核磁共振紅外光譜和質(zhì)譜課件

1、核磁共振紅外光譜和質(zhì)譜課件核磁共振紅外光譜和質(zhì)譜課件exit止于至善厚德博學(xué)exit有機化學(xué)第九章 核磁共振譜、紅外光譜和質(zhì)譜(NMR, IR and MS)Nuclear Magnetic Resonance， Infra-red and Mass spectrumexit止于至善厚德博學(xué)exit有機化學(xué)第九章 核磁共振譜Nuclear Magnetic Resonance核磁共振譜第一節(jié)紅外光譜第二節(jié)質(zhì) 譜第二節(jié)要求: 1. 掌握各類譜的基本原理、基本特征。 2.會利用給定的圖譜或數(shù)據(jù)來推測結(jié)構(gòu)。Nuclear Magnetic Resonance核磁共振質(zhì)子的自旋運動1.質(zhì)子自旋產(chǎn)生兩種

2、磁矩（ ）2.兩種自旋態(tài)的能量相等；3.兩種自旋態(tài)的幾率相等。+請觀察！一 核磁共振現(xiàn)象及其基本原理 第一節(jié) 1H 核磁共振譜: 1HNMR, PMR質(zhì)子自旋運動的特點質(zhì)子的自旋運動1.質(zhì)子自旋產(chǎn)生兩種磁矩（ ）+請觀H0H0質(zhì)子自旋運動的變化規(guī)律（裸露質(zhì)子）0 E = 2 hH0磁場強度磁場外質(zhì)子的兩種自旋狀態(tài)H0進入磁場能級E外加磁場由此式可知：H0越強，E就越大質(zhì)子自旋運動的變化規(guī)律（裸露質(zhì)子）0 E = 2 hB0 狀態(tài)狀態(tài)hv =E 當(dāng)一個原子核在磁場和電磁輻射下產(chǎn)生自旋躍遷，稱為“共振”，他說吸收的能量用NMR光譜儀檢測，這就是“核磁共振”名稱的來源 當(dāng)一個原子核受到與自選狀態(tài)能量

3、相當(dāng)?shù)纳漕l光子輻射時發(fā)生躍遷，自旋狀態(tài)的質(zhì)子吸收一個光子躍遷到自旋狀態(tài)。B0 狀態(tài)狀態(tài)hv =E 當(dāng)一個原子核在磁場和電磁核磁共振的條件：hh2H0, 即：2H0（無線電射頻的頻率必須與外加磁場的強度相匹配） 60MHz 當(dāng)60MHz時，14100GsH0（掃場）例：當(dāng)H014100Gs時，00核磁共振的外在表現(xiàn)有機物中質(zhì)子裸露質(zhì)子核磁共振的條件：hh2H0, 即：2H0（核磁共振的主要操作方法 根據(jù)照射頻率與外加磁場強度之間的關(guān)系，目前核磁共振主要有兩種操作方法。 1. 固定照射頻率，不斷改變磁場的強度H0， 即掃場的方法。 2.固定H0，不斷改變照射電磁波的頻率，既掃頻的方法。 實際工作中

4、，常使用第一種方法即掃場的方法。所用的固定的無線電波頻率，根據(jù)儀器型號的不同可以有60MHz、100MHz、300MHz、 400MHz、500MHz、 900MHz。照射頻率越高，儀器的分辨率也就越高，儀器也越復(fù)雜。核磁共振的主要操作方法 根據(jù)照射頻率與外加磁場強度之間的核磁共振紅外光譜和質(zhì)譜課件二. 屏蔽效應(yīng)和化學(xué)位移 前已介紹，當(dāng)氫核發(fā)生共振時，射頻和外磁場強度關(guān)系是：2H0 由于質(zhì)子的 值是個常數(shù)，只要照射頻率固定，似乎所有的質(zhì)子都應(yīng)該在同一磁場強度產(chǎn)生吸收，都將在同一個磁場強度出現(xiàn)吸收峰。這樣核磁共振（NMR）譜對我們進行有機化合物的結(jié)構(gòu)鑒定來說還有沒有意義？（旋磁比）二. 屏蔽效應(yīng)

