波譜分析 齊大

姓名：楊凌輝專業(yè)：應(yīng)化121院系：化工學(xué)院年級：2012級學(xué)校：齊齊哈爾大學(xué)波譜分析乙酰水楊酸1理化性質(zhì)2譜圖特點3譜圖解析4感悟體會2000多年前，西方醫(yī)學(xué)的奠基人希波克拉底已發(fā)現(xiàn)，咀嚼柳樹皮可治療分娩疼痛和產(chǎn)后發(fā)熱；古羅馬人用楊樹皮的浸出液治療坐骨神經(jīng)痛；美洲印第安人用柳樹皮炮制的茶退燒；非洲霍屯都人用柳樹皮制成飲料醫(yī)治風(fēng)濕病。這些民間土藥就是天然阿司匹林。1897年，另一位德國化學(xué)家霍夫曼未解除父親的風(fēng)濕病之苦，用純水楊酸制成乙酰水楊酸，這就是沿用至今的阿司匹林。它保持了純水楊酸的退熱止痛作用，毒性和副作用卻大為降低。1853年，德國化學(xué)家杰爾赫首次合成水楊酸鹽類的前身——純水楊酸，它有退熱止痛作用，但毒性大，對胃有強(qiáng)烈的刺激。1899年，德國拜爾公司大量生產(chǎn)阿司匹林，暢銷全球。

發(fā)展史乙酰水楊酸分子結(jié)構(gòu)合成方法實驗裝置合成4-羥基香豆素產(chǎn)生紫外吸收波譜原理

分子處于基態(tài)時，電子總是優(yōu)先填充在成鍵軌道和非鍵軌道，當(dāng)吸收一定的能量的光能時，電子由成鍵軌道或n軌道躍遷到反鍵軌道上，由于一定波長的電磁波被吸收，在連續(xù)的電磁波的相應(yīng)位置上出現(xiàn)吸收信號。

不同物質(zhì)的分子或原子由于結(jié)構(gòu)不同而有不同的特征能級，故其對光的吸收具有選擇性吸收！

根據(jù)紫外吸收光譜上的吸收峰位置，推測化合物的共軛情況（p-π與π-π共軛，長與短共軛，官能團(tuán)與母體共軛的情況）及未知物的類別（芳香族，不飽和脂肪族），對單元結(jié)構(gòu)的確認(rèn)給予補(bǔ)充和輔證。紫外吸收光譜的作用1：不飽和度f=1+n4+（n3-n1）/2=1+9+(0-8)/2=62:存在的生色團(tuán)有：c=o、苯環(huán)

可能發(fā)生的躍遷有σ→σ*、π→π*、n→π*、n→σ*。

紫外波譜特征1:酯基的紅外鑒定

紅外波譜特征2：苯環(huán)的紅外鑒定紅外波譜圖1754羰基伸縮振動1693羰基伸縮振動1190C-O伸縮振動吸收峰羧酸中羥基伸縮振動吸收峰1436、1372甲基彎曲振動吸收峰3006~2548羧酸中締合羥基伸縮振動吸收峰1754與吸電子基團(tuán)相連的羰基伸縮振動吸收峰1693羰基伸縮振動吸收峰1606、1483、1459苯環(huán)骨架振動吸收峰1436、1372甲基彎曲振動吸收峰1257芳族=C-O-C伸縮振動吸峰1190酚的C-O伸縮振動吸收峰756鄰二取代苯環(huán)彎曲振動吸收峰解析

紅外光譜的原理及意義利用物質(zhì)對紅外光波的吸收進(jìn)行定性及定量分析。不同的物質(zhì)具有不同的化學(xué)鍵，其吸收波長不同（定性）；而對光波吸收的多少與物質(zhì)的量成正比，因此可以用來定量。

