有机化合物的结构鉴定
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有机化合物的结构鉴定实验
有机化合物的结构鉴定实验结构鉴定是有机化学实验中至关重要的一个环节，它通过实验手段来确定有机化合物的分子结构和空间排列。
本篇文章将介绍一种常用的有机化合物结构鉴定实验方法。
一、实验目的本实验旨在通过一系列化学实验手段和仪器设备，鉴定未知有机化合物A的分子结构。
二、实验原理有机化合物的结构鉴定主要依靠化学反应性质、光谱分析和物理性质等方法。
其中，化学反应性质包括酸碱性、氧化还原性以及其他常见的有机反应类型，光谱分析包括红外光谱（IR）、核磁共振（NMR）和质谱（MS）等，物理性质主要包括熔点、沸点、密度和折光率等。
三、实验步骤1. 首先，对未知有机化合物A进行物理性质测定，包括熔点、沸点、密度和折光率等。
这些物理性质可以为后续的鉴定提供一些初步的参考。
2. 接下来，进行有机化合物A的酸碱性测试。
加入酸性试剂观察是否产生反应，然后加入碱性试剂再次观察。
酸碱性的变化可以提示有机化合物中是否含有酸性或碱性基团。
3. 进行有机化合物A的氧化还原性测试。
可以选取一些常用的氧化剂和还原剂进行反应，观察是否发生氧化还原反应。
这可以提示有机化合物中是否含有容易氧化或还原的官能团。
4. 进行红外光谱（IR）分析。
将有机化合物A制成适当的固体样品或溶液样品，通过红外光谱仪进行分析。
根据红外光谱图谱的特征吸收峰，可以判断有机化合物中是否含有羟基、羰基或其他特殊官能团。
5. 进行核磁共振（NMR）分析。
将有机化合物A制成适当的溶液样品，通过核磁共振仪进行分析。
NMR谱图可以提供有机化合物中各个原子的化学位移值和耦合常数，从而确定各原子的相对位置和取代基的类型。
6. 进行质谱（MS）分析。
将有机化合物A制成适当的溶液样品，通过质谱仪进行分析。
质谱谱图可以提供有机化合物分子的相对分子质量和分子峰的丰度信息。
7. 综合以上实验结果，得出有机化合物A的结构鉴定。
四、实验结果与讨论根据物理性质测定结果，有机化合物A的熔点为xxx°C，沸点为xxx°C，密度为xxxg/ml，折光率为xxx。
13级《研究有机化合物的一般步骤和方法(3)分子结构的确定
图谱题解题：
2、必须尽快熟悉有机物的类别及其官能团。
3、根据图谱获取的信息，按碳四价的原则对 官能团、基团进行合理的拼接。 4、得出结构(简)式后，再与谱图提供信息对 照检查，主要为分子量、官能团、基团的 类别是否吻合。
1、首先应掌握好三种谱图的作用、读谱方法。
研究有机化合物要经过以下几个步骤: 粗 产 品 结晶 萃取 分离 提纯 定性 分析 定量分析
化学 方法
除 杂 质
蒸馏
确定 质 组成 量 元素 分 析
测 结 质 定 构 红外 谱 分 分 光谱、 法 子 析 核磁 共振 量
氢谱
实验式或最简式
分子式
结构式
1、2002年诺贝尔化学奖表彰了两项成果， 其中一项是瑞士科学家库尔特· 维特里希 发明了“利用核磁共振技术测定溶液中 生物大分子三维结构的方法”。在化学 上经常使用的是氢核磁共振谱，它是根 据不同化学环境的氢原子在氢核磁共振 谱中给出的信号不同来确定有机物分子 中的不同的氢原子。下列有机物分子在 核磁共振氢谱中只给出一种信号的是 A、HCHO B、CH3OH C、HCOOH D、CH3COOCH3
根据实验数据填空： 1.8 (1)实验完毕后，生成物中水的质量为________g，假设广 5 口瓶里生成一种正盐，其质量为________g。 (2)生成的水中氢元素的质量为________g。 0.2 (3)生成的CO2中碳元素的质量为________g。 0.6 (4)该燃料中碳、氢元素的质量比为________。 3∶1 (5)已知这种燃料的每个分子中含有一个氧原子，则该燃 料的分子式为________，结构简式为________。
－ －1
＝0.1∶0.3∶0.05＝2∶6∶1, 即 A 的实验式为 C2H6O.
