多原子分子的结构包括两方面内容(精).ppt

? ? C2 C2 S A S A A S S A S A S A S A S A A S S A S A S A 己三烯 环己二烯 S A A A S S S S ?1 ?2 ?3 ?4 A S ?5 A A ?6 加热—对旋 ? A S A A S S A S ?1 ?2 ?3 ?4 A S ?5 S A ?6 光照—顺旋 能级并不相等，只看顺序与对称性 C2 共轭多烯环合反应的规律： ?电子数 MO对称性 反应条件 反应方式 C2 σ 4m S A A S ? h? 顺旋 对旋 4m+2 A S S A ? h? 对旋 顺旋 习题P284:31,32 5.7 共价键的键长和键能 5.8 分子间作用力和分子的大小与形状 自学 5.9 核磁共振谱 1. 核磁矩和核磁共振的一般原理 ●核和电子一样，也有自旋运动： ★I的取值： 质量数为奇数，I=半整数。如1H、19F、13C、31P 等，I=1/2；35Cl、37Cl、79Br、81Br 等；I=3/2。 质量数和原子序数都是偶数的核 I=0。如12C、16O 等，没有NMR。 质量数是偶数，原子序数为奇数的核 I=整数。 如14N、2H 等，I=1，10B 的 I=3。 ●核自旋角动量在z轴上的分量： （ 可为-I,-I+1,…,I-1,I） ●核磁矩 和核自旋角动量 的关系为： 为核磁子 =5.051× 10-27J·T-1 天然丰度 I 磁矩 1T场中NMR (%) 频率ν/MHz 1H 99.9844 1/2 2.79285 5.5857 42.576 2H 0.0156 1 0.85745 0.85745 6.563 13C 1.108 1/2 0.7023 1.4046 10.705 19F 100 1/2 2.62835 5.2567 40.054 35Cl 75.4 3/2 0.8218 0.5479 4.171 37Cl 24.6 3/2 0.6841 0.4561 3.472 核 一 些 原 子 核 的 性 质 当外磁场B加在含有自旋不为零的核的样品上，核磁矩μN与B相互作用，将产生核磁偶极能量E： θ 是 间的夹角。若令外磁场方向为z轴方向，上式可写成： 2 1 0 -1 -2 0.5 1.5 2.0 E/ 10-26 J B/T mI =1/2 mI =-1/2 42.576MHz 对于质子1H，I=1/2 ， mI =±1/2， 如： mI =1/2，B=1T， E1 =-1/2×5.5857×5.5051×10-27=-1.41×10-26 J mI =-1/2时，E2 =+1.41×10-26 J |ΔE |=2.821×10-26 J；? = |ΔE |/h=42.58 MHz 随B增加，能级间隔增加，将样品放在频率合适的电磁辐射中，可观察到核自旋能级间的跃迁。产生共振吸收谱——核磁共振谱（NMR——Nuclear Magnetic Resonance）。 跃迁选率为： ΔmI = ±1，吸收频率? ?= |ΔE |/h=gNβNB/h 在NMR仪设计中，常固定频率?0 ，通过改变外磁场的大小来改变能级间隔，使之满足?与B的关系。在满足某核特定的?/B关系处，就会产生跃迁，画出共振的吸收谱线。 2. 化学位移 ●化学位移：因核i的化学环境的改变，使发生跃迁吸收的外场强度由B变为Bi[Bi=B(1-σi)] ，这种改变叫做化学位移。 质子i的化学位移δi定义为： 0.00 0.92 0.8—1.9 3.2—4.0 0.3—2.1 0.22 4.6—7.0 C6H6