5、和化學(xué)位移 前已介紹，當(dāng)氫核發(fā)生共振時，射屏蔽效應(yīng)(shielding effect)： 當(dāng)把有機物樣品置于磁場后，由于氫原子核外電子的環(huán)形電流產(chǎn)生的感生磁場總與外加磁場H0方向相反，使得質(zhì)子感受到的磁場強度總比H0小，這種作用叫做核外電子的屏蔽效應(yīng)。因此要想在給定頻率下產(chǎn)生共振，必須加強所用的外磁場。CHH0H感14100Gs射頻60MHz屏蔽效應(yīng)(shielding effect)：CHH0H感1核磁共振的條件：2( H0H 感） 2H0（1）裸露質(zhì)子（2）有機物質(zhì)子H= H標準-H樣品無屏蔽時有屏蔽時磁場強度高場低場單位: Hz , 核磁共振的條件：2( H0H 感） 2H0H0 141

6、00Gs（獨立質(zhì)子）有機物H感生TMS0低場處高場處當(dāng)相同時，由于H感為負值，H0必然大于H0，所以我們說，相對于裸露質(zhì)子來說，有機物的核磁信號向高場發(fā)生了移動。2( H0H感） 2H0（1）裸露質(zhì)子（2）有機物質(zhì)子3.化學(xué)位移定義：由于核在分子中所處環(huán)境不同受到不同程度的屏蔽效應(yīng)，它們的共振吸收位置出現(xiàn)在不同磁場強度，用來表示這種不同位置的量叫做化學(xué)位移。 或者：原子核由于化學(xué)環(huán)境所引起的核磁信號位置的變化稱為化學(xué)位移。H0 14100Gs有機物H感生TMS0低場處高場處當(dāng)H0（樣品）H0(參比標準）H0(參比標準） 0（樣品） 0(產(chǎn)比標準） 0(參比標準） 0（樣品） 0(產(chǎn)比標準） 0

7、(儀）X 106 0（樣品） 0(產(chǎn)比標準） 0(儀）H0（樣品）H0(參比標準）H0(參比標準） 0（ 信號峰位置峰位置核磁共振儀所用頻率X 106質(zhì)子的化學(xué)環(huán)境不同 電子云密度不同 H感不同 核磁共振信號的位移不同。化學(xué)位移通常用來表示?；瘜W(xué)位移是所觀察的質(zhì)子共振頻率與四甲基硅烷（TMS）的共振頻率的差值（每百萬位一個單位）。4. 化學(xué)位移計算(chemical shift ,)H0 （獨立質(zhì)子）有機物H感生TMS0低場處高場處有機物信號峰信號峰位置峰位置核磁共振儀所用頻率X 106質(zhì)子的 人為規(guī)定TMS 的和值都為零, 按照左正右負的原則,分別用+和-表示,大多數(shù)有機化合物中的質(zhì)子化學(xué)位

8、移的值在010之間, 值越小表示核磁共振的磁場越高，反之值越大，表示發(fā)生核磁共振的磁場越低。例如； 60MHz核磁共振儀所得出的圖譜，氯仿中質(zhì)子的信號在TMS的低場的437Hz 處，如用100MHz的儀器所得出的氯仿圖譜中，質(zhì)子的信號在728Hz處，如果用表示：437-0601061067.28ppm728-01001061067.28ppm可見用ppm表示化學(xué)位移與儀器的頻率無關(guān) 核磁共振儀經(jīng)調(diào)試后，可以使TMS 的信號正好在圖譜的零刻度線處，圖譜上標有對應(yīng)于零點的ppm和Hz， 用Hz表示化學(xué)位移時，必須說明核磁共振儀所用的頻率，60MHz 的儀器，1ppm 相當(dāng)于60MHz，而100MH

9、z的儀器，1ppm 相當(dāng)于100MHz . 人為規(guī)定TMS 的和值都為零, 按照左正右負的原5. 影響化學(xué)位移的因素結(jié)論： CH3F CH3Cl CH3Br CH3I: 4.3 3.1 2.7 2.2低場高場電負性減小，屏蔽增加 CH3F CH3OCH3 (CH3)3N CH3CH3: 4.3 3.2 2.2 0.9低場高場電負性減小,屏蔽增加（烷烴中質(zhì)子所受屏蔽最大）與甲基相連的吸電子基使質(zhì)子峰向低場方向移動, 供電子基使質(zhì)子峰向高場方向移動。（即：隨著電負性的增加，甲基的化學(xué)位移增大。）（1）電負性的影響(CH3X型化合物為例） CHCl3 CH2Cl2 CH3Cl: 7.3 5.3 3.

