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文檔簡介

1、1. 請對化合物Ph-CO-CO-Ph的1H-NMR進行指認(溶劑CDCl3)。答:從結構式可知該化合物具有對稱結構,兩個苯環相應譜峰重合,只需考慮一個苯環。該化合物氫譜在7.08.0區間有三組峰,從峰面積判斷從高場到低場質子數依次為2、1、2。其中,7.97的峰為d峰,2H,化學位移值較大說明它處于羰基的鄰位(羰基為強吸電子基團,對鄰對位有去屏蔽作用),應為a、a。另外該峰為雙峰也證明這一點(a僅和b,a僅和b耦合)。7.65的峰僅有一個H,因此應為c,該峰為t峰表明c與b、b耦合。7.50的峰為t峰,2H,其化學位移值最小表明它應處于羰基間位,應為b、b,另外b和a、c,b和a、c耦合,因

2、此該峰應為三重峰,與譜圖吻合。2. 請對下面化合物1H-NMR低場部分的譜峰進行指認(儀器頻率400 MHz,溶劑CDCl3)。解:該化合物的氫譜在低場共有6組峰,其中7.26處的單峰為溶劑峰(即氘代氯仿中殘余的微量CHCl3質子吸收峰)。剩下5組峰從高場到低場峰面積比表明它們的質子數依次為1、2、1、2、1,對應a和a、b和b、c、d、e六種質子。其中9.6的雙峰根據化學位移應是醛基氫e,其耦合常數J = 8.0 Hz,應是e和鄰位氫d的耦合常數。6.75處的峰(1H)為dd峰,耦合常數為J = 16, 8.0 Hz,其中16 Hz應是反式烯鍵的兩個H的耦合常數,而8.0 Hz即是與醛基氫e

3、的耦合常數,因此該峰為d。7.38處的雙峰耦合常數J = 16 Hz,說明該氫和峰d處于烯鍵反位,因此為c。 6.68 (2H, d, J = 8.8 Hz)和7.45 (2H, d, J = 8.8 Hz)應為對位二取代苯環上的兩組質子,兩個取代基中,二甲胺基是供電子基團,使鄰對位質子移向高場,而烯鍵是吸電子基團,使鄰對位質子移向低場。因此 6.68處的峰應為a和a, 7.45處的峰應為b和b。3. 下圖是對甲氧基苯丁酸的1H-NMR譜,試對譜圖中的各峰進行歸屬。解:圖中共有7組峰,即分子中有7種不同的質子。從高場到低場各組峰的質子數根據積分線高度比依次為2、2、2、3、2、2、1。根據質子

4、化學位移范圍,04區域的四組峰為飽和碳上的質子信號(a、d、e、f);78區域2組峰為苯環上質子信號(b和b、c和c);10處是羧基上質子(g)。按照耦合裂分及影響化學位移值的因素,3.7的3H單峰應為甲氧基a;2.6和2.3的兩組峰化學位移值較大,且為3重峰,應為d和f,根據苯環和羧基誘導效應強弱,2.6處的t峰應為d,2.3處的t峰應為f;2.0處的多重峰化學位移值較小,且為多重峰(分別與d、f耦合),因此為e。7左右的2個2H的d峰應為苯環質子(b、b、c、c,b和b、c和c均為化學等價質子,譜峰重合)。b、b處于甲氧基的鄰位,c、c處于烷基的鄰位,由于甲氧基對鄰對位的供電子屏蔽效應較強

5、,因此高場一側(6.7)的峰為b、b,低場一側(7.1)的峰為c、c。4. 對丙烯酸丁酯(C7H12O2)的1H-NMR譜圖進行指認。解:圖中共有7組峰,根據積分線高度和各峰的積分值比例,可知各峰的質子數從高場到低場依次為3、2、2、2、1、1、1,共12個氫,與結構式相符。其中,04.5區域4組峰為飽和碳上的質子,即丁基質子(a、b、c、d)。其中0.9處的t峰(3H)應為甲基a;1.4和1.6的兩組多重峰應分別為b、c;4.2處的t峰應為d(d與氧原子相連,故化學位移較高,t峰說明鄰位C僅2H)。5.56.5區域3組dd峰(1H)為3個烯氫(e、f、g)。它們的指認可通過化學位移和耦合常數

6、兩種方法。e、f、g分別處于酯基的同碳、反位和順位,根據烯氫化學位移理論值可知從高場到低場依次為f、e、g。另外3組峰均為dd峰,其中5.8處的dd峰耦合常數為J = 10, 1.8 Hz,依次為順式和同碳耦合常數,說明該峰為f;6.1處的dd峰耦合常數為J = 17, 10 Hz,依次為反式和順式耦合常數,即該氫順位和范圍均有H,應為e;6.4處的dd峰耦合常數為J = 17, 1.8 Hz,依次為反式、同碳耦合常數,因此應為g。5. 已知化合物的分子式為C7H14O,試根據1H-NMR譜推測其分子結構。解:化合物不飽和度為:(72-14)/2+1 = 1。應有一個環或雙鍵。該化合物氫譜中僅

