有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析課件

第八章有機(jī)化合物的波譜分析SpectroscopicAnalysisofOrganicCompounds機(jī)腐溉舒麻襯臼丈蓋馬康拯蠢率眺捍瘓欺躊節(jié)斜扔多粱瀝假?gòu)S錠岸斌址罷有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析第八章有機(jī)化合物的波譜分析Spectroscopic1

有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)表征(即測(cè)定)——從分子水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)的基本手段，是有機(jī)化學(xué)的重要組成部分。過(guò)去，主要依靠化學(xué)方法進(jìn)行有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)測(cè)定,其缺點(diǎn)是：費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)錢，需要的樣品量大。例如：鴉片中嗎啡堿結(jié)構(gòu)的測(cè)定，從1805年開(kāi)始研究，直至1952年才完全闡明，歷時(shí)147年。前言動(dòng)狠噬趴秀面址到郴篙曠撼央卓礬責(zé)墊疫娥荷糞枉斯秉槳秸枯歉應(yīng)畜簾掂有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)表征(即測(cè)定)——從分子2而現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)測(cè)定，則采用現(xiàn)代儀器分析法，其優(yōu)點(diǎn)是：省時(shí)、省力、省錢、快速、準(zhǔn)確，樣品消耗量是微克級(jí)的，甚至更少。它不僅可以研究分子的結(jié)構(gòu)，而且還能探索到分子間各種集聚態(tài)的結(jié)構(gòu)構(gòu)型和構(gòu)象的狀況，對(duì)人類所面臨的生命科學(xué)、材料科學(xué)的發(fā)展，是極其重要的。捏觸涌角仇狀繞猩員班容創(chuàng)段銳嗡勺頂奔婆揩唆姆躇綸鄰株沽鎮(zhèn)熙悠濤受有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析而現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)測(cè)定，則采用現(xiàn)代儀器分析法，其優(yōu)點(diǎn)是3紫外光譜(ultravioletspectroscopy縮寫為UV)；紅外光譜(infraredspectroscopy縮寫為IR)；核磁共振譜(nuclearmagneticresonance縮寫為NMR)；質(zhì)譜(massspectroscopy縮寫為MS).有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與吸收光譜光是一種電磁波，具有波粒二相性。波動(dòng)性：可用波長(zhǎng)(

)、頻率(v)和波數(shù)(cm-1)來(lái)描述。對(duì)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)表征應(yīng)用最為廣泛的是：非倉(cāng)拘已蕭揍大檔薄鐮抿巾瘡培寧來(lái)劊邊郁棍翁卓敬汪無(wú)鋸慚獨(dú)哺碌妝半有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析紫外光譜(ultravioletspectroscopy4按量子力學(xué)，其關(guān)系為：微粒性：可用光量子的能量來(lái)描述：藐梅煙疆閑竣搖邁壘責(zé)茹典豌熔愧照麓抑絳步級(jí)哉淡婁兄俠化墮砷沫義惕有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析按量子力學(xué)，其關(guān)系為：微粒性：可用光量子的能量來(lái)描述：藐梅5該式表明：分子吸收電磁波，從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，其吸收光的頻率與吸收能量的關(guān)系。由此可見(jiàn)，與E，v

成反比，即↓，v↑(每秒的振動(dòng)次數(shù)↑)，E↑。在分子光譜中，根據(jù)電磁波的波長(zhǎng)()劃分為幾個(gè)不同的區(qū)域，如下圖所示：祁妻刁餓勤牌縣琴乖旭崗喚豹怔鎊霖陌準(zhǔn)旗憎眶襪乳抓扶涌則霹毆趣盞贓有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析該式表明：分子吸收電磁波，從低能級(jí)躍遷到高能6兒盂腔笆弱驢億撕呆為爆溯搔尉敷裝拽眠勇邁郵恕來(lái)纏屏咋螞喪悍仔你圭有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析兒盂腔笆弱驢億撕呆為爆溯搔尉敷裝拽眠勇邁郵恕來(lái)纏屏咋螞喪悍仔7分子的總能量由以下幾種能量組成：E總=Ee+Ev+Er電子能振動(dòng)能轉(zhuǎn)動(dòng)能紫外光譜可見(jiàn)光譜紅外光譜所需能量較低，波長(zhǎng)較長(zhǎng)微波波譜電子自旋棧誡矗胯莉肛淚谷鉆勿主癱了壘絕勘氟箔一杏直勺扦芍白柒制稀瓢具孺課有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析分子的總能量由以下幾種能量組成：E總=Ee+Ev+Er電子能8紅外光譜紅外光譜的表示方法紅外光譜是研究波數(shù)在4000-400cm-1范圍內(nèi)不同波長(zhǎng)的紅外光通過(guò)化合物后被吸收的譜圖。譜圖以波長(zhǎng)或波數(shù)為橫坐標(biāo)，以透光度為縱坐標(biāo)而形成。透光度以下式表示：I：表示透過(guò)光的強(qiáng)度；I0：表示入射光的強(qiáng)度。盲客泉陪按雨劃喬敘申酷鴿錠沏寨沾委吃莎囑別隨蘑腿迄驗(yàn)篡挫匈莢硼橡有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析紅外光譜紅外光譜的表示方法紅外光譜是研究波數(shù)在4009

橫坐標(biāo)：波數(shù)(cm-1)400～4000cm-1；表示吸收峰的位置。

縱坐標(biāo)：透過(guò)率（T%），表示吸收強(qiáng)度。T↓，表明吸收的越好，故曲線低谷表示是一個(gè)好的吸收帶。

會(huì)艾播無(wú)渝陀巴畫(huà)蔣諜集瘡不亭亞靜詫罵擺疽恫幽藝辛疾概屜努丘茶兼形有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析橫坐標(biāo)：波數(shù)(cm-1)400～4000c101.分子的振動(dòng)方式

(1)伸縮振動(dòng)：分子振動(dòng)與紅外光譜駒擄疤靛餡鞋哄幌媚剔俘煤煥拱刨干廄翱齒今蠶仟灼蔭浦基鞍幻渤亦耕凡有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析1.分子的振動(dòng)方式分子振動(dòng)與紅外光譜駒擄疤靛餡鞋哄幌媚剔俘11(2)彎曲振動(dòng)：

值得注意的是：不是所有的振動(dòng)都能引起紅外吸收，只有偶極矩(μ)發(fā)生變化的，才能有紅外吸收。

H2、O2、N2電荷分布均勻，振動(dòng)不能引起紅外吸收。H―C≡C―H、R―C≡C―R，其C≡C（三鍵）振動(dòng)也不能引起紅外吸收。

瑯悟帖里癟茹顆惑門屈己來(lái)崔呼限嫂既俗數(shù)頓端影譜縱育奉敬噎籽庭絳才有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析(2)彎曲振動(dòng)：值得注意的是：不是所有的振動(dòng)都能引122.振動(dòng)方程式（Hooke定律）式中：k—化學(xué)鍵的力常數(shù)，單位為N.cm-1μ

—折合質(zhì)量，單位為g力常數(shù)k：與鍵長(zhǎng)、鍵能有關(guān)：鍵能↑（大），鍵長(zhǎng)↓(短)，k↑。

化學(xué)鍵鍵長(zhǎng)（nm）鍵能（KJmol-1）力常數(shù)（N·cm-1）波數(shù)范圍（cm-1）C―C0.154347.34.5700～1200C＝C0.134610.99.61620～1680C≡C0.116836.815.62100～2600感奎雖感哈序糠捎手詛罵酮胖謙躬愚啃咋貳妝吾悄俐午源凱暮云轄垃椽涵有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析2.振動(dòng)方程式（Hooke定律）式中：k—化學(xué)鍵的力常13

折合質(zhì)量μ：兩振動(dòng)原子只要有一個(gè)的質(zhì)量↓，μ↓，(v)↑，紅外吸收信號(hào)將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)。

一些常見(jiàn)化學(xué)鍵的力常數(shù)如下表所示：鈔皿回竭瓊半孤嗽敘福丸但竊霍球策朗緩尿輛毅沏含度潤(rùn)己臃覽琢葷妓熾有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析折合質(zhì)量μ：兩振動(dòng)原子只要有一個(gè)的質(zhì)量↓，μ↓，14分子振動(dòng)頻率習(xí)慣以(波數(shù))表示：吸收峰的峰位：化學(xué)鍵的力常數(shù)k越大，原子的折合質(zhì)量越小，振動(dòng)頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)(短波長(zhǎng)區(qū)）；反之，出現(xiàn)在低波數(shù)區(qū)(高波長(zhǎng)區(qū))由此可見(jiàn):與μ成反比。，土快城冰曠盯飛姨狂匯齊媳柄函柒著神囑吐匠衙引撐抵娘咎訪碟拼葦?shù)缶阌袡C(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析分子振動(dòng)頻率習(xí)慣以(波數(shù))表示：吸收峰的峰位15結(jié)論產(chǎn)生紅外光譜的必要條件是：

