光谱(有机).ppt
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返回基本内容和重点要求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。光谱分析在有机化学中的应用1.光谱分析概述1.1光的基本性质区域1.2吸收光谱原理分子的吸收光谱的表示方法能量约束原理:能量恰好等于分子中某2个能级间的能量差的电磁波才有可能被分子吸收。2紫外光谱2.1基本原理(2)紫外光谱的产生A原子轨道由紫外线吸收引起的电子跃迁类型(3)紫外光谱的表示方法谱带2.3紫外光谱在有机分子结构分析中的应用例:已知一个有机化合物的UV谱有明显的B带吸收,但无精细结构;还有254nm(ε13000)强吸收和319nm(ε50)明显吸收。试问:该化合物是A还是B?3.1红外光谱法简介3.2红外光谱的基本原理3.3分子结构与红外光谱特征的吸收频率3.4各类化合物的红外光谱图3.5红外光谱在结构分析中的应用(1)红外光谱法发展历程(2)红外光谱法的特点3.2红外光谱的基本原理(1)分子的振动方式(2)红外光谱原理当一束连续波长的红外光透过极性分子材料时,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。(3)红外光谱仪原理国产双光束比例记录红外分光光度计美国Nicolet公司AVATAR-360型FT-IR(4)红外光谱图红外光谱图分子的振动频率决定分子基团吸收的红外光频率,即红外吸收位置。氢键区:OH、NH、CH、SH等基团的伸缩振动3.4各类化合物的红外光谱图(1)烷烃(2)烯烃烯烃C-H键的平面外弯曲振动频率顺式烯烃反式烯烃末端烯烃共轭烯烃(3)炔烃返回1-辛炔的红外光谱(4)单环芳烃苯取代物的C-H面外弯折振动苯取代物的C-H面外弯折振动取代苯取代苯取代苯(5)醇乙醇的红外光谱(1%CCl4溶液)乙醇的红外光谱(液膜法)四乙基酚的红外光谱(7)醛和酮脂肪醛芳香醛苯乙酮的红外光谱酰基化合物的羰基伸缩振动频率cm-11800~1850和1740~17901735~1750乙酸的红外光谱乙酸乙酯的红外光谱(9)胺苯胺的红外光谱3.5红外光谱在结构分析中的应用先观察高波数(1350cm-1)范围基团特征吸收峰,指定的归属,检出官能团,估计分子类型。观察1000~650cm-1的面外弯折振动,确定烯烃和芳香环的取代类型。若在这一区域没有强吸收带,通常指示为非芳香结构。例:根据红外光谱图推测分子式为C4H10O化合物结构。①3350cm-1缔合羟基的伸缩振动;②饱和碳原子的C-H伸缩振动;③1380cm-1双峰为叔氢的弯曲振动;④一级醇的C-O伸缩振动返回4.1核磁共振概论(1)核磁共振基本原理常见原子核的Z、A、和II=1/2的原子核宜于核磁共振检测。如:(2)核磁能级(3)核磁共振质子磁矩的取向核磁共振现象4.3化学位移(1)相对化学位移相对化学位移的表示方法:内标物:四甲基硅烷(TMS)常见基团的化学位移(δ)值(2)影响化学位移的因素取代基的诱导效应(电负性)4.4自旋耦合和自旋裂分邻近氢核的耦合示意图n+1规律返回返回返回返回核磁共振谱中,各峰的峰面积现在可用电子积分仪来测量,并在谱图上自动以连续阶梯式积分曲线表示出来。积分曲线的总高度与化合物中的质子的总数相应。各种质子的积分曲线高度之比,即各个峰面积之比,也就是各种质子数之比。峰面积一张谱图可以向我们提供关于有机分子结构的如下信息:4.6核磁共振氢谱的解析例:返回返回返回