有机化合物的功能与结构鉴定研究实验教案
获取方式：可通过专门机构或试剂公司购买，也可自行合成
简介：生物样品是实验中用于分析有机化合物功能与结构的生物来源的样品，如细胞、组织、器官等。
准备：生物样品的准备应遵循无菌操作原则，确保样品不受污染。
储存：生物样品应保存在适当的温度和湿度条件下，以保持其生物活性和稳定性。
提取：根据实验需求，可以采用不同的方法从生物样品中提取有机化合物。
汇报人：XX
有机化合物的功能与结构鉴定研究实验教案
目录
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实验目的
实验原理
实验材料与试剂
实验步骤与操作
实验结果与分析
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实验目的
实验目的：通过实验掌握有机化合物的功能与结构鉴定方法
实验原理：利用色谱、光谱等技术手段对有机化合物进行分离、纯化、表征和鉴定
实验步骤：按照实验操作流程进行实验，记录实验数据和结果
蒸馏法：利用有机化合物沸点的不同进行分离
沉淀法：通过加入沉淀剂使目标有机物沉淀下来，再进行分离
结晶法：利用有机物在溶剂中的溶解度随温度变化进行分离
实验材料与试剂
定义：用于比对和鉴定有机化合物纯度的标准物质
用途：在有机化合物的功能与结构鉴定研究中，用于确定未知化合物的组成和纯度
分类：根据不同有机化合物的性质和用途，可分为多种类型
实验目的：掌握有机化合物在药物研发中的应用，了解有机化合物的功能与结构鉴定方法。
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实验结果：通过实验操作，掌握有机化合物在药物研发中的应用，了解有机化合物的功能与结构鉴定方法，为后续的药物研发工作打下基础。
实验原理：通过实验操作，了解有机化合物在药物研发中的重要性和作用机制，掌握有机化合物的功能与结构鉴定方法。
简介：生物样品是实验中用于分析有机化合物功能与结构的生物来源的样品，如细胞、组织、器官等。
准备：生物样品的准备应遵循无菌操作原则，确保样品不受污染。
储存：生物样品应保存在适当的温度和湿度条件下，以保持其生物活性和稳定性。
提取：根据实验需求，可以采用不同的方法从生物样品中提取有机化合物。
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实验目的
实验目的：通过实验掌握有机化合物的功能与结构鉴定方法
实验原理：利用色谱、光谱等技术手段对有机化合物进行分离、纯化、表征和鉴定
实验步骤：按照实验操作流程进行实验，记录实验数据和结果
蒸馏法：利用有机化合物沸点的不同进行分离
沉淀法：通过加入沉淀剂使目标有机物沉淀下来，再进行分离
结晶法：利用有机物在溶剂中的溶解度随温度变化进行分离
实验材料与试剂
定义：用于比对和鉴定有机化合物纯度的标准物质
用途：在有机化合物的功能与结构鉴定研究中，用于确定未知化合物的组成和纯度
分类：根据不同有机化合物的性质和用途，可分为多种类型
实验目的：掌握有机化合物在药物研发中的应用，了解有机化合物的功能与结构鉴定方法。
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实验结果：通过实验操作，掌握有机化合物在药物研发中的应用，了解有机化合物的功能与结构鉴定方法，为后续的药物研发工作打下基础。
实验原理：通过实验操作，了解有机化合物在药物研发中的重要性和作用机制，掌握有机化合物的功能与结构鉴定方法。
未知有机化合物结构鉴定作业指导书
未知有机化合物结构鉴定作业指导书各参试实验室：感谢贵实验室参加本次由高校评审组组织的实验室比对活动。
贵实验室将同时收到：1、关于开展高校资质认定（计量认证）实验室间比对活动的通知（第二轮通知）；2、测试样品壹份；3、《样品接收状态确认表》一份；请仔细检查样品的包装情况，及时填写《样品接收状态确认表》，并在一个工作日内传真（或扫描发出）给本项目联系人。
如果出现样品包装破损、样品污染等影响测试的情况，请及时告知联系人。
请参试实验室在开始测试前认真阅读以下内容：1、贵实验室代码为：Lab 。
2、关于样品的说明样品为白色粉末，每个样品净重约200 mg, 供利用红外和紫外光谱、质谱、核磁共振和元素分析进行结构鉴定。
可直接从样品瓶中取样配置溶液或制备样品，样品浓度可根据仪器设备的灵敏度自行决定。
样品易溶于甲醇、乙醇、二氯甲烷和氯仿等有机溶剂中。
3、分析项目未知有机化合物的结构鉴定（A样和B样）。
（分析要求详见“6、关于结果评判的说明”）。
4、检测方法检测依据为贵实验室资质认定（计量认证）能力表中相关项目/参数检测的检测依据。
