(人卫第六版)分析化学(李发美著)(7)

2019-03-11 12:11

d峰相当的氢数=(7.5/9+5+3+7.5)×16=5H

(提示:可以用尺子直接量取积分高度后求氢分布) (3)结构推测:

δ 分裂峰 质子数 可能基团 相邻基团 1.1 单峰 6 (CH3)2 C 1.95 单峰 3 CH3 CO 3.1 单峰 2 CH2 O 7.1 单峰 5 C6H5- 可能结构式为:

7.化合物分子式为C9H10O2,红外光谱图中在1735cm-1左右有一强吸收。试根据核磁共振波谱(图14-8)推测其结构式。

图14-8 C9H10O2的核磁共振谱

解:(1)计算不饱和度:U=(2+2×9-10)/2=5 (2)氢分布:(从右到左排列为a、b、c、d 峰) a峰相当的氢数=(5/5+5+13+3)×10=2H b峰相当的氢数=(5/5+5+13+3)×10=2H c峰相当的氢数=(13/5+5+13+3)×10=5H d峰相当的氢数=(3/5+5+13+3)×10=1H

(提示:可以用尺子直接量取积分高度后求氢分布) (3)结构推测:

δ 分裂峰 质子数 可能基团 相邻基团 2.9 三重峰 2 CH2 C6H5- 4.1 三重峰 2 CH2 O 7.1 单峰 5 C6H5- 8.0 单峰 1 CHO 可能结构式为:

8.化合物分子式为C9H10O3,红外光谱图中在3000~2500cm-1有较宽的吸收带,1710cm-1左右有一强

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吸收。试根据其核磁共振谱(图14-9)推测该化合物的分子结构。

图14-9 C9H10O3的核磁共振谱

解:(1)计算不饱和度:U=(2+2×9-10)/2=5 (2)氢分布:(从右到左排列为a、b、c、d 峰) a峰相当的氢数=(0.51/0.51+0.51+1.3+0.25)×10=2H b峰相当的氢数=(0.51/0.51+0.51+1.3+0.25)×10=2H c峰相当的氢数=(1.3/0.51+0.51+1.3+0.25)×10=5H d峰相当的氢数=(0.25/0.51+0.51+1.3+0.25)×10=1H (提示:可以用尺子直接量取积分高度后求氢分布) (3)结构推测:

δ 分裂峰 质子数 可能基团 相邻基团 2.9 三重峰 2 CH2 CO 4.2 三重峰 2 CH2 O 7.1 多重峰 5 C6H5- 11.3 单峰 1 CHOH 可能结构式为:

9.某一含有C、H、N和O的化合物,其相对分子质量为147,C为73.5%,H为6%,N为9.5%,O为11%,核磁共振谱如图14-10。试推测该化合物的结构。

图14-10 相对分子质量为147的化合物的核磁共振谱 解:(1)求相对分子质量

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含C数:147×73.5%/12=9 含H数:147×6%/1=9 含N数:147×9.5%/14=1 含O数:147×11%/16=1 相对分子质量为:C9H9NO

(1)计算不饱和度:U=(2+2×9+1-9)/2=6 (2)氢分布:(从右到左排列为a、b、c、d 峰) a峰相当的氢数=(7/7+11+6+6)×9=2H b峰相当的氢数=(11/7+11+6+6)×9=3H c峰相当的氢数=(6/7+11+6+6)×9=2H d峰相当的氢数=(6/7+11+6+6)×9=2H

(提示:可以用尺子直接量取积分高度后求氢分布) (3)结构推测:

δ 分裂峰 质子数 可能基团 相邻基团 3.5 单峰 2 CH2 C6H5- 3.7 单峰 3 CH2 O

δ6.9和δ7.2 为苯环对双取代典型峰型,即直观感觉为左右对称的四重峰,中间一对峰强,外侧一对峰弱。解析时,可以把它看成2个峰(c峰和d峰),每个峰各相当于2个质子,所以,可能基团为:-C6H5-可能结构式为:

10.指出图14-10中所示是哪个结构式。

图14-10 某化合物的1H-NMR图谱

解析:如果是结构式②或结构式③,与CH3相联的CH2应在δ2~3之间出现四重峰,而在图谱中无此峰,所以,不是结构式②或③;如果是结构式④,与O相联的CH3应在δ3~4之间出现单峰,而在图谱中无此峰,所以,也不是结构式④。应为结构式①。其理由如下: δ 分裂峰 质子数 可能基团 相邻基团 1.2 三重峰 3 CH3 CH2

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2.2 单峰 3 CH3 CO 3.6 单峰 2 CH2 -CO-CH2-CO- 4.2 四重峰 2 CH2 CH3-O-

第十五章 质谱法

1.某未知物经测定为仅含C、H、O的有机化合物,其IR光谱显示在3100-3700cm-1之间无吸收,其质谱如图15-1,试推断其结构。

图15-1 未知物的质谱图

解:(1)分子离子峰(m/z 136)较强,说明此分子离子结构稳定,可能具有苯环或共轭系统。 (2)查Beynon表136栏下,含C、H、O的只有下列四个分子式:

a.C9H12O(U=4) b.C8H8O2(U=5) c.C7H4O3(U=6) d.C5H12O4(U=0)

(3)m/z 105为基峰,提示可能为苯甲酰离子(C6H5CO+)峰(见教材附录十二),m/z 77、 m/z 51、 m/z 39等芳烃特征峰的出现也进一步证实了苯环的存在。

(4)m/z 56.5、m/z 33.8两个亚稳离子峰的出现表明存在下列开裂过程:

(5)根据上述解析推断,证明未知化合物含有苯甲酰基C6H5CO(U=5),这样即可排除分子式中的C9H12O(U=4)、C7H4O3(U=6,H原子不足)及C5H12O4(U=0),唯一可能的分子式为C8H8O2(U=5)。 (6)由分子式C8H8O2扣去苯甲酰基C6H5CO,剩余的碎片为CH3O,则可能的剩余结构为-CH2-OH或CH3O-。

(7)将苯甲酰基C6H5CO与剩余结构单元相连接,得到以下两种可能结构:

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由于该样品的IR光谱在3100~3700cm-1之间无吸收,提示结构中应无-OH,因此该化合物的结构为A。 (8)验证质谱中各峰的归属:

验证结果说明所提出的结构式是合理的。

2.已知某未知物的分子式为C9H18O,IR光谱显示在~1715cm-1处有强吸收,在~2820cm-1、~2720cm-1处无吸收,其质谱如图15-2所示,试推断其结构。

图15-2 未知物C9H18O的质谱图

解:(1)由分子式C9H18O求得化合物的不饱和度U=1,且含有一个O原子,可能为一个羰基,故未知物可能是羰基化合物。

(2)根据IR光谱显示,在~1715cm-1处有强吸收,表明该未知物为羰基化合物,由于仅含有一个O原子,且在~2820cm-1、~2720cm-1处无醛的特征吸收双峰,该羰基化合物可能是脂肪酮,其结构为R1-CO-R2。

(3)质谱中m/z 100、m/z 58两个质荷比为偶数的碎片离子值得注意。根据质谱裂解规律,若发生单纯开裂,生成碎片离子质量数的奇、偶数应与分子离子质量数的奇、偶数相反,凡是违反这个规律的离子多是重排离子。

(4)若该化合物为脂肪酮,则m/z 100、m/z 58是由McLafferty重排产生的重排离子。由此可推断羰基两侧的烷基R1和R2均为含有γ-H的正丁基,否则不能发生McLafferty重排反应,且m/z 100、m/z 58是由两次McLafferty重排产生的:

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