10、1吸電子取代基對屏蔽效應(yīng)的影響有加和性5. 影響化學(xué)位移的因素結(jié)論： CH3FCH3CH2CH2Cl請歸屬下各核磁共振吸收峰？123CH3CH2CH2Cl請歸屬下各核磁共振吸收峰？123（2）各向異性效應(yīng):去屏蔽效應(yīng)例1：:1.4去屏蔽效應(yīng)使核磁信號向低場移動。外加磁場H0: 7.3: 7.3（2）各向異性效應(yīng):去屏蔽效應(yīng)例1：:1.4去屏蔽效應(yīng)使電子的各向異性效應(yīng)：去屏蔽效應(yīng): 5.3外加磁場 例2：CH3CH3:0.86: 5.3CH2CH2電子的各向異性效應(yīng)：去屏蔽效應(yīng): 5.3外加磁場 例2：1HNMR of CHCH 乙炔碳是SP雜化，電負較大，為什么化學(xué)位移這么??？1.81HNMR

11、 of 乙炔碳是SP雜化，電負較大，為什么化學(xué)電子的各向異性效應(yīng)：屏蔽效應(yīng) ：2.5炔氫感受到的是屏蔽效應(yīng)，核磁信號在較高場出現(xiàn)！1HNMR of CHCH例3：電子的各向異性效應(yīng)：屏蔽效應(yīng) ：2.5炔氫感受到的是屏蔽18輪烯環(huán)內(nèi)氫感受到的是屏蔽效應(yīng)= 1.9環(huán)外氫感受到的是去屏蔽效應(yīng)= 8.2例4：電子的各向異性效應(yīng)：屏蔽效應(yīng)與去屏蔽效應(yīng)并存18輪烯環(huán)內(nèi)氫感受到的是屏蔽效應(yīng)環(huán)外氫感受到的是去屏蔽效與雙鍵或苯環(huán)相連的CH3上的質(zhì)子： 在電子感應(yīng)磁場的影響下，經(jīng)受屏蔽效應(yīng)化學(xué)位移也有所減小: 2.2 1.7-CH3 -CH2- -CH-: 0.9 1.27 1.5與雙鍵或苯環(huán)相連的CH3上的質(zhì)子

12、： 在電子感應(yīng)磁場的影響氫鍵的影響 在不同條件下-OH、-NH2質(zhì)子的化學(xué)位移變化范圍較大。 氫鍵的形成能較大的改變與氧、氮等元素直接相連的質(zhì)子的化學(xué)位移值。 如： 醇-OH 酚-OH 胺-NH2 -COOH 常見化合物的化學(xué)位移范圍 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 -1 TMSRCH2-O=C-CH2-Ph-CH2-CC-CH2-C=C-CH2-CC-H-CH2X-CH2O-CH2-NO2C=C-HAr-HRCHORCOOH氫鍵的影響 在不同條件下-OH、-NH2質(zhì)子的化學(xué)位移變. 核磁共振吸收峰的數(shù)目 有多有少,面積有大有小例1：三核磁共振的其它現(xiàn)象及其與分子結(jié)構(gòu)

13、的關(guān)系. 核磁共振吸收峰的數(shù)目例1：三核磁共振的其它現(xiàn)象及其與例2：例2： 將他們分別一個試驗基團取代，如果兩個質(zhì)子被取代后得到同一種結(jié)構(gòu)，則它們是等價的。三等價質(zhì)子和不等價質(zhì)子 化學(xué)位移值相同的稱為等價質(zhì)子； 化學(xué)位移值不同的稱為不等價質(zhì)子。 從一個化合物的結(jié)構(gòu)式中判斷出有幾類等價質(zhì)子，也就能預(yù)測將會出現(xiàn)幾個共振信號。如何判斷兩個質(zhì)子是否等價？ 在丙烷中有兩種等價質(zhì)子 a b c a=c 將他們分別一個試驗基團取代，如果兩個質(zhì)子被取代后得到判斷等價質(zhì)子組數(shù) 在這個分子中，兩個雙鍵上的H是不等價的，如果將它們分別用氯原子取代，得到兩個非對映異構(gòu)體。2-溴丙烯=5.3=5.5 在這個分子中，兩個