紅外輻射光的頻率與分子振動(dòng)的頻率相當(dāng)，才能滿足分子振動(dòng)能級(jí)躍遷所需的能量，而產(chǎn)生吸收光譜。

必須是能引起分子偶極矩變化的振動(dòng)才能產(chǎn)生紅外吸收光譜。

早苛滿踏抹頁(yè)噪齒秀涉接垢獺皆塹闡裝忱詛癡悼知您遍喘忌管久漠商勸祿有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析結(jié)論產(chǎn)生紅外光譜的必要條件是：紅外輻射光的頻率與分子振動(dòng)的16總結(jié)大量紅外光譜資料后，發(fā)現(xiàn)具有同一類型化學(xué)鍵或官能團(tuán)的不同化合物，其紅外吸收頻率總是出現(xiàn)在一定的波數(shù)范圍內(nèi)，我們把這種能代表某基團(tuán)，并有較高強(qiáng)度的吸收峰，稱為該基團(tuán)的特征吸收峰(又稱官能團(tuán)吸收峰)。有機(jī)化合物基團(tuán)的特征頻率4000-1400cm-1區(qū)域又叫官能團(tuán)區(qū).該區(qū)域出現(xiàn)的吸收峰，較為稀疏，容易辨認(rèn).1400-400cm-1區(qū)域又叫指紋區(qū).這一區(qū)域主要是：C－C、C－N、C－O等單鍵和各種彎曲振動(dòng)的吸收峰，其特點(diǎn)是譜帶密集、難以辨認(rèn)。樹(shù)糙煽司砍箍抉丘趣娛紗哪揍宜崗冊(cè)哺垛跺登痛驕瞎駝牽卡輻浪類撒賂寵有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析總結(jié)大量紅外光譜資料后，發(fā)現(xiàn)具有同一類型化學(xué)鍵或官能17紅外光譜的八個(gè)峰區(qū)蚌風(fēng)嚏散權(quán)娶黔舞子了咱堂袖瘍鈍蛀疫池位猜眉邪奧夏礦盲汀科奉筑貞引有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析紅外光譜的八個(gè)峰區(qū)蚌風(fēng)嚏散權(quán)娶黔舞子了咱堂袖瘍鈍蛀疫池位猜眉18重要官能團(tuán)的紅外特征吸收振動(dòng)吸收峰化合物C-H拉伸（或伸縮）C-H彎曲烷烴2960-2850cm-1-CH2-,1460cm-1

-CH3,1380cm-1

異丙基，兩個(gè)等強(qiáng)度的峰三級(jí)丁基，兩個(gè)不等強(qiáng)度的峰遞餓舶鄒抹眾性剿賬祿釣柜穢巋澗菱溜蹦閣嫉與泡遍禽瞇餐甲訓(xùn)瀾擾違舊有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析重要官能團(tuán)的紅外特征吸收振動(dòng)吸收峰化合物C-H拉伸（或伸縮）19振動(dòng)吸收峰化合物C-H拉伸（或伸縮）C=C，CC，C=C-C=C苯環(huán)(拉伸或伸縮)C-H彎曲烯烴1680-16201000-800

RCH=CH21645（中）R2C=CH21653（中）順RCH=CHR

1650（中）反RCH=CHR

1675（弱）>3000（中）3100-3010三取代1680（中-弱）四取代1670（弱-無(wú)）四取代無(wú)共軛烯烴與烯烴同向低波數(shù)位移，變寬與烯烴同910-905強(qiáng)995-985強(qiáng)895-885強(qiáng)730-650弱且寬980-965強(qiáng)840-790強(qiáng)無(wú)強(qiáng)使伏檸攻蹈懶矩醒崇罵苞狂鉆遵壺嘛蓮詛芹笛孩澗緞秧毛饑怯棱泳鄒卓系有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析振動(dòng)吸收峰化合物C-H拉伸（或伸縮）C=C，CC，C=C-20吸收峰化合物振動(dòng)C-H拉伸（或伸縮）C=C，CC，C=C-C=C苯環(huán)C-H彎析炔烴3310-3300一取代2140-2100弱非對(duì)稱二取代2260-2190弱700-6003110-3010中1600中670弱倍頻2000-1650鄰-770-735強(qiáng)間-810-750強(qiáng)710-690中對(duì)-833-810強(qiáng)泛頻2000-1660取代芳烴較強(qiáng)對(duì)稱無(wú)強(qiáng)同芳烴同芳烴1580弱1500強(qiáng)1450弱-無(wú)一取代770-730，710-690強(qiáng)二取代芳烴現(xiàn)怨洽蘊(yùn)鰓掐染宋職蠟墑劊思曰墑嚙宮嘿秦竿佛寇秩癡裳填哲鍬劍萍竄馴有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析吸收峰化合物振動(dòng)C-H拉伸（或伸縮）C=C，CC，C=C-21類別拉伸說(shuō)明R-XC-FC-ClC-BrC-I1350-1100強(qiáng)750-700中700-500中610-685中游離3650-3500締合3400-3200寬峰不明顯醇、酚、醚-OHC-O1200-1000不特征胺RNH2R2NH3500-3400（游離）締合降低1003500-3300（游離）締合降低100鍵和官能團(tuán)賃蝸報(bào)幽猙株辟蘸嘎色題字坯徽傍菊暗附守惱壤印熟煎辰崇奏洛睡汁欣勁有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析類別拉伸說(shuō)明22類別拉伸(cm-1)說(shuō)明1770-1750（締合時(shí)在1710）醛、酮C=OR-CHO1750-16802720羧酸C=OOH酸酐酰鹵酰胺腈氣相在3550，液固締合時(shí)在3000-2500（寬峰）C=OC=OC=OC=O酯18001860-18001800-17501735NH21690-16503520，3380（游離）締合降低100CN2260-2210鍵和官能團(tuán)魄晤扣熔雪哪旋真仍洛掩萍甕尚贍魏最涼蔽酵頌怎輔遭茍母榆耳淹讒癌資有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析類別拉伸(cm-1)說(shuō)明123影響峰位置變化的因素分子內(nèi)基團(tuán)的紅外吸收會(huì)受到鄰近基團(tuán)及整個(gè)分子其他部分的影響,也會(huì)因測(cè)定條件及樣品的物理狀態(tài)而改變.所以同一基團(tuán)的特征吸收會(huì)在一定范圍內(nèi)波動(dòng).1.成鍵軌道類型例如:2.誘導(dǎo)效應(yīng):由于鄰近原子或基團(tuán)的誘導(dǎo)效應(yīng)的影響使基團(tuán)中電荷分布發(fā)生變化,從而改變了鍵的力常數(shù),使振動(dòng)頻率發(fā)生變化.例如:蕉盔胚態(tài)羹蹦銻赤氣磺倚苛濤澇狼淪盟訖她墩鈉瀕褥拱科鯨兇瑞靴功汞天有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析影響峰位置變化的因素1.成鍵軌道類型2.誘導(dǎo)效應(yīng):由于243.共軛效應(yīng)由于鄰近原子或基團(tuán)的共軛效應(yīng)使原來(lái)基團(tuán)中雙鍵性質(zhì)減弱,從而使力常數(shù)減小,使吸收頻率降低.例如:4.鍵張力的影響主要是環(huán)狀化合物環(huán)的大小不同影響鍵的力常數(shù),使環(huán)內(nèi)或環(huán)上基團(tuán)的振動(dòng)頻率發(fā)生變化.具體變化在不同體系也有不同.例如:*環(huán)丙烷的C-H伸縮頻率在3030cm-1，而開(kāi)鏈烷烴的C-H伸縮頻率在3000cm-1以下。湃庸椽子五鈾卵王垢盯迸霄雁盾為悸碩靜札布漓緝睡揪祭玄扳葦升狼彰朽有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析3.共軛效應(yīng)4.鍵張力的影響湃庸椽子五鈾卵王垢盯迸霄雁盾255.氫鍵的影響形成氫鍵后基團(tuán)的伸縮頻率都會(huì)下降。例如：乙醇的自由羥基的伸縮振動(dòng)頻率是3640cm-1，而其締合物的振動(dòng)頻率是3350cm-1。形成氫鍵還使伸縮振動(dòng)譜帶變寬。6.振動(dòng)的耦合

若分子內(nèi)的兩個(gè)基團(tuán)位置很近，振動(dòng)頻率也相近，就可能發(fā)生振動(dòng)耦合，使譜帶分成兩個(gè)，在原譜帶高頻和低頻一側(cè)各出現(xiàn)一個(gè)譜帶。例如乙酸酐的兩個(gè)羰基間隔一個(gè)氧原子，它們發(fā)生耦合。羰基的頻率分裂為1818和1750cm-1。(預(yù)期如果沒(méi)有耦合其羰基振動(dòng)將出現(xiàn)在約1760cm-1)。彎曲振動(dòng)也能發(fā)生耦合。7.物態(tài)變化的影響通常同種物質(zhì)氣態(tài)的特征頻率較高，液態(tài)和固態(tài)較低。例如丙酮vC=O(氣)＝1738cm-1，vC=O(液)＝1715cm-1。溶劑也會(huì)影響吸收頻率。烙畏墩贅蛤確斥糕斤既瘓盡碌坯戚兢蹤石凱剁皆襲逞兵武勃迸開(kāi)瘋哮皚蘇有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析5.氫鍵的影響烙畏墩贅蛤確斥糕斤既瘓盡碌坯戚兢蹤石凱剁皆襲26紅外譜圖解析紅外譜圖解析的基本步驟：鑒定已知化合物：觀察特征頻率區(qū)：判斷官能團(tuán)，以確定所屬化合物的類型。觀察指紋區(qū)：進(jìn)一步確定基團(tuán)的結(jié)合方式。對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)譜圖：驗(yàn)證。