5、结果反馈要求提供各仪器设备检测结果的原始谱图和仪器设备的主要工作条件，并对谱峰进行正确归属，结构推断条理清晰、逻辑严密。
由于是多台套仪器设备共同完成结构鉴定工作，数据谱图较多，因此要求提供“检测结果汇总表”（见附表），在表中把主要检测结果及谱峰归属列出。
实验室最迟应在2013年11月6日之前把“原始记录”、“检测报告”以及“检测结果汇总表”以快递方式寄给联系人，报告日期以邮截为准。
同时将检测报告的电子版发送至。
“原始记录”和“检测报告”格式按各实验室日常运作的格式。
邮寄地址：北京师范大学分析测试中心邮编：100875联系人：李崧电话：，手机：传真：Email：6、关于结果评判的说明6.1 未知有机化合物结构鉴定项目的结果评判内容6.2 补测条件对检测结果错误的实验室，将安排一次补测。
结构鉴定的步骤
结构鉴定的步骤以结构鉴定的步骤为标题，本文将详细介绍有机化合物结构鉴定的基本步骤。
一、测定分子式分子式是有机化合物的基本组成单位，测定分子式是有机化合物结构鉴定的第一步。
可以通过化学反应、元素分析或质谱等方法测定分子式，其中质谱法是最常用的方法之一。
二、测定分子量通过测定分子量可以进一步确定分子中含有的原子数目及相对分子质量，从而有助于确定分子结构。
测定分子量的方法主要有质谱法、凝固点降低法和沸点升高法等。
三、测定元素分析元素分析是通过测定有机化合物中各元素的含量来确定其结构的方法。
通过元素分析可以确定化合物中各元素的相对含量，从而推断出分子中含有的原子数目及类型，有助于确定分子结构。
四、测定红外光谱红外光谱是分析有机化合物结构的重要手段之一。
红外光谱的特征峰可以提供有机化合物中分子中的基团信息，从而确定化合物的结构。
五、测定核磁共振核磁共振是一种非常重要的有机化合物结构分析方法。
通过核磁共振可以确定有机化合物中各原子的化学位移和相对数量，从而确定化合物的结构。
六、测定质谱质谱是有机化合物结构鉴定中最常用的方法之一。
通过质谱可以确定分子的分子量、分子中含有的基团及其相对位置，从而推断出化合物的结构。
七、综合分析通过以上几种方法的综合分析，可以进一步确定有机化合物的结构。
在综合分析过程中需要注意各个方法之间的一致性，以及结合实验数据进行推断的合理性。
有机化合物结构鉴定是一项复杂的工作，需要多种方法的综合应用。
在实验过程中需要注意实验数据的准确性和可靠性，以及各个方法之间的一致性，才能得出准确可靠的结论。
核磁共振氢谱确定有机化合物结构
根据1H-NMR推出有机化合物的分子结构式zuozhe一、实验目的(1)了解核磁共振谱的发展过程，仪器特点和流程。
(2)了解核磁共振波谱法的基本原理及脉冲傅里叶变换核磁共振谱仪的工作原理。
(3)掌握AV300MHz核磁共振谱仪的操作技术。
(4)熟练掌握液体脉冲傅里叶变换核磁共振谱仪的制样技术。
(5) 学会用1HNMR谱图鉴定有机化合物的结构。
二、实验原理1H-NMR的基本原理遵循的是核磁共振波谱法的基本原理。
化学位移是核磁共振波谱法直接获取的首要信息。
由于受到诱导效应、磁各向异性效应、共轭效应、范德华效应、浓度、温度以及溶剂效应等影响，化合物分子中各种基团都有各自的化学位移值的范围，因此可以根据化学位移值粗略判断谱峰所属的基团。
1H-NMR中各峰的面积比与所含的氢的原子个数成正比，因此可以推断各基团所对应氢原子的相对数目，还可以作为核磁共振定量分析的依据。
偶合常数与峰形也是核磁共振波谱法可以直接得到的另外两个重要的信息。
它们可以提供分子内各基团之间的位置和相互连接的信息。
根据以上的信息和已知的化合物分子式就可推出化合物的分子结。
图1是1H-NMR所用的脉冲序列。
图1： zg脉冲序列三、仪器与试剂1. 仪器：瑞士bruker公司生产的AVANCE300NMR谱仪；ø5mm的标准样品管1支。
滴管1个。
2. 试剂：TMS（内标）；CDCL3（氘代氯）仿；未知样品。
四、操作步骤1. 样品的配制：取2mg的:C9H10O2）放入ø 5mm核磁共振标准样品管中，再将0.5ml氘代氯仿也加入此样品管中（溶液高度最好在3.5—4.0cm之间），轻轻摇匀，等完全溶解后，方可测试。
若样品无法完全溶解，也可适当加热或用微波震荡等致其完全溶解。
2. 测谱：(1)样品管外部用天然真丝布擦拭干净后再插入转子中，放在深度规中量好高度。
严格按照操作规程（此处操作失误有可能摔碎样品管损害探头！）。
按下“Lift on/off”键，此键灯亮。
有机化合物的鉴定
溴的四氯化碳溶液检验烯烃和炔烃烯烃分子中含C=C 双键，炔烃分子中含C ≡C 叁键。
二者均能与溴发生加成反应，使溴的红棕色消失，因此可以来鉴别烯烃或炔烃。
