第九章醌类化合物
§ 9.1 结构
§ 9.2物理性质
§ 9.3 酸性
§ 9.4 显色反应及其应用
§ 9.5 提取
§ 9.6 分离
§ 9.7 大黄
§ 9.1结构
苯醌萘醌菲醌蒽醌
9.1.1苯醌类
对苯醌：邻苯醌：
结构式实例：见书
9.1.2萘醌
自然界得到的几乎均为α－萘醌（1,4-萘醌，对醌）
从结构上考虑可以另有β（1,2-萘醌，邻醌）及amphi(2,6-萘醌)］
举例：维生素K1等。识别 @@
9.1.3菲醌
天然成分：
邻醌：丹参醌Ⅰ丹参醌ⅡＡ丹参醌ⅡＢ
对醌: 丹参新醌（甲乙丙）
9.1.4蒽醌类
包括：蒽醌衍生物及其不同还原程度的产物。
9.1.4.1单蒽核类
蒽醌衍生物（游离或成苷；其中的酚OH或COOH多以成盐形式存在）
1 分类 @@
大黄素型：羟基：分布在两侧的苯环上，例如大黄酸等。
茜草素型：羟基：分布在一侧的苯环上，例如茜草素等。
大黄素型结构平面对称，可翻转，R1、R2可互换位置。
酸性由强至弱：
-COOH 1个β-OH (2个α-OH＋1个CH2-OH) 2个α-OH
大黄酸 > 大黄素 > 芦荟大黄素 > 大黄酚、默写结构 @@
大黄素甲醚
梯度萃取
所用碱液： @@ 5% NaHCO3 5% Na2CO3 0.5% NaOH(或KOH) 1-5% NaOH
2.衍生物（还原产物）
[H] [H] 互变
蒽醌氧化蒽酚蒽酚蒽酮 [O] [O]
（易氧化，天然少见）
结构式见书 NP.146 识别 @@
9.1.4.2双蒽核类
1. 二蒽酮类衍生物
两分子蒽酮相互结合而成
例：番泻苷Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ（大黄及番泻叶中致泻的主要成分）见书 NP.148 写出区别点: @@
A – C
B – A D -- C
番泻苷Ａ是由二分子的大黄酸蒽酮葡萄糖苷经C10—C10ˊ结合而成，
在肠内该C10—C10ˊ键断裂后，产生致泻成分单分子大黄酸蒽酮。
2. 二蒽醌类等其它二聚物（略）
结合位置? 不是C10—C10ˊ
9.1.4.3蒽醌苷类的主要苷键
1. 大部分为氧苷
例如：大黄素-1-O-β-D-葡萄苷（单蒽核蒽醌苷类）
番泻苷Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ（二蒽酮苷类）
2. 个别为碳苷类 @@
（很难被水解，因为Ｃ原子上无共享电子对，不易质子化）
例如：
芦荟苷系蒽酮碳苷（糖做为侧链经Ｃ-Ｃ键直接与蒽环连接），
为芦荟致泻的主要成分。
§9.2 物理性质
1．颜色：
颜色酚OH助色团 @@
无色：没有
有色：有，引入
色深：越多，色越深，黄－橙－棕红－紫红
2．升华等特性：游离醌类多具有升华性（区别苷类）
小分子苯醌及萘醌并具有挥发性，能随水蒸汽蒸馏。
及时小结
3．溶解性：
苷元与苷有显著差异，基本符合一般规律。
特殊性：
其苷类在热水中可溶，冷水中溶解度降低。
??
及时小结
§9.3 酸性
1. 酸性强弱顺序及pH 梯度萃取
提问
酸性由强至弱的排列顺序：
α-OH –COOH β-OH ？？
一个 含两个或更多的 一个 含两个或更多的
含 –COOH > 含两个或 > 含一个β-OH > 含两个或 > 含一个α-OH
更多的β-OH 更多的α-OH
萃取用碱水：
5%NaHCO 3 5%Na 2CO 3 1%NaOH 5%NaOH
(或KOH)
2. 根据结构式，能够分析其酸性强弱、排序、并选择萃取所需的碱液
练习： @@
大黄酚等５种成分N Ｐ147 茜草素等３种成分 NP147 另４种成分NP153
P. 179
怎样确定pH 条件:
一般规律 文献 预试
§9.4 显色反应及其应用
熟悉蒽醌类化合物的显色反应及其应用
看书 P. 150 – 152 记忆重点
§9.5 提取
9.5.1一般游离醌类的提取方法 NP.152
提取方法适用成分
1 有机溶剂提取一般亲脂醌类适用（常用氯仿、苯等）
2 碱溶酸沉带酚OH的醌类
3 水蒸汽蒸馏小分子量的苯醌、萘醌
练习：分离上述醌类混合物 ( ) 试写出流程图
9.5.2蒽醌类的提取方法
注意事项:
先酸化后用有机溶剂抽提, 因植物体内的酚OH、COOH常以成盐形式存在，
成盐之醌类难溶于醇、氯仿等有机溶剂。
1.苷类提取
水提: 热水提取法碱水提取法 ( 碱溶酸沉法 )
醇提: 得到 ( 苷 + 苷元 )
2.苷元提取
醇提
亲脂溶剂提取
§9.6 分离
9.6.1 分离游离羟基蒽醌（总苷元细分） NP.152
1.pH梯度萃取法
题型2. 层析法
层析法思路：
亲脂性成分亲水性吸附剂
（１）选氧化铝 (—)因酚OH多，会致化学吸附。
亲脂性成分硅胶 (+)
磷酸氢钙 (+)吸附强弱顺序：
酸性强的 > 酸性弱的
（２）含酚OH、且数目不一者
选聚酰胺层析（ NP. 28 -- 29 ）
吸附强度参照常规：与酚OH的位置
及数目有关
9.6.2 分离蒽醌苷类与游离蒽醌衍生物（分离苷与苷元）
方法：亲脂溶剂抽提法例如，氯仿抽提原理：苷元可溶，苷不溶
注意事项：先酸化后抽提（前文已述）
举例：波希鼠李皮或中提取分离上述苷与苷元
主要步骤：见二版
１．HOAc酸化，风干3抽提（分离出苷元及其它游离蒽醌衍生物）
２．残渣风干, EtOH热浸，（提出总蒽醌苷）
３．碱沉酸溶, 与其它非酸性成分分离（初步精制）：
碱沉: 酚OH或COOH与碱成盐，难溶乙醇, 滤出 (杂质留于滤液 )，
酸溶: 沉淀酸化溶于乙醇 (杂质留于残渣 )。
４．减压蒸干醇溶液, 用 iso-PrOH 重结晶：得精制总蒽醌苷类
9.6.3 总蒽醌苷类的精制、分离 NP.154 四
精制：
1.铅盐法：沉淀: 蒽醌苷类滤液: 碱性、中性杂质
悬浮水中, 通入H2S
脱铅浓缩水液苷类沉淀。
２．溶剂法（n-BuOH萃取法）：分离水溶性杂质
（强亲水性成分、小分子成分）
分离：层析法
１．聚酰胺层析：酚OH数目、位置不同，形成氢键的能力不同
２．葡聚糖凝胶法：按分子量由大到小的顺序先后流出，例如：@@
试判断层析流出先后顺序:
蒽醌二葡萄糖苷
蒽醌单糖苷
二蒽酮苷（番泻苷A、B、C、D）
游离苷元
二蒽酮苷（番泻苷A、B、C、D）（最先洗脱）
蒽醌二葡萄糖苷
蒽醌单糖苷
游离苷元（最后洗脱）
§9.7 大黄
（常用中药作用广泛效果较好）
9.7.1主要成分及其化学结构
羟基蒽醌衍生物（５种成分）总量约为2—5%，其中游离型仅占约1/10—1/5，大部分成苷。另含鞣质10—30%，具止泻作用（与蒽苷泻下作用恰恰相反）
鞣质: 又称单宁, 是存在于植物界的一类结构比较复杂的多元酚类化合物。
能沉淀蛋白质，可用于鞣皮（致密、柔韧、不易腐败、难以透水）
收敛止泻
涩？
9.7.2酸性：
强弱不同，见前述。
9.7.3提取分离鉴定方法