14、H也是不等價的，如果將它們分別用實驗基團取代，得到兩個對映體。他們在非手性溶劑中具有相同的化學(xué)位移判斷等價質(zhì)子組數(shù) 在這個分子中，兩個雙鍵上的H是不等價(1) 吸收峰的數(shù)目： CH3CH3(一類質(zhì)子） CH3CH2Cl(兩類質(zhì)子）結(jié)論：吸收峰的個數(shù)由等價質(zhì)子的種數(shù)決定 出現(xiàn)在同一頻率處。 密度相同，故等價質(zhì)子的核磁共振信號 等價質(zhì)子：化學(xué)環(huán)境相同，即電子云的1.2.(1) 吸收峰的數(shù)目： CH3CH3 CH3CH2C練習(xí)練習(xí)(2) 吸收峰的面積的大小 CH3CH2Cl23CH3CH2CH313的數(shù)目決定由等價質(zhì)子的相對大小吸收峰面積等價質(zhì)子數(shù)目比:等價質(zhì)子數(shù)目比3:1結(jié)論：等價質(zhì)子：化學(xué)環(huán)境相

15、同，即電子云的密度相同。在外加磁場中，其H感也相同，其核磁共振頻率也相同，因此，等價質(zhì)子的核磁共振信號出現(xiàn)疊加現(xiàn)象，吸收峰的面積變大。不等價質(zhì)子：質(zhì)子不等價化學(xué)環(huán)境不同信號位置不同。因此，有幾組不等價質(zhì)子就有幾組峰 。(2) 吸收峰的面積的大小 CH3CH2Cl23CH3CH吸收峰的面積的大小也可用積分曲線來表示 積分曲線用電子積分器測定，為階梯形線，各個階梯的高度比表示不同化學(xué)位移的質(zhì)子數(shù)比。吸收峰的面積的大小也可用積分曲線來表示 積分曲線用電子積2. 自旋裂分現(xiàn)象的考察 t(雙重峰)CH3CHCl2CH3CCl3s(單峰)(n = 0)(n = 1)q甲基裂分為單峰甲基裂分雙重峰n = 0

16、n = 12. 自旋裂分現(xiàn)象的考察 t(雙重峰)CH3CHCl2CCH3CH3 (n = 3)CH3CH2Clt(三重峰）(n = 2)s( 單峰：？)q甲基裂分三重峰甲基裂分 重峰？n = 2n = 3CH3CH3CH3CH2Clt(三重峰）(n = 2)s( 分析： H (a)表示 甲基上的質(zhì)子，H (b)表示次甲基上的質(zhì)子。假定在沒有H (b) 的情況下， H (a)在外加磁場強度為H時發(fā)生共振。 H (b) 的 磁矩可以與外加磁場同向平行或反向平行，出現(xiàn)這兩種情況的幾率相等，由于樣品中的二氯乙烷分子數(shù)目很大， H (b) 地自旋相當(dāng)于兩種情況都有，其 數(shù)目=1:1 。當(dāng)H (b) 的磁

17、矩與外加磁場同向時， H (a)周圍的磁場強度略小于外加磁場，因此在掃描時外加磁場的強度略小于H時， H (a)即發(fā)生共振，在圖譜上得到一個吸收峰。當(dāng)H (b)的磁矩與外加磁場反向時， H (a)周圍的磁場強度略大于外加磁場，因此在掃描時外加磁場的強度略大于H時， H (a)即發(fā)生共振，在圖譜上得到另一個吸收峰。兩個吸收峰的面積比為1:1.Jab1 : 1H (a)分析： H (a)表示 甲基上的質(zhì)子，H (b)表示次甲 同理，假定在沒有H (a) 的情況下， H (b) 在外加磁場強度圍H時發(fā)生自選反轉(zhuǎn)（躍遷）H (b) 的 磁矩同樣可以與外加磁場同向平行或反向平行，三個 H (a) 的自旋

