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一、氫譜的分析:
一張譜圖可以向我們提供關于有機分子結構的如下信息:
1)由吸收峰的組數,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的相對數目。
3)由峰的裂分數目,可以判斷相鄰H核的數目 。
4)由峰的化學位移(δ值),可以判斷各類型H所屬的化學結構。
5)由裂分峰的外型或偶合常數,可以判斷哪種類型H是相鄰的。
二、分析氫譜的步驟
1)區分出雜質峰、溶劑峰、旋轉邊帶
雜質含量較低,其峰面積較樣品峰小很多,樣品和雜質峰面積之間也無簡單的整數比關系。據此可將雜質峰區別出來。
氘代試劑不可能100%氘代,其微量氫會有相應的峰,如CDCl3中的微量CHCl3在約7.27ppm處出峰。邊帶峰的區別請閱6.2.1。
2)計算不飽和度。
不飽和度即環加雙鍵數。當不飽和度大于等于4時,應考慮到該化合物可能存在一個苯環(或吡啶環)。
3)確定譜圖中各峰組所對應的氫原子數目,對氫原子進行分配
根據積分曲線,找出各峰組之間氫原子數的簡單整數比,再根據分子式中氫的數目,對各峰組的氫原子數進行分配。
4)對每個峰的δ、J都進行分析
根據每個峰組氫原子數目及δ值,可對該基團進行推斷,并估計其相鄰基團
。
對每個峰組的峰形應仔細地分析。分析時*關鍵之處為尋找峰組中的等間距。每一種間距相應于一個耦合關系。一般情況下,某一峰組內的間距會在另一峰組中反映出來。通過此途徑可找出鄰碳氫原子的數目。
5)根據對各峰組化學位移和耦合常數的分析
推出若干結構單元,*后組合為幾種可能的結構式。每一可能的結構式不能和譜圖有大的矛盾。
6)對推出的結構進行指認。
每個官能團均應在譜圖上找到相應的峰組,峰組的δ值及耦合裂分(峰形和J值大小)都應該和結構式相符。如存在較大矛盾,則說明所設結構式是不合理的,應予以去除。通過指認校核所有可能的結構式,進而找出*合理的結構式。必須強調:指認是推結構的一個必不可少的環節。
如果未知物的結構稍復雜,在推導其結構時就需應用碳譜。在一般情況下,解析碳譜和解析氫譜應結合進行。
三、分析圖譜時經常遇到的問題
1)旋轉邊峰。 為了提高分辨力,在測試時樣品管高速旋轉在譜圖上會產生旋轉邊峰。旋轉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速度。勻場比較好時旋轉邊鋒比較小。
2)雜質峰和溶劑峰。 在圖譜中經常會碰到雜質峰,其鑒別要根據實際情況而定。有時從積分比例來看,雜質峰積分比例不夠一個氫。有些溶劑會產生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