C H 2=C H 2 + B r 2C HC H + B r 2C H 2B rC H 2Br C H B r 2C H Br 2高锰酸钾溶液检验烯烃和炔烃烯烃分子中含C=C 双键，炔烃分子中含C ≡C 叁键。
当二者被高锰酸钾溶液氧化时，不饱和键被破坏，同时紫色高锰酸钾溶液褪色生成褐色的二氧化锰沉淀。
根据上述实验现象可以来鉴别烯烃或炔烃。
RCH =CH R' + H 2O + KM nO 4RCO O K + R'CO O K + M nO 2硝酸银氨溶液鉴别末端炔烃末端炔烃含有活泼氢，可与硝酸银氨溶液反应生成炔化银沉淀。
借此可鉴别末端炔烃类化合物。
铜氨溶液鉴别末端炔烃末端炔烃含有活泼氢，可与铜氨溶液反应生成炔化铜沉淀。
借此可鉴别末端炔烃类化合物。
杜伦试剂鉴别醛和酮土伦试剂是银氨离子（硝酸银的氢氧化铵溶液），它与醛反应时，醛被氧化成酸，银离子被还原成银，附着在试管壁上形成银镜，由此称该反应为银镜反应。
土伦试剂与酮不发生上述反应，所以此实验可区别醛和酮。
RCHO + 2Ag(NH 3)2+OH -RCOONH 4 + 3NH 3 + 2Ag + H 2O2,4-二硝基苯肼检验醛和酮2,4-二硝基苯肼能与醛、酮的羰基发生亲核加成反应并生成黄色、橙色或红色沉淀。
利用此实验可以鉴定醛或酮。
C=O R (H)RNHNNO 2O 2NH 2NHN NO 2O 2N+C R(H)R+ H 2O菲林溶液鉴别脂肪醛菲林溶液是碱性铜络离子的溶液。
该铜络离子能与脂肪醛反应，反应时，Cu++络离子被还原为红色的氧化亚铜沉淀，蓝色消失，醛被氧化成酸。
菲林溶液与芳香醛和简单酮（α-羟基酮和α-酮醛例外）不能发生上述反应，因此，利用菲林溶液可以区分脂肪醛和芳香醛，也可以区分脂肪醛和酮。
有机化合物的结构分析和鉴定
有机化合物的结构分析和鉴定有机化合物是由碳和氢元素组成的化合物，其结构多样，需要通过结构分析和鉴定来确定其分子式和分子结构。
有机化合物的结构分析和鉴定是有机化学中的重要内容，对于研究和应用有机化合物具有重要意义。
一、元素分析元素分析是有机化合物结构分析的起点，通过分析有机化合物中的碳、氢、氧、氮等元素的含量和比例，可以初步推测有机化合物的分子式。
例如，对于含有碳、氢、氧的有机化合物，可以通过燃烧分析确定其中碳和氢的含量，进而计算出氧的含量。
二、红外光谱分析红外光谱分析是一种常用的有机化合物结构分析方法。
有机化合物中的化学键具有不同的振动频率，不同的化学键会在红外光谱中产生特定的吸收峰。
通过观察有机化合物的红外光谱图谱，可以确定有机化合物中存在的官能团和化学键类型，从而推断出有机化合物的结构。
三、质谱分析质谱分析是一种能够确定有机化合物分子式和分子结构的重要手段。
质谱仪可以将有机化合物分子分解成离子，并根据离子的质量和相对丰度，推测出有机化合物的分子式和分子结构。
质谱分析可以提供有机化合物的分子量、分子离子峰、碎片峰等信息，有助于确定有机化合物的结构。
四、核磁共振分析核磁共振分析是一种常用的有机化合物结构分析方法。
核磁共振仪可以通过测量有机化合物中的核自旋和核自旋间的相互作用，得到有机化合物的核磁共振谱图。
通过观察核磁共振谱图，可以确定有机化合物中的官能团、化学环和取代基等信息，从而推断出有机化合物的结构。
五、色谱分析色谱分析是一种常用的有机化合物结构分析方法。
色谱仪可以将有机化合物分离成不同的组分，并根据组分的保留时间和峰面积，推测出有机化合物的相对含量和结构。
常用的色谱分析方法包括气相色谱、液相色谱和高效液相色谱等。
结构分析和鉴定是有机化学研究和应用的重要环节。
通过元素分析、红外光谱分析、质谱分析、核磁共振分析和色谱分析等手段，可以确定有机化合物的分子式和分子结构，为有机化合物的合成、应用和性质研究提供基础数据。
化合物的结构鉴定与表征
DEPT谱中，CH3显正峰，CH2显负峰，CH显正峰。通过谱图编辑，我们可以很容 易辨认碳的级数。
O 7 2 3 4 16 5 8范围
δ（ppm） 类型 SP3杂化碳 （饱和碳） -CH3 -CH2 -CH -C-O-CHn(n=0-3) -N-CHn(n=0-3) 8-30 15-55 20-60 35-70 在上列数据基础之上+15-30 在上列数据基础之上+10-25 65-85 100-150 110-160 160-210
3已知化合物的结构推断在实际工作中并不需要测定完一个化合物的所有波谱数据才能判断化合物的结构有些化合物特别是已知化合物在化合物结构类型初步判断的基础之上结合文献调研通过与标准品的理化常数性质及薄层对照检查或一些简单的波谱如红外光谱紫外光谱数据对照比较即可作出判断
化合物的结构鉴定与表征
(硕士研究生学位课)
SP杂化碳（炔碳） ≡CH SP2杂化碳 烯碳 芳环及芳杂环碳 羰基碳 =CH C6H6 C=O
5、二维核磁共振谱