“大黄中蒽醌类成分的提取分离与鉴定”专业实验实验九
提取：两相水解提取方法（保护苷元）
大黄50g，破碎（成小块，装250ml 圆底烧瓶）
加20% H2SO4 (V/V) 50ml，拌匀，浸润
加CHCl3 125ml水浴回流 3.5小时
冷却（冷凝装置不拆，撤加热，换冷水浴）
过滤除渣（2 –3层纱布），滤液收于分液漏斗
分出下层氯仿液，水洗（50ml）至pH 4—5，备下步分离用
分离：
氯仿总提取液（含总苷元）题型 @@
）
碱水液
)
滤液沉淀
干燥氯仿层
回收
滤液沉淀溶剂
大黄酸粗品干燥残渣
(含-COOH)含大黄酚、
大黄素粗品大黄素甲醚)
(含一个β-OH)干燥 (仅含２个
α-OH)
芦荟
(２个α-OH
＋１个CH2-OH)
鉴定：纸层析
层析用滤纸，卷筒，（伸开复原）点样，展开剂：水饱和的甲苯
显色：醋酸镁乙醇溶液
见图谱：１总苷元２萃取出的３份样品
9.7.4生物活性
大黄游离蒽醌：抗菌苷元
大黄蒽苷：泻下
大黄鞣质：止泻（与蒽苷泻下相反）
泻下机理：苷具保护作用，经消化道到大肠后再分解:
酶或细菌
苷苷元（刺激大肠）肠蠕动↑泻下
分解
泻下活性由强至弱：
二蒽酮苷（番泻苷Ａ最强） >蒽醌苷（其中大黄酸苷最强）>游离蒽醌
生用泻下
炒炭止泻止血。
检测：蒽衍生物总量下降为原量的1/3，鞣质较稳定。
复习题（本节）要求:
1．掌握苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌类化合物的基本结构及其分类，能够写出其基本母核、
结构式及其定位符号；据结构式能够写出其大小类别。
了解重点化合物的结构特点。默写大黄蒽醌5个苷元的结构式 @@
2．熟悉醌类化合物的颜色、升华性、溶解性及其与结构的关系
掌握蒽醌类化合物的酸性、酸性强弱与结构的关系，及其在提取分离中的应用
3．掌握醌类化合物的一般提取方法
简述游离醌类的常用提取方法、原理、及其适用范围。 3种
练习：分离9.5.1中的3类醌类的混合物试写出流程图
简述蒽醌类的常用提取方法和注意事项。
4．掌握醌类化合物的一般分离方法（总苷元细分 // 总苷元与总苷的分离）
简述：
分离游离羟基蒽醌的常用分离方法，并举例说明主要步骤、或层析洗脱顺序等。
分离蒽醌苷类与游离蒽醌衍生物（分离苷与苷元）的常用方法、主要步骤、及其原理、目的。
请举出实例（波希鼠里皮及番泻叶）。5．总蒽醌苷类的精制、分离（总苷精制和细分）
简述蒽醌苷类的精制方法、分离方法以及有关原理、目的。 2 + 2
试选择适宜的层析方法分离下述成分，并判断其洗脱顺序: 选择方法
蒽醌二葡萄糖苷（重点掌握）判断顺序
蒽醌单糖苷
二蒽酮苷（番泻苷A、B、C、D）
游离苷元
6．熟悉醌类化合物的显色反应及其应用（反应名称 +阳性成分 // 共性 + 个性）
看书 NP. 150 – 152记忆重点
各章复习要求类似：结构、性质、提取、分离、检识主线 + 笔记纲目重点（强调）
加20% H2SO4(V/V) 50ml，拌匀，浸润
加CHCl3 125ml 水浴回流 3.5小时
冷却（冷凝装置不拆，撤加热，换冷水浴）
过滤除渣（2 –3层纱布），
滤液收于分液漏斗
分出下层氯仿液，水洗（50ml）至pH 4—5，备下步分离用
分离：
题型 @@
）
滤液沉淀
干燥氯仿层
回收
滤液沉淀溶剂大黄酸粗品干燥残渣
(含-COOH) (含大黄酚、
大黄素粗品沉淀大黄素甲醚) (含一个β-OH) 干燥 (仅含２个α-OH)
题型@@芦荟大黄素粗品
据结构式写出分离流程 (２个α-OH＋１个CH2-OH)
鉴定：纸层析
层析用滤纸，卷筒，（伸开复原）点样，展开剂：水饱和的甲苯
显色：醋酸镁乙醇溶液
见图谱：１总苷元２萃取出的３份样品
9.7.4生物活性
大黄游离蒽醌：（抗菌）苷元
大黄蒽苷：（泻下）
第九章醌类化合物 § 9.1 结构 § 9.2物理性质 § 9.3 酸性 § 9.4 显色反应及其应用 § 9.5 提取 § 9.6 分离 § 9.7 大黄 § 9.1结构 苯醌萘醌菲醌蒽醌 9.1.1苯醌类 对苯醌：邻苯醌： 结构式实例：见书 9.1.2萘醌 自然界得到的几乎均为α－萘醌（1,4-萘醌，对醌） 从结构上考虑可以另有β（1,2-萘醌，邻醌）及amphi(2,6-萘醌)］ 举例：维生素K1等。识别 @@ 9.1.3菲醌 天然成分： 邻醌：丹参醌Ⅰ丹参醌ⅡＡ丹参醌ⅡＢ 对醌: 丹参新醌（甲乙丙） 9.1.4蒽醌类 包括：蒽醌衍生物及其不同还原程度的产物。 9.1.4.1单蒽核类 蒽醌衍生物（游离或成苷；其中的酚OH或COOH多以成盐形式存在） 1 分类 @@ 大黄素型：羟基：分布在两侧的苯环上，例如大黄酸等。 茜草素型：羟基：分布在一侧的苯环上，例如茜草素等。 大黄素型结构平面对称，可翻转，R1、R2可互换位置。 酸性由强至弱： -COOH 1个β-OH (2个α-OH＋1个CH2-OH) 2个α-OH 大黄酸 > 大黄素 > 芦荟大黄素 > 大黄酚、默写结构 @@ 大黄素甲醚 梯度萃取 所用碱液： @@ 5% NaHCO3 5% Na2CO3 0.5% NaOH(或KOH) 1-5% NaOH
2.衍生物（还原产物） [H] [H] 互变 蒽醌氧化蒽酚蒽酚蒽酮 [O] [O] （易氧化，天然少见） 结构式见书 NP.146 识别 @@ 9.1.4.2双蒽核类 1. 二蒽酮类衍生物 两分子蒽酮相互结合而成 例：番泻苷Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ（大黄及番泻叶中致泻的主要成分）见书 NP.148 写出区别点: @@ A – C B – A D -- C 番泻苷Ａ是由二分子的大黄酸蒽酮葡萄糖苷经C10—C10ˊ结合而成， 在肠内该C10—C10ˊ键断裂后，产生致泻成分单分子大黄酸蒽酮。 2. 二蒽醌类等其它二聚物（略） 结合位置? 不是C10—C10ˊ 9.1.4.3蒽醌苷类的主要苷键 1. 大部分为氧苷 例如：大黄素-1-O-β-D-葡萄苷（单蒽核蒽醌苷类） 番泻苷Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ（二蒽酮苷类） 2. 个别为碳苷类 @@ （很难被水解，因为Ｃ原子上无共享电子对，不易质子化） 例如： 芦荟苷系蒽酮碳苷（糖做为侧链经Ｃ-Ｃ键直接与蒽环连接）， 为芦荟致泻的主要成分。 §9.2 物理性质 1．颜色： 颜色酚OH助色团 @@ 无色：没有 有色：有，引入 色深：越多，色越深，黄－橙－棕红－紫红 2．升华等特性：游离醌类多具有升华性（区别苷类） 小分子苯醌及萘醌并具有挥发性，能随水蒸汽蒸馏。 及时小结
