jǐn)?shù)目,可以判斷相鄰H核的數(shù)目 。
4)由峰的化學(xué)位移(δ值),可以判斷各類型H所屬的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
5)由裂分峰的外型或偶合常數(shù),可以判斷哪種類型H是相鄰的。
二、分析氫譜的步驟
1)區(qū)分出雜質(zhì)峰、溶劑峰、旋轉(zhuǎn)邊帶
雜質(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)別請閱6.2.1。
2)計算不飽和度。
不飽和度即環(huán)加雙鍵數(shù)。當(dāng)不飽和度大于等于4時,應(yīng)考慮到該化合物可能存在一個苯環(huán)(或吡啶環(huán))。
3)確定譜圖中各峰組所對應(yīng)的氫原子數(shù)目,對氫原子進(jìn)行分配
根據(jù)積分曲線,找出各峰組之間氫原子數(shù)的簡單整數(shù)比,再根據(jù)分子式中氫的數(shù)目,對各峰組的氫原子數(shù)進(jìn)行分配。
4)對每個峰的δ、J都進(jìn)行分析
根據(jù)每個峰組氫原子數(shù)目及δ值,可對該基團進(jìn)行推斷,并估計其相鄰基團
。
對每個峰組的峰形應(yīng)仔細(xì)地分析。分析時*關(guān)鍵之處為尋找峰組中的等間距。每一種間距相應(yīng)于一個耦合關(guān)系。一般情況下,某一峰組內(nèi)的間距會在另一峰組中反映出來。通過此途徑可找出鄰碳?xì)湓拥臄?shù)目。
5)根據(jù)對各峰組化學(xué)位移和耦合常數(shù)的分析
推出若干結(jié)構(gòu)單元,*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)對推出的結(jié)構(gòu)進(jìn)行指認(rèn)。
每個官能團均應(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?。┒紤?yīng)該和結(jié)構(gòu)式相符。如存在較大矛盾,則說明所設(shè)結(jié)構(gòu)式是不合理的,應(yīng)予以去除。通過指認(rèn)校核所有可能的結(jié)構(gòu)式,進(jìn)而找出*合理的結(jié)構(gòu)式。必須強調(diào):指認(rèn)是推結(jié)構(gòu)的一個必不可少的環(huán)節(jié)。
如果未知物的結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜,在推導(dǎo)其結(jié)構(gòu)時就需應(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。
三、分析圖譜時經(jīng)常遇到的問題
1)旋轉(zhuǎn)邊峰。 為了提高分辨力,在測試時樣品管高速旋轉(zhuǎn)在譜圖上會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)邊峰。旋轉(zhuǎn)邊鋒對于主峰是左右對稱,一般要小于主峰的5%,距主峰的距離等于旋轉(zhuǎn)速度。勻場比較好時旋轉(zhuǎn)邊鋒比較小。
2)雜質(zhì)峰和溶劑峰。 在圖譜中經(jīng)常會碰到雜質(zhì)峰,其鑒別要根據(jù)實際情況而定。有時從積分比例來看,雜質(zhì)峰積分比例不夠一個氫。有些溶劑會產(chǎn)生D,和樣品分子中的活潑氫交換,使活潑氫的峰消失。測試前可用弱堿處理,去除溶劑的酸性。
3)溶液的濃度太大會增加粘滯度,使譜線加寬,建議測試時提高溫度可以減小粘滯度,使譜線變窄。
四、譜圖示例