质谱图和红外光共谱图

1、会计学1质谱图和红外光共谱图质谱图和红外光共谱图相对分子质量的测定相对分子质量的测定质谱法（质谱法（MS）质谱法：质谱法：一种简单、微量、快捷、精确地测定相一种简单、微量、快捷、精确地测定相对分子质量的物理方法。对分子质量的物理方法。 用高能电子流等轰击样品分子，使该分子失去电子用高能电子流等轰击样品分子，使该分子失去电子变成带正电荷的变成带正电荷的分子离子分子离子和和碎片离子碎片离子。不同离子具有不同。不同离子具有不同的质量，质量不同的离子的质量，质量不同的离子在磁场作用下达到检测器的时间在磁场作用下达到检测器的时间有差异有差异，其结果被记录为质谱图。，其结果被记录为质谱图。 原理：原理：即

2、即:M= 46,未知物未知物A的分子式为的分子式为C2H6O相相对对丰丰度度质荷比质荷比离子的质荷比越大,达到检测器需要的时间最长,因此谱图中的质荷比最大的就是未知物的相对分子质量读谱图读谱图：对有机物分子进行质谱法分析对有机物分子进行质谱法分析,测定其质荷比测定其质荷比.设设H的质荷比为的质荷比为,某有机物样品的质荷比如图所示某有机物样品的质荷比如图所示,则则该有机物可能是该有机物可能是( )A 甲醇甲醇 B 甲烷甲烷 C 丙烷丙烷 D 乙烯乙烯巩固练习例例3:某有机物的结构确定某有机物的结构确定: 测定实验式：某含测定实验式：某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧分析实验测定三种元素的有机

3、物，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是，氢的质量分数是13.51%, 则其实验式是则其实验式是( )只写计算式只写计算式确定分子式：下确定分子式：下图是该有机物的质图是该有机物的质谱图，则其相对分谱图，则其相对分子质量子质量( )分子式分子式为（为（ ）。）。【问题解决实例】 根据根据元素分析元素分析和和质谱法质谱法确定确定A分子式为分子式为C2H6O,但是但是符合符合A 的结构有：的结构有：案例分析二甲醚二甲醚乙醇乙醇究竟它是二甲醚还是乙醇究竟它是二甲醚还是乙醇三三.分子结构的鉴定分子结构的鉴定.官能团的确定官能团的确定(一一)红外光谱红外光谱(I

4、R)1.原理原理 有机物中组成有机物中组成 的原子处于不的原子处于不断振动状态断振动状态, ,且振动频率与红外光的振动频率相当且振动频率与红外光的振动频率相当。当用红外线照射分子时。当用红外线照射分子时, ,分子中的分子中的 可发生振动吸收可发生振动吸收, ,不同的不同的 吸收频率吸收频率不同不同, ,在红外光谱图中将在红外光谱图中将 。因此，。因此，可推知有机物的结构。可推知有机物的结构。化学键化学键、官能团官能团化学键化学键, ,官能团官能团化学键化学键, ,官能团官能团处于不同位置处于不同位置 通过通过红外光谱红外光谱可以推知有机物含有的可以推知有机物含有的化学键、化学键、 官能团。官能

5、团。2.2.用途用途未知物A的分子式为C2H6O,红外光谱图如下，求A的结构简式C-C-O-H例例下图是一种分子式为下图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱谱图的有机物的红外光谱谱图,则则该有机物的结构简式为：该有机物的结构简式为：COCC=O不对称不对称CH3(二二)核磁共振氢谱核磁共振氢谱(HNMR) 1 1、原理、原理:处在处在不同环境不同环境中的中的氢原子氢原子因产生共振时因产生共振时吸收电磁波的频率不同吸收电磁波的频率不同, ,在在图谱上出现图谱上出现的位置也不的位置也不同同, ,各类氢原子的这种差异被称作各类氢原子的这种差异被称作化学位移化学位移; ;而且而且, , 吸收峰

6、的面积与氢原子数成正比。吸收峰的面积与氢原子数成正比。 2、作用、作用: 通过通过核磁共振氢谱核磁共振氢谱可知道有机物里含有可知道有机物里含有氢原子种类氢原子种类以及不同种类氢原子的以及不同种类氢原子的数目之比数目之比。核磁共振核磁共振氢谱信息氢谱信息A.吸收峰数目吸收峰数目氢原子类型氢原子类型B.不同吸收峰的面不同吸收峰的面积之比积之比(强度之比强度之比) = 不同氢原子不同氢原子 的个数之比的个数之比 HNMR 图确定下列两种图确定下列两种 结构的氢谱图分别是哪种？结构的氢谱图分别是哪种？吸收峰数目吸收峰数目1种种吸收峰数目吸收峰数目3种种案例分析HHHHHHHH 在化学上经常使用的是氢核