18、有四種組合方式：（1）全是同向（2）兩同向一反向（3）一同向兩反向（4）全是反向Jab1 : 3 : 3 : 1H (b)JabJab 在（1）和（2）情況下， H (b) 周圍的磁場強度略大于外加磁場，在（3）和（4）的情況下， H (b) 周圍的磁場強度略小于外加磁場，因此，在掃描時，外加磁場略小于H時出現(xiàn)兩個吸收峰，略大于H時出現(xiàn)兩個吸收峰。 同理，假定在沒有H (a) 的情況下， H (b) 在結(jié)論：1. 自旋-自旋耦合、自旋裂分及耦合常數(shù) (spin-spin coupling, spin-spin splitting, coupling constant )這種分子中位置相近的質(zhì)子

19、自旋之間的相互作用叫做自旋-自旋耦合;自旋-自旋耦合產(chǎn)生的核磁共振信號的分裂叫自旋裂分, 相鄰兩個小峰之間的距離叫做耦合常數(shù)，用J表示，單位為Hz。 3. 等價質(zhì)子之間不產(chǎn)生裂分。2. 一組等價質(zhì)子核磁共振吸收峰被鄰近的不等價值質(zhì)子裂分為 n重峰(即：自旋裂分符合n+1規(guī)律)。4. 兩個質(zhì)子之間相隔三個共價鍵時，自旋耦合最強，這種偶合稱為三鍵偶合。結(jié)論：這種分子中位置相近的質(zhì)子自旋之間的相互作用叫做自旋-自分子中與某一質(zhì)子鄰近的質(zhì)子數(shù)為n 時，核磁共振信號分裂為n+1重峰，其強度如下：自旋裂分現(xiàn)象的分析: 分子中與某一質(zhì)子鄰近的質(zhì)子數(shù)為n 時，核磁共振信號分裂為n+四核磁共振譜在化學(xué)上的其它應(yīng)

20、用測定順反異構(gòu)體的構(gòu)型構(gòu)象的測定四核磁共振譜在化學(xué)上的其它應(yīng)用測定順反異構(gòu)體的構(gòu)型第二節(jié) 紅外光譜 (Infrared Spectroscopy : IR) 分子并非是靜止不動的，它和組成它的原子、電子都在不停的運動。在一定運動狀態(tài)下，具有一定的能量，這個能量包括電子運動，原子間的振動，分子轉(zhuǎn)動等能量。各種運動狀態(tài)均有一定的能級，有電子能級，振動能級和轉(zhuǎn)動能級。一般的電子能級振動能級轉(zhuǎn)動能級。 振動能級的躍遷需要的電子輻射正好在紅外光區(qū)，其中用的最多的是中紅外區(qū)（4000cm-1 400cm-1) 紅外光譜就是分子吸收紅外光區(qū)的電磁輻射，發(fā)生振動能級的躍遷所產(chǎn)生的分子光譜，通過紅外光譜又可以獲

21、得分子結(jié)構(gòu)的一些重要信息。因此，紅外光譜是有機分子結(jié)構(gòu)解析得又一種重要手段。研究對象：化學(xué)鍵研究內(nèi)容：化學(xué)鍵的振動規(guī)律及該規(guī)律的應(yīng)用第二節(jié) 紅外光譜 (Infrared Spect電磁波 電磁波具有波粒二象性，不同的電磁波具有不同的波長和頻率在紅外光譜中常用波數(shù)（ ）來代替頻率，單位是電磁波具有的能量：單位：電子伏特電磁波 電磁波具有波粒二象性，不同的電磁波具有不同的核磁共振紅外光譜和質(zhì)譜課件一 化學(xué)鍵振動的類型伸縮振動： 是沿著鍵軸做規(guī)律的運動，這種運動使原子間的距離增大或縮小短。伸縮振動又分為兩種：對稱伸縮和不對稱伸縮振動：彎曲振動： 使鍵角發(fā)生改變，有面內(nèi)彎曲振動和面外彎曲 CHHCHH