1．二维J分解谱（2D J-resolved Spectroscopy, 2DJ） 2．二维化学位移相关谱（Two-Dimesional Chemical Shift Correlation Spectroscopy）
1H,1H化学位移相关谱（1H,1H COSY） Heteronuclear multiple-quantum correlation (HMQC)
Heteronuclear multibond correlations: HMBC
2D NMR – homonuclear through space correlations: ROESY, NOESY
1. 图谱提供的信息
红外光谱法鉴定有机化合物结构
双原子分子振动的机械模型-谐振子振动
从经典力学的观点，采用谐振子模型来 研究双原子分子的振动，即化学键相当于无 质量的弹簧，它连接两个刚性小球，它们的 质量分别等于两个原子的质量。双原子分子 振动时，两个原子各自的位移如下图所示。
分子振动方式与振动数
分子振动有伸缩振动和弯曲振动两种基本类 型。伸缩振动指原子间的距离沿键轴方向的周期 性变化，一般出现在高波数区；弯曲振动指具有 一个共有原子的两个化学键键角的变化，或与某 一原子团内各原子间的相互运动无关的、原子团 整体相对于分子内其它部分的运动。弯曲振动一
一、实验目的 1、联系红外光谱的理论知识，了解傅立叶红 外光谱仪的工作原理及操作；
2、掌握红外光谱制样方法；
3、初步学会根据红外光谱图进行结构分析的 方法。
二、红外吸收的基本原理
能量在4000~400cm-1的红外光不足以使样品产 生分子电子能级的跃迁，而只是振动能级与转动能
级的跃迁。由于每个振动能级的变化都伴随许多转
实验九 红外光谱法
鉴定有机化合物结构
仪器名称 傅立叶变换红外光谱仪
国别厂家：日本岛津公司 仪器型号：FTIR-8300
红外光谱法概述： 十九世纪初人们通过实验证实了红外光的 存在。二十世纪初人们进一步系统地了解了不 同官能团具有不同红外吸收频率这一事实。 1950年以后出现了自动记录式红外分光光度计。 随着计算机科学的进步，1970年以后出现了傅 立叶变换型红外光谱仪。红外测定技术如全反 射红外、显微红外、光声光谱以及色谱-红外联 用等也不断发展和完善，使红外光谱法得到广 泛应用。
三、仪器与试剂
压片机、玛瑙研钵、盐池等。
KBr A· R级以上，经过处理并由IR测定合格 样品 有机未知物（固体或液体）
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会形成非键电子与π电子的共轭（ π共轭）， ），从而使电子的活动范围 会形成非键电子与π电子的共轭（p-π共轭），从而使电子的活动范围 增大， 收向长波方向位移，颜色加深，这种效应称为 助色效应。 增大，吸 收向长波方向位移，颜色加深，这种效应称为 助色效应。 能产生助色效应的原子或原子团称为助色基。 ：－X，－ ，－OH，－ 能产生助色效应的原子或原子团称为助色基。如：－ ，－ ，－ OR，－ 2，－ 2，－ ，－NH ，－NR ，－SR…..等。 ，－ 等
紫外光谱图是由横坐标、纵坐标和吸收曲线组成的。 紫外光谱图是由横坐标、纵坐标和吸收曲线组成的。
横坐标表示吸收光的波长， 横坐标表示吸收光的波长，用nm（纳米）为单位。 （纳米）为单位。 纵坐标表示吸收光的吸收强度，可以用A（吸光度） 纵坐标表示吸收光的吸收强度，可以用 （吸光度） T%（透射比或透光率或透过率）、（1-T）%（吸收率）、 κ ）、（ ） （吸收率）、 （透射比或透光率或透过率）、 吸收系数）、 摩尔消光系数）中的任何一个来表示。 ）、ε（ （吸收系数）、 （摩尔消光系数）中的任何一个来表示。 吸收曲线表示化合物的紫外吸收情况。 吸收曲线表示化合物的紫外吸收情况。曲线最大吸收峰的 纵坐标为它的吸收强度。 横坐标为该吸收峰的位置λ 横坐标为该吸收峰的位置 max ，纵坐标为它的吸收强度。
Foncoo’ 泛谷药业
100
logε 3.0
T%
2.0 50 1.0
λmax
0
λmax
280 360
0 280 360
乙酸苯酯 的紫外光谱图
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三、 各类化合物的紫外光谱
3.1 饱和烃
只有部分饱和有机化合物（ →σ* 只有部分饱和有机化合物（如C-Br、C-I、C-NH2）的n→σ 、 、 →σ 跃迁有紫外吸收。 跃迁有紫外吸收。 紫外吸收 CH3Cl /172 nm(弱)， 弱， CH3OH/183 nm（150）， （ ），
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2.1 朗勃特 比尔定律和紫外光谱图 朗勃特—比尔定律和紫外光谱图
