光谱法在有机化学中的应用

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1、《有机化学》第四版教学课件主讲：邹艳丽第十八章光谱法在有机化学中的应用Ⅰ、紫外光谱Ⅱ、红外光谱Ⅲ、核磁共振谱前言一、紫外光谱及其产生二、朗勃特—比尔定律和紫外光谱图三、紫外光谱与有机化合物分子结构的关系四、紫外光谱的应用Ⅰ、紫外光谱Ⅰ、紫外光谱>一、紫外光谱的产生1．紫外光谱的产生物质分子吸收一定波长的紫外光时，电子发生跃迁所产生的吸收光谱称为紫外光谱。一般的紫外光谱仪是用来研究近紫外区吸收的。Ⅰ、紫外光谱>一、紫外光谱的产生2、电子跃迁的类型E**n*n***nⅠ、紫外光谱>一、紫外光谱的产生电子跃迁前后两个能级的能量

2、差值ΔE越大，跃迁所需要的能量也越大，吸收光波的波长就越短。UV检测：共轭烯烃、共轭羰基化合物及芳香化合物。Ⅰ、紫外光谱>二、朗勃特—比尔定律和紫外光谱图物质对紫外光的吸收用朗勃特—比尔定律来定量表示：一般：ε>5000为强吸收=2000-5000为中吸收<2000为弱吸收Ⅰ、紫外光谱>二、朗勃特—比尔定律和紫外光谱图紫外光谱的表示方法：以摩尔消光系数ε或Iogε为纵坐标。以波长（单位nm）为横坐标作图得紫外光谱吸收曲线，即紫外光谱图。Ⅰ、紫外光谱>二、朗勃特—比尔定律和紫外光谱图Ⅰ、紫外光谱>三、紫外光谱的应用1、基本术语红移（向红移动）：最大吸收

3、峰波长移向长波。蓝移（向蓝移动）：最大吸收峰波长移向短波。生色基：产生紫外（或可见）吸收的不饱和基团，如：C=C、C=O、NO2等。助色基：其本身在紫外或可见光区不显吸收，但当其与生色基相连时，能使后者吸收峰移向长波或吸收强度增加（或同时两者兼有），如：-OH、-NH2、Cl等。Ⅰ、紫外光谱>三、紫外光谱的应用2．结构分析（1）如小于200nm无吸收，则可能为饱和化合物。（2）在200-400nm无吸收峰，可判定分子中无共轭双键。（3）在200-400nm有吸收，则可能有苯环、共轭双键、羰基等。（4）在250-300nm有中强吸收是苯环的特征。（5）

4、在260-300nm有强吸收，表示有3—5个共轭双键，如果化合物有颜色，则含五个以上的双键。Ⅰ、紫外光谱>三、紫外光谱的应用日本岛津UV2450/2550紫外-可见分光光度计一、红外光谱图的表示方法二、红外光谱的产生原理三、红外光谱与分子结构的关系四、红外吸收峰的强度五、红外光谱图解析举例Ⅱ、红外光谱Ⅱ、红外光谱>一、红外光谱图的表示方法红外光谱图用波长（或波数）为横坐标，以表示吸收带的位置，用透射百分率（T%）为纵坐标表示吸收强度。Ⅱ、红外光谱>一、红外光谱图的表示方法图谱中吸收峰的形状也各不相同，一般分为宽峰、尖峰、肩峰、双峰等类型。Ⅱ、红外光谱

5、>二、红外光谱的产生原理1、分子的振动类型Ⅱ、红外光谱>二、红外光谱的产生原理Ⅱ、红外光谱>二、红外光谱的产生原理2．振动频率（振动能量）Ⅱ、红外光谱>二、红外光谱的产生原理从上述公式可以看出，力常数表示了化学键的强度，其大小与键能、键长有关。键能大，键长短，K值大，振动吸收频率移向高波数；键能小，键长长，K值小，振动吸收频率移向低波数。cm-1Ⅱ、红外光谱>三、红外光谱与分子结构的关系1．不同化合物中相同化学键或官能团的红外吸收频率近似一致。第三节红外光谱>三、红外光谱与分子结构的关系2．红外光谱的重要区段Ⅱ、红外光谱>四、红外光谱应用在有机化学

6、的学习中，红外谱图通常作为推断结构的一种方法，给出含有哪些基团的重要信息，可按以下几点进行谱图解析：1.先看较强的峰及特征峰，初步确定所含的基团。2.在其他波数区找到官能团存在的确证。3.结合其他测试方法推出分子结构。Ⅱ、红外光谱>四、红外光谱应用Ⅱ、红外光谱>四、红外光谱应用Ⅱ、红外光谱>四、红外光谱应用一、基本知识二、屏蔽效应和化学位移三、峰面积与氢原子数目四、峰的裂分和自旋偶合五、磁等同和磁不等同质子Ⅲ、核磁共振谱Ⅲ、核磁共振谱>一、基本知识1、核的自旋与磁性由于氢原子是带电体，当自旋时，可产生一个磁场，因此，我们可以把一个自旋的原子核看作一块

7、小磁铁。Ⅲ、核磁共振谱>一、基本知识2、核磁共振现象原子的磁矩在无外磁场影响下，取向是紊乱的，在外磁场中，它的取向是量子化的，只有两种可能的取向。Ⅲ、核磁共振谱>一、基本知识r为旋核比，一个核常数，h为Planck常数，6.626×10-34J.S。Ⅲ、核磁共振谱>一、基本知识ΔE与磁场强度（Ho）成正比给处于外磁场的质子辐射一定频率的电磁波，当辐射所提供的能量恰好等于质子两种取向的能量差（ΔE）时，质子就吸收电磁辐射的能量，从低能级跃迁至高能级，这种现象称为核磁共振。Ⅲ、核磁共振谱>一、基本知识3、核磁共振谱的表示方法4、峰面积与氢原子数目Ⅲ、核磁

8、共振谱>一、基本知识在核磁共振谱图中，每一组吸收峰都代表一种氢，每种共振峰所包含的面积是不同的，其面积之比恰