有机波谱分析总结

1、学习（考察）重点学习（考察）重点n谱图的应用谱图的应用 从谱图中找到你期望的结构（从谱图中找到你期望的结构（实际应用实际应用） 从谱图推断结构（从谱图推断结构（考察方式考察方式）一般掌握知识一般掌握知识n波谱原理波谱原理n波谱仪器构造波谱仪器构造质谱（最好用元素分析仪验证）质谱（最好用元素分析仪验证）分子式分子式各种谱图（各种谱图（UV、IR、NMR、MS） 官能团及部分结构片断官能团及部分结构片断拼凑拼凑完整结构完整结构标准谱图标准谱图确认确认波谱法波谱法波普学基本原理波普学基本原理hcEhvPlanck量子理论：电磁辐射能的发射和吸收不是连续量子理论：电磁辐射能的发射和吸收不是连续的的 是

2、是量子化量子化的。这种能量的最小单位为的。这种能量的最小单位为 “光子光子”式中： E为光量子能量，单位为 Jh 为Planck 常数，其量值为6.6310-34J s-1光与物质的相互作用光与物质的相互作用 波谱过程可表示为： 有机分子 电磁波选择性吸收光谱仪器记录分子运动：平动、振动、转动、核外电子运动等量子化的每个分子中只能存在一定数量的转（能量变化不连续）动、振动、电子跃迁能级电磁辐射对应的能级跃迁及波普技术电磁辐射对应的能级跃迁及波普技术有机分子 电磁波选择性吸收光谱仪器记录紫外光谱紫外光谱紫外光谱紫外光谱 = = 紫外紫外- -可见光谱可见光谱 = = 电子光谱电子光谱 紫外紫外-

3、可见吸收光谱法是利用某些物质的可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸收分子吸收200800nm光谱区的辐射来进行光谱区的辐射来进行分析测定的方法。这种分子吸收光谱产生于价分析测定的方法。这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁，电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁，广泛用于有机和无机物质的定性和定量测定。广泛用于有机和无机物质的定性和定量测定。 （1 1）远紫外光区也称为真空紫外区）远紫外光区也称为真空紫外区（2 2）有文献把远紫外区与近紫外区的界限定于）有文献把远紫外区与近紫外区的界限定于190nm190nm需要掌握的概念：需要掌握的概念：n烷烃烷烃n含杂原子的饱和

4、化合物含杂原子的饱和化合物n共轭烯烃共轭烯烃 (1)Woodward-Fieser (1)Woodward-Fieser规则规则 链状、环状共轭烯烃波长计算方法链状、环状共轭烯烃波长计算方法 （2 2）Fieser-KuhnFieser-Kuhn规则规则 用于推算分子中含有四个以上的双键用于推算分子中含有四个以上的双键n羰基化合物羰基化合物n饱和羰基化合物饱和羰基化合物n,-,-不饱和醛酮不饱和醛酮maxmax的计算规则的计算规则n尼尔森规则（尼尔森规则（ ,-,-不饱和羧酸和酯不饱和羧酸和酯）n苯的紫外光谱苯的紫外光谱-E1，E2，B带吸收红外光谱法的特点红外光谱法的特点n除了单原子和同核双

5、原子之外，几乎所有除了单原子和同核双原子之外，几乎所有的有机化合物在红外光区均有吸收的有机化合物在红外光区均有吸收n气体、液体、固体样品都可测定气体、液体、固体样品都可测定紫外：不饱和有机化合物，尤其具有共轭体系的紫外：不饱和有机化合物，尤其具有共轭体系的n4000-1300cm4000-1300cm-1-1n基团的特征吸收峰位于此区基团的特征吸收峰位于此区n吸收峰比较稀疏吸收峰比较稀疏n可分为三个波段可分为三个波段4000-2500cm4000-2500cm-1-1 x-H x-H伸缩振动区（伸缩振动区（x=Ox=O、N N、C C等）等） ：3000cm3000cm-1-1 的的C-HC-

6、H吸收峰，则预示化合物为不饱和吸收峰，则预示化合物为不饱和 ：3000cm3000cm-1 -1 有吸收，则预示化合物是饱和的有吸收，则预示化合物是饱和的：2500-2000cm2500-2000cm-1-1 叁键和累计双键区叁键和累计双键区：2000-1500cm2000-1500cm-1-1 双键伸缩振动区双键伸缩振动区 指纹区指纹区n1300-600cm1300-600cm-1-1n分为两个波段分为两个波段1300-900cm1300-900cm-1-1 C-O C-O、C-NC-N、C-FC-F、C-PC-P等键的伸缩振动等键的伸缩振动 C=SC=S、S=OS=O、P=OP=O等双键的

7、伸缩振动等双键的伸缩振动900-600cm900-600cm-1-1 可以指示可以指示 (CH(CH2 2) )n n的存在的存在 鉴别烯烃的取代程度和构型信息鉴别烯烃的取代程度和构型信息 推定苯环的取代类型推定苯环的取代类型 2.计算分子的不饱和度计算分子的不饱和度 所谓不饱和度，是指分子中含有双键、三所谓不饱和度，是指分子中含有双键、三键、环结构的多少。键、环结构的多少。 一个双键或饱和环均为一个不饱和单位；一个双键或饱和环均为一个不饱和单位；一个三键为两个不饱和单位；苯环的不饱一个三键为两个不饱和单位；苯环的不饱和度为和度为4.不饱和度的计算公式：不饱和度的计算公式： U=n4+1+1/

8、2(4n6+3n5+n3-n1)n6n1:分别指分子式中所含六价分别指分子式中所含六价一价原子的数目一价原子的数目H3CCH2CH2CH2CH2CH315712957434357297115H3CCH2CH2CH2CH2CH3H3CCH2CH2CH2CH2CH3H3CCH2CH2CH2CH2CH3H3CCH2CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH31529435771麦氏重排麦氏重排（Mclafferty rearrangement)含有含有C=O， C=N，C=S及碳碳双键及碳碳双键与双键相连的链上有与双键相连的链上有 碳，并在碳，并在 碳有碳有H原子（原子（ 氢）氢）六

9、圆环过度，六圆环过度，H 转移到杂原子上，同时转移到杂原子上，同时 键发生断裂，键发生断裂，生成一个中性分子和一个自由基阳离子生成一个中性分子和一个自由基阳离子CHCHCHCZHR1R2R3R4CHCHR3R4HCCZHR1R2各类有机化合物的化学位移各类有机化合物的化学位移烯烃烯烃 端烯质子：端烯质子： H=4.85.0ppm 内烯质子：内烯质子： H=5.15.7ppm 与烯基，芳基共轭：与烯基，芳基共轭： H=47ppm芳香烃芳香烃 芳烃质子：芳烃质子： H=6.58.0ppm 供电子基团取代供电子基团取代-OR，-NR2 时：时： H=6.57.0ppm 吸电子基团取代吸电子基团取代-COCH3，-CN，-NO2 时：时： H=7.28.0ppm各类有机化合物的化学位移各类有机化合物的化学位移饱和烃饱和烃-CH3: CH3=0.79 1.10ppm-CH2: CH2 =0.98 1.54ppm-CH: CH= CH3 +(0.5 0.6)ppmO CH3N CH3C CH3C CH3OCCH3 H=3.24.0ppm H=2.23.2ppm H=1.8ppm H=2.1ppm H=23ppm各类有机化合物的化学位移各