1、第八章 有機(jī)化合物的波譜分析,電磁波譜與波譜分析方法,8-1 紅外光譜（IR）,一、紅外光譜的基本原理 1、伸縮振動（鍵長變，鍵角不變） 2、彎曲振動（鍵角變，鍵長不變）,分子吸收紅外區(qū)光，分子中原子振動能 級、轉(zhuǎn)動能級發(fā)生變化產(chǎn)生的吸收光譜,對稱伸 縮振動,不對稱 伸縮振動,剪切振動 面內(nèi)搖擺振動 面外搖擺振動 卷曲振動,二、紅外光譜的組成,橫坐標(biāo)：波數(shù)或波長，表示吸收峰的位置。 縱坐標(biāo)：透過率（T%），表示吸收峰的強(qiáng)度。,4000-1500cm-1為特征頻率區(qū)（官能團(tuán)區(qū)）；1500-400cm-1為指紋區(qū)。,三、重要官能團(tuán)的紅外特征吸收,四、分子結(jié)構(gòu)對基團(tuán)吸收譜帶位置的影響 1、誘導(dǎo)效應(yīng)

2、2、共軛效應(yīng) 3、張力效應(yīng),吸電子基團(tuán)（I效應(yīng)）使鄰近基團(tuán)吸收波數(shù)升高 給電子基團(tuán)（I效應(yīng)）使鄰近基團(tuán)吸收波數(shù)降低,1715 1724 1806 1828 1928,1715 1677 1665,1718 1751 1775,8-2 核磁共振譜（NMR）,一、核磁共振的基本原理,讓處于外磁場（Ho）中的自旋核接受一定頻率的電磁波輻射（射） 當(dāng)輻射的能量恰好等于自旋核兩種不同取向的能量差時，處于低能 態(tài)的自旋核吸收電磁輻射能躍遷到高能態(tài)，這種現(xiàn)象稱為核磁共振。,1H-NMR 表示氫的核磁共振，用于指示氫在碳骨架上面的位置。 13C-NMR 表示碳的核磁共振，用于指示碳的骨架是如何組成的。,二、1

3、HNMR譜圖的組成,吸收峰的組數(shù)：可以判斷有幾種不同類型的H。 峰面積：可以判斷各類H的相對數(shù)目。 峰的裂分：可以判斷臨近H的數(shù)目。 化學(xué)位移（）：可以判斷各類型H所屬的化學(xué)結(jié)構(gòu)。 偶合常數(shù)（ J ）：可以判斷各類H之間的相對位置關(guān)系。,RCHO,1,0,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,C3CH C2CH2 C-CH3 環(huán)烷烴,0.21.5,CH2Ar CH2NR2 CH2S CCH CH2C=O CH2=CH-CH3,1.73,CH2F CH2Cl CH2Br CH2I CH2O CH2NO2,24.7,0.5(1)5.5,68.5,10.512,CHCl3 (7.2

4、7),4.65.9,910,OH NH2 NH,CR2=CH-R,RCOOH,常用溶劑的質(zhì)子的化學(xué)位移值,D,特征質(zhì)子的化學(xué)位移值,1、影響化學(xué)位移的因素 （1）、誘導(dǎo)效應(yīng) （2）、共軛效應(yīng) （3）、磁各向異性,CH3-H CH3-I CH3-Br CH3-Cl CH3-OH CH3-F 0.23 2.16 2.68 3.05 3.40 4.26,CH3-CH3 CH2=CH2 HCCH 0.96 5.25 1.8,5.25 4.03 6.27,電負(fù)性大的基團(tuán)，使臨近質(zhì)子的化學(xué)位移值增大。,2、自旋偶合與自旋裂分（N+1規(guī)律）,一組化學(xué)等價(jià)的質(zhì)子，若只有一組數(shù)目 為n的鄰接質(zhì)子，則其吸收峰數(shù)目

5、為n+1。 若有兩組數(shù)目分別為n，n的鄰接質(zhì)子, 那其吸收峰數(shù)目為(n+1)(n+1)。如果鄰近不同的核與所研究的核之間有著接近或相同的偶合常數(shù)，那么譜線分裂的數(shù)目為 (n+n+1)。,d,a,b,c,三、譜圖解析,= 1/2（2 + 2n4 + n3 - n1） n4 、 n3 、 n1分別表示分子中四價(jià)、三價(jià)和一價(jià)元素的原子個數(shù),不飽和度又稱缺氫指數(shù)，是有機(jī)物分子不飽和程度的量化標(biāo)志，用希臘字母表示。規(guī)定烷烴的不飽和度是0（所有的原子均已飽和）。 =雙鍵數(shù)+叁鍵數(shù)2+環(huán)數(shù),不飽和度 =1/2(2+25-8)=2 =1/2(2+28-8)=5 =1/2(2+27+1-9)=4,分子式 C5H8O2 C8H7Br C7H9N,可能的結(jié)構(gòu),一化合物分子式C9H12O，根據(jù)其1HNM譜(下圖)，試推測該化合物結(jié)構(gòu)。, 7.2( 5 H , s )， 4.3( 2 H , s )， 3.4( 2 H , q )， 1.2( 3 H , t ),=4,C3H6O2 IR 3000cm-1 1700cm-1 =1 NMR 11.3 (單峰 1H) 2.3 (四重峰 2H) 1.2 (三重峰 3H) CH3CH2COOH,C7H8O I