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第一章认识有机化合物 第四节研究有机化合物的一般步骤和方法 2 教学目标 1 掌握有机化合物定性分析和定量分析的基本方法2 了解鉴定有机化合物结构的一般过程与数据处理方法教学重点 有机化合物组成元素分析与相对分子质量的测定方法 分子结构的鉴定 研究有机化合物要经过以下几个步骤 粗产品 分离提纯 定性分析 定量分析 除杂质 确定组成元素 质量分析 测定分子量 结构分析 实验式或最简式 分子式 结构式 每一个操作步骤是怎样完成的呢 二 元素分析与相对分子质量的测定 1 元素分析 定性分析 有机物的组成元素分析 定量分析 分子内各元素原子的质量分数 李比希氧化产物吸收法 现代元素分析法 数据经处理后即可确定有机物的实验式 最简式 分析方法 例 某含C H O三种元素的未知物A 经燃烧分析实验测定该未知物A中碳的质量分数为52 16 氢的质量分数13 14 试求该未知物A的实验式 最简式 2 相对分子质量的测定 质谱法 原理 用高能电子流轰击样品 使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子 在磁场的作用下 由于它们的相对质量不同而使其到达检测器的时间也先后不同 其结果被记录为质谱图 乙醇的质谱图 相对丰度 RA 以图中最强的离子峰 基峰 高为100 其它峰的峰高则用相对于基峰的百分数表示 29 100 0 60 20 50 30 20 质荷比最大的数据表示未知物A的相对分子质量 有机物A的分子式为 C2H6O C2H6O 相对分子质量 实验最简式量 C2H6O的分子结构怎样呢 三 分子结构的鉴定 可用以下方法对分子结构进行鉴定 1 红外光谱 阅读P 21 2 核磁共振氢谱 阅读P 22 3 X 射线晶体衍射技术 1 红外光谱 在有机物分子中 组成化学键或官能团的原子处于不断振动的状态 其振动频率与红外光的振动频率相当 所以 当用红外线照射有机物分子时 分子中的化学键或官能团可发生振动吸收 不同的化学键或官能团吸收频率不同 在红外光谱图上将处于不同的位置 从而可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息 P 22图 吸收越强 透过率越低 则说明含有该种原子团 官能团 2 核磁共振氢谱 氢原子核具有磁性 如用电磁波照射氢原子核 它能通过共振吸收电磁波能量 发生跃迁 用核磁共振仪可以记录到有关信号 处在不同环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同 在图谱上出现的位置也不同 各类氢原子的这种差异被称作化学位移 而且吸收峰的面积与氢原子数成正比 P 23图 由上述图谱可知 未知物A的结构应为CH3CH2OH 研究有机化合物要经过以下几个步骤 粗产品 分离提纯 定性分析 定量分析 除杂质 确定组成元素 质量分析 测定分子量 结构分析 实验式或最简式 分子
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