图谱解析紫外光谱

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1、图谱解析课件翻译王海洋饱受英文课件折磨的人！波谱学前言利用波谱学技术解决结构问题利用波谱学方法确定物质的结构二十世界下半叶有机化学的研究基础物质结构确定的发展历程紫外光谱学（UV）,1930红外光谱学（IR）,1940质谱学（MS），1950核磁共振(光谱)分析(NMR)1950傅里叶变换核磁共振的发展(FT-NMR)1970，13C核磁共振二维核磁共振（2D）NMR，1990波谱学方法利用UV检测共轭体系，电子从基态跃迁到激发态利用IR检测或鉴别分子振动官能团利用NMR检测核磁在强磁场中的排布，比如1H,13C,15N,19F,31P等等分子骨架MS测定有机离子的荷质比分子式电

2、磁波频谱的其他领域X射线衍射微波吸收顺磁共振（电子自旋共振）旋光色散圆形（循环）二色性第一章分子式怎样确定化合物的分子式怎样从分子式中获得结构信息1.1元素分析和计算元素定性分析燃烧实验（C,H）,钠熔实验（N,Cl,Br,I,S）元素定量分析元素分析仪实验式确定分子质量质谱分析分子式1.2缺氢指数（不饱和度）分子中键和/或环数目：尼古丁，C10H14N2，U=5十三法则M代表分子质量分子通式：CnHn+r表1.1一些常见元素的碳氢当量增加元素代替元素ΔU增加元素代替元素ΔUCH12735ClC2H113H12C-779BrC6H7-3OCH4179BrC5H194O2C2H8

3、2FCH72O3C3H123SiC2H41NCH21/2PC2H72N2C2H41IC9H190SC2H82IC10H77例1.1M=94C7H10,U=3C6H6OU=4C5H2O2U=5CH3BrU=0C5H2SU=5C6H8NU=3.5（舍）注意：U为整数，U≥0二紫外-可见光谱2.1分子能级图2.5分子振动转动跃迁阶层的电子跃迁能级2.2电子能级跃迁图3电子激发过程能量的选择性吸收可见和紫外光谱远紫外区，又称真空紫外区10～190nm近紫外区，又称石英紫外区190～400nm可见光区400～800nm电子能级的跃迁分子轨道成键轨道反键轨道电子激发过程示意图分子轨道可分为σ

4、、π及n轨道等数种。形成单键的σ电子。形成双键的π电子。未成键的n电子。图4电子能级和跃迁→*＞n→*≥→*＞n→吸收带的划分链烷烃.*跃迁能量高；短波长，max<170nm醇类，醚类，胺类和含硫化合物：n*跃迁，醇类和胺类，175-200nm;有机硫醇和硫化物，200-220nm烯烃和炔烃不饱和分子，*跃迁，175-170nm,相当高的能量，取代基存在的条件下非常敏感羰基化合物n*跃迁，280-290nm,(=15);*跃迁，180nm（=900）2.3图谱描述图2.6苯甲酸在环己烷中的紫外光谱图苯的紫外光谱图苯有三个吸收带，芳香族化

5、合物的特征吸收。E1带，λmax185nm，=47,000E2带，λmax204nm，=7,400B带，255nm，=230。在气态或非极性溶剂中，苯及其许多同系物的B谱带有许多的精细结构，这是由于振动跃迁在基态电子上的跃迁上的叠加而引起的。在极性溶剂中，这些精细结构消失。2.4吸收原理Lambert-Beer定律：当一束平行单色光通过单一均匀的、非散射的吸光物质的理想溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度和液层厚度的乘积成正比。适用于溶液，其他均匀非散射的吸光物质（气体、固体），是吸光光度法定量分析的依据。吸光度入射光强度透射光强度摩尔吸光系数样品摩尔浓度光程摩尔吸光系数ε表示

6、吸光物质对指定频率光子的吸收本领，它与吸收物质的性质（跃迁几率、分子截面积）及入射光的波长λ有关。ε(L/mol·cm)是吸光物质在特定波长和溶剂情况下的一个特征常数，数值上等于1mol·L-1吸光物质在1cm光程中的A。ε的数值大小表示样品分子在吸收峰的波长处可以发生能量转移（电子跃迁）的可能性，代表吸收峰的强度。紫外光谱中峰的强度遵守朗伯－比耳定律，一般观察到的的范围从10～105，通常＞7000为强吸收带，＜100为弱吸收带。2.5生色团与助色团特征能级和吸收波长是原子团的特性而不是电子本身产生紫外可见吸收原子团称为生色团，例如C=C,C=O,N=N,N=O能够增强生色团吸

7、收强度和波长的的取代基称为助色团典型的助色团有CH3,OH,OR,X,和NH2生色团O=C-C=C(a)胆甾酮(b)异亚丙基丙酮图2.9生色团的作用吸收的影响因素增色－Hyperchromiceffect减色－Hypochromiceffect红移－Bathochromicshift蓝移－Hypsochromicshift共轭效应空间效应取代基团溶剂种类温度2.6共轭效应两生色团的共轭不仅导致红移，而且吸收强度也增强随着共轭体系的增加，光的吸收波长逐渐变长图.2.11共轭多烯的紫