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天然产物结构鉴定现代有机分子的结构分析中,质谱(MS),核磁共振波谱(NMR),紫外吸收光谱(UV), 红外吸收光谱(IR)均是鉴定化合物结构的有力工具。现发现一种海绵的天然产物具有显著 的抗病毒活性,我们该如何利用波谱来鉴定该化合物的结构呢?质谱分析(MS),是一种测量离子荷质比(电荷与质量的比值)的分析方法。通过对电场和 磁场的控制,可以确定化合物的质量。核磁共振波谱(NMR),是化合物分子在磁场中受到另一射频磁场的照射,当照射场的频率 等于原子核在外磁场的回旋频率时,有磁矩的原子核就会吸收一定的能量产生能级的跃迁, 即发生核磁共振。 1H-NMR 是氢核磁共振,可判断共振原子的相对数目。 13C-NMR 是碳核磁 共振,可判断化合物的基本骨架。红外吸收光谱(IR),利用分子中价键的伸缩及弯曲振动在红外区域引起的吸收,而测得的 吸收光谱。可以判断分子结构中的官能团,如羟基,氨基,双键,芳环等。紫外吸收光谱(UV),由电子能级跃迁产生的吸收光谱,在200-700nm范围内含有共轭双键、 发色团及具有共轭体系的助色团分子的化合物具有紫外-可见吸收,可以判断分子结构中是 否存在共轭体系,例如,苯等。可用来判断化合物的骨架类型。元素定量分析,确定各元素百分含量,根据倍比定律确定分子中的原子比。 元素定性分析,分析化合物中有几种元素。如钠熔法。分子量测定,一般是使用冰点下降法,沸点上升法,粘度法,凝胶滤过法,及质谱法。 第一步,测定该化合物的物理常数,如沸点、熔点。比旋度或折光率等,查阅已知文献,判 断该化合物结构是否已知,若为未知,则进行第二步。第二步,进行检识反应,确定样品的类型,如生物碱,黄酮,强心苷等等。 第三步,利用质谱分析,将化合物的分子量确定,再通过元素分析,确定该化合物的分子式。 由氢核磁共振光谱和碳核磁共振光谱可以得到碳氢的个数。然后由分子量确定氧等其他原子 的个数,进而确定分子式。(同位素丰度比法,高分辨质谱法混合运用,可精确得到分子量) 第四步,结构分析1、通过化学方法确定该化合物的特定成分或功能基,例如,生物碱类化合物大多数都会 与生物碱沉淀试剂发生沉淀反应。盐酸镁粉试剂能与黄酮类化合物发生显色反应。2、按照分子式,计算出该化合物的不饱和度。元素定量分析配合分子量测定。3、将该化合物通过核磁共振波谱(NMR),紫外吸收光谱(UV),红外吸收光谱(IR)得 到多个光谱图,通过分析官能团结构,化合物基本骨架等,推测出该化合物可能的结构构 型。4、通过人工合成可能化合物,并对比两者物理性质,判断该化合物的准确结构。参考资料海洋天然产物的分离纯化与结构鉴定 邓松之 2007.01.01
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