一、氢谱的分析:
一张谱图可以向我们提供关于有机分子结构的如下信息:
1)由吸收峰的组数,可以判断有几种不同类型的H核 。
2)由峰的强度(峰面积或积分曲线高度),可以判断各类H的相对数目。
3)由峰的裂分数目,可以判断相邻H核的数目 。
4)由峰的化学位移(δ值),可以判断各类型H所属的化学结构。
5)由裂分峰的外型或偶合常数,可以判断哪种类型H是相邻的。
二、分析氢谱的步骤
1)区分出杂质峰、溶剂峰、旋转边带
杂质含量较低,其峰面积较样品峰小很多,样品和杂质峰面积之间也无简单的整数比关系。据此可将杂质峰区别出来。
氘代试剂不可能100%氘代,其微量氢会有相应的峰,如CDCl3中的微量CHCl3在约7.27ppm处出峰。边带峰的区别请阅6.2.1。
2)计算不饱和度。
不饱和度即环加双键数。当不饱和度大于等于4时,应考虑到该化合物可能存在一个苯环(或吡啶环)。
3)确定谱图中各峰组所对应的氢原子数目,对氢原子进行分配
根据积分曲线,找出各峰组之间氢原子数的简单整数比,再根据分子式中氢的数目,对各峰组的氢原子数进行分配。
4)对每个峰的δ、J都进行分析
根据每个峰组氢原子数目及δ值,可对该基团进行推断,并估计其相邻基团
。
对每个峰组的峰形应仔细地分析。分析时*关键之处为寻找峰组中的等间距。每一种间距相应于一个耦合关系。一般情况下,某一峰组内的间距会在另一峰组中反映出来。通过此途径可找出邻碳氢原子的数目。
5)根据对各峰组化学位移和耦合常数的分析
推出若干结构单元,*后组合为几种可能的结构式。每一可能的结构式不能和谱图有大的矛盾。
6)对推出的结构进行指认。
每个官能团均应在谱图上找到相应的峰组,峰组的δ值及耦合裂分(峰形和J值大小)都应该和结构式相符。如存在较大矛盾,则说明所设结构式是不合理的,应予以去除。通过指认校核所有可能的结构式,进而找出*合理的结构式。必须强调:指认是推结构的一个必不可少的环节。
如果未知物的结构稍复杂,在推导其结构时就需应用碳谱。在一般情况下,解析碳谱和解析氢谱应结合进行。
三、分析图谱时经常遇到的问题
1)旋转边峰。 为了提高分辨力,在测试时样品管高速旋转在谱图上会产生旋转边峰。旋转边锋对于主峰是左右对称,一般要小于主峰的5%,距主峰的距离等于旋转速度。匀场比较好时旋转边锋比较小。
2)杂质峰和溶剂峰。 在图谱中经常会碰到杂质峰,其鉴别要根据实际情况而定。有时从积分比例来看,杂质峰积分比例不够一个氢。有些溶剂会产生D
,和样品分子中的活泼氢交换,使活泼氢的峰消失。测试前可用弱碱处理,去除溶剂的酸性。
3)溶液的浓度太大会增加粘滞度,使谱线加宽,建议测试时提高温度可以减小粘滞度,使谱线变窄。
四、谱图示例