有机化合物结构与性质 考点一官能团的结构与性质 Z 真题感悟hen ti gan wu (课前) 1．(2018·全国Ⅲ·9)苯乙烯是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法错误的是(C) A．与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应 B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯 D．在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯 [解析]C错：与氯化氢的反应是发生在碳碳双键上的加成反应，产物是氯代苯乙烷。A对：“铁粉”“液溴”是苯乙烯()在苯环上发生溴代反应的条件。B对：含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色。D对： 含有碳碳双键，能发生加聚反应生成聚苯乙烯。 2．(2018·北京·10)一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高，广泛用作防护材料。其结构片段如下图。
下列关于该高分子的说法正确的是(B) A．完全水解产物的单个分子中，苯环上的氢原子具有不同的化学环境 B．完全水解产物的单个分子中，含有官能团—COOH或—NH2 C．氢键对该高分子的性能没有影响 D．结构简式为 [解析]B对：该高分子完全水解生成和，分别含有官能团—COOH、—NH2。A错：水解生成的单个分子是对称结构，苯环上的氢原子具有相同的化学环境。C错：氢键对高分子的性能有影响。D错：该高分子化合物的结构简 式为。 3．(2017·江苏)萜类化合物广泛存在于动植物体内，关于下列萜类化合物的说法正确的是(C) A．a和b都属于芳香族化合物 B．a和c分子中所有碳原子均处于同一平面上 C．a、b和c均能使酸性KMnO4溶液褪色 D．b和c均能与新制的Cu(OH)2反应生成红色沉淀 [解析]a中没有苯环，不属于芳香族化合物，A项错误；a、c中所有碳原子不可能共平面，B项错误；a中的碳碳双键、b中的羟基以及与苯环相连的甲基、c中的醛基均可以被酸性KMnO4溶液氧化，C项正确；与新制Cu(OH)2反应的官能团为醛基，只有c可以与新制Cu(OH)2反应，而b不能，D项错误。
第一章 紫外光谱 一、简答 1．丙酮的羰基有几种类型的价电子。试绘出其能级图，并说明能产生何种电子跃迁？各种跃迁可在何区域波长处产生吸收？ 2．指出下述各对化合物中，哪一个化合物能吸收波长较长的光线（只考虑π→π*跃迁）。 (2) (1) 及 NHR 3 CH CH OCH 3 CH 及CH 3 CH CH 2 3．与化合物（A ）的电子光谱相比，解释化合物（B ）与（C ）的电子光谱发生变化的原因（在乙醇中）。 (C)(B) (A) 入max ＝420 εmax ＝18600 入max ＝438 εmax ＝22000 入max ＝475 εmax ＝320003 N N N NO HC 32(CH )2 N N N NO H C 32(CH )2 2 32(CH )(CH )23N N N NO 4．苯胺在λmax 处的εmax 为1430，现欲制备一苯胺水溶液，使其透光率为30%（1cm 比色池），试问制备100ml 该溶液需取多少克苯胺？ 二、分析比较 1．指出下列两个化合物在近紫外区中的区别： CH CH 3 2 (A)(B) 2．某酮类化合物，当溶于极性溶剂中（如乙醇中）时，溶剂对n →π* 跃迁及π→π* 跃迁有何影响？用能级图表示。 3．试述对二烷基苯甲酸在下面一些溶剂中的紫外光谱的区别： λ乙醚 max =277nm εmax ＝20600 λEtOH max =307nm εmax ＝19000 N R R COOH
λHCl max =307nm εmax ＝970 三、试回答下列各问题 1．某酮类化合物λhexane max ＝305nm ，其 λEtOH max =307nm,试问，该吸收是由n→π*跃迁还是π→π* 跃 迁引起的？ 2. 1,1二苯乙烯（A ）在环己烷中的UV 光谱与蒽（B ）的UV 光谱有相当大的区别。在浓硫酸中这两个化合物UV 光谱非常相似，见表1-5，而在稀硫酸中又与环己烷中的UV 光谱相同，试问在浓硫酸中这两个化合物发生了什么变化？ 表1-1 化合物（A ）和（B ）在不同溶剂中的λma 四.计算下述化合物的λmax ： 1. 计算下列化合物的λmax ： 2.计算全反式西红柿烯（结构如下）的λmax 及εmax ： 3.计算一叶萩碱在乙醇中的λmax ： N O O 4.计算下列化合物的λmax ：
有机化合物的结构特点 【学习目标】 1．通过有机物中碳原子的成键特点，了解有机物存在异构现象是有机物种类繁多的原因之一； 2．掌握同分异构现象的含义，能判断简单有机物的同分异构体，初步学会同分异构体的书写。 【要点梳理】 要点一、有机化合物中碳原子的成键特点 1．碳元素位于第二周期ⅣA族，碳原子的最外层有4个电子，很难得到或失去电子，通常以共用电子对的形式与其他原子形成共价键，达到最外层8个电子的稳定结构。 说明：根据成键两原子间共用电子的对数，可将共价键分为单键、双键和三键。即成键两原子间共用一对电子的共价键称为单键，共用两对电子的共价键称为双键，共用三对电子的共价键称为三键。 2．由于碳原子的成键特点，在有机物分子中，碳原子总是形成4个共价键，每个碳原子不仅能与氢原子或其他原子(如氧、氯、氮、硫等)形成4个共价键，而且碳原子之间可以形成单键(C—C)、双键(C＝C)、三键(C≡C)。多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链，碳链也可以带有支链，还可以结合成碳环，碳链与碳环也可以相互结合，因此，含有原子种类相同，每种原子数目也相同的分子，其原子可能具有多种不同的结合方式，形成具有不同结构的分子。 说明： (1)在有机物分子中，碳原子仅以单键与其他原子形成4个共价键，这样的碳原子称为饱和碳原子，当碳原子以双键或三键与其他原子成键时，这样的碳原子称为不饱和碳原子。 (2)同种元素的原子间形成的共价键称为非极性键，不同种元素的原子间形成的共价键称为极性键。共价键的极性强弱与两个成键原子所属元素的电负性差值大小有关，电负性差值越大，键的极性就越强。 种类实例含义应用范围 化学式CH4C2H2 (甲烷) (乙炔) 用元素符号表示物质分子组成的式 子。可反映出一个分子中原子的种类 和数目 多用于研究分子晶体 最简式(实验式) 乙烷最简式为CH3， C6H12O6的最简式为 CH2O ①表示物质组成的各元素原子最简 整数比的式子②由最简式可求最简 式量 ①有共同组成的物质②离 子化合物、原子晶体常用它 表示组成 电子式用小黑点等记号代替电子，表示原子 最外层电子成键情况的式子多用于表示离子型、共价型的物质 结构式①具有化学式所能表示的意义，能反 映物质的结构②表示分子中原子的 结合或排列顺序的式子，但不表示空 间构型①多用于研究有机物的性质②能反映有机物的结构，有机反应常用结构式表示 结构简式(示性式) CH3—CH3 (乙烷) 结构式的简便写法，着重突出结构特 点(官能团) 同“结构式”① 球棍模型小球表示原子，短棍表示价键用于表示分子的空间结构 (立体形状) 比例模型用不同体积的小球表示不同原子的 大小用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序