不同的物質(zhì)具有不同的化學(xué)鍵，其吸收波長不同，當(dāng)樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時，分子吸收了某些頻率的輻射，產(chǎn)生分子振動和轉(zhuǎn)動能級從基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷，使相應(yīng)于這些吸收區(qū)域的透射光強(qiáng)度減弱。記錄紅外光的百分透射比與波數(shù)或波長關(guān)系曲線，就得到紅外光譜。核磁共振碳譜氫譜C9H8O4111113①②③④⑤⑥核磁氫譜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常見結(jié)構(gòu)單元化學(xué)位移范圍解：圖中共有6組峰，表示分子中有6種不同化學(xué)環(huán)境的質(zhì)子。從高場到低場各組峰的質(zhì)子數(shù)可由對應(yīng)的積分曲線高度比1:1:1:1:1:3

根據(jù)圖中各類質(zhì)子化學(xué)位移的分布范圍可知：2~3區(qū)域的一組峰為飽和碳上的質(zhì)子信號，7~9的四組峰為苯環(huán)上的質(zhì)子信號，11~12區(qū)域的一組信號峰為羧基上的質(zhì)子，這與給出的結(jié)構(gòu)式相符。由苯環(huán)上質(zhì)子的化學(xué)位移值公式：δ=7.26+∑Zi

計算得：δB=7.26+0.85+0.03=8.14

δc=7.26+0.27+0.03=7.56

δD=7.26+0.18-0.13=7.31

δe=7.26-0.25+0.18=7.19所以bcde與①②③④相對應(yīng)a與⑤對應(yīng)f與⑥對應(yīng)解析在解析中主要是提供化合物中不同化學(xué)環(huán)境氫核的化學(xué)位移，再根據(jù)化學(xué)位移判斷化合物具有哪些種類的含氫官能團(tuán)，并根據(jù)峰面積說明各種類型氫的數(shù)目，還可以判斷出氫核間的耦合關(guān)系與氫核所處的化學(xué)環(huán)境。核磁共振氫譜的作用

abcd

efghC9H8O4核磁碳譜

1、飽和碳原子區(qū)：δ<100,若不直接和雜原子（o,N,F）等相連，其化學(xué)位移值一般小于55。

2、不飽和碳原子區(qū)：δ=90-160，烯碳原子和芳碳原子在該區(qū)域出峰。當(dāng)其直接與雜原子相連時δ可能會大于160。炔碳原子化學(xué)位移值范圍在70-100。

3、羰峰和疊烯區(qū)：δ>150。酸、酯、和酸酐的羰基碳原子在160-180出峰，酮和醛在200以上出峰。各類碳核的化學(xué)位移值的范圍

解：碳譜中共有八條強(qiáng)度較大的譜線，則可推測出分子結(jié)構(gòu)有一定的對稱性或者有些核的化學(xué)環(huán)境相似，可能δ值產(chǎn)生重疊現(xiàn)象。按碳譜化學(xué)位移分區(qū)規(guī)律，該化合物分為三個區(qū)域：飽和碳原子區(qū)、不飽和碳原子區(qū)、羰基區(qū)C1、2（170ppm）均為羰基碳與a相對應(yīng)；C9為甲基碳（20ppm）；其余各碳由δ=128.5+∑Ai計算得:核磁共振碳譜的作用根據(jù)碳譜處于不同環(huán)境碳核的化學(xué)位移可判斷分子中碳核的類型，碳分布，核間關(guān)系三方面結(jié)構(gòu)信息。質(zhì)譜圖設(shè)MS中m/z180為M+峰，因該峰與相鄰碎片離子峰m／z138(M-42)．m／z120(M-60)之間關(guān)系合理,故m／z180為分子離子峰。分子量180為偶數(shù)，說明化合物不含氮或偶數(shù)個氮。MS中無明顯含S、F、C1、Br、I的特征碎片離子峰存在.解析可能斷裂處如右圖質(zhì)譜的作用

主要是用于確定化合物的分子量，分子量。

通過此次做課件的經(jīng)歷，首先我再次