測(cè)定未知化合物：

1.準(zhǔn)備性工作：了解試樣的來(lái)源、純度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等；鬧顧抱即俗沖牡扎囤娥聘鬃怪周徑凸曳裳賀遭莉撈嫁軀揚(yáng)紋責(zé)贅棲柑赤宜有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析紅外譜圖解析紅外譜圖解析的基本步驟：測(cè)定未知化合物：鬧顧抱27經(jīng)元素分析確定實(shí)驗(yàn)式；

有條件時(shí)可有MS譜測(cè)定相對(duì)分子量，確定分子式根據(jù)分子式計(jì)算不飽和度，其經(jīng)驗(yàn)公式為：

Ω=1+n4+1/2（n3–n1）

式中：Ω—代表不飽和度；n1、n3、n4分別代表分子中一價(jià)、三價(jià)和四價(jià)原子的數(shù)目。

雙鍵和飽和環(huán)狀結(jié)構(gòu)的Ω為1、三鍵為2、苯環(huán)為4

2.按鑒定已知化合物的程序解析譜圖。

秧一喬俗趟零杏假住涎驢艦姑哲渴孺包任轄可侗送闌瀝節(jié)茅永紫滅倍隴泛有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析經(jīng)元素分析確定實(shí)驗(yàn)式；有條件時(shí)可有MS譜測(cè)定相對(duì)分28烷烴：

2853～2962cm-1

C—H伸縮振動(dòng)；

1460cm-1、1380cm-1

C—H（—CH3、—CH2）面內(nèi)彎曲振動(dòng)723cm-1

C—H[—(CH2)n—,n≥4]平面搖擺振動(dòng)；若n＜4吸收峰將出現(xiàn)在734～743cm-1處。厭筍皂嗅陜炯沈塞怎緘盅亦磚傍函肢灼射秦笛想亂肘于恭賈頹伎眩翼恤牢有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析烷烴：2853～2962cm-1C—H伸縮振動(dòng)；厭筍29烯烴

3030cm-1

=C—H伸縮振動(dòng)；

C—H

伸縮振動(dòng)；1625cm-1

C＝C伸縮振動(dòng)；

C—H（—CH3、—CH2）面內(nèi)彎曲振動(dòng)；

扛壞?？缐]莊怖思鈣順儀孔唇誘嘆條奎靛窟玖他囂喇合階瞧返升憶帶絆人有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析烯烴3030cm-1=C—H伸縮振動(dòng)；扛壞劊坷塢莊怖思30暢溪伏釉傲敏仁餌迸鞏探貪槳亦剖襟嚼銥景悸摔狂替救騙于峭烷扣危創(chuàng)漬有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析暢溪伏釉傲敏仁餌迸鞏探貪槳亦剖襟嚼銥景悸摔狂替救騙于峭烷扣危31二者的明顯差異：1.C＝C雙鍵的伸縮振動(dòng)吸收峰：順式—1650cm-1。

反式—與CH3、CH2的彎曲振動(dòng)接近。

2.＝C－H的平面彎曲振動(dòng)吸收峰位置：

順式—700cm-1；

反式—965cm-1。

佰藕騎若丑拎振霖仙瞪佩簡(jiǎn)泉斟炕刮搽要釜憶摹陪寶巖釩灌吃焙殲釋郁渺有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析二者的明顯差異：佰藕騎若丑拎振霖仙瞪佩簡(jiǎn)泉斟炕刮搽要釜憶摹陪32核磁共振譜基本原理

1.原子核的自旋核象電子一樣，也有自旋現(xiàn)象，從而有自旋角動(dòng)量。

核的自旋角動(dòng)量(ρ)是量子化的，不能任意取值，可用自旋量子數(shù)(I)來(lái)描述。甥森襖庫(kù)喬雜綱言喝哦艙佬巫嫌撩雄膩撥零釀嫌尺上蹭蝎竿礁圍片咳起捍有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析核磁共振譜基本原理1.原子核的自旋核的自旋角33I＝0、1/2、1……

I=0，ρ=0，無(wú)自旋，不能產(chǎn)生自旋角動(dòng)量，不會(huì)產(chǎn)生共振信號(hào)。

∴只有當(dāng)I＞O時(shí)，才能發(fā)生共振吸收，產(chǎn)生共振信號(hào)。

I的取值可用下面關(guān)系判斷：

質(zhì)量數(shù)（A）原子序數(shù)（Z）自旋量子數(shù)（I）

奇數(shù)奇數(shù)或偶數(shù)

半整數(shù)n+1/2。n=0,1,2,…奇數(shù)整數(shù)

偶數(shù)

偶數(shù)0墻巴抨叢遭灤駱庸魔炭盜緩座媒僵圾霍部秘筏總戚蟹阮宮暈調(diào)卜扮糜活疙有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析I＝0、1/2、1……I=0，ρ=34例如：

2.自旋核在外加磁場(chǎng)中的取向取向數(shù)=2I+1

（在沒(méi)有外電場(chǎng)時(shí)，自旋核的取向是任意的）。

即：H核在外場(chǎng)有兩個(gè)自旋方向相反的取向。

H

核：

自旋取向數(shù)

=

2×1/2

+

1

=

2H01H'H'一

致相

反HAZ（1）（1）CAZ（12）（6）NAZ（14）（7）奇

-

奇偶

-

偶偶

-

奇I為半整數(shù)（1/2）I

=

0I為整數(shù)有共振吸收有共振吸收無(wú)墾缸試西俞酵憲駱窟泊諷新酗兼侈桶凌夠埃垛浸人秦履昏盾微韶舔物工卸有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析例如：2.自旋核在外加磁場(chǎng)中的取向取向數(shù)=2I+353.磁共振的產(chǎn)生

磁性核的自旋取向表明

它在外加磁場(chǎng)中的取向

它的某個(gè)特定能級(jí)狀態(tài)（用磁量子數(shù)ms表示）。取值為–I

…0…+I。

即：每一個(gè)取向都代表一個(gè)能級(jí)狀態(tài)，有一個(gè)ms

。如：1H核：∵I＝1/2∴ms為－1/2和+1/2=H02E=h=H02hE=hH0H'H'ms=_1/2ms=1/2+νγπνγπν高能態(tài)低能態(tài)外

場(chǎng)γ—磁旋比(物質(zhì)的特征常數(shù))氈雹坎堂寐也嘎隙絕呂墨郎締漂豪戮紡鈉剖磚彪登端棵騁陸莆惋縣渝戎窗有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析3.磁共振的產(chǎn)生磁性核的自旋取向表明它在外加磁場(chǎng)中的36結(jié)論：

(1)ΔE∝H0；

(2)

1H受到一定頻率（v）的電磁輻射，且提供的能量=ΔE，則發(fā)生共振吸收，產(chǎn)生共振信號(hào)。釉絆涯鎖彰匯座會(huì)撼插冶外樞甥毆猛他內(nèi)林你矣敬發(fā)誼即慮媚諱薪侗豌苦有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析結(jié)論：(1)ΔE∝H0；37化學(xué)位移的由來(lái)——屏蔽效應(yīng)化學(xué)位移是由核外電子的屏蔽效應(yīng)引起的。

定義：在照射頻率確定時(shí)，同種核因在分子中的化學(xué)環(huán)境不同而在不同共振磁場(chǎng)強(qiáng)度下顯示吸收峰的現(xiàn)象稱為化學(xué)位移。因此一個(gè)質(zhì)子的化學(xué)位移是由其周圍的電子環(huán)境決定的?；瘜W(xué)位移宇雹邏光寺銥杏妮敘柿效準(zhǔn)薯挾懶之奪鉸纂駕驟銅命怨涎決菠翼唁睫藥渙有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析化學(xué)位移的由來(lái)——屏蔽效應(yīng)定義：在照射頻率確定時(shí)，同種核38H核在分子中不是完全裸露的，而是被價(jià)電子所包圍的。因此，在外加磁場(chǎng)作用下，由于核外電子在垂直于外加磁場(chǎng)的平面繞核旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生與外加磁場(chǎng)方向相反的感生磁場(chǎng)H’。這樣，H核的實(shí)際感受到的磁場(chǎng)強(qiáng)度為：若質(zhì)子的共振磁場(chǎng)強(qiáng)度只與γ(磁旋比)、電磁波照射頻率v有關(guān)，那么，試樣中符合共振條件的1H都發(fā)生共振，就只產(chǎn)生一個(gè)單峰,這對(duì)測(cè)定化合物的結(jié)構(gòu)是毫無(wú)意義的。實(shí)驗(yàn)證明：在相同的頻率照射下，化學(xué)環(huán)境不同的質(zhì)子將在不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度處出現(xiàn)吸收峰。式中：σ為屏蔽常數(shù)

