第十三章 波谱学基本知识

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1、南方医科大学药学院教案首页授课教师朱秋华课程名称有机化学课次编号授课日期授课年级医学本科授课方式理论课授课内容Chapter13波谱学基本知识学时数5教学目的了解四大光谱的原理；会分析简单的谱图。（含重点，难点）主要内容第一节紫外-可见光谱：影响紫外光谱的因素第二节红外光谱：特征官能团在光谱中的位置第三节核磁共振：化学位移第四节质谱：裂解规律、分子离子峰复习思考题P387/5；6；8；10参考文献教材教材：《有机化学》张生勇主编。高等教育出版社。参考文献：1．《基础有机化学》邢其毅等编。第二版，高等教育出版社。2．《OrganicChemistry》StephenJ.etal.Ac

2、ademicPress3．《FundamentalsofOrganicChemistry》（美）JohnMcMurry著机械工业出版社教研室意见主任（教学组长）：朱秋华10南方医科大学药学院教案用纸教学内容时间分配媒体选择第十三章波谱学基础知识前言：通过科研中做的UV、IR、H1NMR、MS等实际谱图，介绍各谱图对确定有机化合物结构的重要作用。1.Nuclearmagneticresonancespectrumof4-pyrithione2.Massspectrumof4-pyrithione3.Ultravioletspectrumof4-pyrithione4.Infrared

3、spectrumof4-pyrithione电磁波谱参见P352图13-1第一节紫外-可见光谱Ultraviolet-visualSpectroscopy一、基本原理和基本概念BasicPrinciplesandConcepts（一）Lambert-BeerLaw数学表达式：A=εcl=lg1/T（二）UV谱图UltravioletSpectroscopy横坐标:λ/nm纵坐标:A分子内能变化的条件：△E=hν分子内能变化的形式：△E=△Ee+△Ev+△Er分子内能变化示意图：见幻灯分子吸收光谱分类（按分子内能变化形式）：转动光谱：远红外及微波区域振动光谱：中红外区域电子光谱：可见

4、-紫外区域（三）电子跃迁与紫外光谱电子跃迁能量示意图：见幻灯紫外光谱中电子跃迁的类型：n→π*跃迁(R带)：λ>250nm;ε<100.π→π*跃迁(K带)：λmax=162nm(ε≈104)（乙烯）K带的ε≈104,并随共轭双键的增多而增大.λ随共轭双键的增多而增长.（四）紫外光谱的常用术语发色团：能引起电子光谱特征吸收的不饱和基团。助色团：本身无吸收，但与发色团相连时，可使其波长和吸收强度增大的基团。红移：由于取代基或溶剂的影响，使吸收峰向长波方向移动的现象。蓝移：由于取代基或溶剂的影响，使吸收峰向短波方向移动的现象。5min55min幻灯幻灯幻灯幻灯10南方医科大学药学院教案

5、用纸教学内容时间分配媒体选择增色效应：使吸收强度增大的现象。减色效应：使吸收强度减弱的现象。二、影响紫外光谱的因素（一）共轭效应theEffectofConjugationπ-π共轭对吸收峰的影响:见P356表13-3n-π共轭对吸收峰的影响：见幻灯σ-π共轭对吸收峰的影响：CH2=CH-CH=CH2λmax=217nmCH2=CH-CH=CH–CH3λmax=222nm结论：共轭效应使λ及ε均增大。（二）空间效应定义：空间效应是由于空间位阻而使紫外吸收光谱发生改变的现象。见P356图13-6（三）溶剂效应定义：π-π*跃迁产生的吸收带（K带）发生红移，而n-π*跃迁产生的吸收带（

6、R带）发生蓝移的现象。溶剂效应随着溶剂极性的增大。溶剂对轨道能量的影响：见幻灯三、紫外光谱的应用（一）定性鉴别对比法：对照标准物，比较吸收峰的形状、数目、位置（λmax）、大小（ε或E）。根据λmax及ε值鉴别。（二）结构的确定双键位置与顺反式的确定例1：β-水芹烯双键位置的确定。见幻灯例2：顺反二苯乙烯的确定。见幻灯（三）定量分析标准曲线法两点法幻灯幻灯幻灯幻灯幻灯10南方医科大学药学院教案用纸教学内容时间分配媒体选择第二节红外光谱InfraredSpectroscopy一、红外光谱的产生红外光谱波长范围：0.78~500μm红外光谱的分类：见幻灯分子振动类型：伸缩振动对称伸缩振

7、动（νs）不对称伸缩振动（νas）弯曲振动面内弯曲振动(β)面外弯曲振动(γ)例：-CH2-。见幻灯决定分子振动频率的主要因素：折合质量（m1+m2）/m1m2越大，波数（频率）越大；键数越多，波数越大；键的极性越大，波数越大。二、红外光谱图横坐标：波长或波数。纵坐标：百分透光率波数范围：4000~400cm-1（4000~1500cm-1为特征频率区）（1500~400cm-1为指纹区）峰的强度：s、m、w峰的类型：基频峰、倍频峰、泛频峰（合频峰和差频峰）见P361