有机波谱分析 绪论

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1、有机波谱分析一.课程简介二.意义三.学习内容及时间安排第一章绪论前言：有机化合物的结构表征(即测定)——从分子水平认识物质的基本手段，是有机化学的重要组成部分。过去，主要依靠化学方法进行有机化合物的结构测定,其缺点是：费时、费力、费钱，需要的样品量大。例如：鸦片中吗啡碱结构的测定，从1805年开始研究，直至1952年才完全阐明，历时147年。而现在的结构测定，则采用现代仪器分析法，其优点是：省时、省力、省钱、快速、准确，样品消耗量是微克级的，甚至更少。它不仅可以研究分子的结构，而且还能探索到分子间各种集聚态的结构构型和构象的状况，对人类所面临的生命科学

2、、材料科学的发展，是极其重要的。一、有机化合物结构测定的经典方法（化学鉴定法）1.初步实验2.测定物理常数3.元素分析4.分组实验5.官能团实验1.初步实验（1）.外观：形、色、味（2）.燃烧实验2.测定物理常数熔点、沸点、比重、分子量、折光率、旋光度3.元素分析：C、H、S、N、Cl、Br、I4.分组实验（1）溶解度分组（2）指示剂分组5.官能团实验（1）烷烃（2）烯烃（3）共轭烯烃（4）芳烃（5）卤代烃（6）炔烃二.波谱分析而现在的结构测定，则采用现代仪器分析法，其优点是：省时、省力、省钱、快速、准确，样品消耗量是微克级的，甚至更少。它不仅可以研究

3、分子的结构，而且还能探索到分子间各种集聚态的结构构型和构象的状况，对人类所面临的生命科学、材料科学的发展，是极其重要的。对有机化合物的结构表征应用最为广泛的是：紫外光谱(ultravioletspectroscopy缩写为UV)、红外光谱(infraredspectroscopy缩写为IR)、核磁共振谱(nuclearmagneticresonance缩写为NMR)和质谱(massspectroscopy缩写为MS).三.有机波谱引论1.光的本质光是一种电磁波，具有波粒二相性。波动性：可用波长()、频率(v)和波数()来描述。按量子力学，其关系为：微

4、粒性：可用光量子的能量来描述：该式表明：分子吸收电磁波，从低能级跃迁到高能级，其吸收光的频率与吸收能量的关系。由此可见，与E，v成反比，即↓，v↑(每秒的振动次数↑)，E↑。2.分子运动形式及对应的光谱范围在分子光谱中，根据电磁波的波长()划分为几个不同的区域，如下图所示：3.分子的总能量由以下几种能量组成：4.“四谱”的产生带电物质粒子的质量谱（MS）↗↗电子：电子能级跃迁（UV）分子→原子↓↘核自旋能级的跃迁（NMR）振动能级（IR）四.不饱和度（unsaturatednumber）（indexofhydrogendeficiency）根据分

5、子式计算不饱和度，其经验公式为：Ω=1+n4+1/2（n3–n1）式中：Ω—代表不饱和度；n1、n3、n4分别代表分子中一价、三价和四价原子的数目。双键和饱和环状结构的Ω为1、三键为2、苯环为4。说明：（1）元素化合价不分正负，也不论何种元素，只按价分类计算。（如C、Si；H、Cl）（2）元素化合价应按其在化合物中实际提供的成键电子数计算。（3）对含有变价元素，如S、N、P等化合物，不防对每种可能化合价都作一次不饱和度的计算；然后根据波谱证据取舍之。（4）二价原子数目不直接进入计算式。Ω=1+n4+1/2（3n5–n1）式中n5代表分子式中五价原子的数

6、目。