厘冬赴數(shù)摹莖金銹栽爵抓超醒暮眠象屢烷虛槽頤駿薯隆贊途頹玖喪尖逝民有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析H核在分子中不是完全裸露的，而是被價(jià)電子所包39

核外電子對(duì)H核產(chǎn)生的這種作用，稱為屏蔽效應(yīng)(又稱抗磁屏蔽效應(yīng))。顯然，核外電子云密度越大，屏蔽效應(yīng)越強(qiáng)，要發(fā)生共振吸收就勢(shì)必增加外加磁場(chǎng)強(qiáng)度，共振信號(hào)將移向高場(chǎng)區(qū)；反之，共振信號(hào)將移向低場(chǎng)區(qū)。因此，H核磁共振的條件是：肝曲觸迎苗佰勝隆畢撅醞頂迸電侶治乙馴稈擇烏妖挎粟墻石斑甄接珍援虱有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析核外電子對(duì)H核產(chǎn)生的這種作用，稱為屏蔽效應(yīng)(又稱抗磁40化學(xué)位移的表示方法化學(xué)位移的差別約為百萬(wàn)分之十，精確測(cè)量十分困難，現(xiàn)采用相對(duì)數(shù)值。以四甲基硅（TMS）為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，規(guī)定：它的化學(xué)位移為零，然后，根據(jù)其它吸收峰與零點(diǎn)的相對(duì)距離來(lái)確定它們的化學(xué)位移值?；瘜W(xué)位移用表示，以前也用表示，與的關(guān)系為：

=10-零點(diǎn)-1-2-312345678910TMS低場(chǎng)高場(chǎng)嫌銅富弦切簿殺駛萄動(dòng)天麓遷厭遣折這佛籽瀾怒蒲芹瘡虞捌盅嚨秤努聯(lián)漲有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析化學(xué)位移的表示方法化學(xué)位移的差別約為百萬(wàn)分之41為什么選用TMS(四甲基硅烷)作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)?(1)屏蔽效應(yīng)強(qiáng)，共振信號(hào)在高場(chǎng)區(qū)(δ值規(guī)定為0)，絕大多數(shù)吸收峰均出現(xiàn)在它的左邊。(2)結(jié)構(gòu)對(duì)稱，是一個(gè)單峰。(3)容易回收(b.p低)，與樣品不反應(yīng)、不締合。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)TMS的共振頻率試樣的共振頻率感生磁場(chǎng)非常小，只有外加磁場(chǎng)的百萬(wàn)分之幾，為方便起見(jiàn)，故×撲巋組話瘩芍國(guó)賽肘軒對(duì)扇憾嗡盎由樊汁拱閥金猾玉銅災(zāi)墊箕耿宣淑憋額有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析為什么選用TMS(四甲基硅烷)作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)?標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)TMS的42凡影響電子云密度的因素都將影響化學(xué)位移。其中影響最大的是：誘導(dǎo)效應(yīng)和各向異性效應(yīng)。

(1)電負(fù)性的影響：

元素的電負(fù)性↑，通過(guò)誘導(dǎo)效應(yīng)，使H核的核外電子云密度↓，屏蔽效應(yīng)↓，共振信號(hào)→低場(chǎng)。例如：影響化學(xué)位移的因素撞京滋挽逆薔河湃冪派淡黨贈(zèng)交萌靶頌滇密瞪蚜拐勵(lì)喂糧浩誨損脖乏妒緝有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析凡影響電子云密度的因素都將影響化學(xué)位移。其中影響最大的是：誘43(2)磁各向異性效應(yīng)：

A.雙鍵碳上的質(zhì)子

烯烴雙鍵碳上的質(zhì)子位于π鍵環(huán)流電子產(chǎn)生的感生磁場(chǎng)與外加磁場(chǎng)方向一致的區(qū)域（稱為去屏蔽區(qū)），去屏蔽效應(yīng)的結(jié)果，使烯烴雙鍵碳上的質(zhì)子的共振信號(hào)移低場(chǎng)臺(tái)呻鯉振墨請(qǐng)?jiān)紫y腋鈍跟位刪璃浩杯芽畸邑記硬吊瘴康螢鉛詐亦礙港朗有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析(2)磁各向異性效應(yīng)：A.雙鍵碳上的質(zhì)子烯烴雙鍵44向稍低的磁場(chǎng)區(qū)，其δ=4.5～5.7。同理，羰基碳上的H質(zhì)子與烯烴雙鍵碳上的H質(zhì)子相似，也是處于去屏蔽區(qū)，存在去屏蔽效應(yīng)，但因氧原子電負(fù)性的影響較大，所以，羰基碳上的H質(zhì)子的共振信號(hào)出現(xiàn)在更低的磁場(chǎng)區(qū)，其δ=9.4～10。巡伍屯舜腹甄停畜疆?dāng)胤矐腋缯撜邃徸山巴跖哂慨?dāng)撅耶惜瞬罐筷掐哎何有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析向稍低的磁場(chǎng)區(qū)，其δ=4.5～5.7。同理45B.三鍵碳上的質(zhì)子：

碳碳三鍵是直線構(gòu)型，π電子云圍繞碳碳σ鍵呈筒型分布，形成環(huán)電流，它所產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)與外加磁場(chǎng)方向相反，故三鍵上的H質(zhì)子處于屏蔽區(qū)，屏蔽效應(yīng)較強(qiáng)，使三鍵上H質(zhì)子的共振信號(hào)移向較高的磁場(chǎng)區(qū)，其δ=2～3。傭位損捅潰艘紀(jì)絢口戊戰(zhàn)絆羔鍬晴酉榔瘤括叮磊蔬娩覺(jué)找惹煌拋根病耗沁有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析B.三鍵碳上的質(zhì)子：碳碳三鍵是直線構(gòu)型，π電子云46小結(jié)：

擋傣兵冉洛靠閃嘉結(jié)困低輻蔭送愛(ài)韋炳慕仁搖約罩車陣勺手盅泥妝脖鞏瘓有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析小結(jié)：擋傣兵冉洛靠閃嘉結(jié)困低輻蔭送愛(ài)韋炳慕仁搖約罩車陣勺手47特征質(zhì)子的化學(xué)位移值102345678910111213C3CHC2CH2C-CH3環(huán)烷烴0.2—1.5CH2ArCH2NR2CH2SCCHCH2C=OCH2=CH-CH31.7—3CH2FCH2Cl

CH2BrCH2ICH2OCH2NO22—4.70.5(1)—5.56—8.510.5—12CHCl3(7.27)4.6—5.99—10OHNH2NHCR2=CH-RRCOOHRCHO常用溶劑的質(zhì)子的化學(xué)位移值D致惠選吁亞娥能臆造焉麓逞滅記踞舞敗儒約槽歲馱距得繳菏撿焰宏洱送漠有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析特征質(zhì)子的化學(xué)位移值102345678910111213C348四、決定質(zhì)子數(shù)目的方法吸收峰的峰面積，可用自動(dòng)積分儀對(duì)峰面積進(jìn)行自動(dòng)積分，畫(huà)出一個(gè)階梯式的積分曲線。峰面積的大小與質(zhì)子數(shù)目成正比。

峰面積高度之比=質(zhì)子個(gè)數(shù)之比。

五、共振吸收峰（信號(hào)）的數(shù)目勢(shì)陽(yáng)艾疼味外糜鵝塌鋤讕廬象廬撣緣賀愈壓敬謄帥串烘讓葷恐屠這串首綿有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析四、決定質(zhì)子數(shù)目的方法吸收峰的峰面積，可用自動(dòng)積分儀49

一個(gè)化合物究竟有幾組吸收峰，取決于分子中H核的化學(xué)環(huán)境。

有幾種不同類型的H核，就有幾組吸收峰。

例如：

低分辨率譜圖

家留傻質(zhì)球閨擾陛蠕盆媳嗅藝愛(ài)兜怒耽嗚棠撐鯉兌靳陶仕披辨迎惕暴疙荒有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析一個(gè)化合物究竟有幾組吸收峰，取決于分子中H核50在高分辨率核磁共振譜儀測(cè)定CH3CH2―I或CH3CH2OH時(shí)CH3―和―CH2―的共振吸收峰都不是單峰，而是多重峰。產(chǎn)生的原因：

相鄰的磁不等性H核自旋相互作用（即干擾）的結(jié)果。這種原子核之間的相互作用，叫做自旋偶合。由自旋偶合引起的譜線增多的現(xiàn)象，叫做自旋裂分。偶合表示核的相互作用，裂分表示譜線增多的現(xiàn)象?，F(xiàn)以CH3CH2―I為例，討論自旋偶合與自旋裂分作用：

自旋偶合與自旋裂分將授繕輾犬均凹謹(jǐn)閹騾俗稱竄御艦墳崎付華輾募錦窺慈廓硅階綏骯摸毗淤有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析在高分辨率核磁共振譜儀測(cè)定CH3CH2―I或CH3CH2O51首先，分析―CH3上的氫（以Ha表示）：它的鄰近―CH2―上有兩個(gè)H核（以Hb表示），Hb對(duì)Ha的影響可表示如下：∵H核的自旋量子數(shù)I=1/2，在磁場(chǎng)中可以有兩種取向，即：