醌类化合物习题 一、名词解释 1．醌类化合物 2．二蒽酮 3．苯醌 4．萘醌 5．活性次甲基反应 二、填空题 1．醌类化合物主要有苯醌、四种类型。 2．自然界存在的蒽醌类包括羟基蒽醌衍生物及其不同还原程度的产物，如——、——及——等。 3．根据羟基在蒽醌母核中位置的不同，可将羟基蒽醌衍生物分为两类即——和——，前者分子中羟基分布在——苯环上，后者分子中羟基分布在——苯环上。 4．羟基蒽醌类化合物的酸性强弱排列为——>——>——>——>——。 5．由于——的存在，蒽醌类衍生物具有微弱的——，能溶于浓HCl，并伴有颜色的改变。6．苯醌及萘醌类化合物当其——上有——的位置时，可在碱性条件下与一些——的试剂(如乙酰醋酸酯、丙二酸二乙酯等)的醇溶液反应。 三、判断题 1．醌类化合物在碱性水溶液中成盐溶解，加酸酸化后被游离又可重新沉淀析出。 2．对于分子量小的苯醌及萘醌类化合物，可用水蒸气蒸馏法提取。 3．醌类化合物由于存在较短的共轭体系在紫外区域均出现较强的紫外吸收。 4．萘醌有三个紫外吸收峰。 5．醌类化合物在碱性溶液中发生颜色改变，会使颜色加深。 四、选择题 (一)A型题(单项选择题) 1．中草药水煎液具有显著的泻下作用，可能含有 A．香豆素B．蒽酮c．蒽醌苷D．蒽酚E．氧化蒽酚 2．大黄素型的蒽醌类化合物，多显黄色，其羟基分布情况是 A．分布在两侧的苯环上B．分布在一侧的苯环上C．分布在l，2位上D．分布在1，4位上E．分布在1，8位上 3．紫草素不溶于 A．苯B．氯仿c．氢氧化钠D．乙醚E．碳酸氢钠 4．可溶于碳酸钠水溶液的是 A．丹参醌I B．丹参醌Ⅱ。C．丹参醌Ⅱ。D．丹参新醌甲E．羟基丹参醌Ⅱ。 5．鉴别丹参中的菲醌类成分，可用 A．醋酸镁B．三氯化铁C．浓硫酸D．氢氧化钠 E．对二甲氨基苯甲醛 6．番泻苷A属于 A．蒽酮衍生物B．二蒽酮衍生物C．大黄素型葸酮衍生物 D．茜草素型蒽醌衍生物E．蒽酚衍生物 7．下列化合物中泻下作用最强的是
《有机化合物波谱解析》教案 一、前言 《有机化合物波谱解析》是应用四种谱学方法（紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱和质谱）研究和鉴定有机化合物结构相关知识的一门课程。 本课程要求学生掌握四种谱学的基本操作技能，应用提供的信息与化合物结构的对应关系进行相应的结构解析和信号归属。熟悉化合物结构解析的一般方法和程序。了解光谱学发展的最新动态和技术。 理论课授课36学时。 教材选用常建华主编《有机化合物波谱分析》（第三版），科学2011年出版教学目的 1.掌握四种谱学的基本操作技能，应用提供的信息与化合物结构的对应关系进行相应的结构解析和信号归属。 2.熟悉化合物结构解析的一般方法和程序。 3.了解光谱学发展的最新动态和技术。 三、教学重点和难点 1.教学重点 (1).红外、紫外光谱的解析方法。 (2).质谱的解析方法。 (3).1H-NMR、13C-NMR的解析方法。 2.教学难点 (1).四种谱学的原理和规律。 (2).四种光谱学的综合解析。 四、教学方法与手段 1.教学方法 能采用启发式，谈话式、讨论式等一些先进教学方法。并能采取灵活多样的方式教学，注重创新能力培养。全部课程实现了多媒体教学。 2.教学手段 采用多媒体、幻灯、实物投影、分子模型模拟等辅助教学手段。 五、教学容与要求 第一章紫外光谱（第1-2节）课时安排：2学时 [基本容] 介绍课程性质，阐述波谱分析课程，了解其功能和作用，介绍波谱中各种技术在有机化合物监测分析中的角色，充分阐述多谱技术的联合应用的功能和价值。 [基本要求] 熟悉：波谱技术在有机化合物结构检测与分析，尤其是立体结构鉴定中的主要应用。 了解：常规化学检测技术的特点，波谱技术的优缺点。
倏忽在此真的要倏忽大家一把了,各位同仁请多多斧正.我的个性签名是:为了不打击自己,我只能说:像我这般聪明才智,不搞科研简直太浪费了,虽然目前毫无进展!自言自语:人生赖以生存的那把刀一定要磨得很锋利呀!我很生气，因为我已经不是3岁小孩了！ 回应不少同行的要求， 现特将自己对稍难解的晶体结构解析的看法与经验 捧出与各位同行好友交流． 其实我是菜鸟，并没有自作多情地欲以高手自居，请各位别勿解 做晶体几年（？）来，我只是觉得科研气氛并不融洽也不健康 资源并不互补 我曾经在想：学一样东西到底有多难呢， 比如像我们做小晶体的，要学的东西不外乎就是磁性，荧光，拓扑，结构解析，吸附，铁电，非线性，量化． 这些很难么，其实并不难，只是很多人把其纸老虎化了 那么要想学会这些又有什么办法比较快呢 因为时间有限呀，要学会这么多东西，总得找到最优化的路径 (没有必要全部会学,学几样自己要用的,就可以了) 我也试着到网络上找资料， 基本上可以找到相关资料，认真研读这些资料自己也完全可以学会 但对大部分人来说这时间上耗不起 我觉得交流总结才是重要的，
那些会的人做个ＰＰＴ，做个视频 不会的人就容易上手得多 可是很难找到相关的精品 不少人好不容易学会了,也是舍不得奉献于别人的 这也许叫着知识产权, 我不知道好不好,但至少对整体科学的发展是不好的 研究竞争的领域应该是急待开发的未知域,而不是靠前人创造的资料域 我很敬重那些不为一己之私,乐于奉献,乐于助人的同仁 如果方便的话, 我也会继续做些其他方面的视频与总结之类的资料与大家交流 目的就是节省大家学习的时间 结构解析的基础知识及基本步骤在此不在述赘,以及解析后期即精修部分也略而不谈,因为大多用一些命令(如强制与限制等)查看相关软件资料(如Crystal structure refinement或XL命令说明)便可明白. 我就将自己处理难解结构的心得汇总一下,以资同仁借鉴. 结构解析关键的是解出主要结构,至于结构优美完备性方面就在于精修的功夫了,这些完全可以通过各种资料学习获得.比如某个原子温度因子不正常(投错了?占有率?无序?旁边有另一高Q峰否?空间群?无法克服的数据问题?^^^^^),残余峰高(总体高抑或个别高?还有原子