7、有兩組峰,其峰面積比為6:1,根據化合物質子數可知1.1處的峰應有12個氫,2.7處的峰應有2個H。因此推測該化合物應具有對稱結構,即一邊含有兩組峰,質子數分別為6和1。1.1處的峰處于較高場,根據化學位移值可能為C-CH3 2,該峰為雙峰說明與之相鄰的C上只有一個H原子(2.6多重峰)。因此兩邊的對稱基團應為(CH3)2CH-。分子式去除兩個異丙基后還剩CO,說明兩個異丙基和羰基相連。異丙基CH上氫化學位移在23間也說明它和CO相連。因此化合物結構式:6. 有兩種同分異構體,分子式為C4H8O2,1H-NMR譜如下,試推測它們的結構。解:C4H8O2不飽和度為:(42-8)/2+1 = 1,

8、說明有一個環或雙鍵。 (a)譜圖中有三個峰,其中1.2處一個3H的t峰,2.4處有一個2H的q峰,說明兩峰相互耦合,存在-CH2CH3基團。另外2H的q峰化學位移2.4說明CH2可能與C=O相連。3.7處的3H的單峰應為一個孤立的甲基,根據化學位移該甲基應與O相連。所以(a)的結構應為CH3CH2COOCH3。(b)譜圖中也有三個峰,其中1.2處3H的t峰和4.1處的2H的q峰,說明同樣存在-CH2CH3基團,2H的q峰化學位移4.1說明CH2應該與O相連;2.0處的3H的單峰應為一個孤立的甲基,根據化學位移該甲基應與C=O相連。所以(b)的結構應為 CH3COOCH2CH3。7. 有三個分子

9、式為C9H12O的同分異構體,試根據1H-NMR譜推測它們的結構。解:C9H12O的不飽和度:(92-12)/2+1 = 4。不飽和度較高提示可能有苯環結構。 (a)譜圖中有6組峰,=0處單峰為內標TMS。剩下5組峰根據積分線高度比可確定從高場到低場質子數為3、3、2、2、2。其中 1.3處3H的t峰和 4.0處2H的q峰說明存在-OCH2CH3。 2.3處3H的單峰說明存在孤立甲基,且該甲基可能與苯環相連。 7左右有兩個d峰,共4個H,兩峰相互耦合,說明存在對位二取代苯環。(ps:苯環有兩個不同取代基,只有對位二取代苯環才會出現兩個相互耦合d峰,鄰位、間位二取代皆不可能,大家可以想一下為什么

10、。另外 7處是兩個d峰,不是一個q峰。這是因為2個d峰相互耦合,“相向性”使得兩峰內側峰提高,外側峰降低。)因此(a)應為: (b)譜圖中除TMS峰外有4組峰,根據積分線可知從高場到低場質子數依次為3、2、2、5。其中 1.2處3H的t峰和 3.5處2H的q峰說明存在-OCH2CH3。 4.5處2H的s峰說明存在孤立的-CH2O-,因此分子中存在-CH2OCH2CH3。在芳氫區 7.3附近有5個氫,說明存在單取代苯環(ps:由于烷基的誘導效應較弱,苯環上5個氫化學位移相差不大,在低分辨儀器上聚為一個峰)。因此(b)應為:(c)譜圖中除TMS峰外有4組峰,根據積分線可知從高場到低場質子數依次為2

11、、2、2、5。其中芳氫區 7.3附近有5個氫,說明存在單取代苯環。 14區域有三個2H的峰,說明存在3個相互耦合的CH2。其中 3.7處2H的t峰說明該CH2在邊上,和O相連; 2.7處2H的t峰說明該CH2在另一邊,和苯環相連; 1.9處2H的m峰說明該CH2處于碳鏈中間。因此(c)應為:。(ps:羥基上的活潑氫常常不出峰)。8. 已知化合物的分子式為C5H9BrO2,試根據1H-NMR譜推測其結構。解:C5H9BrO2的不飽和度:(52-9-1)/2+1 = 1。該化合物氫譜共4組峰,從高場到低場質子數依次為3、2、2、2。其中 1.3的3H的t峰和 4.3處的2H的q峰說明存在-OCH2

12、CH3。另外 2.9和 3.6處的兩個2H的t峰說明存在-CH2CH2-,其中 3.6的峰根據化學位移應和Br相連, 2.9的峰應和羰基或苯環相連。分子式扣除已知基團后還剩CO,因此該化合物結構是:BrCH2CH2COOCH2CH3。9. 未知物的分子量為122,元素分析結果為含C78.6%,含H8.3%。試根據1H-NMR譜推測其結構。解:含O% = 100%-78.6%-8.3% = 13.1%。C、H、O原子數比為:(78.6/12):(8.3/1):(13.1/16) = 6.55:8.3:0.82 = 8:10:1,最簡式為C8H10O,結合分子量122,可知該化合物分子式為C8H1