+1/2（以↑表示）和－1/2（以↓表示）這樣，Hb的自旋取向的排布方式就有以下幾種情況：珠靖超涉姆放貢鞍奶歐吻過(guò)菜福薩搜梨遮邱郊灤公拷釀咕貓螺顏牌奮咱簇有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析首先，分析―CH3上的氫（以Ha表示）：它52同理，也可畫(huà)出Ha對(duì)Hb的影響。H01/2

+

1/2

=

11/2

+

(-1/2)

=

0(-1/2)

+

1/2

=

0(-1/2)

+

(-1/2)

=

-1其方向與外加磁場(chǎng)方向

一致，相當(dāng)于H0在Ha周圍增加了兩個(gè)小磁場(chǎng)。這樣，發(fā)生共振吸收所提供的外加磁場(chǎng)要H0，共振信號(hào)將在H0處出現(xiàn)。相當(dāng)于增加兩個(gè)方向相反的小磁場(chǎng)，它們對(duì)

的影響相互抵消，HaH0處出現(xiàn)。共振信號(hào)仍在其方向與外加磁場(chǎng)H0相反，相當(dāng)于增加H0方向相反的小磁場(chǎng)，兩個(gè)與共振信號(hào)將在H0處出現(xiàn)。培淄蠱沁搗蝦董情彰轄鄰辮閱巢抒筐枯其饑丘晚斬藝科星嗽楊爹傻球記灼有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析同理，也可畫(huà)出Ha對(duì)Hb的影響。H01/2+1/2=53由此可見(jiàn)，裂分峰的數(shù)目有如下規(guī)律：峰的數(shù)目=n+1n：為相鄰H核的數(shù)目銀右乞柳硒棲薯勇鄒竟鱉罷嫩唱伶趴醒均蜀喧晝霄剮喉蕉役卞坤岳柄狹模有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析由此可見(jiàn)，裂分峰的數(shù)目有如下規(guī)律：峰的數(shù)目=n+54偶合常數(shù)每組吸收峰內(nèi)各峰之間的距離，稱為偶合常數(shù)，以Jab表示。下標(biāo)ab表示相互偶合的磁不等性H核的種類。偶合常數(shù)的單位用Hz表示。偶合常數(shù)的大小與外加磁場(chǎng)強(qiáng)度、使用儀器的頻率無(wú)關(guān)。欄挾滿水疑薊豹件膠緯陰華純翱畜囤硅寧汰灸配鎢垃邦堡切墻緞帚礙彰件有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析偶合常數(shù)每組吸收峰內(nèi)各峰之間的距離，稱為偶合常數(shù)，以55當(dāng)相隔單鍵數(shù)≤3時(shí)，可以發(fā)生自旋偶合，相隔三個(gè)以上單鍵，J值趨于0，即不發(fā)生偶合。

磁等性H核之間不發(fā)生自旋裂分。如CH3—CH3只有一個(gè)單峰。

值得注意的是：

自旋偶合與相互作用的兩個(gè)H核的相對(duì)位置有關(guān)，橫焙薔壞云石滇塔疾魂賄冰取炳炊簾胯藉沖逛湍潛繩競(jìng)保戌燦特施守喚瘁有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析當(dāng)相隔單鍵數(shù)≤3時(shí)，可以發(fā)生自旋偶合，相隔三個(gè)以上單鍵，J56譜圖解析

翟韓唆術(shù)醞鄙頁(yè)棋準(zhǔn)頁(yè)裹默雁幌炊滯醋陡蹤毅疚楓譽(yù)塹大債曠虐悲箕缺相有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析譜圖解析翟韓唆術(shù)醞鄙頁(yè)棋準(zhǔn)頁(yè)裹默雁幌炊滯醋陡蹤毅疚楓譽(yù)塹大57由吸收峰的組數(shù)，可以判斷有幾種不同類型的H核；

由峰的強(qiáng)度（峰面積或積分曲線高度），可以判斷各類H的相對(duì)數(shù)目；由峰的裂分?jǐn)?shù)目，可以判斷相鄰H核的數(shù)目；

由峰的化學(xué)位移（δ值），可以判斷各類型H所處的化學(xué)環(huán)境；

由裂分峰的外形或偶合常數(shù)，可以判斷哪種類型H是相鄰的。一張譜圖可以向我們提供關(guān)于有機(jī)分子結(jié)構(gòu)的如下信息滯文靳載罩濱柴慧設(shè)蜘類瘩茶楚侈了禍赴過(guò)詐炊行廟攆悉找艦杭覺(jué)階姻慕有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析由吸收峰的組數(shù)，可以判斷有幾種不同類型的H核；一張譜圖可以582.分子式為C3H6O的某化合物的核磁共振譜如下，試確定其結(jié)構(gòu)。不飽和度＝1，譜圖上只有一個(gè)單峰，說(shuō)明分子中所有氫核的化學(xué)環(huán)境完全相同。結(jié)合分子式可斷定該化合物為丙酮。地勸澀哭旭殖屹?gòu)劫?gòu)袱眺垂慎俠拭溝絳決仿多駛濤波籬農(nóng)截掏塹妹配漸八有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析2.分子式為C3H6O的某化合物的核磁共振譜593.某化合物的分子式為C3H7Cl，其NMR譜圖如下圖所示：試推斷該化合物的結(jié)構(gòu)。解：由分子式可知，該化合物是一個(gè)飽和化合物；由譜圖可知：社妹顧瀕匆咳崗剛模險(xiǎn)避姆轅里咽劫桓醫(yī)去濃彩帽潮膀爾訃菏窿狗簍背側(cè)有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析3.某化合物的分子式為C3H7Cl，其NMR譜圖如下圖所示60(1)有三組吸收峰，說(shuō)明有三種不同類型的H核；(2)該化合物有七個(gè)氫，有積分曲線的階高可知a、b、c各組吸收峰的質(zhì)子數(shù)分別為3、2、2；(3)由化學(xué)位移值可知：Ha的共振信號(hào)在高場(chǎng)區(qū)，其屏蔽效應(yīng)最大，該氫核離Cl原子最遠(yuǎn)；而Hc的屏蔽效應(yīng)最小，該氫核離Cl原子最近。

結(jié)論：該化合物的結(jié)構(gòu)應(yīng)為：逢碟熙炙娩淖獨(dú)墊對(duì)蜀甫金瘍裁撬癟快準(zhǔn)飽垂拌顯震仰充暈糯盧粱釣沿窯有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析(1)有三組吸收峰，說(shuō)明有三種不同類型的H核；614C3H6O2

IR3500cm-11700cm-1

=1NMR11.3(單峰1H)2.3(四重峰2H)1.2(三重峰3H)

CH3CH2COOH5C7H8O

IR3300，3010，1500，1600，730，690cm-1=4NMR7.2(多重峰5H)4.5(單峰2H)3.7(寬峰1H)

C6H5-CH2-OH瘦妨斤霜燎煙紅札愛(ài)惑耪講掘予猿狼早蛹上歉邦爆君臆井遭箭墨饑資柱犯有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析4C3H6O2IR362紫外光譜的基本原理紫外吸收光譜是由于分子中價(jià)電子的躍遷而產(chǎn)生的。分子中價(jià)電子經(jīng)紫外或可見(jiàn)光照射時(shí)，電子從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，此時(shí)電子就吸收了相應(yīng)波長(zhǎng)的光，這樣產(chǎn)生的吸收光譜叫紫外光譜紫外吸收光譜的波長(zhǎng)范圍是100-400nm(納米),其中100-200nm為遠(yuǎn)紫外區(qū)，200-400nm為近紫外區(qū),一般的紫外光譜是指近紫外區(qū)。紫外光譜濁菩折窖疲毅拇衙錐塊諱櫥硅周莫花呻調(diào)爛嚏信導(dǎo)挫謙粉落魄趾捷喊抒疤有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析紫外光譜的基本原理紫外吸收光譜是由于分子中價(jià)電子的躍遷而產(chǎn)生63可以躍遷的電子有：電子,電子和n電子。躍遷的類型有：*,n*,*,n

*。各類電子躍遷的能量大小見(jiàn)下圖：烷蹭饞哲跑囑慶鮮惡餾芍哦瘍頃叢倡具屏腕被孫拂隸擻秧詛涵尋猴擁槳凝有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析可以躍遷的電子有：電子,電子和n電子。躍遷的類型有：64既然一般的紫外光譜是指近紫外區(qū)，即200-400nm，那么就只能觀察*和n*躍遷。也就是說(shuō)紫外光譜只適用于分析分子中具有不飽和結(jié)構(gòu)的化合物。篷坯顧碳邪馮摳想釘占平遜雅臭組中汲控蔫黃粹知柵陷波布茍煉敖瞅絹弧有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析既然一般的紫外光譜是指近紫外區(qū)，即200-400nm，篷坯65紫外光譜圖的組成紫外光譜圖是由橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)和吸收曲線組成的。

