有机波谱学基础spectrophotomeacu

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1、第六章有机波谱学基础 (spectrophotométrie)紫外光谱(ultravioletspectre)红外光谱(infrarougespectre)核磁共振谱(résonancemagnétiquenucléairespectre)质谱(massespectre)前三者属吸收光谱(spectred’absorption)。第一节吸收光谱的一般原理光是一种电磁波,具有一定的能量,波长越短,能量越高。E=hυ=hc/λ能级跃迁过程中,能量变化以电磁波的形式出现,即电磁波的发射或吸收。。波长、能量与分子能级跃迁类型第二节红外光谱一.红外光谱的基本原理横坐标为波数,纵坐标为透光率

2、。 吸收峰实为吸收谷。二.红外吸收峰的数目、位置和强度红外光辐射样品,可引起分子振动能级的跃迁。分子的振动是指分子中化学键的振动。振动形式伸缩振动n:弯曲振动d:伸缩振动n:沿键轴方向的键的伸长或缩短的振动弯曲振动d:键角发生变化。分为面内、面外。(一).红外吸收峰的数目红外吸收峰的数目理论上取决于分子振动自由度。每个原子在三维空间运动,即有三个运动数,每一运动称为一个自由度,由n个原子组成的分子,就有3n个自由度,除去平移自由度(3)和转动自由度(3或2),其余均为分子中原子间的振动自由度。对于含有n个原子的分子来说:非线性分子振动自由度:(3n-6)线型分子振动自由度:(3n

3、-5)例:CH4:n=53n-6=9CO2:n=33n-5=4实际峰数少于分子振动自由度,因为:振动过程中分子偶极矩未发生变化,无吸收。相同频率的振动可兼并。宽而强的峰覆盖弱而窄的峰。(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键长越短,键能越高,吸收峰所在的波数也越高4000~1330cm-1为特征谱带区(官能团区)。1330~650cm-1为指纹区。峰强、峰形符号:vs(verystrong)很强s(strong)强m(medium)中强w(weak)弱vw(veryweak)很弱v(various)可变br(broad)宽峰sh(sharp)尖峰三.各类化合

4、物的红外光谱举例(一)烃类化合物烷烃的主要吸收峰:伸缩振动nC-H2970-2850cm-1;弯曲振动dC-H1480-1300cm-1正辛烷烯烃的主要吸收峰:伸缩振动nC-H3100-3010cm-1;nC=C1675-1635cm-11-辛烯芳烃的主要吸收峰:伸缩振动nC-H3100-3000cm-1(m)芳环骨架的nC=C1600~1500cm-1(s)与烯烃区别:一组峰(二)含氧化合物醇、酚:nO-H:游离3650~3590cm-1(s,sh),缔合3550~3200cm-1(s,br)nC-O1300~1000cm-1(s)酚另有苯环的骨架振动。醛、酮:nC=O1725

5、cm-1(S)醛另有nC-H2820cm-1(w)2720cm-1(w)羧酸:nO-H3300-2500cm-1(s,br)nC=O1760-1710cm-1(vs)(三)胺类化合物nN-H3500-3200cm-1(m)伯胺有2个吸收峰仲胺有1个吸收峰叔胺无吸收峰四.红外光谱解析解析程序:4O00~1300cm-1的官能团区找出特征吸收峰,寻找相关峰验证,确定存在哪种官能团。1300~400cm-1的指纹区,确定化合物的结构类型。注意事项:1.某吸收峰不存在可确信某官能团不存在,但是吸收峰存在并不能完全确证该官能团存在。2.不可能对于光谱图中所有吸收峰一一归属。3.有些弱峰、肩

6、峰对结构研究可提供重要线索。试根据其IR谱推测化合物的结构。

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