7、磁共振谱，它是在化学上经常使用的是氢核磁共振谱，它是根据不同根据不同化学环境的氢原子化学环境的氢原子,在氢核磁共振谱中给在氢核磁共振谱中给出的信号不同出的信号不同,来确定有机物分子中的不同的氢原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子。下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一一种信号的种信号的是是, A HCHO B CH3OH C HCOOH D CH3COOCH3（08海南）在核磁共振氢谱中出现两组峰，其氢原海南）在核磁共振氢谱中出现两组峰，其氢原子数之比为子数之比为3：2的化合物是（的化合物是（ ）例例5下图是分子式为下图是分子式为C3H6O2的有机物的红外

8、光谱的有机物的红外光谱谱图谱图,推测其结构。推测其结构。 CH3COCH3O【小结小结】确定有机化合物结构一般过程：确定有机化合物结构一般过程：红外光谱、核磁共振等波红外光谱、核磁共振等波谱分析确定谱分析确定结构式结构式元素定量分析元素定量分析确定确定实验式实验式质谱等测定相对分质谱等测定相对分 子质量确定子质量确定分子式分子式图谱题解题建议图谱题解题建议1.1.首先应掌握好三种谱图的作用、读谱方法。首先应掌握好三种谱图的作用、读谱方法。2.2.必须尽快熟悉有机物的类别及其官能团。必须尽快熟悉有机物的类别及其官能团。3.3.根据图谱获取的信息，按碳四价的原则对根据图谱获取的信息，按碳四价的原则

9、对 官能团、基团进行合理的拼接。官能团、基团进行合理的拼接。4.4.得出结构（简）式后，再与谱图提供信息得出结构（简）式后，再与谱图提供信息 对照检查，主要是分子量、官能团、基团对照检查，主要是分子量、官能团、基团 的类别是否吻合。的类别是否吻合。 用高能电子流等轰击样品分子，使该分子失去电子用高能电子流等轰击样品分子，使该分子失去电子变成带正电荷的变成带正电荷的分子离子分子离子和和碎片离子碎片离子。不同离子具有不同。不同离子具有不同的质量，质量不同的离子的质量，质量不同的离子在磁场作用下达到检测器的时间在磁场作用下达到检测器的时间有差异有差异，其结果被记录为质谱图。，其结果被记录为质谱图。

10、原理：原理：即即:M= 46,未知物未知物A的分子式为的分子式为C2H6O相相对对丰丰度度质荷比质荷比离子的质荷比越大,达到检测器需要的时间最长,因此谱图中的质荷比最大的就是未知物的相对分子质量读谱图读谱图：(二二)核磁共振氢谱核磁共振氢谱(HNMR) 1 1、原理、原理:处在处在不同环境不同环境中的中的氢原子氢原子因产生共振时因产生共振时吸收电磁波的频率不同吸收电磁波的频率不同, ,在在图谱上出现图谱上出现的位置也不的位置也不同同, ,各类氢原子的这种差异被称作各类氢原子的这种差异被称作化学位移化学位移; ;而且而且, , 吸收峰的面积与氢原子数成正比。吸收峰的面积与氢原子数成正比。 2、作

11、用、作用: 通过通过核磁共振氢谱核磁共振氢谱可知道有机物里含有可知道有机物里含有氢原子种类氢原子种类以及不同种类氢原子的以及不同种类氢原子的数目之比数目之比。核磁共振核磁共振氢谱信息氢谱信息A.吸收峰数目吸收峰数目氢原子类型氢原子类型B.不同吸收峰的面不同吸收峰的面积之比积之比(强度之比强度之比) = 不同氢原子不同氢原子 的个数之比的个数之比 HNMR 图确定下列两种图确定下列两种 结构的氢谱图分别是哪种？结构的氢谱图分别是哪种？吸收峰数目吸收峰数目1种种吸收峰数目吸收峰数目3种种案例分析HHHHHHHH图谱题解题建议图谱题解题建议1.1.首先应掌握好三种谱图的作用、读谱方法。首先应掌握好三种谱图的作用、读谱方法。2.2.必须尽快熟悉有机物的类别及其官能团。必须尽快熟悉