1、第八章 现代物理实验方法的应用1、 紫外光谱:了解 紫外光谱及其在有机物结构鉴定中的应用;2、 红外光谱:了解红外光谱及其在 有机物结构鉴定中的应用;理解重要 官能团 、苯环的特征吸收峰; 能识别简单有机分子的红外光谱图。 (一)、教学要求3、核磁共振谱:了解核磁共振的基本原理;理解化学位移概念,掌握常见 H质子 化学位移的范围;理解屏蔽效应和去屏蔽效应;理解峰面积与 H质子数目的关系理解自旋 -自旋偶合 H质子峰的分裂能识别简单有机分子的核磁共振谱图。4、质谱:了解质谱的基本原理 。 (二)、重点与难点本章的重点是能一般应用紫外光谱、红外光谱、核磁共振来表征或推导简单有机物分子结构;难点是对
2、光谱基本原理的理解和综合运用。(三)、教学内容 1、电磁波谱的一般概念。 2、紫外光谱和可见光吸收光谱:紫外光谱的产 生,紫外光谱与有机化合物分子结构的关系。 3、红外光谱:红外光谱图的表示方法,红外光谱 的产生及其与有机化合物分子结构的关系 , 4、核磁共振谱:基本知识,屏蔽效应和化学位移, 峰面积与氢原子数目,峰的裂分和自旋偶合, 磁等同和磁不等同的质子。 5、质谱。与物理常数等 宏观性质 相比 ,有机化学的波谱技术是记录有机化合物分子的 微观性质 ,揭示微观粒子的运动和相互关系 ,是研究表征有机分子结构的最有力的手段和方法。有机波谱的应用推动了有机化学的飞速发展 ,已成为研究鉴定有机化合
3、物不可缺少的工具。应用化学方法的鉴定已为辅助手段或不用。第八章 现代物理实验方法的应用 (有机波谱分析或结构表征)胆固醇 :经近 40年才确定的结构( 1889-1927)1.电磁波谱区域:宇宙线 x射线 紫外光 可见光 红外光 微波 无线电波 100nm 400nm 800nm 5105nm第一节 电磁波谱的一般概念波动性: =c / 微粒性:光量子能量: E=h = hc /, E与 成反比 , 波长越短,光子能量越大;波长的另一种表示法 波数 ,即在 1cm长度内波的数目(即波长的倒数) 2.分子吸收光谱可分为三类:E1基态激发态转动能级相对于远红外波长较长 ,测定键长键角E2振动能级相
4、对于中红外波长较短 ,测定官能团等红外光谱E3电子能级,相对于紫外或可见光波长最短主要测定共轭体系紫外可见光谱转动光谱, 振动光谱, 电子光谱 物质分子受光照射获得能量后增加原子的转动、振动或激发电子到较高的能级,从而产生 分子吸收光谱 。一 .紫外光谱及其产生:紫外光谱所用波长一般在 200400nm( 近紫外区)( 因为 200nm以下空气中 O2、 CO2有吸收、干扰大 )第二节 紫外( UV)和可见光吸收光谱紫外光主要引起分子中成键电子或未成键的外层电子的能级跃迁 产生吸收峰信号 紫外光谱三种价电子六种跃迁方式: 即 、 、 n价电子的 跃迁* *n 主要是孤电子对 基态激发态 * 相对于 200nm以下才有吸收,例如饱和烃(只有用真空紫外光谱仪才有实际意义) n * 相对于 200nm以上近紫外区 R带 ,如醛酮等羰基化合物n * 相对于 200nm以下远紫外区,如醇,醚等 * 相对于 200nm以上近紫外区 K带所以,一般紫外光谱只能测定到两种跃迁:n * R带 有 C=O 、 C=N 等的化合物 * K带 具有共轭体系的化合物