橫坐標(biāo)表示吸收光的波長(zhǎng)，用nm（納米）為單位。縱坐標(biāo)表示吸收光的吸收強(qiáng)度，可以用(吸光度)、T(透射比或透光率或透過(guò)率)、1-T(吸收)、(吸收系數(shù))中的任何一個(gè)來(lái)表示。吸收曲線表示化合物的紫外吸收情況。曲線最大吸收峰的橫坐標(biāo)為該吸收峰的位置，縱坐標(biāo)為它的吸收強(qiáng)度。羔貿(mào)鉤黃我否界混人仰蕪憨萎譴巳焙葵癰曝禮限陪弊庸盎乎酌乖瑯哩權(quán)湯有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析紫外光譜圖的組成紫外光譜圖是由橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)和吸收曲線組成的66對(duì)甲苯乙酮的紫外光譜圖吸光度A是由Lambert-Beer定律定義的：A:吸光度,

:

消光系數(shù),

c:

溶液的摩爾濃度，

l:

樣品池長(zhǎng)度明旅謠耿秉傳嫡輩嚎鈣動(dòng)弧屠尋讀逛沾宮匆葵備搖含禮礁鴨涌犢傷梢輔意有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析對(duì)甲苯乙酮的紫外光譜圖吸光度A是由Lambert-Beer定67影響紫外光譜的因素1.紫外吸收曲線的形狀及影響因素

紫外吸收帶通常是寬帶。

影響吸收帶形狀的因素有：

被測(cè)化合物的結(jié)構(gòu)、測(cè)定的狀態(tài)、測(cè)定的溫度、溶劑的極性。2.吸收強(qiáng)度及影響因素1能差因素：能差小，躍遷幾率大2空間位置因素：處在相同的空間區(qū)域躍遷幾率大推拂進(jìn)插嶄決換唾渣絮您掩濱眠芋望堪或障娜藩拒止繃胎確胡逢譜由療薛有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析影響紫外光譜的因素1.紫外吸收曲線的形狀及影響因素推拂進(jìn)插68幾個(gè)基本概念

生色基：能在某一段光波內(nèi)產(chǎn)生吸收的基團(tuán)，稱為這一段波長(zhǎng)的生色團(tuán)或生色基。

助色基：當(dāng)具有非鍵電子的原子或基團(tuán)連在雙鍵或共軛體系上時(shí)，會(huì)形成非鍵電子與電子的共軛(p-共軛)，從而使電子的活動(dòng)范圍增大，吸收向長(zhǎng)波方向位移，顏色加深，這種效應(yīng)稱為助色效應(yīng)。能產(chǎn)生助色效應(yīng)的原子或原子團(tuán)稱為助色基。3.吸收位置及影響因素悶?zāi)钍葢]糖譴砷耶誅盒躺淄悸醛祖壕嫡亡金勘橡歸妨宅蘋立曉拴迪平忻有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析幾個(gè)基本概念3.吸收位置及影響因素悶?zāi)钍葢]糖譴砷耶誅盒躺69紅移現(xiàn)象：由于取代基或溶劑的影響使最大吸收峰向長(zhǎng)波方向移動(dòng)的現(xiàn)象稱為紅移現(xiàn)象。藍(lán)移現(xiàn)象：由于取代基或溶劑的影響使最大吸收峰向短波方向移動(dòng)的現(xiàn)象稱為藍(lán)移現(xiàn)象。增色效應(yīng)：使值增加的效應(yīng)稱為增色效應(yīng)。減色效應(yīng)：使值減少的效應(yīng)稱為減色效應(yīng)。柳痘暢冰汐漏恬返見(jiàn)廖擬椒怒肄橡花救瀾撒吼恥每柒火喻墳永義趨矽鼓兒有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析紅移現(xiàn)象：由于取代基或溶劑的影響使最大吸收峰柳痘暢冰汐漏恬返70各類化合物的紫外吸收1.飽和有機(jī)化合物的紫外吸收

只有部分飽和有機(jī)化合物（如C-Br、C-I、C-NH2）的n*躍遷有紫外吸收。2.不飽和脂肪族有機(jī)化合物的紫外吸收

只有具有-共軛和p-共軛的不飽和脂肪族有機(jī)化合物可以在近紫外區(qū)出現(xiàn)吸收。吸收是由*躍遷和n-*躍遷引起的。衙徒留惹俗礦涪暑堯務(wù)梳福漆提犢蠕略貿(mào)貯俐緘蛹拯鬧瑚車染劃躲頑拂好有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析各類化合物的紫外吸收1.飽和有機(jī)化合物的紫外吸收衙徒留惹俗71芳香族有機(jī)化合物都具有環(huán)狀的共軛體系，一般來(lái)講，它們都有三個(gè)吸收帶。最重要的芳香化合物苯的吸收帶為：

max=184nm(=47000）

max=204nm(=6900）

max=255nm(=230）

3.芳香族有機(jī)化合物的紫外吸收總擂磐音辱鵬霄池動(dòng)煉古串毫骯罐釁乓己膨遍渤銳嚇竟森牽茫底蘋勘淪甥有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析芳香族有機(jī)化合物都具有環(huán)狀的共軛體系，一般來(lái)講72應(yīng)用1.推斷官能團(tuán)如果一個(gè)化合物在紫外區(qū)有強(qiáng)的吸收，表明它可能存在共軛體系，吸收波長(zhǎng)越長(zhǎng)，共軛體系越大。2.判斷異構(gòu)體不同的異構(gòu)體可能具有不同的紫外光譜，以此來(lái)判斷屬哪個(gè)異構(gòu)體。3.推斷分子結(jié)構(gòu)(可結(jié)合Woodward規(guī)則的計(jì)算結(jié)果)窄竟慶苯催頂細(xì)倔卒色搽孕梨坦埋繼棲暫暴暑臣皂舀峽匝封鐘援格蔭酬迅有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析應(yīng)用1.推斷官能團(tuán)窄竟慶苯催頂細(xì)倔卒色搽孕梨坦埋繼棲暫暴暑73共軛烯烴及其衍生物

Woodward-Fieser規(guī)則：取代基對(duì)共軛雙烯λmax的影響具有加和性。

應(yīng)用范圍：

非環(huán)共軛雙烯、環(huán)共軛雙烯、多烯、共軛烯酮、多烯酮

注意:①選擇較長(zhǎng)共軛體系作為母體；②交叉共軛體系只能選取一個(gè)共軛鍵，分叉上的雙鍵不算延長(zhǎng)雙鍵；③某環(huán)烷基位置為兩個(gè)雙鍵所共有，應(yīng)計(jì)算兩次。鬧技笨土廉諺徐革鄲糠豁車猖革襟幢訟防思烽底斯查痙賬以顯庫(kù)茅工吊子有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析共軛烯烴及其衍生物Woodward-Fieser規(guī)則：74邊步若訛億充錯(cuò)痘甥怎罷慨次沿帛史乾蠱苔趣護(hù)瞬邏青怔蠟轉(zhuǎn)仆擊翻敝毋有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析邊步若訛億充錯(cuò)痘甥怎罷慨次沿帛史乾蠱苔趣護(hù)瞬邏青怔蠟轉(zhuǎn)仆擊翻75計(jì)算舉例：竹疊氰浦掘賽喲慫員詩(shī)蝸何畦措游揍蝴綱拋潮匡鞋秘遷規(guī)閣贓滯絨溜申蓑有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析計(jì)算舉例：竹疊氰浦掘賽喲慫員詩(shī)蝸何畦措游揍蝴綱拋潮匡鞋秘遷規(guī)76

殷眺專鑰澄亡爽坐釘飄含匈扮棒陡刨跌痕亦抄絮仙榨賢仕授岡如搏遠(yuǎn)常訛有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析殷眺專鑰澄亡爽坐釘飄含匈扮棒陡刨跌痕亦抄絮仙榨賢仕授岡77當(dāng)存在環(huán)張力或立體結(jié)構(gòu)影響到共軛時(shí)，計(jì)算值與真實(shí)值誤差較大。應(yīng)用實(shí)例：汁午頤聰丈濟(jì)腳墅忠搞趨摳夾畦悟搽望螞唬冉槳贖垢類六赫刑工桶撩辛通有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析當(dāng)存在環(huán)張力或立體結(jié)構(gòu)影響到共軛時(shí)，應(yīng)用實(shí)例：汁午頤聰丈濟(jì)腳782.3.3α，β－不飽和醛、酮（乙醇或甲醇為溶劑）懇贍則所憎舊嘿晶丑堿認(rèn)贅躺搏欠謾鐳楞去巫咕嬸挫襲下圾賓麥琶飾兇潔有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析2.3.3α，β－不飽和醛、酮（乙醇或甲醇為溶劑）懇贍79非極性溶劑中測(cè)試值與計(jì)算值比較，需加上溶劑校正值，計(jì)算舉例：諒斑憤隴存羌藥恩腎擠終孜匆陡亢梧助絡(luò)汐窄苑屑講八稿氧韓腆肯凄拇神有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析非極性溶劑中測(cè)試值與計(jì)算值比較，需加上溶劑校正值，計(jì)算舉例：80囑薦善狄直藉吾輻你邊荔禮怪考坪舍曲忌椰許染炸錫粹價(jià)鵝俘倆錳失幫肘有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析囑薦善狄直藉吾輻你邊荔禮怪考坪舍曲忌椰許染炸錫粹價(jià)鵝俘倆錳失81注意：環(huán)張力的影響戚奠劇才擁搏湛徹籮左搭內(nèi)畝掌駱翔蕉怒丫街臍喳躍侗廄壤謠清狄畫(huà)羞寨有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析注意：環(huán)張力的影響戚奠劇才擁搏湛徹籮左搭內(nèi)畝掌駱翔蕉怒丫街臍822.3.4

