第八章-现代物理实验方法在有机化学中的应用.ppt

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红外光谱的识谱法红外光谱主要是获得有机物官能团信息，注意：吸收峰的位置，吸收峰的强度和形状。先特征峰，后一般峰。综合解谱分析步骤：1.根据分子式计算不饱和度2观察红外谱图，找出官能团；从核磁谱图上找出氢的类型，结合题目信息解题。第五节质谱

(MassSpectroscopy，简称MS)一、基本原理二、质谱图横坐标：质荷比m/e纵坐标：相对丰度%基峰（basepeak）：丰度最大的峰分子离子峰（M峰）：质荷比为相对分子质量同位素峰（M+1峰）其他碎片峰三、离子的主要类型1.分子离子（母离子峰，M峰）3.碎片离子能形成稳定碎片的键断裂易发生。4.重排离子——分子内原子或基团重排形成离子。5.亚稳离子m*——离子m1*的分解反应速率常数k介于105与106/s，在分析器中分解产生的离子称为亚稳离子。6.双电荷离子7.复合离子二、1HNMR谱图的组成一组组的峰：代表一类类的氢化学位移：代表氢的类型积分曲线（或积分值）：代表一类氢的个数偶合常数（或裂分情况）：代表相邻碳上氢的数目例如：乙醇的核磁共振氢谱三、化学位移在照射频率确定时，同种核因在分子中的化学环境不同而在不同共振磁场强度下显示吸收峰的现象称为化学位移。化学位移现采用相对数值。以四甲基硅（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-1-2-31234566789?TMS低场高场自旋偶合和自旋裂分邻近的质子因相互之间的作用会影响对方的核磁共振吸收，并引起谱线增多。原子核之间的这种相互作用称为自旋偶合。因自旋偶合而引起谱线增多的现象称为自旋裂分。四、偶合常数偶合裂分的规律：1自旋裂分的峰数目符合(n+1)规律。2自旋裂分的峰高度比与二项展开式的各项系数比一致。3偶合常数不随外磁场强度的改变而改变。例如：CH3-CH2-BrbaHa呈四重峰，峰高度比为1:3:3:1(A+B)3=A3+3A2B+3AB2+B3Hb呈三重峰，峰高度比为1:2:1(A+B)2=A2+2AB+B2（2）若质子a被质子b、C两组质子自旋裂分，b组有n个等性质子，C组有n’个等性质子，则质子a的吸收峰将裂分为(n+1)(n’+1)个峰。例如:Ha有(3+1)(1+1)=8重峰Hb有(3+1)(1+1)=8重峰Hc有(1+1)(1+1)=4重峰五、积分曲线和峰面积在核磁共振谱中，共振峰下面的面积与产生峰的质子数成正比，因此，峰面积比即为不同类型质子数目的相对比值。（机算机会自动完成此项工作，将各组峰的质子数目直接显示在图谱中）分子离子，m/e质荷比正离子+负离子+中性分子+自由基阳离子碎片被加速进入强磁场中，并沿弧型轨道前进，质荷比不同的阳离子，其轨道弯曲程度不同，通过改变磁场强度，使不同质荷比的阳离子依次到达收集器，放大、记录成图。m/e=m/1=m（相对分子质量）2.同位素离子（M+1）峰*****第八章现代物理实验方法在有机化学中的应用重点：初步了解紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱、质谱的一般原理。初步掌握紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱、质谱在有机化合物分子结构测定中的应用。难点：剖析简单分子的红外光谱和核磁共振谱图。第一节紫外和可见吸收光谱一、紫外光谱及其产生1．紫外光谱的产生物质分子吸收一定波长的紫外光时，电子发生跃迁所产生的吸收光谱称为紫外光谱。2．电子跃迁的类型电子跃迁前后两个能级的能量差值ΔE越大，跃迁所需要的能量也越大，吸收光波的波长就越短。二、朗勃特—比尔定律和紫外光谱图1．Lambert-Beer定律c：溶液的摩尔浓度（mol/L）L：液层的厚度；ε：摩尔吸收系数（消光系数）2、紫外光谱的表示方法应用紫外光谱仪，使紫外光依次照射一定浓度的样品溶液，分别测得消光系数E或ε。以摩尔消光系数ε或Iogε为纵坐标。以波长（单位nm）为横坐标作图得紫外光谱吸收曲线，即紫外光谱图。三、紫外光谱的应用1、判断化合物是否有双键与共轭体系只有部分饱和有机化合物（如C-Br、C-I、C-NH2）的n?