波谱分析基本知识课件

,氮规则：,只含有,C,、,H,、,O,、,N,的化合物，如果含,N,原子的个数为,0,和偶数，其分子量为偶数；如果含,N,原子的个数为奇数，其分子量为奇数。,软电离：,在质谱分析中，为了得到分子量信息而采取的比较温和的电离方式（如化学电离等），得到准分子离子峰。,分子离子：,在质谱分子中，分子在电离过程中，只丢失一个外层价电子而得到的奇电子离子。,质荷比：,在质谱分析中，被电离的离子的质量和其所带电荷之比。,亚稳离子：,在质谱分析中，离子离开电离室受电场加速后进入磁场之前裂解，该离子和正常离子相比,具有动能小，偏转半径小，其质荷比和真实质量不一样。,质谱仪是在高的真空度下工作的。,四极质谱仪的分辨率低于双聚焦质谱仪。峰的相对丰度就代表峰的强度。,使用高分辨的质谱仪可以得到碎片离子的元素组成,。,分子离子是分子丢掉一个电子形成的。碎片离子是通过分子离子碎裂形成的。,质谱仪可以检测正离子，也能检测负离子。,硬电离技术可以产生较多的碎片离子，可以提供很多的结构信息。,分子离子丢失,413,和,2124,个质量单位是不合理的,分子离子峰出现在谱图的最右端。,亚稳离子峰的强度小。,软电离技术可以产生准分子离子，从而得到分子量信息。,分子离子峰有时不出现。,结构越稳定的离子，其峰的相对丰度越大。,用质谱可以确定化合物的分子式和分子量,质谱仪离子源的作用是产生分子离子和碎片离子,使用高分辨的质谱仪也不可以得到碎片离子的元素组成。,分子离子峰的质荷比最大（不包含同位素离子峰）,某酮类化合物（,M=86,），质谱图上有,m/z,为,43,和,71,两个主要峰，指出归属并写出开裂过程。,酮类应有两种主要离子,RCO,及,R,/,CO,，扣除,C=O,质量（,28,）可得到,R,及,R,/,的质量。,丁苯的质谱图中有,m/z,为,91,和,92,两个主要峰，,指出归属并写出开裂过程。,化学位移：,在核磁共振分析中，处在不同化学环境中的自旋的磁核，共振时所需要的磁场强度的差别。即出峰位置不同。,双照射去偶：,在,1,H-NMR,分析中，一个射频场正常工作的同时，用另一个射频场照射要去耦的核子，射频的频率和核子的共振频率相同，去掉该核子对其他核子的偶合作用，从而简化谱图。,NMR,核磁共振：,在核磁共振分析中，射频的能量等于磁能级时，核子（,1,H,）从低能级跃迁到高能级，发生,核磁共振。或射频的频率等于进动的频率时，核子（,1,H,）的进动角发生改变，称为核磁共振。,磁能级,:,自旋的核（,I=1/2,）在外磁场中，高低两个能态之间的能量差。,偶合常数,:,在自旋偶合作用下，裂分峰之间的距离，单位用,Hz,表示。,12,C,没有自旋，无核磁共振现象,13,C,的自旋量子数等于,1/2,凡是自旋量子数不等于零的原子核都会产生磁矩,1,H,电荷均匀分布与原子核表面，核磁共振谱线窄，便于检测,1,H,的核磁矩在外磁场中有两种取向,核的磁能级可变化,核的进动角可变化,核磁能级的跃迁吸收射频场能,13,C,的高能态和低能态自旋方向相反,不同环境下的,13C,的共振频率的差异称为化学位移,不同环境下的,13C,共振时磁场强度的差异称为化学位移。,自旋核外电子云的屏蔽作用，产生一个和外磁场方向相反的感应磁场,某一磁核在不同的磁场强度的核磁共振仪上所得到的,(ppm),都相同。,邻近核子由于存在自旋，相互影响，自旋偶合作用,偶合常数,J,的单位是,Hz,核磁共振操作中，使用液体样品可以提高谱图的分辨率,1,H-NMR,中的一级谱图，满足,n+1,规律,高能态的磁核通过非辐射的方式返回到低能态，该过程称为驰豫。,自旋偶合作用可以使核磁共振峰发生分裂,偶合常数,J,只与相互作用核的核磁矩有关，与外磁场强度无关,与质子相邻接的取代基的电负性大，其化学位移变大,烯碳上质子的,(ppm),都比饱和碳上质子大,醛基氢的,(ppm),比较大,偶合常数大，表示偶合作用大,1,J,C-H,偶合常数的大小一般在,100200Hz,左右,3,J,H-C-C-H,偶合常数的大小一般在,10Hz,左右,1,H-NMR,中，积分曲线的高度代表质子数的多少,化学等价的核其化学位移相同,某化合物分子式为,C,4,H,8,Br,2,，其,1H-NMR,谱图特征如下表所示，试推测其结构，指出各峰归属并说明理由。（各峰偶合常数均相同）,峰号,ppm,裂分,峰面积,4.3,六重峰,1,3.5,三重峰,2,2.3,四重峰,2,1.7,二重峰,3,根据分子式计算，该化合物不饱和度为,0,。积分曲线高度比的和与分子式中,H,的数目相等，有,4,种质子。,峰组,为六重峰，两种核对其有偶合作用。峰面积为,1,，它是一个,-CH-,。化学位移比较大，连接一个,Br,原子取代基。,峰组,为三重峰，,-CH,2,-,对其有偶合作用。峰面积为,2,，它是一个,-CH,2,-,。化学位移比较大，峰组,的,-CH,2,-,连接一个,Br,原子取代基。,峰组,为四重峰，两种核对其有偶合作用。峰面积为,2,，它是一个,-CH,2,-,。,结构式为：,CH,3,-CHBr-CH,2,-CH,2,Br,某化合物分子式为,C,3,H,7,NO,2,，其,1,H-NMR,有三组峰，从低场方向到高场方向，峰组,为三重峰（,=4.25ppm,，,J=7Hz,），峰组,为六重峰（,=2.0,），峰组,为三重峰（,=1.0ppm,，,J=8Hz,），各峰组的积分曲线高度比为,2,：,2,：,3,，试推测其结构，指出各峰归属并说明理由。,根据分子式计算，该化合物不饱和度为,1,，有一个双键或一个环。积分曲线高度比的和与分子式中,H,的数目相等，有三种质子且分子无对称性。,峰组,为六重峰（,=2.0,），其它两种核对其有偶合作用，它是一个,-CH,2,-,。,峰组,和峰组,为三重峰，峰组,的,-CH,2,-,连接一个甲基和另一个亚甲基。,峰组,的,=4.25ppm,应和,-NO,2,相连。,结构式为：,CH,3,-CH,2,-CH,2,-NO,2,