波谱解析|8
引言
有机化学领域,除了做实验(前期文献检索、开始条件优化和中期底物拓展、后期特例或应用等),更多的时间应该是花费在结构表征、谱图解析之中
因此,练就一双慧眼+一副好头脑,高效、准确地完成谱图解析,将极大地辅助提高自己的科研能力
为此,小编增设波谱解析板块,希望大家“学而时习之,不亦乐乎”“温故而知新,可以为师矣”
好了,下面,波谱解析,开讲啦!
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分子简式:C7H7N
请根据分子简式和化合物对应的谱图信息,解析该化合物的结构
红外:

氢谱:

碳谱:

DEPT:

COSY:

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解析
第一步,根据分子简式,通过已经掌握的方法计算有机化合物不饱和度:

由此,计算出该化合物的不饱和度为:5。
根据分子简式,推测该化合物含可能含有一个苯环或吡啶环结构,此外还有一个双键

根据3400 波数强吸收峰,可以推测该化合含有双键,并且双键上含有氢
根据3000、1500附近、500-1000,判断该环合物可能为吡啶环
结合分子简式,预测该化合物可能为吡啶乙烯
氢谱给出化合物中所含氢在核磁共振谱中的裂分与位移等情况,通过对这些峰进行解析,可以推测化合物中氢的数目、比例、分布情况等信息

该氢谱可以获得信息为:
从左到右共有5组吸收峰,积分比例为2:2:1:1:1,对应7个氢
结合位移、裂分和分子简式,可以推测:
8.4 ppm和7.0 ppm为吡啶环上质子吸收峰,根据这两组峰型的对称特征,推测吡啶4位有取代基
6.5,5.8,和5.3 ppm的三组峰,应为端烯的吸收峰
在结合氢谱峰位移等信息,可以推测得到该化合物的可能结构式为:

碳谱给出化合物中所含碳在核磁共振谱中的位移等情况,通过对这些峰进行解析,可以推测化合物中碳的数目、种类、分布情况等信息

根据77 ppm的多重峰,确认该谱图是使用氘代氯仿进行打谱
碳谱上吸收峰有5个,而分子简式为C7H7N,故有碳吸收峰重叠
这些吸收峰对应的都是芳环和烯烃上的碳,根据对称特征,可以预测两组响应高的峰可能为吡啶环上碳
DEPT谱图对应的信息有:

=0度与全碳谱的信息是一致的

=45度的DEPT谱图:所有的次甲基、亚甲基、甲基的峰都向上(不常用,因为无法达到区分的目的)

=90度的DEPT谱图:只能看到次甲基向上的峰

=135度的DEPT谱图:甲基,次甲基的峰向上(即信号为正),亚甲基为倒峰(即信号为负)

根据DEPT谱图,可以知道:
120、150两组响应高的峰,确实对应与吡啶环上四个碳
145 ppm对应吡啶环上4位的季碳
118为烯烃端位亚甲基碳,135为烯烃次甲基位碳
因此,可以获知该环合物碳谱对应结构的信息

根据COSY谱,可知:
7.1和8.5 ppm位吡啶上氢的吸收峰,可以看到对应关系
另外,烯烃上三个氢的对应关系也很明显
综合上面所有谱图信息,以及分子简式,可以确证该化合物的结构为4-乙烯基吡啶:


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