有机化学的波谱方法(1)

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1、1第十六章波谱学在有机化学中的应用2常用结构分析方法化学实验法波谱法吸收光谱非吸收光谱紫外光谱UV红外光谱IR核磁共振谱NMR质谱MS3第一节吸收光谱的一般原理一、波长（l）频率（n）波数（n）4光的性质n=1/l(cm-1)E=hc/lln=c——波动性E＝hn——粒子性5二、吸收光谱E=△E=E2－E16红外光谱核磁共振谱7第二节红外光谱(InfraredSpectrum,IR)一、红外光谱的一般原理如：分子RCH2OH89二、红外吸收峰的数目、位置和强度伸缩振动n（一）红外吸收峰的数目振动形式

2、弯曲振动d10伸缩振动n：沿键轴方向的键的伸长或缩短的振动CHHCHH11弯曲振动d:垂直于键轴方向的振动12振动自由度数目线性分子为：3n-5（n：原子数）非线性分子为：3n-613如：H2O的振动自由度为多少？有几个吸收峰？H2O非线性分子，33–6=3（个）as>s>n：375636521595cm-114CO2，33–5=4（个），as2350、667cm-1。实际IR吸收峰的数目小于计算值：强而宽的峰可覆盖相近的弱峰。能引起分子偶极矩变化的振动，才产生吸收；相同的振动产生的

3、峰可以兼并；15（二）红外吸收峰的位置成键原子的质量越小，吸收峰的波数就越高吸收峰的位置取决于各化学键的振动频率。键长越短，键能越高，吸收峰的波数也越高16特征谱带区4000~1330cm-1（官能团区）根据峰位，可鉴别官能团。2.指纹区1330~650cm-117红外光谱的主要区段官能团nO-H,N-H3650～3200cm-1含O-H或N-HC-H～3000～cm-1O=C-H在2810~2715cm-1有双峰=C-H3300~3000cm-1-C-H3000~2800cm-118nC=O1760～

4、1690cm-1含羰基（C=O）nC=C1680～1500cm-1C=C苯环一般有2～3个吸收峰-CH31380cm-1含-CH3nC-O,C-N1300～1000cm-1含C-O或C-N19某化合物IR谱中,1700cm-1有一强吸收峰,3020cm-1处有一中强吸收峰,由此可推断该化合物是下列化合物中的哪一种?√1700cm-13020cm-1C=O不饱和C-H203000~3100cm-11600~1500cm-1无吸收峰O-H饱和C-HCH3无不饱和C-H无C=C21（三）红外吸

5、收峰的强度吸收峰强度的表示vs（verystrong）很强S（strong）强m（medium）中等w（weak）弱vw（veryweak）很弱如：C=O、C-O、C-N等极性大，峰强。22br（broad）宽峰吸收峰峰形的表示sh（sharp）尖峰23三、红外光谱的解析和应用4000～1300cm-1的官能团区找出特征吸收峰，确定存在哪种官能团（一）解析程序1300～650cm-1的指纹区，确定化合物的结构类型24具体步骤：1.计算不饱和度；2.判断几个主要官能团C=O、-OH、-NH2、C=C的特

6、征峰是否存在，并寻找相关峰；251.羰基是否存在（含O化合物）1760~1690cm-1有强峰——C=O特征峰2820、2720cm-1双峰；相关峰无相关峰——3300~2500cm-1宽峰和1300~1000cm-1有峰；1300~1000cm-1有峰。262.羟基、氨基是否存在3500~3200cm-1宽峰——O-H、N-H特征峰。27相关峰1300~1000cm-1有峰1600~1500cm-1和1300~1000cm-1有峰如无O-H，但含O，1300~1000cm-1有峰—醚R-O-R

7、’283.苯环是否存在4，3100~3000cm-1相关峰：1600、1580、1500cm-1中强峰化合物含苯环——苯环C-H特征峰——苯环C=C骨架振动29例1.已知某化合物，分子式C3H6O，其IR谱中有下列吸收峰，试推测其结构。IR(cm-1)：2960，2840，2760，1720，(cm-1):1380。（二）应用实例30=3+1-6/2=1，1720cm-1—C=O，含羰基。相关峰：2840，2760cm-1—O=C-H，为醛。1380cm-1—-CH3，含-CH3结构。2

8、960cm-1—饱和C-H结构为：CH3CH2CHO丙醛31例2.根据IR谱推测化合物C9H12的结构式。苯环C-H苯环C=C两个-CH3饱和C-H单取代苯=9+1-12/2=432练习：试根据其IR谱推测以下化合物C8H8O的结构式。33第三节核磁共振谱（NuclearMagneticResonanceSpectraNMR）34一、核磁共振谱的基本原理一般质子数、质量数至少有一个为奇数的原子核，I>0，有自旋。I=1/2√1H