有机化学课件7波谱分析.ppt

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1、第七章有机化合物的波谱分析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。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↑。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：红外光谱一、红外光谱的表示方法红外光谱

2、是研究波数在4000-400cm-1范围内不同波长的红外光通过化合物后被吸收的谱图。谱图以波长或波数为横坐标，以透光度为纵坐标而形成。透光度以下式表示：I：表示透过光的强度；I0：表示入射光的强度。横坐标：波数()400～4000cm-1；表示吸收峰的位置。纵坐标：透过率（T%），表示吸收强度。T↓，表明吸收的越好，故曲线低谷表示是一个好的吸收带。二、分子振动与红外光谱1.分子的振动方式(1)伸缩振动：(2)弯曲振动：值得注意的是：不是所有的振动都能引起红外吸收，只有偶极矩(μ)发生变化的，才能有红外吸收。H2、O2、N2电荷分布均匀，振动不能引起红

3、外吸收。H―C≡C―H、R―C≡C―R，其C≡C（三键）振动也不能引起红外吸收。三、有机化合物基团的特征频率总结大量红外光谱资料后，发现具有同一类型化学键或官能团的不同化合物，其红外吸收频率总是出现在一定的波数范围内，我们把这种能代表某基团，并有较高强度的吸收峰，称为该基团的特征吸收峰(又称官能团吸收峰)。4000-1400cm-1区域又叫官能团区.该区域出现的吸收峰，较为稀疏，容易辨认.1400-400cm-1区域又叫指纹区.这一区域主要是：C－C、C－N、C－O等单键和各种弯曲振动的吸收峰，其特点是谱带密集、难以辨认。谱图解析示例：1.烷烃：1.

4、2853～2962cm-1C—H伸缩振动；2.1460cm-1、1380cm-1C—H（—CH3、—CH2）面内弯曲振动3.723cm-1C—H[—(CH2)n—,n≥4]平面摇摆振动；若n＜4吸收峰将出现在734～743cm-1处。2.烯烃1.3030cm-1=C—H伸缩振动；2.C—H伸缩振动；3.1625cm-1C＝C伸缩振动；4.C—H（—CH3、—CH2）面内弯曲振动；二者的明显差异：1.C＝C双键的伸缩振动吸收峰：顺式—1650cm-1。反式—与CH3、CH2的弯曲振动接近。2.＝C－H的平面弯曲振动吸收峰位置：顺式—700cm-1；反式

5、—965cm-1。一、紫外光谱的基本原理紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。分子中价电子经紫外或可见光照射时，电子从低能级跃迁到高能级，此时电子就吸收了相应波长的光，这样产生的吸收光谱叫紫外光谱紫外吸收光谱的波长范围是100-400nm(纳米),其中100-200nm为远紫外区，200-400nm为近紫外区,一般的紫外光谱是指近紫外区。紫外光谱可以跃迁的电子有：电子,电子和n电子。跃迁的类型有：*,n*,*,n*。各类电子跃迁的能量大小见下图：既然一般的紫外光谱是指近紫外区，即200-400nm，那么就只能观察

6、*和n*跃迁。也就是说紫外光谱只适用于分析分子中具有不饱和结构的化合物。二、紫外光谱图的组成紫外光谱图是由横坐标、纵坐标和吸收曲线组成的。横坐标表示吸收光的波长，用nm（纳米）为单位。纵坐标表示吸收光的吸收强度，可以用A(吸光度)、T(透射比或透光率或透过率)、1-T(吸收率)、(吸收系数)中的任何一个来表示。吸收曲线表示化合物的紫外吸收情况。曲线最大吸收峰的横坐标为该吸收峰的位置，纵坐标为它的吸收强度。对甲苯乙酮的紫外光谱图吸光度A是由Lambert-Beer定律定义的：A:吸光度,:消光系数,c:溶液的摩尔浓度，l:样品池长度质子的自旋运

7、动＋1.质子自旋产生两种磁矩（）2.两种自旋态的能量相等；3.两种自旋态的几率相等。+请观察！一核磁共振现象及其基本原理第一节1H核磁共振谱:1HNMR,PMR质子自旋运动的特点﹢质子自旋运动的变化规律（裸露质子）．0△E=2hH0磁场强度磁场外质子的两种自旋状态H0进入磁场能级E外加磁场质子自旋运动的变化规律（续）．0△E=2pghH0磁场强度磁场外质子的两种自旋状态H0（Hz）（hν）无线电射频能级E核磁共振现象核磁共振的条件：hυ＝γh2πH0,即：υ＝2πγH0（无线电射频的频率必须与外加磁场的强度相匹配）60MHz当υ＝60MHz时，1

8、4100GsH0（扫场）例：当H0＝14100Gs时，00核磁共振的外在表现有机物中质子裸露质子二核磁共振信