有机化合物的光谱分析ppt课件.ppt

《有机化合物的光谱分析ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、返回有机化合物的光谱分析有机化学基本内容和重点要求分子吸收光谱的基本原理；红外光谱原理，分子振动模式及有机分子的基团特征频率，红外光谱对有机分子结构的表征；核磁共振谱原理，化学位移，自旋偶合与自旋裂分，1H-NMR谱对有机分子结构的表征；紫外光谱原理及对有机分子结构的表征；质谱的基本原理重点要求掌握红外光谱和核磁共振谱原理及对有机分子结构的表征，运用光谱推测简单有机化合物的构造式。返回第11章有机化合物的光谱分析11.1光谱分析概述11.2红外光谱11.3核磁共振谱11.4紫外光谱11.5质谱返回11.1光谱分析概述11.1.1光的基本性质11.1.2电磁辐

2、射能与波谱技术11.1.3光谱分析法的特点返回λ为波长；ν为频率；c为光速(2.988×108m/s)；11.1.1光的基本性质光具有波粒二象性光的波动性光的粒子性返回h为普朗克常数h=6.626×10-34J·s为波数cm-111.1.2电磁辐射能与波谱技术波谱学涉及电磁辐射与物质量子化的能态间的相互作用。分子体系吸收的电磁辐射的能量，等于体系的两个允许状态能级的的能量差(ΔE)不同波长的电磁辐射作用于被研究的分子，可引起分子内不同能级的改变，即不同的能级跃迁。返回区域波长(nm)能级跃迁类型γ-射线10-3～0.1核内部能级X-射线0.1～10核内层电子

3、能级远紫外10～200核中层电子能级紫外200～400核外层(价)电子能级可见400～760外层(价)电子红外780～3000分子振动与转动远红外3000～106分子振动与转动微波106～106分子转动及电子自旋能级无线电波106～106核自旋能级电磁辐射对应的能级跃迁返回0.78～1.4μm当电磁波照射物质时，物质可以吸收一部分辐射。吸收的辐射能量可以激发分子的电子(主要是外层价电子)跃迁到较高的能级或增加分子中原子的振动和转动能量。对某一分子来说，它只能吸收某些特定频率的辐射。因此，一个分子对于不同波长辐射的吸收，即对于具有不同频率(不同的光量子能量)的

4、辐射的吸收是不一样的。如果把某一有机化合物对不同波长辐射的吸收情况记录下来，就成为这一化合物的吸收光谱。分子结构吸收光谱返回11.1.3光谱分析法的特点样品用量少；分析速度快；可得到化合物丰富的结构信息；返回11.2.1红外光谱的基本原理17.3.2红外光谱的表示方法17.3.3分子的振动方式17.3.4分子结构与红外光谱特征的吸收频率17.3.5各类化合物的红外光谱图17.3.6红外光谱的解析(InfraredAbsorptionSpectroscopy)11.2红外光谱(IR)返回11.2.1红外光谱的基本原理红外光谱是分子吸收红外光引起振动和转动能级跃

5、迁产生的吸收信号。红外光(780～10×106nm)返回λ(nm)近红外中红外基团的振动吸收远红外78025002500010×106nm12820400040033(cm-1)11.2.1.1红外光和分子的红外吸收I0为入射光强度，Il为透过光的光强度返回分子的振动是键合的原子通过化学键而引起的伸缩或弯曲运动。用红外光照射试样分子，当入射光的能量与分子的振动能级相匹配时，引起分子中振动能级的跃迁，产生红外吸收。分子吸收红外光后，引起辐射光强度的改变，记录百分透过率T%(纵坐标)波长λ(μm)或波数(cm-1)(横坐标)曲线，得到化合物的红外吸收光谱。红外光

6、谱图返回1-辛炔的红外光谱对称伸缩振动11.2.1.2分子的振动方式与红外光谱伸缩振动改变键长返回动画不对称伸缩振动伸缩振动改变键长返回动画平面箭式弯曲振动弯曲振动改变键角返回动画平面摇摆弯曲振动弯曲振动改变键角返回动画平面外摇摆弯曲振动弯曲振动改变键角返回动画平面外扭曲弯曲振动弯曲振动改变键角返回动画上述振动虽然不改变极性分子中正、负电荷中心的电荷量，却改变着正、负电中心间的距离，导致分子偶极矩的变化。相应这种变化，分子中总是存在着不同的振动状态，有着不同的振动频率，因而形成不同的振动能级。能级间的能量差与红外光子的能量相当。返回当一束连续波长的红外光透过

7、极性分子材料时，某一波长的红外光的频率若与分子中某一原子或基团的振动频率相同时，即发生共振。这时，光子的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子，导致分子对这一频率的光子的选择吸收，从振动基态激发到振动激发态，产生振动能级的跃迁。返回返回一个多原子的有机化合物分子可能存在很多振动方式，但并不是所有的分子振动都能吸收红外光。当分子的振动不致改变分子的偶极矩时，它就不能吸收红外辐射，即它不具有红外活性，也就没有相应的吸收光谱。如非极性的同核双原子分子N2、O2等，它们的振动不产生红外吸收谱带。返回有些分子既有红外“活性”振动，又有红外“非活性”振动。如CO2：对称伸缩

8、振动，偶极矩变化抵消，红外“非活性”振动反对称伸缩振