电磁波谱波谱学基本知识

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1、Nuclearmagneticresonancespectrumof4-pyrithione113Massspectrumof4-pyrithione213313Ultravioletspectrumof4-pyrithione413电磁波谱102210201018101610141012101010810610410-1410-1210-1010-810-610-410-2100102104波长/m频率/Hz宇宙线Γ射线χ射线紫外可见光微波无线电红外513第十三章波谱学基本知识第一节紫外-可见光谱第二节红外光谱第三节核磁共振第四节

2、质谱613第一节紫外-可见光谱一、基本原理和基本概念二、影响紫外光谱的因素三、紫外光谱的应用713（一）Lambert-Beer定律A=εcl=lg1/T813（二）UV谱图横坐标:λ/nm纵坐标:A见P353图13-2913（三）电子跃迁与紫外光谱分子内能变化的条件:△E=hν分子内能变化的形式:△E=△Ee+△Ev+△Er1013分子内能变化示意图E电子能级：△E=1~20ev转动能级：△E=0.05~1ev振动能级：△E=10-4~0.05evE0E1V0V1V2V0V1V21113分子吸收光谱分类（按分子内能变化形式）：转动

3、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-紫外区域1213（三）电子跃迁与紫外光谱电子跃迁能量示意图Enπσπ*σ*1313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)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.1413乙烯:λmax=162nm(ε≈104)1,3-丁二烯:λmax=217nm(ε=2.1×104)苯:E1带E2带B带λmax/nm184204255ε/L·mol-1·cm-14.7×1046.9×104230（P354图13-5）

4、1513（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。1613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。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。1713二、影响紫外光谱的因素（一）共轭效应（二）空间效应（三）溶剂效应1813（一）共轭效应π-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：体系NR2ORSRClBrX-C=

5、C4030455X-C6H5E2带B带514520175523102106λmax/nm的增值1913CH2=CH-CH=CH2λmax=217nmCH2=CH-CH=CH–CH3λmax=222nmσ-π共轭对吸收峰的影响：结论：共轭效应使λ及ε均增大。2013（二）空间效应空间效应：由于空间位阻而使紫外吸收光谱发生改变的现象。见P356图13-62113（三）溶剂效应溶剂效应随着溶剂极性的增大，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（R带）发生蓝移的现象。2213无溶剂时有溶剂时溶剂对轨道能量的影响

6、Eπ*πn2313三、紫外光谱的应用（一）定性鉴别（二）结构的确定（三）定量分析2413（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2513（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λmax=222nm2613例2：顺反二苯乙烯的确定λmax=290nmε=2700λmax=280nmε=14002713（三）定量分析标准曲线法两点法2813第二节红外光谱一、红外光谱的产生二、红外光谱图三、官能团在红外光谱图中的位置四、各类化合物的红外光

7、谱2913一、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：名称λ/μmcm-1近红外区（泛频区）中红外区（基本转动-振动区）远红外区（骨架振动区）0.78~2.52.5~2525~5001280~40004000~400400~20=1/λ3013分子振动类型伸缩振动对称伸缩振动（νs)弯曲振动面内弯曲振动(β）面外弯曲振动(γ）不对称伸缩振动（νas)3113例：-CH2-CHHCHH伸缩振动对称不对称3213CHHCHHCHHCHH+++-弯曲振动面外面内剪式摇摆摇摆扭曲3313决定分子振动频率的主要因素

8、：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。3413二、红外光谱图横坐标：或λ纵坐标：百分透光率波数范围：4000~400cm-1（4000~1500cm-1为特征频率区）（1