有机化合物的结构鉴定.ppt

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1、有机化合物的结构鉴定方法泛谷科技公司刘恩桂目录核磁共振红外光谱质谱紫外光谱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，在该波长范围内，空气中的N2、O2、CO2、H2O等都有吸收，因此只有在真空中进行研究，又称真空紫外；200-400nm:为近紫外区，一般的紫外光谱是指近紫外区；400-800nm:为可见光区波长。常见的分光光度计包括紫外和可见两部分，称紫外-可见分光光度计。1.1紫外光谱的产生紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。一、基

2、本原理电子能级的跃迁所需能量最大，约1～20eV之间，根据E=hυ＝hc/λ，需要吸收光的波长范围在200～1000nm之间，恰好落在紫外－可见光区域。因此，紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的，也称之为电子光谱当吸收光的波长位于400～800nm可见光区内，物质呈现颜色，所显示的颜色是吸收光的补色。如吸收光（补色）：400～465/紫（黄绿），465～480/兰（黄），480～550/绿（红紫），550～580/黄（兰），580～600/橙（兰带绿），600～800/红（兰绿）有机分子主要

3、有三种价电子：形成单键的σ电子、形成双键的π电子和未成键的孤对电子（n电子）各种跃迁所需能量的大小顺序为：σ→σ*＞σ→π*＞π→σ*＞n→σ*＞π→π*＞n→π*各种电子跃迁的相对能量1.2电子跃迁的类型与电子吸收光谱（紫外光谱）有关的电子跃迁，在有机化合物中有三种类型，即σ电子、π电子和未成键的n电子。电子跃迁类型、吸收能量波长范围、与有机物关系如下：可以看出，电子跃迁前后两个能级的能量差值ΔE越大，跃迁所需要的能量也越大，吸收光波的波长就越短。紫外光谱图是由横坐标、纵坐标和吸收曲线组成的。横坐

4、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）、κ（吸收系数）、ε（摩尔消光系数）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λmax，纵坐标为它的吸收强度。二、紫外光谱图的组成Lambert-Beer定律当我们把一束单色光（I0）照射溶液时，一部分光（I）通过溶液，而另一部分光被溶液吸收了。这种吸收是与溶液中物质的浓度和液层的厚度成正比，这就是朗勃特—比尔

5、定律。用数学式表式为：：吸光度（吸收度）；c：溶液的摩尔浓度（mol/L）L：液层的厚度；E：吸收系数（消光系数）2.1朗勃特—比尔定律和紫外光谱图λmaxT%501000280360logελmax01.02.03.0280360乙酸苯酯的紫外光谱图三、各类化合物的紫外光谱只有部分饱和有机化合物（如C-Br、C-I、C-NH2）的n*跃迁有紫外吸收。CH3Cl/172nm(弱)，CH3OH/183nm（150），CH3Br/204nm（200），CH3NH2/215nm(600)，CH3I/2

6、58nm(365)3.1饱和烃C=C双键可以发生π→π*跃迁，其π电子跃迁所需的能量比σ电子小，因此其跃迁几率大，ε在5000～100000左右。一个C=C双键的π电子跃迁出现在170～200nm处，在近紫外区，一般检测不到，单个CC和CN三键的π电子跃迁也小于200nm乙烯λmax＝185nm(10000)；1，3-丁二烯λmax＝217nm(21000)；1，3，5－己三烯λmax＝258nm(35000)；癸五烯λmax＝335nm(118000)，淡黄色；二氢－β－胡萝卜素（8个双键）λma

7、x＝415nm(210000)，橙黄；番茄红素λmax＝470nm(185000)，红色3.2不饱和脂肪族化合物芳香族有机化合物都具有环状的共轭体系，一般来讲，它们都有三个吸收带。最重要的芳香化合物苯的吸收带为：I、max=184nm(=47000）II、max=204nm(=6900）III、max=255nm(=230）3.3芳香族有机化合物该公式为：max=母体二烯烃（或C=C-C=O）+环内双烯+环外双键+延伸双键+共轭体系上取代烷基+共轭体系上取代的助色基实例max=217

8、nm（母体二烯烃）+35nm（环外双键）+30nm（延伸双键）+55nm(共轭体系上取代烷基）=287nm应用伍德沃德和费塞尔规则来估算化合物紫外吸收max的位置。四、max与化学结构的关系生色基：能在某一段光波内产生吸收的基团，称为这一段波长的生色团或生色基。常见的生色团有C＝C-C=C，C=O，－COOH，C=C，Ph－，－NO2，－CONH2，－COCl，－COOR等;助色基：当具有非键电子的原子或基团连在双键或共轭体系上时，会形成非键电子与电子的共轭