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波谱解析|6

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!

1

分子简式:C10H10O2

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谱:

COSY谱:

2

解析

2.1
分子简式

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:6

根据分子简式,推测该化合物含有一个苯环(不饱和度4),以及两个双键(C=C or C=O)或环结构(不饱和度2)

2.2
红外

根据该红外谱图,可以推测该化合物中含有苯环结构,并且结合3000、1450-1600、600-800吸收峰情况,预测该化合物为一个对位二取代苯

稍大于3000波数的强吸收峰,为烯烃C-H伸缩吸收峰,故预测化合物中含有C=C双键

1700波数的强吸收峰,说明该化合含有羰基结构,即C=O键

这样,化合物中不饱和结构特征基本上可以通过红外谱图进行分析获得,即该化合物含有:苯环(对位二取代)、碳碳双键(C=C)、羰氧双键(羰基,C=O)

2.3
氢谱

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6组吸收峰,积分比例为1:2:1:2:1:3,对应10个氢

9.6 ppm附近的吸收峰,可能为酚羟基(ArOH)或醛基(CHO)的吸收峰

6.9、7.5 ppm的两组具有屋脊效应的吸收峰,为对位二取代苯环上氢的吸收峰

7.4、6.5 ppm附近的两组吸收峰,为烯烃的吸收峰,而且该双键两端连接着不同极性官能团

3.8 ppm的单峰,为一甲基,并且根据位移已经分子简式,推测其与氧相连

综上可以推测得到该化合物的可能结构式为:

2.4
碳谱、DEPT谱

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7个,而分子简式为C10H10O2,说明有些碳吸收峰重叠在一起

190 ppm范围吸收峰,对应醛基碳

110-170 ppm附近的5组吸收峰对应苯环和烯烃的碳

55 ppm的吸收峰,为甲基碳

根据DEPT谱,可知:

160 ppm附近的吸收峰对应对位二取代苯环上两个取代位置的季碳吸收峰

128 ppm和152 ppm两组吸收峰,对应烯烃的碳

115、130 ppm的两组吸收峰则对应二取代苯环上对称的两组未取代位置的碳

2.5
COSY谱


这是该化合物的H-H相关谱,可以得知三键相连氢的关系

从该谱图中可知:

3.8 ppm的单峰,为甲基氢,并且可以确定该碳与氧相连

9.7 ppm的醛基氢与6.7 ppm的烯烃氢有相关性,表明该位置两个碳连接在一起

6.7 ppm与7.4 ppm的吸收峰相关联,故这两个为烯烃上两个氢,并且可以推测该双键一段与羰基碳相连,一段与苯环相连

6.9 ppm和7.6 ppm两组吸收峰也是相关的,表明这两组分紧挨着,根据对位二取代苯的特征,可以推测出两组分对应的氢

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4-甲氧基肉桂醛

荐读

波谱解析|学而之一

波谱解析|学而之二

波谱解析|学而之三

波谱解析|学而之4

波谱解析|学而之5

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