高等有机化学基础

高等有机化学基础第一页，共六十八页，编辑于2023年，星期二教材及授课对象教材：

《高等有机化学基础》第三版荣国斌编著授课对象：化学系应用化学专业本科三年级学生第二页，共六十八页，编辑于2023年，星期二授课学时及答疑安排授课学时：32答疑时间：周五下午地点:实验二楼316室第三页，共六十八页，编辑于2023年，星期二电子课件共享邮箱aoc_ecust@126.comPassword:ECUST@2012第四页，共六十八页，编辑于2023年，星期二教学内容与课时安排章节内容学时数1、有机波谱的四谱综合解析62、活泼中间体53、有机反应机理和测定方法54、周环反应65、金属有机化学56、有机光化学57、天然产物化学建议：自学8、有机合成设计建议：自学9、当代有机化学展望建议：自学第五页，共六十八页，编辑于2023年，星期二第一章有机化合物的波谱综合分析第六页，共六十八页，编辑于2023年，星期二教学目的1、“温故而知新”，复习并巩固“四谱”2、掌握运用“四谱”解析有机化合物结构的策略和方法以及相应的步骤3、实际运用“四谱”解析提供相应谱图的未知有机化合物第七页，共六十八页，编辑于2023年，星期二某感冒中药处方板蓝根5钱金银花2钱连翘3钱竹叶1钱白菊花5钱牛子3钱射干3钱桑叶2钱贯众3钱酚氨咖敏别名：氨非咖敏片、氨酚咖敏片、克感敏片、扑感敏片复方制剂，其组分为：对乙酰氨基酚0.15g氨基比林0.1g咖啡因30mg马来酸氯苯那敏2mg实际问题：医药配方每一种“有效成分”的化学结构是怎样的？为什么能有一定的药效？第八页，共六十八页，编辑于2023年，星期二有机化合物的结构的问题发现、分离得到一个天然产物合成一个新的有机化合物该化合物的结构？如何来测定和鉴别有机化合物的结构？结构与合成设计、预想的一致吗？第九页，共六十八页，编辑于2023年，星期二有机化合物结构分析目标？该化合物的分子式、分子量是怎样的？该化合物分子结构中含有哪些基团？这些基团和碳链骨架、基团之间是如何连接的？分析得出整个分子结构模型并加以验证第十页，共六十八页，编辑于2023年，星期二有机化合物的结构分析方法的发展化学分析方法利用特征化学反应确定官能团、分子量等等反应多样复杂，样品量多，周期长，误差大，分析困难仪器分析方法利用现代先进分析仪器得出分子结构信息，准确确定整个分子结构不需化学反应，样品量少，周期短，误差小，分析简单第十一页，共六十八页，编辑于2023年，星期二测定有机化合物结构的仪器分析方法质谱（MS，MassSpectrometry）核磁共振波谱（NMR，NuclearMagneticResonanceSpectroscopy）

——核磁共振氢谱（1HNMR）

——核磁共振碳谱（13CNMR）红外吸收光谱（IR，Infra-RedAbsorptionSpectroscopy）紫外吸收光谱（UV，Ultra-VioletAbsorptionSpectroscopy）第十二页，共六十八页，编辑于2023年，星期二某未知有机化合物的四谱谱图如下，求它的结构？实际问题第十三页，共六十八页，编辑于2023年，星期二分析谱图，得到结构信息归纳、推断出分子结构问题分析步骤第十四页，共六十八页，编辑于2023年，星期二我们必须了解：四谱能够提供的信息第十五页，共六十八页，编辑于2023年，星期二化合物的分子量化合物的化学式化合物中所含的官能团化合物的类型化合物中的基团之间的连接次序质谱提供的信息第十六页，共六十八页，编辑于2023年，星期二核磁共振氢谱提供的信息化合物中含氢基团的个数化合物中含氢基团的类型第十七页，共六十八页，编辑于2023年，星期二核磁共振碳谱提供的信息化合物中碳原子的个数化合物的类型归属第十八页，共六十八页，编辑于2023年，星期二红外吸收光谱提供的信息化合物中所含有的官能团某些官能团之间的连接关系第十九页，共六十八页，编辑于2023年，星期二紫外吸收光谱提供的信息化合物中的共轭体系类型化合物中的生色基团第二十页，共六十八页，编辑于2023年，星期二课后大作业课后阅读：

