有机化合物的光谱性质.pptVIP

第三节、紫外光谱 Woodward规律 第三节、紫外光谱 Woodward规律 第四节、红外光谱 4.1 红外光谱的简单原理 分子的伸缩振动 第四节、红外光谱 4.1 红外光谱的简单原理 分子的弯曲振动 第四节、红外光谱 4.1 红外光谱的简单原理 2. 必须是能引起分子偶极矩变化的振动才能产生红外吸收光谱。偶极矩变化越大，吸收强度越大 1. 红外辐射光的频率与分子振动的频率相当，才能满足分子振动能级跃迁所需的能量，而产生吸收光谱。 产生红外光谱的必要条件 第四节、红外光谱 4.1 红外光谱的简单原理 伸缩振动的Hooke(虎克)定律 ν：振动频率 k：化学键的力常数，一般单键~5；双键~10；三键~15 μ：折合质量 第四节、红外光谱 4.1 红外光谱的简单原理 透光度 I：透过光的强度； I0：入射光的强度。 第四节、红外光谱 4.2 红外光谱的组成 横坐标：波数400～4000 cm-1；表示吸收峰的位置。 纵坐标：透过率（T %），表示吸收强度。T↓，表明吸收的越好，故曲线的低谷表示一个吸收带。 第四节、红外光谱 4.3 有机化合物的红外特征吸收 第四节、红外光谱 4.4 影响红外谱带位置的因素 1. 电子效应 第四节、红外光谱 2. 键张力的影响 第四节、红外光谱 3. 氢键的影响 形成氢键后基团的伸缩频率都会下降。例如：乙醇的自由羟基的伸缩振动频率是3640 cm-1，而其缔合物的振动频率是3350 cm-1。形成氢键还使伸缩振动谱带变宽。 第四节、红外光谱 4.5 红外谱图解析实例 第四节、红外光谱 4.5 红外谱图解析实例 第四节、红外光谱 4.5 红外谱图解析实例 第五节、核磁共振波谱 5.1 核磁共振波谱的简单原理 磁共振的产生 H核在外磁场作用下有两个自旋方向相反的取向，每一个取向代表一个能级状态。 第五节、核磁共振波谱 5.1 核磁共振波谱的简单原理 磁共振的产生 1H受到一定频率（v）的电磁辐射，且提供的能量=ΔE，则发生共振吸收，产生共振信号。 第五节、核磁共振波谱 5.2 化学位移 屏蔽效应 核外电子云密度越大，对核的屏蔽效应越强，要发生共振吸收就势必增加外加磁场强度，共振信号将移向高场区；反之，共振信号将移向低场区。 第五节、核磁共振波谱 5.2 化学位移 化学位移的表示方法 以四甲基硅烷(TMS)为标准物质，规定：它的化学位移为零，然后，根据其它吸收峰与零点的相对距离来确定它们的化学位移值。 零点 -1 -2 -3 1 2 3 4 5 6 6 7 8 9 ? 低场 高场 TMS 第五节、核磁共振波谱 5.3 影响化学位移的因素 1. 诱导效应 元素的电负性↑，通过诱导效应，使H核的核外电子云密度↓，屏蔽效应↓，共振信号→低场。例如： 高场 低场 屏蔽效应: HbHa * 第十六章 有机化合物 的光谱性质 第一节、波谱分析概述 有机化合物的结构表征(即测定) —— 从分子水平认识物质的基本手段，是有机化学的重要组成部分。 吗啡碱 (1805-1952) 第一节、波谱分析概述 现代仪器分析法 省时、省力、经济、快速、准确； 样品消耗量为毫克-微克级，甚至更少； 不仅可以研究分子的结构，而且还能探索到分子间各种集聚态的结构构型和构象的状况。 对人类所面临的生命科学、材料科学的发展，是极其重要的。 第一节、波谱分析概述 “四大谱” 对有机化合物的结构表征应用最为广泛的是： 紫外光谱 (Ultraviolet Spectroscopy, UV)、 红外光谱 (Infrared Spectroscopy, IR) 核磁共振谱 (Nuclear Magnetic Resonance, NMR) 质谱 (Mass Spectroscopy, MS). 第一节、波谱分析概述 分子运动形式及对应的光谱范围 第一节、波谱分析概述 “四大谱”的产生 UV：电子能级的跃迁 (λ=2×10-7 ~ 4×10-7 m) IR：分子振动能级跃迁 (λ=3×10-6 ~ 3×10-5 m) NMR：核自旋能级跃迁 (λ=1~5 m) MS：带电物质粒子的质量谱 第二节、质谱 2.1 质谱的简单原理 质谱仪示意图： 第二节、质谱 2.2 质谱图的组成 横坐标：离子质荷比（m/z）的数值。 纵坐标：各峰的相对强度。 峰线：质荷比的离子。 基峰：谱图中 最强的峰，将 它的强度定为 100。 丁酮的质谱图 第二节、质谱 2.3 同位素峰的分析 同位素峰的相对丰度计算： 例：12.1 (p.437) C11H16N2的M+1峰的相对丰度为： 11×1.107 + 16×0.015 + 2×0.366 = 13.