有机化学 波谱分析.ppt

1、第8章有机化合物频谱分析、第8章目录、8.1分子吸收光谱和分子结构、8.2红外频谱(IR)、8.3核磁共振频谱(NMR)、8.4紫外线频谱(UV)、8.5质谱(MS)、第8章有机化合物光谱分析、光谱光谱已成为有机结构分析的一般方法。8.1分子吸收光谱和分子结构，恒定波长的光与分子相互作用和吸收，作为特写仪器记录的是分子吸收光谱：第8章有机化合物频谱分析，分子动能准尉和转移，电磁波频率满足以下条件时：E=h分子可吸收电磁波，从低能量到高能量在这里。徐璐不同结构的分子吸收的电磁波频率不同，所以用仪器记录徐璐不同波长的电磁波吸收，就能得到光谱，得到分子的结构信息。8.1分子吸收光谱和分子结构，电磁波

2、波长越短，频率越快，能量越高。200800nm:引起电子动能准尉跳跃，获得紫外线和可见光谱。2.5-25m:发生分子振动、旋转能级转移，得到红外光谱。60-600MHz:原子核在外部磁场中定向能级跳跃以获得核磁共振光谱。8.1分子吸收光谱和分子结构，8.2红外频谱(IR)，红外频谱，8.2.1分子振动和红外频谱，8.2.2红外频谱分析，(1)红外中官能团的吸收位置，(2) 8.2红外频谱(Infrared spection)红外光谱法主要讨论有机物对中红球的吸收。8.2.1分子振动和红外频谱，分子的近似机械模型弹簧将球连接起来。分子的振动可以用Hookes rule解释。在红外光谱中，频率通常

3、用波数表示。波数每个厘米的振动次数。波数和波长是徐璐倒数。(1cm=104m)，(1)，(1)振动方程，第八章有机化合物频谱分析M键原子的质量。不同分子的结构不同，化学键力常数不同，耦合原子的质量不同，因此振动频率不同。当用红外线照射有机分子时，样品有选择地吸收与振动频率匹配的波段，产生红外光谱。分子振动和红外频谱，(2)分子振动模式，分子振动类型为拉伸振动():只更改键长，不更改键角。波数比较高。弯曲振动():仅更改键角度，不更改键长度。海浪数低。分子振动和红外频谱，(3)红外吸收棒产生的条件，所需条件：辐射光的频率与分子振动的频率相似。充分条件：在振动中可以改变分子偶极矩！示例2: CS2

4、、CCl4等对称分子的IR光谱特别简单，可用作IR溶剂。例子1:所以分子对称性高的人，IR光谱很简单。分子对称性低的人IR光谱复杂。分子振动和红外频谱，(4)红外光谱的一般特征，横坐标：波长/或波数/cm-1。红外光谱有等波长及等波数两种，对比标准光谱时要注意。纵坐标：吸光度a或透射比t .通常红外光谱有530个吸收峰。分子振动和红外频谱，红外光谱一般以1300cm-1为界：4001300cm-1:官能团区域，官能团感情1300650cm-1:两种化合物确认相同的指纹区域。官能团吸收棒大部分是由成键原子的拉伸振动引起的，与整个分子的关系不大，其他化合物中相同官能团的出峰位置相对固定，可以用来确

5、定分子中含有哪些官能团。指纹区域吸收峰大部分与整个分子的结构紧密相关，而其他分子的指纹区域吸收可以识别两种化合物是否相同，就像其他人徐璐有其他指纹一样。指纹区域的吸收棒无法一一确认。示例：庚酸和癸酸红外频谱。分子振动和红外频谱，(1)红外中官能团的吸收位置(P299表8-2)，37003200cm-1:N-H，o-H (N-H波数高于O-)氢键结合波数低于玻璃波数)例如，政府胺、乙醇(液膜)、乙醇(CCl4)、苯甲醇的IR频谱33002800cm-1: C-H (3000 cm-1为界3000 cm-1(讨论)例如：2-苯酮、乙酸苯酯、苯乙烯的IR频谱16501600 cm-1 :CC(不对称

6、越强吸收)，例如1-德森的IR频谱。1600，1500，1580，1460:苯环(苯环呼吸振动)如甲苯、苯酚的IR频谱。1500 cm-1或更低：单关键区域。1450厘米-1: CH2，CH3；1380cm-1:高诊断价值(CH3)示例：CH3CH2CH(CH3)CH2CH3，十二烷IR频谱。1000 cm-1以下，苯环和双键的CH表面外弯曲振动，红外地图分析，苯环上的5氢连接(单替代):700，750 cm-1例：苯酚的IR 4氢连接(相邻2替代):750 cm-1例考虑相关峰原则，重点分析强度高、特征峰。相关杆是因某个官能团的存在而出现的相互依存、相互确认的吸收杆。红外分析，如庚酸IR图，

7、示例2:分子中存在COOH，那么IR光谱中必须出现以下相关峰值集：示例1:如果分子中有CCH，则IR光谱中应出现以下相关峰值集：例如：1-样品中有无配对键、脂肪环、苯环吗？官能团：杆的位置？抢劫？样品中有哪些官能团？指纹区域：是否有高诊断价值的特征吸收？例如：1380厘米-1有山峰吗？1000厘米-1以下有山峰吗？形状怎么样？双密钥替换和配置？苯环的替代情况？附加信息：来源？合成方法？化学特征反应？物理常数？NMR、MS、UV频谱特征？掌握的信息越多，提供结构表达式就越有利。检查，比较标准频谱，确定分子结构。红外频谱分析，(4)分析实例1:十二烷红外频谱实例2: 3-甲基戊烷的红外频谱实例3: 1-辛烯的红外频谱实例4: 1-己烯的红外频谱实例5: C8H16O的红外频谱，实例6: C5H10O，第八章有机化合物频谱分析，讨论：羰基吸收棒的位置对感官团识别具有特别重要的意义！其他羰基的近似吸收位置：I效应，环张力等CO波数增加；共轭效应减少CCl4波数。例如：2-酮、乙酸苯二酚、苯二烯的IR频谱、第8章有机化合物频谱分析、丁胺、第8章有机化合物频谱分析、乙醇(液膜)、第8章有机化合物频谱分析、乙醇第8章有机化合物谱分析、第1-癸烯、第8章