有机化合物的结构特点 一、选择题 1．3-甲基戊烷的一氯取代产物的同分异构体有(不考虑立体异构)( ) A ．3种 B ．4种 C ．5种 D ．6种 2．已知化合物B 3N 3H 6(无机苯)与C 6H 6的分子结构相似||，如下图： 则无机苯的二氯取代物B 3N 3H 4Cl 2的同分异构体数目为( ) A ．2种 B ．3种 C ．4种 D ．5种 3．有机物Q 的分子式为C 5H 10O 3||，一定条件下Q 遇NaHCO 3、Na 均能产生气体||，且生成气体体积比(同温同压)为1∶1||，则Q 的结构最多有( ) A ．12种 B ．10种 C ．8种 D ．7种 4．能说明苯分子的平面正六边形结构中||，碳碳键不是单、双键交替相连的事实是( ) A ．苯的一氯取代产物无同分异构体 B ．苯的邻位二氯取代产物只有1种 C ．苯的间位二氯取代产物只有1种 D ．苯的对位二氯取代产物只有1种 5．四联苯的一氯代物有( ) A ．3种 B-4种 C ．5种 D||，6种 6．下列说法中不正确的是( ) A ．相对分子质量相同||，组成元素的百分含量相同的不同有机物一定是同分异构体关系 B ．碳原子数相同、结构不同的烷烃一定是互为同分异构体关系 C ．两有机物互为同系物||，则它们也是互为同分异构体关系 D ．碳原子数≤10的烷烃||，其一氯代物没有同分异构体的烷烃有4种 7．下列化学用语使用正确的是( ) A ．氢氧化钠的电子式： B ．羰基硫（COS ）的结构式：O ＝ C ＝S C ．质量数为37的氯原子：17 37Cl D ．乙烯的结构简式：CH 2CH 2 8．邻甲基苯甲酸()有多种同分异构体||，其中属于酯类||，且分子结构中有甲基和苯环的异构体有( ) A ．3种 B ．4种 C ．5种 D ．6种 9．用相对分子质量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子所得的芳香族产物数目为( ) A ．3种 B ．4种 C ．5种 D ．6种 10．化学式为C 5H 7Cl 的有机物||，其结构不可能是( ) A ．只含一个双键的直链有机物 B ．含有两个双键的直链有机物 C ．含有一个双键的环状有机物 D ．含有一个三键的直链有机物 11．1 mol 某烃在氧气中充分燃烧||，需要消耗氧气179.2 L(标准状况下)||。它在光照的条件下与氯气反应能生成3种不同的一氯取代物||。该烃的结构简式是( ) A ． B ．CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3 C ． D ． 二、非选择题 1．2019年||，国家药品监督××局发布通告暂停使用和销售含苯丙醇胺的药品制剂||。苯丙醇胺(英文缩写PPA)结构简式如下： CH 3CH 2CHCH 3CH 3
重难点一 常见有机化合物的结构 【要点解读】 【重难点点睛】有机物中的原子共平面问题可以直接联想甲烷的正四面体结构、乙烯的平面型 结构、乙炔的直线型结构和苯的平面型结构，对有机物进行肢解，分部分析，另外要重点掌握碳碳单键可旋转、双键和三键不可旋转。 【重难点指数】★★★ 【重难点考向一】 有机物的结构表示方式 【例1】能清楚地反映甲烷分子里碳、氢原子的大小和相对空间位置的是( ) A ．结构式 B ．电子式 C ．球棍模型 D ．分子式 【答案】C 【解析】甲烷的比例模型更能够反映其真实存在状况，球棍模型是利用短线代替其共价键，也 可以真实表示原子所在位置和原子的相对大小，分子式、结构式、电子式不能表示出C 原子和H 原子的相对大小，不能反映其空间构型，故选C 。
【重难点点睛】考查有机物的结构表示方式，球棍模型是用球表示原子，用小棍表示化学键，用于表现结构；比例模型是按分子中各原子所占体积比例制作的，也可以真实表示其结构，分子式、电子式、结构式不能表示出C原子和H原子的相对大小。 【重难点考向二】共平面判断 【例2】某烃结构简式如下：，有关其结构说法正确的是( ) A．所有原子可能在同一平面上 B．所有原子可能在同一条直线上 C．所有碳原子可能在同一平面上 D．所有碳原子可能在同一直线上 【答案】C 【名师点睛】考查学生有机物的基本结构知识，在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构，乙烯和苯是平面型结构，乙炔是直线型结构，其它有机物可在此基础上进行判断。 【重难点考向三】甲烷的结构特征 【例3】甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是( ) A．CH3Cl只有一种结构 B．CH2Cl2只有一种结构 C．CHCl3只有一种结构 D．CCl4只有一种结构 【答案】B 【解析】A．无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，还是平面正方形结构，CH3Cl都不存在同分异构体，故A错误；B．甲烷是正方形的平面结构，而CH2Cl2有两种结构：相邻或者对角线上的氢被Cl取代，而实际上，其二氯取代物只有一种结构，因此只有正四面体结构才符合，故B正确；C．无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，还是平面正方形结构，CHCl3都不存在同分异构体，故C错误；D．无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，还是平面正方形结构，CCl4都只有一种结构，故D错误；故选B。 【名师点睛】考查常见有机化合物的结构，如果甲烷是正方形的平面结构，而CH2Cl2有两种结
一橙红色针晶,分子式为C15H14O5,与NaOH反应呈红色,醋酸镁反应阳性,Molish反应阴性 UV:231(4.47),257(4.26),269(4.18),380(4.20),440(3.94) IR:3400,1678,1625 1H-NMR:12.06(1H,S),11.82(1H,S),11.20(1H,S), 7.30(1H,br,), 7.17(1H,d,J=2.0Hz),6.98(1H,br),6.27(1H, d,J=2.0Hz), 2.42(3H,br) 二橙红色针晶,分子量254,分子式为C15H10O4,与10%NaOH溶液反应红色 UV:225(4.37),256(4.33),279(4.01),356(4.07),432(4.08) IR:3100,1675,1621 1H-NMR: 7.30(1H,br,), 7.75(1H,d,J=8.5Hz),7.51,(1H,m),6.98(1H,br),7.23(1H, d,J=8.5Hz), 2.41(3H,br) MS:254,226,198 三某蒽醌,黄色结晶,分子式C16H12O6(M+300),不溶于水,溶于5%NaOH呈深红色.