13、0O。不飽和度為:(82-10)/2+1 = 4。分子中可能存在苯環。該化合物氫譜中共有4組峰,其中 2.4處的寬單峰應為OH活潑氫,剩下三組峰根據積分線可知其質子數從高場到低場依次為2、2、5。其中 7.2左右的多重峰共有5個H,說明存在一個單取代苯環; 2.7和 3.6處的兩個2H的t峰說明存在-CH2CH2-,其中 3.6的CH2根據化學位移應和O相連, 2.7的CH2應和苯環相連。因此該化合物的結構式為:10. 已知某化合物的分子式為C10H12O,請根據1H-NMR譜推測其結構。解:不飽和度(102-12)/2+1 = 5,提示可能存在一個苯環和一個雙鍵。該化合物H譜共4組峰,從高場

14、到低場質子數依次為6、1、3、2。其中 14區域的兩個峰是飽和氫, 1.2處的6H的d峰應為兩個CH3,且這兩個甲基均只和一個H相鄰; 3.5處的1H多重峰和前者耦合,因此存在-CH(CH3)2。 78區域的兩個峰是芳氫的峰,5個芳氫說明存在單取代苯環。扣除已知基團還剩CO,結合不飽和度可知存在C=O。因此該化合物結構應為:(ps:一般烷基和羰基相連化學位移在23間,但該結構中與羰基相連的是次甲基,比同樣甲基要高0.6左右;另外羰基還和苯環相連,苯環進一步增強羰基的吸電子作用,造成其化學位移大于3。大家還可分析下苯環兩組峰的具體歸屬。)11. 某未知物分子量為120,根據IR和1H-NMR譜圖

15、推測其分子結構。解:在該化合物IR圖譜中,3000 cm-1的吸收峰說明存在不飽和氫;2820和2720 cm-1處的兩個吸收峰和1720 cm-1的強峰說明有-CHO存在;16001450 cm-1的幾個吸收峰是苯環的骨架振動,說明有苯環存在。在1H-NMR譜圖中共有三個吸收峰,質子數從高場到低場為2:5:1。其中 9.6處的1H三重峰應是醛基氫,三重峰說明醛基和CH2相連; 3.5處的2H d峰應是和醛基相連的亞甲基; 7.2左右的多重峰是苯環氫,5個H說明是單取代苯。因此該化合物是:12. 某未知物的MS和1H-NMR譜圖如下,請推測其分子結構。解:該化合物的MS圖譜中,m/z 186、

16、188、190質荷比相隔2,且豐度比為1:2:1,說明該化合物含有2個Br原子,這三個峰可能為分子離子峰(186含兩個79Br,190含兩個81Br);107和109質荷比也相隔2,且豐度比為1:1,186到107正好差79,說明這兩個峰是分子失去了一個Br的碎片峰。1H-NMR譜圖中共有兩個峰,彼此相互耦合。其中 2.5處的峰為d峰,說明鄰位是一個CH, 6.0處的峰是q峰,說明鄰位是一個CH3,說明存在。次甲基氫化學位移達6.0說明次甲基和兩個溴相連。因此該化合物結構是:CH3CHBr2。13. 根據MS、IR和1H-NMR推測化合物的結構。解:該化合物MS譜圖中分子離子峰M+為165,說

17、明該化合物分子量165。根據氮規則,分子量奇數,分子中應含奇數和N原子。在IR圖譜中34003200 cm-1范圍內有數個尖強峰,應是伯胺或伯酰胺的N-H伸縮振動(N-H);在1690 cm-1附近有一個強峰應是羰基伸縮振動(C=O);16201450 cm-1范圍內的數個峰可能是芳環的骨架振動。在1H-NMR圖譜中共有4組峰,從高場到低場質子數比為3:4:2:2。其中, 1.3處的t峰根據化學位移和積分高度較可能是-CH3,t峰說明它應和一個CH2相連; 4.3處的峰從峰型和積分高度看實際上應是一個CH2的q峰(2H)和NH2活潑氫的寬單峰(2H)重合形成的。根據CH2的q峰的化學位移它應和

18、氧相連。因此分子中存在-OCH2CH3基團。在芳氫區, 6.6和 7.8處的兩個2H的d峰相互偶合,說明存在一個對位二取代苯環(為什么?)。從分子量165扣除-OCH2CH3、NH2、對二取代苯的式量還剩28,結合IR圖譜,說明還有一個C=O。那么將所有基團拼合,有兩種可能:MS中120的峰是M-45+的碎片離子峰。該峰是譜圖中的最強峰。根據羰基化合物的特點,其質譜最強峰往往是通過自由基引發-裂解失去羰基一側某個基團而形成。(a)結構失去羰基兩側的基團均不可能形成M-45+峰,而(b)結構失去OCH2CH3質荷比正好減少45。另外,酰胺N上活潑氫化學位移在58間,而芳胺N活潑氫化學位移在36,也說明含胺基而不是酰胺基。因此結構式(b)是正確結構。注:1)1H-NMR圖譜提供3種信息,化學位移值、積分值(可通過積分線高度比或積分值比來計算,對應各峰的H原

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