22、CHHCHHC+C+一 化學(xué)鍵振動的類型伸縮振動：彎曲振動：CHHCHHCHHC 一般的伸縮振動比彎曲振動的能級大一些（伸縮振動的力常數(shù)比彎曲運動的力常數(shù)大一些） 并不是每個振動方式都能在紅外光譜上都產(chǎn)生吸收峰，只有那些在振動過程中有偶極矩變化的化學(xué)鍵，才能發(fā)生震動電場， 才可能和電磁波的振動電場相互作用，從而吸收紅外光發(fā)生振動能級的躍遷并產(chǎn)生吸收峰。這就是紅外光譜的選擇規(guī)則。 例如： CO， CH3OH H2O CO2 等都是紅外活性化合物 而 H2 N2 O2 Cl2 同核雙原子分子則是非紅外活性化合物，也就是在紅外光譜上沒有吸收峰。 一般的伸縮振動比彎曲振動的能級大一些（伸縮振不同原子組

23、成的不同化學(xué)鍵對紅外吸收頻率有直接影響。 由化學(xué)鍵連接的兩個原子的振動可作為一個彈簧聯(lián)結(jié)的兩個小球的諧振子來處理。 根據(jù)虎克定律，其振動頻率與振動原子的質(zhì)量以及鍵的強度即建立常數(shù)之間的關(guān)系 振動頻率與K的平方根整整比關(guān)系，由此我們推測比較紅外吸收譜中吸收波數(shù)的大?。?鍵力常數(shù)相當(dāng)于連接彈簧的強度， 隨著結(jié)合的牢固程度的增加，振動頻率將向高波數(shù)移動。C-C C=C CC700-1200cm-1 1500-1680cm-1 2100-2300cm-1其中，m1、m是原子量，K為力常數(shù)。不同原子組成的不同化學(xué)鍵對紅外吸收頻率有直接影響。 由化學(xué)鍵 在O-H， N-H， C-H等鍵中， H的原子量較小

24、，它們的 值比別的單鍵如 C-C， C-O， C-N等都大得多， 因此，在紅外光譜中，這幾種鍵的吸收帶在頻率最高的區(qū)域2800-3700cm-1出現(xiàn)。另一方面： 越大，紅外吸收的波數(shù)值也越大。O-H， N-H， C-HC-C， C-O， C-N大家思考一下，以上兩組化學(xué)鍵在紅外光譜中那些在高波數(shù)區(qū)域有吸收，那些在低波數(shù)吸收 根據(jù)上述原理，并在研究大量有機化合物的紅外光譜的基礎(chǔ)上，歸納出各類有機化合物在紅外光譜上的吸收區(qū)域。波數(shù) 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 650指紋區(qū)官 能 團 區(qū)O-HN-HC-HC=C-HCC-HPh-H伸縮振動CCCNX=Y=Z

25、伸縮振動C=CC=NN=O伸縮振動N-H彎曲振動其它單鍵的伸縮和其他鍵的彎曲振動 4000-1500cm-1這個區(qū)域是伸縮振動產(chǎn)生的吸收峰，在此區(qū)域相互影響小，比較簡單，稱為官能團區(qū)1500-650cm-1這個區(qū)域是是由于鍵的彎曲 所產(chǎn)生的，吸收帶的位置 和強度隨化合物而異。 每一個化合物都有它自己的特點。因此叫著指紋區(qū) 在O-H， N-H， C-H等鍵中， H的原子量較小， 化學(xué)鍵的伸縮振動是在不停進行的，他有三個顯著特點：二伸縮振動的特征及規(guī)律(1) 化學(xué)鍵伸縮振動頻率只與化學(xué)鍵有關(guān)，是化學(xué)鍵的一個特征常數(shù)；(2) 伸縮振動能是量子化的，不連續(xù)的，因此就形成了不同的能級。能級的躍遷只能在兩

26、個相鄰的能級之間發(fā)生。 雙原子分子的振動能級圖 化學(xué)鍵的伸縮振動是在不停進行的，他有三個顯著特點：二伸縮(3) 伸縮振動的能級差 ，相當(dāng)于紅外光的能量因此，用紅外光照射有機樣品時，化學(xué)鍵就會吸收一份能量，實現(xiàn)振動能級的要躍遷。即： 。即意味著：化學(xué)鍵以多大的頻率振動就吸收多大頻率的光，在此頻率處就形成一個吸收峰（表現(xiàn)為吸收帶）。(3) 伸縮振動的能級差 影響紅外光譜的主要因素：吸電子作用：對C=O鍵的伸縮振動，吸電子效應(yīng)增強C=O雙鍵。共軛作用：削弱C=O雙鍵鍵力常數(shù) (K) CC C=C C-C12-18 (2150cm-1) 8-12 (1650cm-1) 4-6 (1200cm-1) 1

