有機化學(xué) 波譜分析.ppt

1、第8章有機化合物頻譜分析、第8章目錄、8.1分子吸收光譜和分子結(jié)構(gòu)、8.2紅外頻譜(IR)、8.3核磁共振頻譜(NMR)、8.4紫外線頻譜(UV)、8.5質(zhì)譜(MS)、第8章有機化合物光譜分析、光譜光譜已成為有機結(jié)構(gòu)分析的一般方法。8.1分子吸收光譜和分子結(jié)構(gòu)，恒定波長的光與分子相互作用和吸收，作為特寫儀器記錄的是分子吸收光譜：第8章有機化合物頻譜分析，分子動能準尉和轉(zhuǎn)移，電磁波頻率滿足以下條件時：E=h分子可吸收電磁波，從低能量到高能量在這里。徐璐不同結(jié)構(gòu)的分子吸收的電磁波頻率不同，所以用儀器記錄徐璐不同波長的電磁波吸收，就能得到光譜，得到分子的結(jié)構(gòu)信息。8.1分子吸收光譜和分子結(jié)構(gòu)，電磁波

2、波長越短，頻率越快，能量越高。200800nm:引起電子動能準尉跳躍，獲得紫外線和可見光譜。2.5-25m:發(fā)生分子振動、旋轉(zhuǎn)能級轉(zhuǎn)移，得到紅外光譜。60-600MHz:原子核在外部磁場中定向能級跳躍以獲得核磁共振光譜。8.1分子吸收光譜和分子結(jié)構(gòu)，8.2紅外頻譜(IR)，紅外頻譜，8.2.1分子振動和紅外頻譜，8.2.2紅外頻譜分析，(1)紅外中官能團的吸收位置，(2) 8.2紅外頻譜(Infrared spection)紅外光譜法主要討論有機物對中紅球的吸收。8.2.1分子振動和紅外頻譜，分子的近似機械模型彈簧將球連接起來。分子的振動可以用Hookes rule解釋。在紅外光譜中，頻率通常

3、用波數(shù)表示。波數(shù)每個厘米的振動次數(shù)。波數(shù)和波長是徐璐倒數(shù)。(1cm=104m)，(1)，(1)振動方程，第八章有機化合物頻譜分析M鍵原子的質(zhì)量。不同分子的結(jié)構(gòu)不同，化學(xué)鍵力常數(shù)不同，耦合原子的質(zhì)量不同，因此振動頻率不同。當(dāng)用紅外線照射有機分子時，樣品有選擇地吸收與振動頻率匹配的波段，產(chǎn)生紅外光譜。分子振動和紅外頻譜，(2)分子振動模式，分子振動類型為拉伸振動():只更改鍵長，不更改鍵角。波數(shù)比較高。彎曲振動():僅更改鍵角度，不更改鍵長度。海浪數(shù)低。分子振動和紅外頻譜，(3)紅外吸收棒產(chǎn)生的條件，所需條件：輻射光的頻率與分子振動的頻率相似。充分條件：在振動中可以改變分子偶極矩！示例2: CS2

4、、CCl4等對稱分子的IR光譜特別簡單，可用作IR溶劑。例子1:所以分子對稱性高的人，IR光譜很簡單。分子對稱性低的人IR光譜復(fù)雜。分子振動和紅外頻譜，(4)紅外光譜的一般特征，橫坐標：波長/或波數(shù)/cm-1。紅外光譜有等波長及等波數(shù)兩種，對比標準光譜時要注意?？v坐標：吸光度a或透射比t .通常紅外光譜有530個吸收峰。分子振動和紅外頻譜，紅外光譜一般以1300cm-1為界：4001300cm-1:官能團區(qū)域，官能團感情1300650cm-1:兩種化合物確認相同的指紋區(qū)域。官能團吸收棒大部分是由成鍵原子的拉伸振動引起的，與整個分子的關(guān)系不大，其他化合物中相同官能團的出峰位置相對固定，可以用來確

5、定分子中含有哪些官能團。指紋區(qū)域吸收峰大部分與整個分子的結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)，而其他分子的指紋區(qū)域吸收可以識別兩種化合物是否相同，就像其他人徐璐有其他指紋一樣。指紋區(qū)域的吸收棒無法一一確認。示例：庚酸和癸酸紅外頻譜。分子振動和紅外頻譜，(1)紅外中官能團的吸收位置(P299表8-2)，37003200cm-1:N-H，o-H (N-H波數(shù)高于O-)氫鍵結(jié)合波數(shù)低于玻璃波數(shù))例如，政府胺、乙醇(液膜)、乙醇(CCl4)、苯甲醇的IR頻譜33002800cm-1: C-H (3000 cm-1為界3000 cm-1(討論)例如：2-苯酮、乙酸苯酯、苯乙烯的IR頻譜16501600 cm-1 :CC(不對稱

6、越強吸收)，例如1-德森的IR頻譜。1600，1500，1580，1460:苯環(huán)(苯環(huán)呼吸振動)如甲苯、苯酚的IR頻譜。1500 cm-1或更低：單關(guān)鍵區(qū)域。1450厘米-1: CH2，CH3；1380cm-1:高診斷價值(CH3)示例：CH3CH2CH(CH3)CH2CH3，十二烷IR頻譜。1000 cm-1以下，苯環(huán)和雙鍵的CH表面外彎曲振動，紅外地圖分析，苯環(huán)上的5氫連接(單替代):700，750 cm-1例：苯酚的IR 4氫連接(相鄰2替代):750 cm-1例考慮相關(guān)峰原則，重點分析強度高、特征峰。相關(guān)桿是因某個官能團的存在而出現(xiàn)的相互依存、相互確認的吸收桿。紅外分析，如庚酸IR圖，

7、示例2:分子中存在COOH，那么IR光譜中必須出現(xiàn)以下相關(guān)峰值集：示例1:如果分子中有CCH，則IR光譜中應(yīng)出現(xiàn)以下相關(guān)峰值集：例如：1-樣品中有無配對鍵、脂肪環(huán)、苯環(huán)嗎？官能團：桿的位置？搶劫？樣品中有哪些官能團？指紋區(qū)域：是否有高診斷價值的特征吸收？例如：1380厘米-1有山峰嗎？1000厘米-1以下有山峰嗎？形狀怎么樣？雙密鑰替換和配置？苯環(huán)的替代情況？附加信息：來源？合成方法？化學(xué)特征反應(yīng)？物理常數(shù)？NMR、MS、UV頻譜特征？掌握的信息越多，提供結(jié)構(gòu)表達式就越有利。檢查，比較標準頻譜，確定分子結(jié)構(gòu)。紅外頻譜分析，(4)分析實例1:十二烷紅外頻譜實例2: 3-甲基戊烷的紅外頻譜實例3: 1-辛烯的紅外頻譜實例4: 1-己烯的紅外頻譜實例5: C8H16O的紅外頻譜，實例6: C5H10O，第八章有機化合物頻譜分析，討論：羰基吸收棒的位置對感官團識別具有特別重要的意義！其他羰基的近似吸收位置：I效應(yīng)，環(huán)張力等CO波數(shù)增加；共軛效應(yīng)減少CCl4波數(shù)。例如：2-酮、乙酸苯二酚、苯二烯的IR頻譜、第8章有機化合物頻譜分析、丁胺、第8章有機化合物頻譜分析、乙醇(液膜)、第8章有機化合物頻譜分析、乙醇第8章有機化合物譜分析、第1-癸烯、第8章