Lambert-Beer定律 当我们把一束单色光（I0）照射溶液时，一部分光（I）通过 溶液，而另一部分光被溶液吸收了。这种吸收是与溶液中物质 的浓度和液层的厚度成正比，这就是朗勃特—比尔定律。用数 学式表式为： I A=EcL= log Io I A= log ：吸光度（吸收度）； Io c ：溶液的摩尔浓度（mol/L） L：液层的厚度； E：吸收系数（消光系数）
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四、λmax与化学结构的关系 与化学结构的关系
应用伍德沃德和费塞尔规则来估算化合物紫外吸收λ 的位置。 应用伍德沃德和费塞尔规则来估算化合物紫外吸收λmax的位置。 该公式为： 该公式为：
母体二烯烃（ λmax= 母体二烯烃（或C=C-C=O）+ 环内双烯 + 环外双键 + 延伸双键 ） + 共轭体系上取代烷基 + 共轭体系上取代的助色基
1 E ν = ( n + ) hν; ( n = 0, 1, 2, 3, LL ) 2
ν为基频
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多原子分子的红外吸收频率： 多原子分子的红外吸收频率：
多原子分子有多种振动模式： 多原子分子有多种振动模式：
非线性分子的振动： 个自由度（ 非线性分子的振动：3n-6个自由度（基本振动） 个自由度 基本振动） 线性分子的振动： 个自由度（ 线性分子的振动： 3n-5个自由度（基本振动） 个自由度 基本振动） 伸缩振动(stretching)：沿键轴方向伸、缩的振动， ：沿键轴方向伸、缩的振动， 伸缩振动 振动 其吸收频率相对在高波数区。 其吸收频率相对在高波数区。 弯曲振动(bending)： 除伸缩振动以外的其它振动， 振动， 弯曲振动 ： 除伸缩振动以外的其它振动 其吸收频率相对在低波数区。 其吸收频率相对在低波数区。
实例
λmax= 217nm（母体二烯烃）+3×5nm（环外双键） （母体二烯烃） × （环外双键） +30nm（延伸双键）+5 ×5nm(共轭体系上取代烷基） 共轭体系上取代烷基） （延伸双键） 共轭体系上取代烷基 = 287nm
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五、吸收位置及影响因素
生色基：能在某一段光波内产生吸收的基团， 生色基：能在某一段光波内产生吸收的基团，称为这一 段波长的生色团或生色基。 段波长的生色团或生色基。常见的生色团有 C＝C-C=C，C=O，－ ＝ ，－COOH，C=C，Ph－， ， ，－ ， ， －， ，－CONH2，－ ，－COCl，－ ，－COOR等; －NO2，－ ，－ 等 助色基： 当具有非键电子的原子或基团连在双键或共轭体系上时， 助色基： 当具有非键电子的原子或基团连在双键或共轭体系上时，
使ε值减少 的效应称为 减色效应。 减色效应。
Foncoo’ 泛谷药业
六、紫外图谱解析
6.1 一般规律：
① 如在200～800nm无吸收，ε＜1 ，则标明分子中不含直链和环状的共轭体系， 无CHO,RBr,RI，可能是脂肪烃、脂肪胺、醚、羧酸、氟代烷、氯代烷等。 ② 如在210～250nm有吸收，则可能是碳链较长的羧酸、酰胺、醇、硫醇、硫 醚等低共轭体系。 ③ 如在250～300nm有弱吸收，则表明有C=O，中等吸收是苯核的特征。 ④ 如化合物有颜色，则分子中所含共轭的生色、助色基的总数将大于5，（例 外：偶氮，亚硝基，乙二醛、碘仿等）。 ⑤ 如一个光谱示有许多吸收谱带，其中一些甚至出现在可见光区，可推知该化 合物可能含有一个长链共轭发色团和一个多环芳核发色团。
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红外光谱原理： 红外光谱原理： 双原子分子的红外吸收频率： 双原子分子的红外吸收频率： 1.经典力学处理： 经典力学处理： 经典力学处理
ν= 1 k 1 k ; ν= 2π µ 2 πC µ
k：化学键的力常数 ： µ：折合质量
2.量子力学处理： 量子力学处理： 量子力学处理
1，3，5－己三烯λmax＝258nm(35000)； 癸五烯λmax＝335 nm (118000)，淡黄色； 二氢－β－胡萝卜素（8个双键）λmax＝415 nm(210 000)，橙黄； 番茄红素λmax＝470 nm(185 000)，红色
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3.3 芳香族有机化合物
