1、第八章 有机化合物的波谱分析 8.1 分子吸收光谱和分子结构 8.2 红外吸收光谱8.2.1 分子的振动和红外光谱(1)振动方程式(2) 分子振动模式8.2.2 有机化合物基团的特征频率8.2.3 有机化合物红外光谱举例(1)烷烃(2) 烯烃(3) 炔烃(4) 芳烃8.3 核磁共振谱8.3.1 核磁共振的产生(1) 原子核的自旋与核磁共振(2) 核磁共振仪和核磁共振谱图8.3.2 化学位移(1) 化学位移的产生 (2) 化学位移的表示方法(3) 影响化学位移的因素8.3.3 自旋偶合与自旋裂分(1)自旋偶合的产生(2) 偶合常数(3) 化学等同核和磁等同核(4) 一级谱图和 n 1规律 8.3
2、.4 NMR谱图举例8.3.5 13C 核磁共振谱简介 8.4 紫外吸收光谱8.4.1 紫外光与紫外吸收光谱8.4.2 电子跃迁类型8.4.3 紫外谱图解析8.5 质谱8.5.1 质谱的基本原理8.5.2 质谱解析表 8.1 测定有机化合物结构的主要波谱方法 波谱方法 代号 提供的信息核磁共振波谱(nuclear magnetic resonance spectroscopy)NMR 1.碳骨架2. 与碳原子相连的氢原子的化学环境红外光谱 IR 主要的官能团(infraredspectroscopy)紫外可见光谱(ultraviolet-visible spectroscopy)UV 分子中
3、电子体系质谱(mass spectrometry)MS 1.相对分子质量2. 分子式3. 分子中结构单元吸收光谱8.1 分子吸收光谱和分子结构 分子吸收光谱： 图 8.1 分子吸收光谱示意图电磁波的性质： E= h = hc /h 普朗克 (Planck)常量 : 6.63 10-34 J s 频率 ( Hz), = c 波长 (nm)c 光速 : 3 108 (ms-1)波数 (cm-1)电磁波谱与波谱分析方法 0.1nm 10nm 200nm 400nm 800 nm 2.5m 25m 100cm 1m 500m电磁波谱区域与类型： 射线X射线紫外线 可见光远紫外线 近红外线 中红外线微波
4、无线电磁波远红外线E吸收光谱 分子结构EE1E2分子结构与吸收光谱的关系： h = E = E2 E1 电子能级： UV振动能级： IR原子核自旋能级： NMR 8.2 红外吸收光谱 红外光谱的功能：鉴别分子中的某些官能团化合物吸收了红外光的能量，使得分子振动能级发生跃迁，由此产生红外光谱。 分子发生振动能级跃迁时，也伴随着转动能级的跃迁。电磁波光谱 波数 电磁波辐射 : 4000400 cm-1 区域 2.525 m 吸收峰的位置吸收峰的强度图 8.2 1己烯红外光谱图Hooke定律 : 2 1 k( )m11 + m21式中： m1， m2为成键原子的质量 (g)；K为化学键的力常数 (Ncm-1)(牛 顿 厘米 -1) 键的振动频率与力常数 (与化学键强度有关 )成正比，而与成键的原子质量成反比。 8.2.1 分子的振动和红外光谱 分子中成键的两个原子的简谐振动： (1) 振动方程式 同一类型化学键，由于环境不同，力常数并不完全相同，因此，吸收峰的位置不同 引起分子偶极矩发生变化的振动才会出现红外吸收峰。无红外吸收峰化学键极性越强，振动时偶极矩变化越大，吸收峰越强。 伸缩振动 化学键的振动方式 弯曲振动
