1.4有机物分子式与结构式确定 .ppt

第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法;课时二 有机物分子式与结构式的确定;1、有机物分离提纯的主要方法——蒸馏、重结晶、萃取； ;当堂巩固;2、某化学兴趣小组在查阅资料时发现，实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是：;试根据上述信息回答下列问题： (1)操作Ⅰ的名称是________，乙醚溶液中所溶解的主要成分是________。 (2)操作Ⅱ的名称是______，产品甲是________。 (3)操作Ⅲ的名称是______，产品乙是________。 ;当堂巩固;要想确定有机物的分子式，首先要确定有机物中含有哪些元素，那又如何确定呢？如何利用实验的方法确定有机物中C、H、O各元素的质量分数？ ;②元素定量分析方法：;现代元素分析仪;(3)求有机物的实验式：;有了实验式，若要确定它们的分子式，还需要什么条件？ ;学与问;（1）M = m / n （2）根据有机蒸气的相对密度D， M1 = DM2 （3）标况下有机蒸气的密度为ρg/L， M = 22.4L/mol ?ρg/L (4) 质谱法;(1)质谱法的优点：;相对分子质量 的测定—— 　质谱仪;1、质荷比是什么？;未知化合物A的质谱图;【例1】2002年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了对有机物分子进行结构分析的质谱法。其方法是让极少量的（10－9g）化合物通过质谱仪的离子化室使样品分子大量离子化，少量分子碎裂成更小的离子。如C2H6离子化后可得到C2H6＋、C2H5＋、C2H4＋……，然后测定其质荷比。某有机物样品的质荷比如右图所示（假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子的多少有关），则该有机物可能是 A 甲醇 B 甲烷 C 丙烷 D 乙烯 ;【练习】某有机物的结构确定过程前两步为： ①测定实验式：某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%, 则其实验式是（ ）。 ②确定分子式：下图是该有机物的质谱图，则其相对分子质量为（ ），分子式为（ ）。;二甲醚 乙醇 ;三、分子结构的鉴定;(1)原理：;红外光谱鉴定分子结构;图1-17 未知物A的红外光谱图 ;例2、下图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱谱图,则该有机物的结构简式为：;【练习】有一有机物的相对分子质量为74，确定分子结 构，请写出该分子的结构简式。 　　 　　 　　;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δ，而且吸收峰 的面积与氢原子数成正比。 ;(2)作用：;核磁共振仪;CH3CH2OH的红外光谱;从上述未知物A的红外光谱和核磁共振氢谱可以知道： (1)红外光谱图表明有羟基—OH、C—O键和烃基C—H键红外吸收峰； (2)核磁共振氢谱有三种类型氢原子的吸收峰。 因此，未知物A的结构简式应该是CH3CH2OH，而不是CH3OCH3。 ;例3、一个有机物的分子量为70,红外光谱表征到碳碳双键和C＝O的存在，核磁共振氢谱列如下图：;【练习】2002年诺贝尔化学奖表彰了两项成果，其中一项是瑞士科学家库尔特·维特里希发明了“利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。在化学上经常使用的是氢核磁共振谱，它是根据不同化学环境的氢原子在氢核磁共振谱中给出的信号不同来确定有机物分子中的不同的氢原子。下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是 A、HCHO B、CH3OH C、HCOOH D、CH3COOCH3;【练习】 分子式为C3H6O2的二元混合物，分离后,在核磁共振氢谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况。第一种情况峰给出的强度为1︰1；第二种情况峰给出的强度为3︰2︰1。由此推断混合物的组成可能是（写结构简式） 。;科学视野 X—射线是一种波长很短(约10—8cm)的电磁波。X—射线晶体衍射技术用于有机分子(特别是复杂的生物大分子)结构的测定，可以获得更为直接而详尽的结构信息，近年来已成为物质结构测定的一种常规技术。 人们借助于可见光在物体表面的散射，可以看清楚它的外形和表面，但要“看清”分子的结构，就要依靠和分子及化学键尺寸相匹配的X—射线。