可溶于5%NaCO3 IR:3320cm-1,1655cm-1,1634cm-1 1HNMR(δppm):3.73(3H,s),4.55(2H,s),7.22 (1H,d,J=8Hz), 7.75 (1H,d,J=8Hz), 7.61(1H,m), 7.8(1H,s), 结构解析1： 黄色片晶,分子式为C15H10O4,氨熏变红,乙酸镁反应阳性. 1HNMR(CDCl3)δppm:12.12(1H,Br.s),11.95(1H,Br.s),7.81(1H,dd,J1=0. 8,J2=8.0), 7.66(1H,t,J=8.0),7.63(1H,Br.s),7.28(1H, dd,J1=0.8,J2=8.0),7.08(1H,Br.s),2.44(3H,s) 结构解析2： 黄色针晶,分子式为C16H12O5,氨熏变红,乙酸镁反应阳性. 1HNMR(CDCl3)δppm:12.31(1H,Br.s),12.11(1H,Br.s), 7.62(1H,Br.s), 7.36(1H,d,J=2.5), 7.08(1H,Br.s), 6.68(1H,d,J=2.5), 3.94(3H,s), 2.45(3H,s) EI-MS:284,155,241,227,213 结构解析3： 黄色针晶,分子式为C15H10O5,氨熏变红,乙酸镁反应阳性. 1HNMR(CDCl3)δ 7.82(1H,d,J=2.4), 7.61(1H,Br.s), 7.32(1H,d,J=2.5),
醌类化合物 第五章醌类化合物 第一节概述 醌类化合物（quinonoids ）是指包括醌类及其容易转变为具有醌式结构的化合物。 主要分为苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌四种类型。 第二节醌类化合物的结构与分类 一、苯醌类 苯醌类（benzoquinones ）化合物从结构上可分为邻苯醌和对苯醌两大类，由于前者 不稳定，故天然存在的苯醌类化合物多为对苯醌的衍生物，且醌核上多有－OH 、－CH 3、－OCH 3等基团取代。 苯醌类化合物数目不多。天然苯醌类化合物多为黄色或橙黄色结晶，如中药凤眼草(Ailanthus altissima Swingle)果实中的2，6－二甲氧基苯醌, 具有较强的抗菌作用。 从白花藤果（Embelia ribes Burn.）的果实中及木桂花（E.oblongfolia Hemsl.） 果实中分离得到的具驱绦虫作用的信筒子醌（embelin ）为橙色的板状结晶，是带有高级 烃基侧链的对苯醌衍生物。 广泛存在于生物体中的泛醌类（辅酶Q 类）具有参与生物体内氧化还原的作用，其中辅酶Q 10（coenzymes Q10）临床用于治疗心脏病、高血压及癌症等。 从中药软紫草（Arnebia euchroma）根中分得的几个对前列腺素PGE 2生物合成有抑 制 作用的活性物质arnebinone 和arnebifuranone 也属于对苯醌化合物。 二、萘醌类 萘醌类(naphthoquinones)化合物从结构上考虑可以有α-（1，4）、β-（1，2）、及amphi-(2,6) 三种类型。但迄今为止自然界得到的绝大多数均为a-萘醌类。天然萘醌 的衍生物多为橙黄或橙红色结晶，有的甚至呈紫红色。 萘醌类化合物大致分布在20多科的高等植物中，其中紫草科、柿科、蓝雪科等含量 较丰富。许多萘醌类化合物具有明显的生物活性，如胡桃醌（juglon ）具有抗菌、抗癌 及神经中枢镇静作用；蓝雪醌(plumbagin)有抗菌、止咳及祛痰作用；拉帕醌 (lapachol)有抗癌作用。
第一章：认识有机化合物——考点二有机物的结构特点、同系物、同分异构体 知识点一：有机化合物中碳原子的成键特点 1．碳元素位于第二周期ⅣA族，碳原子的最外层有4个电子，很难得到或失去电子，通常以共用电子对的形式与其他原子形成共价键，达到最外层8个电子的稳定结构。 2．由于碳原子的成键特点，在有机物分子中，碳原子总是形成4个共价键，每个碳原子不仅能与氢原子或其他原子（如氧、氯、氮、硫等）形成4个共价键，而且碳原子之间可以形成单键（C—C）、双键（C ＝C）、三键（C≡C）。多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链，碳链也可以带有支链，还可以结合成碳环，碳链与碳环也可以相互结合，因此，含有原子种类相同，每种原子数目也相同的分子，其原子可能具有多种不同的结合方式，形成具有不同结构的分子。 要点解释：在有机物分子中，碳原子仅以单键与其他原子形成4个共价键，这样的碳原子称为饱和碳原子，当碳原子以双键或三键与其他原子成键时，这样的碳原子称为不饱和碳原子。 种类实例含义应用范围 化学式CH4、C2H2 （甲烷）（乙 炔）用元素符号表示物质分子组成的式子。可反 映出一个分子中原子的种类和数目 多用于研究分子晶体 最简式（实验式）C6H12O6的 最简式为 CH2O ①表示物质组成的各元素原子最简整数比的 式子②由最简式可求最简式量 ①有共同组成的物质 ②离子化合物、原子晶体常用 它表示组成 电子式用小黑点等记号代替电子，表示原子最外层 电子成键情况的式子多用于表示离子型、共价型的物质 结构式①具有化学式所能表示的意义，能反映物质 的结构②表示分子中原子的结合或排列顺序 的式子，但不表示空间构型①多用于研究有机物的性质 ②能反映有机物的结构，有机反应常用结构式表示
实验十四未知化合物的红外光谱分析 实验目的 1、了解红外光谱法实验原理 2、掌握常规样品制样方法 3、了解傅立叶红外光谱仪并掌握定性分析操作 4、掌握光谱解释的基本内容 实验原理 1、概述 红外光谱法是鉴别化合物和确定物质分子结构的常用手段之一。对单组分或混合物中的各组分也可以进行定量分析。随着计算机技术和联用技术的发展，红外光谱技术已被广泛应用于有机化学、高分子化学、无机化学、化工、催化、石油、材料、生物、医药、环境等生产和科研领域。 2、方法原理 红外光谱分析方法主要是依据分子内部原子间的相对振动和分子的转动信息进行测定。所以该方法又称为“分子振动-转动光谱”，简称为“振-转光谱”。 双原子分子只有一种振动，可近似地看作分子中的原子以平衡点为中心，以很小的振幅作周期性振动。这种分子振动模型可用经典方法模拟为一个弹簧连接两个小球，小球质量用m1，m2表示，弹簧的振动频率可表示为： 多原子分子内的振动有多种。假设分子由n个原子组成，每个原子在空间都有3个自由度，整个分子就有3n个自由度。非线性分子有3个转动自由度和3个平动自由度，线性分子有2个转动自由度和3个平动自由度。因此就整个分子而言，非线性分子就有3n-6个基本振动方式，而线性分子有3n-5个基本振动方式。分子的振动可以分为两大类，即伸缩振动和变形（弯曲）振动。 伸缩振动变形振动
