光谱法在有机化学中的应用

光谱法在有机化学中的应用第一页，共三十八页，2022年，8月28日习题：P.124—1297.147.187.19第二页，共三十八页，2022年，8月28日要求了解红外光谱中氢键、双键、三键的位置及特征。核磁共振谱中化学位移、偶合裂分、积分曲线。能剖析简单分子的红外光谱和核磁共振谱图。第三页，共三十八页，2022年，8月28日波谱分析的主要内容:紫外光谱Ultra-VioletAbsorptionSpectroscopy(UV)红外光谱InfraredSpectroscopy(IR)质谱MassSpectrometry(MS)核磁共振NuclearMagneticResonancesSpectroscopy(NMR)第四页，共三十八页，2022年，8月28日第一节红外光谱分子中基团的振动和转动能级跃迁产生：振-转光谱纵坐标为吸收强度横坐标为波长λ（μm）和波数1/λ

单位：cm-1第五页，共三十八页，2022年，8月28日应用：有机化合物的结构解析定性：基团的特征吸收频率定量：特征峰的强度关键：识谱第六页，共三十八页，2022年，8月28日小结:

例图见P111-114第七页，共三十八页，2022年，8月28日图谱分析第八页，共三十八页，2022年，8月28日第九页，共三十八页，2022年，8月28日第十页，共三十八页，2022年，8月28日第十一页，共三十八页，2022年，8月28日第十二页，共三十八页，2022年，8月28日第十三页，共三十八页，2022年，8月28日第三节核磁共振谱一.核磁共振(1HNMR)基本原理

让处于外磁场（Ho）中的自旋核接受一定频率的电磁波辐射（射），当辐射的能量恰好等于自旋核两种不同取向的能量差时，处于低能态的自旋核吸收电磁辐射能跃迁到高能态，这种现象称为核磁共振。

1H-NMR表示氢的核磁共振，用于指示氢在碳骨架上的位置。

13C-NMR表示碳的核磁共振，用于指示碳的骨架是如何组成的。第十四页，共三十八页，2022年，8月28日第三节核磁共振谱重点:识谱方式:由粗到细

第十五页，共三十八页，2022年，8月28日12位因对核磁共振做出贡献而获得

诺贝尔奖的科学家

1944年I.Rabi1952年F.Block1952年1955年1955年P.Kusch1964年1966年A.Kastler1977年J.H.VanVleck1981年N.Bloembergen1983年H.Taube1989年1991年第十六页，共三十八页，2022年，8月28日HCHHmm(10-6m)mnm(10-9m)A(10-10m)核磁共振研究的对象是原子核.第十七页，共三十八页，2022年，8月28日THNMRYAN第十八页，共三十八页，2022年，8月28日二、1HNMR谱图的组成化学位移一组组的峰

积分曲线（或积分值）偶合常数第十九页，共三十八页，2022年，8月28日第二十页，共三十八页，2022年，8月28日第二十一页，共三十八页，2022年，8月28日例如：乙醇的核磁共振氢谱第二十二页，共三十八页，2022年，8月28日三、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-1-2-31234566789TMS低场高场第二十三页，共三十八页，2022年，8月28日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、偶合常数第二十四页，共三十八页，2022年，8月28日偶合裂分的规律：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第二十五页，共三十八页，2022年，8月28日五、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）第二十六页，共三十八页，2022年，8月28日某组环境相同的氢核，分别与n个和m个环境不同的氢核（或I=1/2的核）偶合,则被裂分为(n+1)(m+1)条峰（实际谱图可能出现谱峰部分重叠，小于计算值）。第二十七页，共三十八页，2022年，8月28日某组环境相同的氢核，分别与n个和m个环境不同的氢核（或I=1/2的核）偶合,则被裂分为(n+1)(m+1)条峰（实际谱图可能出现谱峰部分重叠，小于计算值）。第二十八页，共三十八页，2022年，8月28日裂分峰的相对强度比近似为

（a+b）n展开式的系数比第二十九页，共三十八页，2022年，8月28日第三十页，共三十八页，2022年，8月28日J=(4.539-4.518)*500=10.5第三十一页，共三十八页，2022年，8月28日第三十二页，共三十八页，2022年，8月28日第三十三页，共三十八页，2022年，8月28日第三十四页，共三十八页，2022年，8月28日第三十五页，共三十八页，2022年，8月28