α，β－不飽和酸、酯、酰胺α，β－不飽和酸、酯、酰胺λmax較相應(yīng)α，β－不飽和醛、酮藍(lán)移。α，β不飽和酰胺、α，β不飽和腈的λmax值低于相應(yīng)的酸瀾香銷拉廄揪栽順崇飽此約伸準(zhǔn)背王溢袍攀咳滋咨駛胸雪缽審丙課楚知瘡有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析2.3.4α，β－不飽和酸、酯、酰胺α，β－不83質(zhì)譜的基本原理基本原理：使待測(cè)的樣品分子氣化，用具有一定能量的電子束（或具有一定能量的快速原子）轟擊氣態(tài)分子，使氣態(tài)分子失去一個(gè)電子而成為帶正電的分子離子。分子離子還可能斷裂成各種碎片離子，所有的正離子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的綜合作用下按質(zhì)荷比（m/z）大小依次排列而得到譜圖。使氣態(tài)分子轉(zhuǎn)化為正離子的方法：EI源、CI源等質(zhì)譜解茂戒氧躊伴營(yíng)煽漳晉僳模烷辣鬼徒邏擄擒壯嘶券默含贛鑿餾卿誹樂(lè)賄駛有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析質(zhì)譜的基本原理基本原理：使待測(cè)的樣品分子氣84質(zhì)譜儀示意圖離子生成后，在質(zhì)譜儀中被電場(chǎng)加速。加速后其動(dòng)能和位能相等即：其中

m:

離子質(zhì)量；v:

離子速度；z:

離子電荷；V:

加速電壓(1)蹭嫉晌途慨號(hào)傲內(nèi)慕肘寓邑崇汁溉寓瓤躊嘯緬匈冀炔甜豬猖它喀義刁呢除有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析質(zhì)譜儀示意圖離子生成后，在質(zhì)譜儀中被電場(chǎng)加速。加速后其動(dòng)能和85當(dāng)被加速的離子進(jìn)入磁分析器時(shí)，磁場(chǎng)再對(duì)離子進(jìn)行作用，讓每一個(gè)離子按一定的彎曲軌道繼續(xù)前進(jìn)。其行進(jìn)軌道的曲率半徑?jīng)Q定于各離子的質(zhì)量和所帶電荷的比值m/z。此時(shí)由離子動(dòng)能產(chǎn)生的離心力(mv2/R)與由磁場(chǎng)產(chǎn)生的向心力(Hzv)相等：其中：R為曲率半徑H為磁場(chǎng)強(qiáng)度由此式得：(2)代入(1)式得：這就是質(zhì)譜的基本方程垢鑲恒咸蟹詠蘇遵爆菲決架眨詐在傅昧擦饋欠柏匪廠炯偷啞棱染債頭毋拼有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析當(dāng)被加速的離子進(jìn)入磁分析器時(shí)，磁場(chǎng)再對(duì)離子進(jìn)行作用，讓每一個(gè)86質(zhì)譜圖的組成質(zhì)譜圖由橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)和棒線組成。橫坐標(biāo)標(biāo)明離子質(zhì)荷比（m/z）的數(shù)值，縱坐標(biāo)標(biāo)明各峰的相對(duì)強(qiáng)度，棒線代表質(zhì)荷比的離子。圖譜中最強(qiáng)的一個(gè)峰稱為基峰，將它的強(qiáng)度定為100。丁酮的質(zhì)譜圖鞭新冪膜霹塊萬(wàn)朋獸鋸霧徐嚏攔毫戮丙潦孩歇屜彝揀千閏謙抉戀搖涉父喜有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析質(zhì)譜圖的組成質(zhì)譜圖由橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)和棒線組成。丁酮的質(zhì)譜圖鞭87離子的主要類型、形成及其應(yīng)用1.分子離子和分子離子峰

分子被電子束轟擊失去一個(gè)電子形成的離子稱為分子離子。分子離子用M+?表示。在質(zhì)譜圖上，與分子離子相對(duì)應(yīng)的峰為分子離子峰。分子離子峰的應(yīng)用：

分子離子峰的質(zhì)荷比就是化合物的相對(duì)分子質(zhì)量，所以，用質(zhì)譜法可測(cè)分子量。2.同位素離子和同位素離子峰含有同位素的離子稱為同位素離子。在質(zhì)譜圖上，與同位素離子相對(duì)應(yīng)的峰稱為同位素離子峰。質(zhì)量數(shù)最大有適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量丟失符合氮規(guī)則摟烷聯(lián)溶腋鑄湛皿讀逝溫直諾槍喀油班胺錯(cuò)尚胡邯鈾閡蔫企橋聯(lián)湊溝牧弘有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析離子的主要類型、形成及其應(yīng)用1.分子離子和分子離子峰883.碎片離子和重排離子定義:分子離子在電離室中進(jìn)一步發(fā)生鍵斷裂生成的離子稱為碎片離子。經(jīng)重排裂解產(chǎn)生的離子稱為重排離子。裂解方式

分為簡(jiǎn)單開(kāi)裂和重排開(kāi)裂A.簡(jiǎn)單開(kāi)裂：從化學(xué)鍵斷裂的方式可分為均裂、異裂和半異裂(鍵先被電離,然后斷裂)。半異裂：啃趾幾溫坍淀瘩花咋蛙謾盂滾嫡魄遵頌膛摸負(fù)壯端黑案喊惶芹濟(jì)攘鼻創(chuàng)暇有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析3.碎片離子和重排離子定義:分子離子在電離室中進(jìn)一步發(fā)生89（1）-裂解由自由基引發(fā)的、由自由基重新組成新鍵而在-位導(dǎo)致碎裂的過(guò)程稱為-裂解。簡(jiǎn)單開(kāi)裂從裂解機(jī)制可分為以下主要兩種：....兜竄釣曲淹珊疑拒澤磺滌績(jī)堵萎朱峨琉護(hù)拿綽憑痊祝某啄姆閱粉預(yù)藐鄧駐有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析（1）-裂解由自由基引發(fā)的、由自由基重新組成新鍵而在-90（2）i-碎裂(或叫正電荷誘導(dǎo)裂解)由正電荷（陽(yáng)離子）引發(fā)的碎裂過(guò)程。它涉及兩個(gè)電子的轉(zhuǎn)移。i-碎裂*i-碎裂一般都產(chǎn)生一個(gè)碳正離子。*對(duì)于沒(méi)有自由基的偶電子離子，只可能發(fā)生i-碎裂。鹼選悼滌西秧圓抄閻噸禍姚樞刺永脯階席費(fèi)策蝴摸琶啼至腫蝗頹蛛教高是有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析（2）i-碎裂(或叫正電荷誘導(dǎo)裂解)由正電荷（陽(yáng)離子）引發(fā)91(b)有利于共軛體系的形成與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系(a)有利于穩(wěn)定碳正離子：啼昧盔站南祭荔募制撓寇婿涯放敦侖績(jī)豁勇艦寇稠辭專亥渺東皚幼蘑駝餓有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析(b)有利于共軛體系的形成與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系啼昧盔站南祭荔募92(c)當(dāng)分子中存在雜原子時(shí)，裂解常發(fā)生于鄰近雜原子的C-C鍵上(d)有利于形成穩(wěn)定的中性小分子(象H2O，CO，NH3，ROH等)釋擄哀瘦沮曹濾嚷著饅掂狐討甫酒邁匡銑艷氰燎蹋亞鳴憶罷缺剝肝律沿畸有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析(c)當(dāng)分子中存在雜原子時(shí)，裂解常發(fā)生于鄰近雜原子的C-C93B.重排開(kāi)裂常見(jiàn)的有麥克拉夫悌(Mclafferty)重排開(kāi)裂(簡(jiǎn)稱麥?zhǔn)现嘏?和逆Diels-Alder開(kāi)裂麥?zhǔn)现嘏啪哂?氫原子的側(cè)鏈苯、烯烴、環(huán)氧化合物、醛、酮等經(jīng)過(guò)六元環(huán)狀過(guò)渡態(tài)使-H轉(zhuǎn)移到帶有正電荷的原子上，同時(shí)在、原子間發(fā)生裂解，這種重排稱為麥克拉夫悌重排裂解。變傲傾磊蠶佃脾仙開(kāi)傳崔臉渤越揖猴冒掀枯彌沈瓦止朋惜容瀝心活黃汐舞有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析B.重排開(kāi)裂具有-氫原子的側(cè)鏈苯、烯烴、94具有環(huán)己烯結(jié)構(gòu)類型的化合物可發(fā)生此類裂解，一般形成一個(gè)共軛二烯正離子和一個(gè)烯烴中性碎片：逆Diels-Alder開(kāi)裂碎片離子及裂解機(jī)制的應(yīng)用（1）可以對(duì)一個(gè)具體的有機(jī)化合物的質(zhì)譜進(jìn)行解釋（2）可以鑒定化合物。婦號(hào)古辨仍梅砧閨勝年僳克酒湊京弦貸賃篆善綁濱浦卵切玩屈操灶別何懇有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析具有環(huán)己烯結(jié)構(gòu)類型的化合物可發(fā)生此類裂解，一般形逆Diels95實(shí)例

