波谱分析-基本知识教学内容.ppt

波谱分析-基本知识;质谱仪是在高的真空度下工作的。 四极质谱仪的分辨率低于双聚焦质谱仪。 峰的相对丰度就代表峰的强度。 使用高分辨的质谱仪可以得到碎片离子的元素组成。 分子离子是分子丢掉一个电子形成的。 碎片离子是通过分子离子碎裂形成的。;质谱仪可以检测正离子，也能检测负离子。 硬电离技术可以产生较多的碎片离子，可以提供很多的结构信息。 分子离子丢失4~13和21~24个质量单位是不合理的 分子离子峰出现在谱图的最右端。 亚稳离子峰的强度小。 软电离技术可以产生准分子离子，从而得到分子量信息。 分子离子峰有时不出现。 结构越稳定的离子，其峰的相对丰度越大。;用质谱可以确定化合物的分子式和分子量 质谱仪离子源的作用是产生分子离子和碎片离子 使用高分辨的质谱仪也不可以得到碎片离子的元素组成。 分子离子峰的质荷比最大（不包含同位素离子峰） ;某酮类化合物（M=86），质谱图上有m/z为43和71两个主要峰，指出归属并写出开裂过程。 酮类应有两种主要离子RC≡O＋及R/C≡O＋，扣除C=O质量（28）可得到R及R/的质量。 ;丁苯的质谱图中有m/z为91和92两个主要峰， 指出归属并写出开裂过程。 ;化学位移： 在核磁共振分析中，处在不同化学环境中的自旋的磁核，共振时所需要的磁场强度的差别。即出峰位置不同。 双照射去偶： 在1H-NMR分析中，一个射频场正常工作的同时，用另一个射频场照射要去耦的核子，射频的频率和核子的共振频率相同，去掉该核子对其他核子的偶合作用，从而简化谱图。 ;核磁共振： 在核磁共振分析中，射频的能量等于磁能级时，核子（1H）从低能级跃迁到高能级，发生 核磁共振。或射频的频率等于进动的频率时，核子（1H）的进动角发生改变，称为核磁共振。 磁能级: 自旋的核（I=1/2）在外磁场中，高低两个能态之间的能量差。 偶合常数: 在自旋偶合作用下，裂分峰之间的距离，单位用Hz表示。 ;12C没有自旋，无核磁共振现象 13C的自旋量子数等于1/2 凡是自旋量子数不等于零的原子核都会产生磁矩 1H电荷均匀分布与原子核表面，核磁共振谱线窄，便于检测 1H的核磁矩在外磁场中有两种取向 核的磁能级可变化 核的进动角可变化 核磁能级的跃迁吸收射频场能;13C的高能态和低能态自旋方向相反 不同环境下的13C的共振频率的差异称为化学位移 不同环境下的13C共振时磁场强度的差异称为化学位移。 自旋核外电子云的屏蔽作用，产生一个和外磁场方向相反的感应磁场 某一磁核在不同的磁场强度的核磁共振仪上所得到的δ(ppm)都相同。 邻近核子由于存在自旋，相互影响，自旋偶合作用 偶合常数J的单位是Hz ;核磁共振操作中，使用液体样品可以提高谱图的分辨率 1H-NMR中的一级谱图，满足n+1规律 高能态的磁核通过非辐射的方式返回到低能态，该过程称为驰豫。 自旋偶合作用可以使核磁共振峰发生分裂 偶合常数J只与相互作用核的核磁矩有关，与外磁场强度无关 ;与质子相邻接的取代基的电负性大，其化学位移变大 烯碳上质子的δ(ppm)都比饱和碳上质子大 醛基氢的δ(ppm)比较大 偶合常数大，表示偶合作用大 1JC-H偶合常数的大小一般在100~200Hz左右 3JH-C-C-H偶合常数的大小一般在10Hz左右 ;1H-NMR中，积分曲线的高度代表质子数的多少 化学等价的核其化学位移相同 ;某化合物分子式为C4H8Br2，其1H-NMR谱图特征如下表所示，试推测其结构，指出各峰归属并说明理由。（各峰偶合常数均相同） ;①根据分子式计算，该化合物不饱和度为0。积分曲线高度比的和与分子式中H的数目相等，有4种质子。 ②峰组Ⅰ为六重峰，两种核对其有偶合作用。峰面积为1，它是一个-CH-。化学位移比较大， 连接一个Br原子取代基。 ③峰组Ⅱ为三重峰，-CH2-对其有偶合作用。峰面积为2，它是一个-CH2-。化学位移比较大，峰组Ⅱ的-CH2-连接一个Br原子取代基。 ④峰组Ⅲ为四重峰，两种核对其有偶合作用。峰面积为2，它是一个-CH2-。 ⑤结构式为：CH3-CHBr-CH2-CH2Br Ⅳ Ⅰ Ⅲ Ⅱ ;某化合物分子式为C3H7NO2，其1H-NMR有三组峰，从低场方向到高场方向，峰组Ⅰ为三重峰（δ=4.25ppm，J=7Hz），峰组Ⅱ为六重峰（δ=2.0），峰组Ⅲ为三重峰（δ=1.0ppm，J=8Hz），各峰组的积分曲线高