红外光谱法研究的是分子中原子的相对振动，也可归结为化学键的振动。不同的化学键或官能团，振动能级从基态跃迁到激发态所需要的能量不同，因此就需要吸收不同能量的红外光。当一定频率的红外光照射分子时，如果分子中某个基团的振动频率和红外光频率一致，二者就会产生共振，此时光的能量通过分子偶极距的变化而传递给分子，这个基团就吸收一定频率的红外光产生振动跃迁。如果红外光的振动频率和分子中各基团的振动频率不符合，该部分的红外光就不会被吸收。若用连续改变频率的红外光照射试样，由于试样对不同频率的红外光吸收与否，使通过试样的红外光在某些波长范围内变弱，在另一些波长范围内较强。将分子吸收红外光的情况用仪器记录下来，就得到样品的红外吸收光谱图。 苯酚的红外光谱图 红外光谱仪 1、仪器发展 红外光谱仪的发展经历了三个阶段：第一代（20世纪40年代至60年代）以棱镜为色散元件的，使红外分析技术进入到实用阶段；第二代（20世纪60年代至70年代）以光栅为色散元件。光栅的分辨能力比棱镜高，仪器的测试范围较第一代宽了许多；第三代（20世纪70年代后）出现了以迈克尔逊干涉取代分光系统的傅立叶变换红外光谱仪（Fourier transform infrared spectroscopy），20世纪80年代后，随着计算机价格的大幅度降低及不受环境限制、性能稳定的干涉仪的使用，使价格便宜性能好的傅立叶变换红外光谱仪得到了越来越广泛的应用。傅立叶变换红外光谱仪的特点是：A、扫描速度快 B、光通量大，便于配置各种附件，检测透射比较低的样品 C、分辨率高 D、测定光谱范围宽，只要相应地改变光源、分束器和检测器的配置，就可以得到整个红外光区的谱图。 2.傅立叶红外光谱仪：
未知有机物配方成分分析【烃、烃的衍生物....】 产品概述 有机物是指含碳化合物或碳氢化合物及其衍生物的总称。未知有 机物成分分析是指科标分析针对客户不了解的有机物成分通过多种 分离技术，利用高科技分析仪器进行检测，而后将检测的结果通过 技术人员的逆向推导与分析检测手段和权威图谱数据库对比，帮其 分析出成分及含量的未知成分定性定量的分析。 未知有机物热门分析产品 木醇（甲醇）、酒精（乙醇）、甘醇（乙二醇）、甘油（丙三醇）、石炭酸（苯酚）、蚁酸（甲酸）、水杨醛（邻羟基苯甲醛）、肉桂醛（β-苯基丙烯醛）、巴豆醛（2-丁烯醛）、水杨酸（邻羟基苯甲酸）、氯仿（三氯甲烷）、草酸（乙二酸）、苦味酸（2，4，6-三硝基苯酚）、甘氨酸（α-氨基乙酸）、丙氨酸（α-氨基丙酸）、谷氨酸（α-氨基戊二酸）、D-葡萄糖 未知有机物检测分析服务范围 按碳的骨架：链状化合物环状化合物（脂环化合物、芳香化合物） 按组成元素：烃（如甲烷、乙烯、乙炔、苯）、烃的衍生物（如卤代烃、醇、氨基酸、核酸）按官能团：官能团、同系物、烃 按结构和性质：开链烃、脂肪烃、饱和烃、烷烃、不饱和烃、烯烃、二烯烃、炔烃、闭键烃、稠环芳香烃、杂环化合物、醇、芳香醇、酚、醚、芳香醛、羧酸、羧酸衍生物、酯、油脂、硝基化合物、胺、腈、重氮化合物、偶氮化合物、磺酸、氨基酸、肽、多肽、蛋白质、糖类、单糖、低聚糖、多聚糖、高分子化合物
主要分析项目 ◆定性定量分析◆未知物再利用◆无机物定性定量◆成分分析 ◆溶剂定性定量◆指定成分验证◆主成分定性定量◆配方还原 ◆指定成分定量◆主成分定性 各种分析检测未知有机物的作用 分析未知液体，粉末，颗粒。 帮客户诊断产品问题，分析原因。 分析样品中的有效成分及组成。 缩短研发周期，指导研发方向。 验证产品中是否含有某种物质。 产品出现问题，分析成分，了解问题根源，寻求产品改进。 分析工业生产中的副产物，判断是否有回收利用价值。 科标分析技术服务 科标分析以客观公正的检测为基础建立微量模块化的分析模式，通过成分分析技术对样品中的各个组分进行精确的定性定量分析，进而达到还原样品成分以及配方的目的。科标分析采用最先进的分析仪器、多年开发经验的高级工程师和专家教授以及最权威全面的图谱数据库确保结果的客观准确，并对产品提出相应的建设性意见，使得客户在产品的开发中少走弯路，获得权威正确的帮助。 什么是科标分析：未知有机物成分分析技术！ 科标分析是科标检测研究院旗下专注做分析的技术服务机构，其所创建的“光-色-热-质-元-化”联用的检测技术，在微量模块化方法学模拟技术中对产品的成分进行全方位的解析，填补了国内材料成分分析领域的多项空白。
有机化合物的结构与性质（基础） 编稿：房鑫审稿：曹玉婷 【学习目标】 1．通过有机物中碳原子的成键特点，了解有机物存在异构现象是有机物种类繁多的原因之一； 2．掌握同分异构现象的含义，能判断简单有机物的同分异构体，初步学会同分异构体的书写。 【要点梳理】 要点一、有机化合物中碳原子的成键特点 【高清课堂：有机化合物的结构特点#有机物的成键特点】 1．碳元素位于第二周期ⅣA族，碳原子的最外层有4个电子，很难得到或失去电子，通常以共用电子对的形式与其他原子形成共价键，达到最外层8个电子的稳定结构。 要点诠释： 根据成键两原子间共用电子的对数，可将共价键分为单键、双键和三键。即成键两原子间共用一对电子的共价键称为单键，共用两对电子的共价键称为双键，共用三对电子的共价键称为三键。 2．有机化合物共价键分类 由于碳原子的成键特点，在有机物分子中，碳原子总是形成4个共价键，每个碳原子不仅能与氢原子或其他原子（如氧、氯、氮、硫等）形成4个共价键，而且碳原子之间可以形成单键、双键、三键。多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链，碳链也可以带有支链，还可以结合成碳环，碳链与碳环也可以相互结合，因此，含有原子种类相同，每种原子数目也相同的分子，其原子可能具有多种不同的结合方式，形成具有不同结构的分子。要点诠释： （1）在有机物分子中，碳原子仅以单键与其他原子形成4个共价键，这样的碳原子称为饱和碳原子，当碳原子以双键或三键与其他原子成键时，这样的碳原子称为不饱和碳原子。 （2）同种元素的原子间形成的共价键称为非极性键，不同种元素的原子间形成的共价键称为极性键。共价键的极性强弱与两个成键原子所属元素的电负性差值大小有关，电负性差值越大，键的极性就越强。 3．常见有机物分子空间结构：