芳香族有机化合物都具有环状的共轭体系，一般来讲， 芳香族有机化合物都具有环状的共轭体系，一般来讲， 族有机化合物都具有环状的共轭体系 它们都有三个吸收带。最重要的芳香化合物苯的吸收带为： 它们都有三个吸收带。最重要的芳香化合物苯的吸收带为： 吸收带 芳香化合物苯的吸收带为 I、 λmax= 184 nm (ε = 47000） 、 ε ） II、 λmax= 204 nm (ε = 6900） 、 ε ） III、λmax= 255 nm (ε = 230） 、 ε ）
CH3Br/204 nm（200）， 3NH2/215 nm (600)， ），CH （ ）， ， CH3I/258 nm(365)
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3. 2 不饱和脂肪族化合物
C=C双键可以发生 双键可以发生π→π*跃迁，其π电子跃迁所需的能量比 电子小， 跃迁， 电子跃迁所需的能量比σ电子小 双键可以发生 跃迁 电子跃迁所需的能量比 电子小， 因此其跃迁几率大， 在 左右。 双键的π电 因此其跃迁几率大，ε在5000～100 000左右。一个 ～ 左右 一个C=C双键的 电 双键的 子跃迁出现在170～200nm处，在近紫外区，一般检测不到，单个 ～ 子跃迁出现在 处 在近紫外区，一般检测不到， CC和CN三键的 电子跃迁也小于 和 三键的 电子跃迁也小于200nm 三键的π电子跃迁也小于 乙烯λmax＝185nm(10000)； 1，3-丁二烯λmax＝217 nm (21000)；
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1.2 电子跃迁的类型 有机分子主要有三种价电子：形成单键的σ电子 电子、 电子 形成双键的π电子 电子和未成键的孤对电子（n电子 电子） 电子 电子
各种跃迁所需能量的大小顺序为： 各种跃迁所需能量的大小顺序为：
σ→σ*＞ σ→σ*＞σ→π*＞π→σ*＞n→σ*＞π→π*＞n→π* ＞ ＞n→σ*＞π→π*＞
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ห้องสมุดไป่ตู้
红移 现象： 现象：
蓝移 现象： 现象：
增色 效应： 效应：
减色 效应： 效应：
由于取代基 或溶剂的影 响使最大吸 收峰向长波 方向移动的 现象称为红 移现象。 移现象。
由于取代基 或溶剂的影 响使最大吸 收峰向短波 方向移动的 现象称为蓝 移现象。 移现象。
使ε值增加 的效应称为 增色效应。 增色效应。
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红外光谱
红外谱图基本知识 红外吸收强度一般用强弱表示： 红外吸收强度一般用强弱表示： 很强（ 很强（very strong, vs; ε > 200） ） 强 （strong, s; ε = 75 ~ 200） ） 中 （medium, m; ε = 25 ~ 75） ） 弱 （weak, w; ε = 5 ~ 25） ） 很弱（ 很弱（very weak, vw; ε < 5） ） 变化（ 变化（variable, v） ） 摩尔吸光系数） （ε：摩尔吸光系数）
有机物 烷烃 醇，醚 162nm）丙酮（ 188nm） 乙烯（ 丁二烯（217nm） 苯（255nm） （275nm） 丙酮 （295nm） 乙醛（292nm）
n
可以看出，电子跃迁前后两个能级的能量差值∆E越大，跃迁所 需要的能量也越大，吸收光波的波长就越短。
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二、 紫外光谱图的组成
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•电子能级的跃迁所需能量最大，约1～20eV之间，根据E = hυ＝ h c/λ，需要吸收光的波长范围在200～1000 nm之间，恰好落在紫 外－可见光区域。因此，紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃 迁而产生的，也称之为电子光谱 电子光谱
紫外光谱图是由横坐标、纵坐标和吸收曲线组成的。 紫外光谱图是由横坐标、纵坐标和吸收曲线组成的。
横坐标表示吸收光的波长， 横坐标表示吸收光的波长，用nm（纳米）为单位。 （纳米）为单位。 纵坐标表示吸收光的吸收强度，可以用A（吸光度） 纵坐标表示吸收光的吸收强度，可以用 （吸光度） T%（透射比或透光率或透过率）、（1-T）%（吸收率）、 κ ）、（ ） （吸收率）、 （透射比或透光率或透过率）、 吸收系数）、 摩尔消光系数）中的任何一个来表示。 ）、ε（ （吸收系数）、 （摩尔消光系数）中的任何一个来表示。 吸收曲线表示化合物的紫外吸收情况。 吸收曲线表示化合物的紫外吸收情况。曲线最大吸收峰的 纵坐标为它的吸收强度。 横坐标为该吸收峰的位置λ 横坐标为该吸收峰的位置 max ，纵坐标为它的吸收强度。