《大学有机化学基础》

有关波谱章节的相应理论知识学有余力，做做章节后的练习第二十一页，共六十八页，编辑于2023年，星期二红外吸收光谱紫外吸收光谱第二十二页，共六十八页，编辑于2023年，星期二红外图谱结构信息第二十三页，共六十八页，编辑于2023年，星期二红外光谱的分区区域名称氢键区叁键和累积双键区双键区单键区波数范围4000~25002500~20002000~15001500~400基团及振动形式O-H、C-H、N-H等含氢基团的伸缩振动C≡C、C≡N、N≡N等叁键和C=C=C、N=C=O等累积双键的伸缩振动C=O、C=C、C=N、苯环等双键基团的伸缩振动C-O、C-C、C-N、C-X等单键的伸缩振动及含C-H、O-H等含氢基团弯曲振动特征频率区指纹区第二十四页，共六十八页，编辑于2023年，星期二特征频率区吸收峰数目不多，但具有很强的特征性不同化合物的同种基团，振动频率一般出现在一个窄的波数范围内例如：羧酸、酮、酯、酰胺等的羰基一般出现在1700cm-1处，有强的吸收第二十五页，共六十八页，编辑于2023年，星期二指纹区吸收峰多而杂、没有明显的特征性原因：C-C作为有机化合物的骨架，大量存在C-O、C-N、C-C等的伸缩振动难区分C-H、N-H、O-H、弯曲振动也在该区域C、N等多价原子，通过多个化学键与其他各类原子相连，化学环境复杂，基团振动频率多变但分子结构微小变化，指纹区敏感第二十六页，共六十八页，编辑于2023年，星期二解析红外谱图“三要素”峰形强度位置第二十七页，共六十八页，编辑于2023年，星期二峰形第二十八页，共六十八页，编辑于2023年，星期二强度摩尔消光系数强度符号>200很强vs75~200强s25~75中等m5~25弱w0~5很弱vw第二十九页，共六十八页，编辑于2023年，星期二位置吸收峰的位置与分子结构有关有机化合物是多原子分子，分子振动情况复杂不可能把所有峰都归属于分子内的某种振动一定的官能团总是有一定的特征吸收第三十页，共六十八页，编辑于2023年，星期二常见基团按六个区进行分析：4000~2500cm-1：这是X-H（X=C、N、O、S）伸缩振动区。第三十一页，共六十八页，编辑于2023年，星期二醇、酚游离O-H伸缩振动，3600cm-1氢键缔合的O-H的伸缩振动，3300cm-1C-O伸缩振动，1250~1000cm-1,在谱图中一般为最强峰第三十二页，共六十八页，编辑于2023年，星期二苯乙醇第三十三页，共六十八页，编辑于2023年，星期二第三十四页，共六十八页，编辑于2023年，星期二-OH当分子间–OH有缔合时，红外吸收向较低波数移动（3300cm-1）附近，峰形宽而钝。第三十五页，共六十八页，编辑于2023年，星期二伯胺仲胺第三十六页，共六十八页，编辑于2023年，星期二(CH3CH2)3NH+Cl-第三十七页，共六十八页，编辑于2023年，星期二⑶C-H（烃基）：

C-H键伸缩振动的分界线是3000cm-1：不饱和碳（双键及苯环）>3000cm-1；饱和碳（除三元环外）<3000cm-1。不饱和碳的C-H伸缩振动吸收峰强度较低，往往在>3000cm-1处以饱和碳的C-H吸收峰的小肩峰的形式出现。

C≡C－H在~3300cm-1有很尖锐的吸收峰，不易和其他不饱和C-H吸收峰混淆。

第三十八页，共六十八页，编辑于2023年，星期二饱和C-H不饱和C-H第三十九页，共六十八页，编辑于2023年，星期二烷烃饱和C-H的伸缩振动在3000~2800cm-1,其中包括CH3、CH2不对称和对成伸缩振动以及CH的伸缩振动CH3、CH2的弯曲振动在1500~1300cm-1分子中四个以上的-CH2组成长链，在720cm-1出现面内摇摆振动弱吸收峰第四十页，共六十八页，编辑于2023年，星期二第四十一页，共六十八页，编辑于2023年，星期二炔烃两个特征峰：C≡C伸缩振动，2140~2100cm-1C≡C旁的C-H伸缩振动，3300cm-1第四十二页，共六十八页，编辑于2023年，星期二第四十三页，共六十八页，编辑于2023年，星期二2.2500~2000cm-1：这是三键和累积双键（－C≡C－、－C≡N、C＝C＝C、－N＝C＝O等）的伸缩振动区，在此区域内，任何小的吸收峰都应引起注意，它们都能提供有关的结构信息。C≡H第四十四页，共六十八页，编辑于2023年，星期二第四十五页，共六十八页，编辑于2023年，星期二3.2000~1500cm-1：是双键的伸缩振动区，是红外谱图中很重要的区域，其中最重要的是羰基的吸收峰。大部分＞C＝O化合物集中在~1650－1900cm-1处，除了羧酸盐等少数情况外，＞C＝O峰都是尖锐或稍宽，其强度都较大，在羰基化合物的红外光谱图中，＞C＝O的吸收一般为最强峰或次强峰。第四十六页，共六十八页，编辑于2023年，星期二羰基化合物化合物种类多在1700cm-1处的C=O是最典型的特征峰不同类型的羰基化合物，吸收峰的位置也会有一些变化第四十七页，共六十八页，编辑于2023年，星期二第四十八页，共六十八页，编辑于2023年，星期二第四十九页，共六十八页，编辑于2023年，星期二第五十页，共六十八页，编辑于2023年，星期二第五十一页，共六十八页，编辑于2023年，星期二第五十二页，共六十八页，编辑于2023年，星期二酸酐羰基峰为两个峰，是典型的特征峰在指纹区也有C-O-C的伸缩振动峰第五十三页，共六十八页，编辑于2023年，星期二丁酸酐第五十四页，共六十八页，编辑于2023年，星期二烯烃C=C双键伸缩振动在

1680~1600cm-1中等强度不饱和C-H伸缩振动位于

3100~3000cm-1不饱和C-H的面外弯曲振动位于

1000~650cm-1区域第五十五页，共六十八页，编辑于2023年，星期二第五十六页，共六十八页，编辑于2023年，星期二－C＝C－出现在1600~1680cm-1，强度中等或较低。第五十七页，共六十八页，编辑于2023年，星期二芳烃苯环骨架振动，1650~1450cm-1，2-4个峰苯环上的C-H伸缩振动3100~3000cm-1苯环上的C-H面外弯曲振动，900~650cm-1苯环上的C-H面外弯曲振动倍频峰，2000~1600cm-1,可作为判断苯环取代类型的依据第五十八页，共六十八页，编辑于2023年，星期二倍频峰苯环还有2000~1667cm-1

谱带，是C－H面外弯曲振动引起，对苯环的取代位置判别有一定帮助。第五十九页，共六十八页，编辑于2023年，星期二第六十页，共六十八页，编辑于2023年，星期二第六十一页，共六十八页，编辑于2023