有机化合物的结构 2-1-1 有机物中碳原子的成键特点 一、有机物中碳原子的成键特点 1、在有机物中，碳原子总是形成4个共价键； 2、碳原子之间或与其它非金属原子可形成三种共价键：单键、双键和叁键。 有机物中常见共价键：C-C、C=G g C C-H、C-0、C=O C-X、C三N、C-N; 3、既可以形成碳链，也可以形成碳环。［化学史话］有机化合物的三维结构 ［思考］你认为下面两种图示表示的是一种物质还是两种物质？为什么？ t 1 ir — <1 '—< 1 Cl 口一r—H CI ［分析］通过搭建CHCI2的结构模型，可以发现这两种图示表示的其实是同一种物质，二氯甲 烷为四面体结构，碳原子处于四面体中心，与碳原子相连的4个原子处于四面体的4个顶点位置，因此，二氯甲烷无同分异构体。 ［活动］当碳原子与4个原子相连形成4个单键时，4个键总是尽量向空间伸展，形成四面体结构。那么，当碳原子间或与其它非金属原子形成双键、叁键时，有机物分子的结构又是怎 样的呢？请大家用分子结构模型搭建乙烯和乙炔的分子结构，完成下表。 2、我们已经认识的有机化合物中，有些含有氧元素。你能写出乙醇和乙酸分子的结构式吗？ 3、研究发现，有机化合物分子的形状与碳原子的成键方式关系密切。你能归纳出其中的规律吗？请与同学交流你总结得到的规律。 ［分析］双键碳和与之直接相连的4个原子处于同一平面；叁键碳原子和与之直接相连的2 个原子处于同一直线。 二、碳原子的成键方式与分子空间构型的关系 1、当一个碳原子与其它4个原子连接时，这个碳原子将采取四面体取向与之成键；当碳原 子之间或碳原子与其它原子之间形成双键时，形成该双键的原子以及与之直接相连的原子处 于同一平面上；当碳原子之间或碳原子与其它原子之间形成叁键时，形成该叁键的原子以及 与之直接相连的原子处于同一直线上。 2、有机物的代表物基本空间结构：甲烷是正四面体结构（5个原子不在一个平面上）；乙烯是平面结构（6个原子位于一个平面）；乙炔是直线型结构（4个原子位于一条直线）。 ［设疑］同类结构中原子排布有规律，那么不同种结构之间有没有什么联系呢？比较乙烷、烯、乙炔的结构式，找到差异。
波谱学在有机化合物结构解析中的应用 在研究有机化合物的过程中，往往要对未知物的结构加以测定，或要对所合成的目的物进行验证结构。其经典的方法有降解法和综合法。但是经典的研究方法花费时间长，消耗样品多，操作手续繁。近代物理方法有多种，有机化学中应用最广泛的波谱方法是质谱、紫外和可见光谱，红外光谱，以及核磁共振谱，一般简称“四谱”。 质谱法是分离和记录离子化的原子或分子的方法，它的原理是以某种方式使有机分子电离、碎裂，然后按离子的质荷比大小把生成的各种离子分离，检测他们的强度，并将其排列成谱。 质谱法按其研究对象可分为同位素质谱、无机质谱和有机质谱三个主要分支。质谱法是有机化合物结构分析的最重要的方法之一，它能够准确地测定有机化合物的分子量，提供分子式和其他结构信息；它的测定灵敏度远高于其他结构分析法，如红外吸收光谱、核磁共振谱等。 20世纪50年代实现的气相色谱与质谱的在线联系用以及随之逐步发展起来的高效液相色谱-质谱联用技术使复杂有机混合物的快速分离和定型鉴定得以实现。从此，质谱应用范围大大扩展，在天然产物的研究以及环境污染物分析方面起到了重要作用。近20年来，质谱各种“软电离”技术的发展成功地实现了蛋白质、核酸、多糖、多肽等生物大分子准确分子量测定以及多肽和蛋白质中氨基酸序列的测定。质谱技术因具有检测精确度高、分析速度快、所需样品和试剂少的优点,已成为蛋白质结构研究中最重要的分析工具之一。生物MS技术主要用于解决两个分析问题：一是精确测定生物大分子,如蛋白质、核苷酸和糖类等的分
子质量,并提供分子结构信息;二是对存在于生命复杂体系中的微量或痕量小分子生物活性物质进行定性或定量分析。它在蛋白质结构的快速鉴定、序列分析、蛋白质定量分析、翻译后加工(修饰)及蛋白质相互作用等方面已有较为广泛的应用。 PMF的测定 蛋白质结构特殊,相对分子质量大,MS测定多肽和蛋白质序列是根据MS碎片离子推导的,序列信息碎片主要是通过酰胺键断裂形成。将蛋白质绘制成肽谱是一种重要的序列测定方法。PMF 测定是指将未知蛋白质以特定的蛋白酶酶解为多肽片段后,用MS测得各个肽片段的精确分子质量,将所得的肽质量数据与标准数据库相比对,即有可能检索到相应的蛋白质,同时可获得诸如一级结构等多方面的信息。在PMF鉴定蛋白质中,目前最常用的方法是,采用2-DE技术将酶切得到的肽段进行分离,再利用MALDI-TOF-MS进行分析。MALDI-TOF-MS对被测物质量误差范围有较高的要求,故MALDI-TOF-MS仪采用了离子反射器和延迟提取技术,并通过内标校正,质量误差范围可达,目前样品制备、PMF分析、数据库搜索这一过程已实现自动化,实现了蛋白质的快速鉴定和高通量筛选。 肽序列的测定 由于PMF方法只有在MALDI-TOF-MS分析得到4个以上肽段的质量且数据库中存在这种蛋白质的信息时才能正确鉴定,因此不能用于鉴定不符合上述条件的蛋白,此时需要对肽段的序列信息,即肽序列标签(PST,为蛋白质序列中的5～6个氨基酸残基片段,具有很高的特异性)进行测定。肽序列测定方法是利用肽
第十期浅析化合物的结构解析 2014-03-06蒋竞波谱分析 浅析化合物的结构解析 1）今天想粗浅的说说利用常见的波谱实现化合物的结构解析，一般来说我们经常用到的手段主要有，IR(红外光谱)，MS（质谱，现在使用高分辨质谱比较的高），1HNMR（一维核磁氢谱），13CNMR(一维碳谱), DEPT (135dgeree,90degree, 45 degree), H-HCOSY, HMQC(HSQC), HMBC 2）IR，主要用作一些官能团的推测，比如羟基OH,羰基，等，比如羟基在3100-3500的区间会出现比较宽而遁的峰，羰基在1600-1700之间会有很锐的吸收，另外IR还会与化合物的晶型相关，也就是说如果结构完全一致的情况下，如果晶型不同，IR会有一些差异，由于红外获得的结构信息相对较少，在结构解析里面慢慢的用得也少了，而晶型相关
的这个用途也慢慢的被XRPD代替，不过由于历史原因，，IR对于drug 还是一个必备数据，几乎各国的药典里面都需要报告IR，由于相对低廉的价格一些比较小的企业用IR做Identificaiton的用途。 3）1HNMR目前是应用相对最多的一个核磁，它主要提供给我们三个信息，一个是化学位移，这个主要是用来区分H的种类，通过这个我们可以大致的判断出，这个氢是烷H，烯H,芳H，醛H，第二个是积分面积，面积代表的是H的个数，表明这个位置是几个H,第三个是耦合常数，耦合常数可以给我们带来一些H与H之间的连接方式，这个里面有一个经典的n+1规则，以及耦合是相互的原则。 4）13CNMR，DEPT(135dgeree,90degree,)主要给出的是化合物里面C的个数（严格意义上说是C的种类数），化合物里面有多少CH2,多少CH3,多少季碳，多少CH，简单来说它是怎么实现区分的，常规13CNMR，化合物里面所有不化学等价的C核都会出一个峰，而DEPT135里面，季碳不出峰，CH2出峰朝下，CH,CH3出峰朝上，在DEPT90里面只有CH出峰，这样三个谱图一个比对，就能很准确的区分季碳，CH,CH2,CH3了。 5）HMQC(HSQC)它解决的是C和氢直接连接的关系，通过他，我们就能准确知道，那个C直接那个H相连接，其实这个也能从间接意义上帮我们获得化合物里面季碳，CH,CH2,CH3的信息，特别是对于一些H裂分很远的情况，对于结构归属意义重大，