光譜法在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用

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1、《有機(jī)化學(xué)》第四版教學(xué)課件主講：鄒艷麗?第十八章光譜法在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用Ⅰ、紫外光譜Ⅱ、紅外光譜Ⅲ、核磁共振譜前言一、紫外光譜及其產(chǎn)生二、朗勃特—比爾定律和紫外光譜圖三、紫外光譜與有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系四、紫外光譜的應(yīng)用Ⅰ、紫外光譜Ⅰ、紫外光譜>一、紫外光譜的產(chǎn)生1．紫外光譜的產(chǎn)生物質(zhì)分子吸收一定波長的紫外光時(shí)，電子發(fā)生躍遷所產(chǎn)生的吸收光譜稱為紫外光譜。一般的紫外光譜儀是用來研究近紫外區(qū)吸收的。Ⅰ、紫外光譜>一、紫外光譜的產(chǎn)生2、電子躍遷的類型E???*???*n??*n??*?*???*nⅠ、紫外光譜>一、紫外光譜的產(chǎn)生電子躍遷前后兩個(gè)能級的能量

2、差值ΔE越大，躍遷所需要的能量也越大，吸收光波的波長就越短。UV檢測：共軛烯烴、共軛羰基化合物及芳香化合物。Ⅰ、紫外光譜>二、朗勃特—比爾定律和紫外光譜圖物質(zhì)對紫外光的吸收用朗勃特—比爾定律來定量表示：一般：ε>5000為強(qiáng)吸收=2000-5000為中吸收<2000為弱吸收Ⅰ、紫外光譜>二、朗勃特—比爾定律和紫外光譜圖紫外光譜的表示方法：以摩爾消光系數(shù)ε或Iogε為縱坐標(biāo)。以波長（單位nm）為橫坐標(biāo)作圖得紫外光譜吸收曲線，即紫外光譜圖。Ⅰ、紫外光譜>二、朗勃特—比爾定律和紫外光譜圖Ⅰ、紫外光譜>三、紫外光譜的應(yīng)用1、基本術(shù)語紅移（向紅移動）：最大吸收

3、峰波長移向長波。藍(lán)移（向藍(lán)移動）：最大吸收峰波長移向短波。生色基：產(chǎn)生紫外（或可見）吸收的不飽和基團(tuán)，如：C=C、C=O、NO2等。助色基：其本身在紫外或可見光區(qū)不顯吸收，但當(dāng)其與生色基相連時(shí)，能使后者吸收峰移向長波或吸收強(qiáng)度增加（或同時(shí)兩者兼有），如：-OH、-NH2、Cl等。Ⅰ、紫外光譜>三、紫外光譜的應(yīng)用2．結(jié)構(gòu)分析（1）如小于200nm無吸收，則可能為飽和化合物。（2）在200-400nm無吸收峰，可判定分子中無共軛雙鍵。（3）在200-400nm有吸收，則可能有苯環(huán)、共軛雙鍵、羰基等。（4）在250-300nm有中強(qiáng)吸收是苯環(huán)的特征。（5）

4、在260-300nm有強(qiáng)吸收，表示有3—5個(gè)共軛雙鍵，如果化合物有顏色，則含五個(gè)以上的雙鍵。Ⅰ、紫外光譜>三、紫外光譜的應(yīng)用日本島津UV2450/2550紫外-可見分光光度計(jì)一、紅外光譜圖的表示方法二、紅外光譜的產(chǎn)生原理三、紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系四、紅外吸收峰的強(qiáng)度五、紅外光譜圖解析舉例Ⅱ、紅外光譜Ⅱ、紅外光譜>一、紅外光譜圖的表示方法紅外光譜圖用波長（或波數(shù)）為橫坐標(biāo)，以表示吸收帶的位置，用透射百分率（T%）為縱坐標(biāo)表示吸收強(qiáng)度。Ⅱ、紅外光譜>一、紅外光譜圖的表示方法圖譜中吸收峰的形狀也各不相同，一般分為寬峰、尖峰、肩峰、雙峰等類型。Ⅱ、紅外光譜

5、>二、紅外光譜的產(chǎn)生原理1、分子的振動類型Ⅱ、紅外光譜>二、紅外光譜的產(chǎn)生原理Ⅱ、紅外光譜>二、紅外光譜的產(chǎn)生原理2．振動頻率（振動能量）Ⅱ、紅外光譜>二、紅外光譜的產(chǎn)生原理從上述公式可以看出，力常數(shù)表示了化學(xué)鍵的強(qiáng)度，其大小與鍵能、鍵長有關(guān)。鍵能大，鍵長短，K值大，振動吸收頻率移向高波數(shù)；鍵能小，鍵長長，K值小，振動吸收頻率移向低波數(shù)。?cm-1Ⅱ、紅外光譜>三、紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系1．不同化合物中相同化學(xué)鍵或官能團(tuán)的紅外吸收頻率近似一致。第三節(jié)紅外光譜>三、紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系2．紅外光譜的重要區(qū)段Ⅱ、紅外光譜>四、紅外光譜應(yīng)用在有機(jī)化學(xué)

6、的學(xué)習(xí)中，紅外譜圖通常作為推斷結(jié)構(gòu)的一種方法，給出含有哪些基團(tuán)的重要信息，可按以下幾點(diǎn)進(jìn)行譜圖解析：1.先看較強(qiáng)的峰及特征峰，初步確定所含的基團(tuán)。2.在其他波數(shù)區(qū)找到官能團(tuán)存在的確證。3.結(jié)合其他測試方法推出分子結(jié)構(gòu)。Ⅱ、紅外光譜>四、紅外光譜應(yīng)用Ⅱ、紅外光譜>四、紅外光譜應(yīng)用Ⅱ、紅外光譜>四、紅外光譜應(yīng)用一、基本知識二、屏蔽效應(yīng)和化學(xué)位移三、峰面積與氫原子數(shù)目四、峰的裂分和自旋偶合五、磁等同和磁不等同質(zhì)子Ⅲ、核磁共振譜Ⅲ、核磁共振譜>一、基本知識1、核的自旋與磁性由于氫原子是帶電體，當(dāng)自旋時(shí)，可產(chǎn)生一個(gè)磁場，因此，我們可以把一個(gè)自旋的原子核看作一塊

7、小磁鐵。Ⅲ、核磁共振譜>一、基本知識2、核磁共振現(xiàn)象原子的磁矩在無外磁場影響下，取向是紊亂的，在外磁場中，它的取向是量子化的，只有兩種可能的取向。Ⅲ、核磁共振譜>一、基本知識r為旋核比，一個(gè)核常數(shù)，h為Planck常數(shù)，6.626×10-34J.S。Ⅲ、核磁共振譜>一、基本知識ΔE與磁場強(qiáng)度（Ho）成正比給處于外磁場的質(zhì)子輻射一定頻率的電磁波，當(dāng)輻射所提供的能量恰好等于質(zhì)子兩種取向的能量差（ΔE）時(shí)，質(zhì)子就吸收電磁輻射的能量，從低能級躍遷至高能級，這種現(xiàn)象稱為核磁共振。Ⅲ、核磁共振譜>一、基本知識3、核磁共振譜的表示方法4、峰面積與氫原子數(shù)目Ⅲ、核磁

8、共振譜>一、基本知識在核磁共振譜圖中，每一組吸收峰都代表一種氫，每種共振峰所包含的面積是不同的，其面積之比恰