27、755cm-11815-1785cm-11755cm-11685-1670cm-1影響紅外光譜的主要因素：吸電子作用：對C=O鍵的伸縮振動，吸雜化方式：對C-H鍵的伸縮振動的影響振動方式：彎曲振動吸收頻率較伸縮振動的吸收頻率低得多3300cm-1C-H =C -H -C-H3100cm-12900cm-1原子質(zhì)量：C-H C-C C-O C-Cl C-Br C-I伸縮 3300 1200 1100 800 550 500 cm-1如C-H 伸縮振動 3300cm-1 彎曲振動 1340cm-1張力：C=O伸縮 1815 1780 1745 1715雜化方式：對C-H鍵的伸縮振動的影響振動方式：

28、彎曲振動吸收頻紅外光譜圖圖9.18（p216) 己烷的紅外光譜圖 橫坐標為頻率（通常用波數(shù)表示）或波長 縱坐標為吸收百分數(shù)或百分透射率（T%）紅外光譜由一些吸收帶組成，吸收帶為向下的谷，紅外光譜的波谷部分表示的是吸收峰，峰的強弱一般用符號表示相對強度： Vs(很強） s (強 ） m(中強） w （弱） v b（寬） 紅外光譜圖圖9.18（p216) 己烷的紅外光譜圖 烷烴烷烴的特征吸收主要是 C-H 伸縮振動吸收位置低于3000cm-1 在2850 - 2950 cm-1有強而尖的吸收峰，C-H 的彎曲振動在1300-1450cm-1 對分子結(jié)構(gòu)的測定比較有用。烯烴 ：烯烴作為他的官能團可以

29、由C=C和面外彎曲振動吸收來表示。也就是說確定烯鍵的存在應(yīng)在 三個區(qū)域中找出相關(guān)的特征吸收峰 =C-H 3100-3010cm-1 C=C 1675-1640cm-1 C=C-H 1000-675cm-1例 如 推測化合物C6H12的結(jié)構(gòu)烷烴例 如 推測化合物炔烴 炔烴含有 CC鍵，伸縮振動吸收在2250-2100cm-1， 盡管吸收峰強度不大， 但在該區(qū)無其他吸收峰干擾，所以最明顯的是三鍵特征吸收峰，但是對稱炔烴在該頻區(qū)無吸收。 端級炔烴 在3300cm-1 C-H 伸縮振動也為特征吸收。芳烴芳烴特征吸收峰分散在三個區(qū)域： 3100-3000 cm-1 為芳環(huán)上的C-H 的伸縮振動 1600

30、、1580、1500、1450 cm-1強度不等的四個峰（苯環(huán)骨架振動） 880-680 cm-1為面外彎曲振動該區(qū)域吸收以苯環(huán)上取代基數(shù)目和位置不同而變化 表9.3列出了一苯和鄰間對二取代苯的不同的吸收頻率。 在芳香化合物紅外光譜分析中常常用此頻區(qū)吸收判別異構(gòu)體例如：p220 推測C10H14的結(jié)構(gòu)炔烴 例如：p220 推測C10H14的結(jié)構(gòu)第三節(jié)質(zhì)譜(Mass Spectrum: MS) 質(zhì)譜是有機結(jié)構(gòu)分析的又一重要手段一質(zhì)譜的基本原理有機分子的電離和裂解有機分子中的孤對電子或成鍵電子，在高真空條件下受到高能電子束（30-70ev)的轟擊，失去一個電子，電離成一個帶正電荷的分子離子。離子經(jīng)加速導(dǎo)入質(zhì)量分析器中，然后按照質(zhì)荷比（m/z）的大小順序進行收集和記錄得到質(zhì)譜圖e電離分子離子部分裂解中性碎片碎片離子分子離子第三節(jié)質(zhì)譜(Mass Spectrum: MS) 離子源（離子化室）磁分離離子收集和記錄離子源磁分離離子收集和記錄 分子離子實際上是正離子