4-(6-羟基己氧基)苯甲酸 4-甲氧基苯酯的NMR光谱特征是什么？

4-(6-羟基己氧基)苯甲酸 4-甲氧基苯酯（CAS号：137407-31-9）是一种有机合成中间体，常用于液晶材料或功能性聚合物的制备。该化合物分子式为C20H24O5，结构上包含一个苯甲酸酯核心，其中苯环A通过酯键连接到4-甲氧基苯氧基（即4-甲氧基苯酯部分），而苯环A的4-位进一步取代一个6-羟基己氧基侧链（-O-(CH2)6-OH）。这种不对称结构赋予了其潜在的液晶相行为，同时羟基端基可用于进一步功能化。

在结构确证中，核磁共振（NMR）光谱是核心工具，尤其1H NMR和13C NMR可提供详细的质子和碳原子环境信息。本文从化学专业视角，基于典型NMR实验条件（溶剂：DMSO-d6，参考TMS，400 MHz 1H NMR或100 MHz 13C NMR），分析其关键NMR特征。实际谱图可能因仪器分辨率、样品纯度和溶剂微环境略有差异，但以下描述基于标准推断和类似化合物的谱学数据。

1H NMR光谱特征

1H NMR光谱是解析该分子氢原子环境的主要手段。该化合物共有24个氢原子，主要信号分布在0.8-8.0 ppm范围内，受芳香环、酯基、烷氧链和羟基影响。以下按化学位移（δ，ppm）从高到低逐一分析关键峰，包含积分、多重度和归属。

芳香区（6.8-8.0 ppm）：这是谱图中最具特征性的区域，反映两个苯环的质子。

• 8.0-7.95 ppm (2H, d, J ≈ 8.8 Hz)：对应苯环A的2,6-位氢（相对于羧酸酯）。这些ortho氢受酯羰基的脱屏蔽效应影响，位移下场，并以双峰形式出现，因邻位为对位取代的meta氢耦合。
• 7.10-7.05 ppm (2H, d, J ≈ 8.8 Hz)：苯环A的3,5-位氢。meta位置的电子效应使其上场，与2,6-位形成典型的AA'BB'体系。
• 7.00-6.95 ppm (2H, d, J ≈ 8.8 Hz)：4-甲氧基苯环（苯环B）的2',6'-位氢。这些氢靠近氧原子，略微上场。
• 6.95-6.90 ppm (2H, d, J ≈ 8.8 Hz)：苯环B的3',5'-位氢，与酯氧相邻，显示对称双峰。

芳香区的总积分8H，表明两个对二取代苯环的典型模式。该区域无杂峰，证实取代基对称性。

酯甲氧基（3.8-3.85 ppm）：3.82 ppm (3H, s)：-O-CH3基团的奇异峰。甲氧基电子云密度高，上场于烷氧区，受苯环B的邻位效应影响。该信号纯净，是鉴别甲氧基苯酯的标志。

烷氧链区（3.4-4.0 ppm）：侧链-O-(CH2)6-OH的亚甲基氢信号密集。

• 4.00-3.95 ppm (2H, t, J ≈ 6.4 Hz)：苯环A-O-CH2-（侧链1-位）。该信号下场于典型烷氧起始，因氧原子脱屏蔽，并以三重峰显示，因邻接-CH2-的n+1规则耦合。
• 3.40-3.45 ppm (2H, t, J ≈ 6.4 Hz)：-CH2-OH（侧链6-位）。三重峰，上场于链中部，受羟基氢键影响。在DMSO-d6中，可能稍宽化。
• 1.70-1.80 ppm (2H, m)：侧链2-位-CH2-，五重峰状，因两侧-CH2-耦合。
• 1.40-1.50 ppm (4H, br m)：侧链3-4-位-CH2-，宽峰，积分4H，链中部信号重叠。
• 1.30-1.40 ppm (4H, br m)：侧链5-位及部分4-位-CH2-，进一步上场，呈多峰簇。

整个烷氧链积分12H（不含OH），显示柔性链的典型特征：端基三重峰和中间宽峰。链长为六碳，信号从4.0 ppm渐移至1.3 ppm，符合预期。

羟基信号（4.5-5.0 ppm）：4.8-4.6 ppm (1H, t, br, 可变)：-OH氢，受氢键和浓度影响，位移可漂移。在DMSO-d6中，常为三重峰（与-CH2-耦合，J ≈ 5 Hz），积分1H。若样品干燥，可能不明显或移至更高场。

总体1H NMR谱图简洁，总积分24H（含OH），无意外杂峰表明高纯度。芳香双峰对称性和烷氧链的梯度位移是该化合物的诊断特征。

13C NMR光谱特征

13C NMR提供碳骨架信息，该分子有20个碳原子，但由于对称性，实际信号约15-16个（苯环碳重叠，链中碳部分等价）。谱图分布在25-170 ppm，重点在羰基和芳香区。

羰基碳（165-170 ppm）：167.5 ppm (s)：酯C=O。典型芳香酯信号，下场最远，受氧取代影响。

芳香碳（110-160 ppm）：

• 162.5-163.0 ppm：苯环A的1-位（酯连接）和4-位（烷氧连接）， quaternary碳，受两个氧取代脱屏蔽。
• 161.5 ppm：苯环B的1'-位（酯氧连接），类似。
• 132.0-130.0 ppm (4C)：苯环A和B的2,6及2',6'-位CH，ortho碳中等位移。
• 115.0-114.5 ppm (4C)：meta CH碳（3,5和3',5'），上场区。
• 114.0 ppm：苯环A的4-位连接碳（但实际为quaternary）。

芳香区总8个CH碳信号对称，quaternary碳无氢，强度弱。

甲氧基和烷氧碳（50-70 ppm）：

• 55.5 ppm：-O-CH3，典型甲氧基碳。
• 68.0 ppm：苯环A-O-CH2-（侧链1-位），氧连接亚甲基，下场。
• 62.0 ppm：-CH2-OH（侧链6-位），端基碳，受OH影响稍下场。
• 32.5-25.5 ppm (4C)：侧链2-5位-CH2-，依次上场：侧链2-位≈32.5 ppm，3-位≈29.0 ppm，4-位≈25.8 ppm，5-位≈25.5 ppm。链中碳信号可能部分重叠，显示柔性烷基链的特征。

13C NMR总信号约16个，DEPT-135可辅助区分CH2（负相）和CH3（正相）。无意外碳信号，证实结构完整性。

NMR谱学在结构确证中的应用

在实际操作中，结合1H-13C HSQC/HMBC二维NMR可进一步验证：例如，芳香H（7-8 ppm）与羰基C（167 ppm）的长程耦合证实酯键；侧链O-CH2-的H与苯C（163 ppm）的相关确认取代。COSY谱显示烷氧链的邻位耦合链（t-m序列）。

对于化学网站运营，该化合物的NMR数据有助于用户查询结构验证，尤其在合成优化中。注意实验条件：使用CDCl3溶剂时，位移可能上移0.5-1.0 ppm；羟基信号在非极性溶剂中更宽。建议纯度>95%样品，避免水分干扰OH峰。

总之，通过上述NMR特征，可可靠鉴定4-(6-羟基己氧基)苯甲酸 4-甲氧基苯酯的结构。该分析基于标准谱学原理，实际应用中宜参考数据库如SDBS或SciFinder以获取实验谱图。