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第十一章 有机波谱分析 Ⅰ 目的要求 在研究有机化合物的过程中，往往要对未知物的结构加 以测定，或要对所合成的目的物进行验证结构。其经典的方 法有降解法和综合法。降解法是在确定未知物的分子式以 后，将待测物降解为分子较小的有机物，这些较小的有机物 的结构式都是已知的。根据较小有机物的结构及其他有关知 识可以判断被测物的结构式。综合法是将已知结构的小分子 有机物，通过合成途径预计某待测的有机物，将合成的有机 物和被研究的有机物进行比较，可以确定其结构。经典的化 学方法是研究有机物结构的基础，今天在有机物研究中，仍 占重要地位。但是经典的研究方法花费时间长，消耗样品多， 操作手续繁。特别是一些复杂的天然有机物结构的研究，要 花费几十年甚至几代人的精力。近代发展起来的测定有机物 结构的物理方法，可以在比较短的时间内，用很少量的样品， 经过简单的操作就可以获得满意的结果。近代物理方法有多 种，有机化学中应用最广泛的波谱方法是质谱、紫外和可见 光谱，红外光谱，以及核磁共振谱，一般简称“ 四谱” 。 编者乐于再次提醒读者，结构、反应、合成是有机化学 90 的三大内容。其中“结构”包括结构理论和结构分析，而剖析 结构的方法除化学方法外，就是本章介绍的四谱方法，而且 后者比前者更重要。因为剖析结构是有机化学的重要内容之 一，所以必然是有机化学考核的重点内容之一，也是深造和 科研必备的知识和技能，希望读者用心钻研之。 本教材将波谱设专章，置于羧酸及其衍生物之后，含氮 化合物之前，其中介绍紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱和 质谱的基本知识，并在后续章加以应用。读者可以在学习四 谱基本知识的基础上，系统总结多类有机化合物的四谱特 征，并做一些综合运用四谱知识剖析结构的习题。 本章的重点是了解四谱的基本原理，并能够认识简单的 谱图，综合四谱进行结构剖析和确证。 本章学习的具体要求： 1、了解紫外光谱的基本原理和解析方法。 2 、运用紫外光谱进行定性和定量分析。 3、了解红外光谱的基本原理和表示方法。 4 、了解各类基本有机化合物的特征频率，并借此识别 有机物的简单红外光谱图。 5、了解核磁共振的基本原理。 6、弄清屏蔽效应、等性质子和不等性质子，化学位移、 自旋偶合和裂分等基本概念。 7、能够认识基本有机化合物的核磁共振谱图。 91 8、了解质谱基本原理和表示方法。 9、熟悉离子碎裂的机理和多类有机物裂解的规律。 10、熟悉质谱应用。 11、能够综合运用四谱知识和化学知识，剖析有机分子 结构。 Ⅱ 学习提要 读者在学习本章之前，可以先复习一下物理学中的相关 概念——光的基本性质方面的几个概念。 ~ 1 。熟悉波 ⑴光具有波粒二象性 E=hν=hc/λ,λ=c/ν,  ~ 长 λ、频率ν、波数 、能量E 的概念、单位及相互关系。 ⑵熟悉电磁波谱图，包括紫外光区、红外光区的划分。 ⑶了解分子总的能量 E 的组成，它包括 E 平动能 ，电子运 动能 E 电、分子振动能量E 振和分子转动能量 E 转 。电磁波(光 波)照射物质时，分子要吸收一部分辐射，但是，吸收是量子 化的，即只吸收某些特定频率的辐射，吸收的能量可以激发 电子到较高的能级或增加分子振动能级和转动能级，从而产 生特征的分子吸收光谱。其中电子能级差最大、振动能级差 次之，转动能级差最小。只有恰好等于某个能级差时，分子 才能吸收。 ⑷了解吸收光谱与分子结构的关系。分子中不同的基团