1、第8章有機(jī)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(jī)化合物光譜分析、光譜光譜已成為有機(jī)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(zhǎng)的光與分子相互作用和吸收，作為特寫(xiě)儀器記錄的是分子吸收光譜：第8章有機(jī)化合物頻譜分析，分子動(dòng)能準(zhǔn)尉和轉(zhuǎn)移，電磁波頻率滿足以下條件時(shí)：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(zhǎng)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(zhǎng)越短，頻率越快，能量越高。200800nm:引起電子動(dòng)能準(zhǔn)尉跳躍，獲得紫外線和可見(jiàn)光譜。2.5-25m:發(fā)生分子振動(dòng)、旋轉(zhuǎn)能級(jí)轉(zhuǎn)移，得到紅外光譜。60-600MHz:原子核在外部磁場(chǎng)中定向能級(jí)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(dòng)和紅外頻譜，8.2.2紅外頻譜分析，(1)紅外中官能團(tuán)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(jī)物對(duì)中紅球的吸收。8.2.1分子振動(dòng)和紅外頻譜，分子的近似機(jī)械模型彈簧將球連接起來(lái)。分子的振動(dòng)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(gè)厘米的振動(dòng)次數(shù)。波數(shù)和波長(zhǎng)是徐璐倒數(shù)。(1cm=104m)，(1)，(1)振動(dòng)方程，第八章有機(jī)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(dòng)頻率不同。當(dāng)用紅外線照射有機(jī)分子時(shí)，樣品有選擇地吸收與振動(dòng)頻率匹配的波段，產(chǎn)生紅外光譜。分子振動(dòng)和紅外頻譜，(2)分子振動(dòng)模式，分子振動(dòng)類型為拉伸振動(dòng)():只更改鍵長(zhǎng)，不更改鍵角。波數(shù)比較高。彎曲振動(dòng)():僅更改鍵角度，不更改鍵長(zhǎng)度。海浪數(shù)低。分子振動(dòng)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(dòng)的頻率相似。充分條件：在振動(dòng)中可以改變分子偶極矩！示例2: CS2

4、、CCl4等對(duì)稱分子的IR光譜特別簡(jiǎn)單，可用作IR溶劑。例子1:所以分子對(duì)稱性高的人，IR光譜很簡(jiǎn)單。分子對(duì)稱性低的人IR光譜復(fù)雜。分子振動(dòng)和紅外頻譜，(4)紅外光譜的一般特征，橫坐標(biāo)：波長(zhǎng)/或波數(shù)/cm-1。紅外光譜有等波長(zhǎng)及等波數(shù)兩種，對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)光譜時(shí)要注意?？v坐標(biāo)：吸光度a或透射比t .通常紅外光譜有530個(gè)吸收峰。分子振動(dòng)和紅外頻譜，紅外光譜一般以1300cm-1為界：4001300cm-1:官能團(tuán)區(qū)域，官能團(tuán)感情1300650cm-1:兩種化合物確認(rèn)相同的指紋區(qū)域。官能團(tuán)吸收棒大部分是由成鍵原子的拉伸振動(dòng)引起的，與整個(gè)分子的關(guān)系不大，其他化合物中相同官能團(tuán)的出峰位置相對(duì)固定，可以用來(lái)確

5、定分子中含有哪些官能團(tuán)。指紋區(qū)域吸收峰大部分與整個(gè)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(shí)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(wú)法一一確認(rèn)。示例：庚酸和癸酸紅外頻譜。分子振動(dòng)和紅外頻譜，(1)紅外中官能團(tuán)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(duì)稱

6、越強(qiáng)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(dòng))如甲苯、苯酚的IR頻譜。1500 cm-1或更低：?jiǎn)侮P(guān)鍵區(qū)域。1450厘米-1: CH2，CH3；1380cm-1:高診斷價(jià)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(dòng)，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(diǎn)分析強(qiáng)度高、特征峰。相關(guān)桿是因某個(gè)官能團(tuán)的存在而出現(xiàn)的相互依存、相互確認(rèn)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(wú)配對(duì)鍵、脂肪環(huán)、苯環(huán)嗎？官能團(tuán)：桿的位置？搶劫？樣品中有哪些官能團(tuán)？指紋區(qū)域：是否有高診斷價(jià)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(lái)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(dá)式就越有利。檢查，比較標(biāo)準(zhǔn)頻譜，確定分子結(jié)構(gòu)。紅外頻譜分析，(4)分析實(shí)例1:十二烷紅外頻譜實(shí)例2: 3-甲基戊烷的紅外頻譜實(shí)例3: 1-辛烯的紅外頻譜實(shí)例4: 1-己烯的紅外頻譜實(shí)例5: C8H16O的紅外頻譜，實(shí)例6: C5H10O，第八章有機(jī)化合物頻譜分析，討論：羰基吸收棒的位置對(duì)感官團(tuán)識(shí)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(jī)化合物頻譜分析、丁胺、第8章有機(jī)化合物頻譜分析、乙醇(液膜)、第8章有機(jī)化合物頻譜分析、乙醇第8章有機(jī)化合物譜分析、第1-癸烯、第8章