四大谱图综合解析20题.doc

四大谱图综合解析20题--学****考研均可作为参考(1)1某未知物分子式为C5H12O,它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图,它的紫外吸收光谱在200nm以上没有吸收,试确定该化合物结构。[解]从分子式C5H12O,求得不饱和度为零,故未知物应为饱和脂肪族化合物。l4溶液中测定的,l4稀溶液的红外光谱在3640cm-1处有1尖峰,这是游离OH基的特征吸收峰。l4浓溶液在3360cm-1处有1宽峰,但当溶液稀释后复又消失,说明存在着分子间氢键。,经重水交换后消失。上述事实确定,未知物分子中存在着羟基。,积分值相当3个质子,可看成是连在同一碳原子上的3个***。,积分值相当2个质子,对应1个亚***,看来该次***在分子中位于特丁基和羟基之间。质谱中从分子离子峰失去质量31(-CH2OH)部分而形成基峰m/e57的事实为上述看法提供了证据,因此,未知物的结构是根据这一结构式,未知物质谱中的主要碎片离子得到了如下解释。2某未知物,它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图,它的紫外吸收光谱在210nm以上没有吸收,确定此未知物。[解]在未知物的质谱图中最高质荷比131处有1个丰度很小的峰,应为分子离子峰,即未知物的分子量为131。由于分子量为奇数,所以未知物分子含奇数个氮原子。根据未知物的光谱数据亚无伯或仲***、***、酞***、硝基化合物或杂芳环化合物的特征,可假定氮原子以叔***形式存在。红外光谱中在1748cm-1处有一强羰基吸收带,在1235cm-1附近有1典型的宽强C-O-C伸缩振动吸收带,可见未知物分子中含有酯基。1040cm-1处的吸收带则进一步指出未知物可能是伯醇乙酸酯。(3H),相当1个***。从它的化学位移来看,很可能与羰基相邻。对于这一点,质谱中,m/e43的碎片离子(CH3C=O)提供了有力的证据。在核磁共振谱中有2个等面积(2H)的三重峰,并且它们的裂距相等,相当于AA’XX'系统。有理由认为它们是2个相连的亚甲-CH2-CH2,其中去屏蔽较大的亚***与酯基上的氧原子相连。至此,可知未知物具有下述的部分结构:从分子量减去这一部分,剩下的质量数是44,仅足以组成1个最简单的叔***基,(6H),相当于2个连到氮原子上的***。因此,未知物的结构为此外,质谱中的基峰m/e58是***的特征碎片离子峰,它是由氮原子的β位上的碳碳键断裂而生成的。结合其它光谱信息,可定出这个碎片为3待鉴定的化合物(I)和(II)它们的分子式均为C8H12O4。它们的质谱、红外光谱和核磁共振谱见图。也测定了它们的紫外吸收光谱数据:(I)λmax223nm,δ4100;(II)λmax219nm,δ2300,试确定这两个化合物。未之物(I)的质谱未之物(II)质谱化合物(I)的红外光谱化合物(II)的红外光谱化合物(I)的核磁共振谱化合物(II)的核磁共振谱[解]由于未知物(I)和(II)的分子式均为C8H12O4,所以它们的不饱和度也都是3,因此它们均不含有苯环。(I)和(II)的红外光谱呈现烯烃特征吸收,未知物(I):3080cm-1,(υ=C-H),1650cm-1(υ=C-C)未知物(II)::3060cm-1(υ=C-H),1645cm-1(υ=C-C)与此同时两者的红外光谱在1730cm-1以及1150~1300cm-1之间均具有很强的吸收带,说明(I)和(II)的分子中均具有酯基;(I),(II),它们的积分值均相当2个质子。显然,它们都是受到去屏蔽作用影响的等同的烯烃质子。另外,(I)和(II),此两峰的总积分值均相当10个质子,可解释为是2个连到酯基上的乙基。因此(I)和(II)分子中均存在2个酯基。这一点,与它们分子式中都含有4个氧原子的事实一致。几何异构体顺丁烯二酸二乙酯(马来酸二乙酯)和反丁烯二酸二乙酯(富马酸二乙酯)与上述分析结果一致。现在需要确定化合物([)和(II)分别相当于其中的哪一个。顺丁烯二酸二乙酯反丁烯二酸二乙酯利用紫外吸收光谱所提供的信息,上述问题可以得到完满解决。由于富马酸二乙酯分子的共平面性很好,在立体化学上它属于反式结构。而在顺丁烯二酸二乙酯中,由于2个乙酯基在空间的相互作用,因而降低了分子的共平面性,使共轭作用受到影响,从而使紫外吸收波长变短。有关化合物的紫外吸收光谱数据如下:化合物λmaxε顺丁烯二酸二乙酯2192300反丁烯二酸二乙酯2234100未知物(I)2234100未知物(II)2192300可见,未知物(I)是富马酸二乙酯,未知物(II)是顺丁烯二酸二乙酯。4某未知物C11