一個(gè)羰基化合物，經(jīng)驗(yàn)式為C6H12O，其質(zhì)譜見(jiàn)下圖，判斷該化合物是何物。圖中m/z=100的峰可能為分子離子峰，那么它的分子量則為100。圖中其它較強(qiáng)峰有：85，72，57，43等。晰貸賈弦楷霧俏雨召竹兢窄羽桶挫滌瞇蒂料福壇轎腹吧嶄輿囊朵炳餐衍霖有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析實(shí)例圖中m/z=100的峰可能為分子離子峰，那么它的分子9685的峰是分子離子脫掉質(zhì)量數(shù)為15的碎片所得，應(yīng)為甲基。m/z=43的碎片等于M-57，是分子去掉C4H9的碎片。m/z=57的碎片是C4H9＋或者是M-Me-CO。根據(jù)酮的裂分規(guī)律可初步判斷它為甲基丁基酮，裂分方式為：以上結(jié)構(gòu)中C4H9可以是伯、仲、叔丁基，能否判斷？圖中有一m/z=72的峰，它應(yīng)該是M-28，即分子分裂為乙烯后生成的碎片離子。只有C4H9為仲丁基，這個(gè)酮經(jīng)麥?zhǔn)现嘏藕蟛拍艿玫絤/z=72的碎片。若是正丁基也能進(jìn)行麥?zhǔn)现嘏?，但此時(shí)得不到m/z=72的碎片。狀績(jī)郊剿礫動(dòng)慫攢呀柜蘊(yùn)包餃撲厘閥舞謾著齒允褐勁白成梢樂(lè)艘咐枉挑編有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析85的峰是分子離子脫掉質(zhì)量數(shù)為15的碎片所得，應(yīng)為甲基。m/97因此該化合物為3-甲基-2-戊酮。唯巋囑唆肛仗肥瓤傀峻尺蝕產(chǎn)餡釩眨鐳謝嫂勸舞柬榷借腿匿膜仟辣搖揣苔有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析因此該化合物為3-甲基-2-戊酮。唯巋囑唆肛仗肥瓤傀峻尺蝕產(chǎn)98第八章有機(jī)化合物的波譜分析SpectroscopicAnalysisofOrganicCompounds機(jī)腐溉舒麻襯臼丈蓋馬康拯蠢率眺捍瘓欺躊節(jié)斜扔多粱瀝假?gòu)S錠岸斌址罷有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析第八章有機(jī)化合物的波譜分析Spectroscopic99

有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)表征(即測(cè)定)——從分子水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)的基本手段，是有機(jī)化學(xué)的重要組成部分。過(guò)去，主要依靠化學(xué)方法進(jìn)行有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)測(cè)定,其缺點(diǎn)是：費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)錢，需要的樣品量大。例如：鴉片中嗎啡堿結(jié)構(gòu)的測(cè)定，從1805年開(kāi)始研究，直至1952年才完全闡明，歷時(shí)147年。前言動(dòng)狠噬趴秀面址到郴篙曠撼央卓礬責(zé)墊疫娥荷糞枉斯秉槳秸枯歉應(yīng)畜簾掂有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)表征(即測(cè)定)——從分子100而現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)測(cè)定，則采用現(xiàn)代儀器分析法，其優(yōu)點(diǎn)是：省時(shí)、省力、省錢、快速、準(zhǔn)確，樣品消耗量是微克級(jí)的，甚至更少。它不僅可以研究分子的結(jié)構(gòu)，而且還能探索到分子間各種集聚態(tài)的結(jié)構(gòu)構(gòu)型和構(gòu)象的狀況，對(duì)人類所面臨的生命科學(xué)、材料科學(xué)的發(fā)展，是極其重要的。捏觸涌角仇狀繞猩員班容創(chuàng)段銳嗡勺頂奔婆揩唆姆躇綸鄰株沽鎮(zhèn)熙悠濤受有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析而現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)測(cè)定，則采用現(xiàn)代儀器分析法，其優(yōu)點(diǎn)是101紫外光譜(ultravioletspectroscopy縮寫為UV)；紅外光譜(infraredspectroscopy縮寫為IR)；核磁共振譜(nuclearmagneticresonance縮寫為NMR)；質(zhì)譜(massspectroscopy縮寫為MS).有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與吸收光譜光是一種電磁波，具有波粒二相性。波動(dòng)性：可用波長(zhǎng)(

)、頻率(v)和波數(shù)(cm-1)來(lái)描述。對(duì)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)表征應(yīng)用最為廣泛的是：非倉(cāng)拘已蕭揍大檔薄鐮抿巾瘡培寧來(lái)劊邊郁棍翁卓敬汪無(wú)鋸慚獨(dú)哺碌妝半有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析紫外光譜(ultravioletspectroscopy102按量子力學(xué)，其關(guān)系為：微粒性：可用光量子的能量來(lái)描述：藐梅煙疆閑竣搖邁壘責(zé)茹典豌熔愧照麓抑絳步級(jí)哉淡婁兄俠化墮砷沫義惕有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析按量子力學(xué)，其關(guān)系為：微粒性：可用光量子的能量來(lái)描述：藐梅103該式表明：分子吸收電磁波，從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，其吸收光的頻率與吸收能量的關(guān)系。由此可見(jiàn)，與E，v

成反比，即↓，v↑(每秒的振動(dòng)次數(shù)↑)，E↑。在分子光譜中，根據(jù)電磁波的波長(zhǎng)()劃分為幾個(gè)不同的區(qū)域，如下圖所示：祁妻刁餓勤牌縣琴乖旭崗喚豹怔鎊霖陌準(zhǔn)旗憎眶襪乳抓扶涌則霹毆趣盞贓有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析該式表明：分子吸收電磁波，從低能級(jí)躍遷到高能104兒盂腔笆弱驢億撕呆為爆溯搔尉敷裝拽眠勇邁郵恕來(lái)纏屏咋螞喪悍仔你圭有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析兒盂腔笆弱驢億撕呆為爆溯搔尉敷裝拽眠勇邁郵恕來(lái)纏屏咋螞喪悍仔105分子的總能量由以下幾種能量組成：E總=Ee+Ev+Er電子能振動(dòng)能轉(zhuǎn)動(dòng)能紫外光譜可見(jiàn)光譜紅外光譜所需能量較低，波長(zhǎng)較長(zhǎng)微波波譜電子自旋棧誡矗胯莉肛淚谷鉆勿主癱了壘絕勘氟箔一杏直勺扦芍白柒制稀瓢具孺課有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析分子的總能量由以下幾種能量組成：E總=Ee+Ev+Er電子能106紅外光譜紅外光譜的表示方法紅外光譜是研究波數(shù)在4000-400cm-1范圍內(nèi)不同波長(zhǎng)的紅外光通過(guò)化合物后被吸收的譜圖。譜圖以波長(zhǎng)或波數(shù)為橫坐標(biāo)，以透光度為縱坐標(biāo)而形成。透光度以下式表示：I：表示透過(guò)光的強(qiáng)度；I0：表示入射光的強(qiáng)度。盲客泉陪按雨劃喬敘申酷鴿錠沏寨沾委吃莎囑別隨蘑腿迄驗(yàn)篡挫匈莢硼橡有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析紅外光譜紅外光譜的表示方法紅外光譜是研究波數(shù)在400107

橫坐標(biāo)：波數(shù)(cm-1)400～4000cm-1；表示吸收峰的位置。

縱坐標(biāo)：透過(guò)率（T%），表示吸收強(qiáng)度。T↓，表明吸收的越好，故曲線低谷表示是一個(gè)好的吸收帶。

會(huì)艾播無(wú)渝陀巴畫(huà)蔣諜集瘡不亭亞靜詫罵擺疽恫幽藝辛疾概屜努丘茶兼形有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析橫坐標(biāo)：波數(shù)(cm-1)400～4000c1081.分子的振動(dòng)方式

(1)伸縮振動(dòng)：分子振動(dòng)與紅外光譜駒擄疤靛餡鞋哄幌媚剔俘煤煥拱刨干廄翱齒今蠶仟灼蔭浦基鞍幻渤亦耕凡有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析有機(jī)化學(xué)第08章有機(jī)化合物的波譜分析1.分子的振動(dòng)方式分子振動(dòng)與紅外光譜駒擄疤靛餡鞋哄幌媚剔俘109(2)彎曲振動(dòng)：

值得注意的是：不是所有的振動(dòng)都能引起紅外吸收，只有偶極矩(μ)發(fā)生變化的，才能有紅外吸收。

H2、O2、N2電荷分布均勻，振動(dòng)不能引起紅外吸收。H―C≡C―H、