波谱解析|学而篇4
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:C8H10
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
2
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:
计算出该化合物的不饱和度为:4。
根据分子简式,很容易推测该化合物含有一个苯环结构
红外谱图给出化合物官能团原子连接键的伸缩、摇摆、转动等吸收信号信息,根据这些吸收峰的位置、强度、峰型特征等,可以获得化合物官能团信息等
3000波数附近的强吸收峰,为苯环上C-H伸缩震动吸收峰
1500波数附近的中强峰,为苯环上C-H面内摇摆吸收峰
680和780波数两个强吸收峰,为间位二取代苯的显著指纹区吸收峰
根据红外谱图,可以推测目标化合物对应的是一个间二取代苯
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3组吸收峰,积分比例为1:3:6,对应10个氢
7.1 ppm和7.3ppm附近的多重吸收峰,对应间位取代苯上的4个氢
2.5 ppm附近的强吸收单峰,积分为6,对应6个氢,由此可推测该吸收峰对应的结构为两个甲基
综上可以推测得到该化合物的结构式为:
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
首先全碳谱图,根据77 ppm的多重峰,确认该谱图是使用氘代氯仿进行打谱
碳谱上吸收峰有五个,而分子简式为C8H10,可以预知有些碳重叠了,根据碳谱上吸收峰显著的强弱不同,也可以得出该结论(不过这个只能作为初步判断)
120-140 ppm范围4组吸收峰,对应苯环上的碳
20 ppm附近的吸收峰对应甲基碳
该化合物还进行了DEPT谱图测试,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)
因此,我们主要看90 和135的DEPT谱图,
根据90谱,可以看到三组向上的峰,对应苯环上四个未取代位点的碳,由于间位二取代苯为一对称结构,两个位点的碳位移一致,重叠在一起,明显为其他两个吸收峰的两倍
结合135谱,看到20ppm的烷基碳(甲基)吸收峰,对应两个甲基碳
140ppm附近的吸收峰在90谱和135谱中都没有出现,故其对应的为苯环上取代的两个碳的吸收峰,因为季碳吸收峰较弱,所以重叠后吸收强度也不大
这些结构特征,与上述解析得到的化合物结构完全可以对应上
因此,进一步确证了所解析化合物为间二甲苯:
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