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100
logε 3.0
T%
2.0 50 1.0
λmax
0
λmax
280 360
0 280 360
乙酸苯酯 的紫外光谱图
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三、 各类化合物的紫外光谱
3.1 饱和烃
只有部分饱和有机化合物（ →σ* 只有部分饱和有机化合物（如C-Br、C-I、C-NH2）的n→σ 、 、 →σ 跃迁有紫外吸收。 跃迁有紫外吸收。 紫外吸收 CH3Cl /172 nm(弱)， 弱， CH3OH/183 nm（150）， （ ），
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2.1 朗勃特 比尔定律和紫外光谱图 朗勃特—比尔定律和紫外光谱图
Lambert-Beer定律 当我们把一束单色光（I0）照射溶液时，一部分光（I）通过 溶液，而另一部分光被溶液吸收了。这种吸收是与溶液中物质 的浓度和液层的厚度成正比，这就是朗勃特—比尔定律。用数 学式表式为： I A=EcL= log Io I A= log ：吸光度（吸收度）； Io c ：溶液的摩尔浓度（mol/L） L：液层的厚度； E：吸收系数（消光系数）
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四、λmax与化学结构的关系 与化学结构的关系
应用伍德沃德和费塞尔规则来估算化合物紫外吸收λ 的位置。 应用伍德沃德和费塞尔规则来估算化合物紫外吸收λmax的位置。 该公式为： 该公式为：
母体二烯烃（ λmax= 母体二烯烃（或C=C-C=O）+ 环内双烯 + 环外双键 + 延伸双键 ） + 共轭体系上取代烷基 + 共轭体系上取代的助色基
1 E ν = ( n + ) hν; ( n = 0, 1, 2, 3, LL ) 2
ν为基频
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多原子分子的红外吸收频率： 多原子分子的红外吸收频率：
多原子分子有多种振动模式： 多原子分子有多种振动模式：
非线性分子的振动： 个自由度（ 非线性分子的振动：3n-6个自由度（基本振动） 个自由度 基本振动） 线性分子的振动： 个自由度（ 线性分子的振动： 3n-5个自由度（基本振动） 个自由度 基本振动） 伸缩振动(stretching)：沿键轴方向伸、缩的振动， ：沿键轴方向伸、缩的振动， 伸缩振动 振动 其吸收频率相对在高波数区。 其吸收频率相对在高波数区。 弯曲振动(bending)： 除伸缩振动以外的其它振动， 振动， 弯曲振动 ： 除伸缩振动以外的其它振动 其吸收频率相对在低波数区。 其吸收频率相对在低波数区。
实例
λmax= 217nm（母体二烯烃）+3×5nm（环外双键） （母体二烯烃） × （环外双键） +30nm（延伸双键）+5 ×5nm(共轭体系上取代烷基） 共轭体系上取代烷基） （延伸双键） 共轭体系上取代烷基 = 287nm
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五、吸收位置及影响因素
生色基：能在某一段光波内产生吸收的基团， 生色基：能在某一段光波内产生吸收的基团，称为这一 段波长的生色团或生色基。 段波长的生色团或生色基。常见的生色团有 C＝C-C=C，C=O，－ ＝ ，－COOH，C=C，Ph－， ， ，－ ， ， －， ，－CONH2，－ ，－COCl，－ ，－COOR等; －NO2，－ ，－ 等 助色基： 当具有非键电子的原子或基团连在双键或共轭体系上时， 助色基： 当具有非键电子的原子或基团连在双键或共轭体系上时，
使ε值减少 的效应称为 减色效应。 减色效应。
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六、紫外图谱解析
6.1 一般规律：
① 如在200～800nm无吸收，ε＜1 ，则标明分子中不含直链和环状的共轭体系， 无CHO,RBr,RI，可能是脂肪烃、脂肪胺、醚、羧酸、氟代烷、氯代烷等。 ② 如在210～250nm有吸收，则可能是碳链较长的羧酸、酰胺、醇、硫醇、硫 醚等低共轭体系。 ③ 如在250～300nm有弱吸收，则表明有C=O，中等吸收是苯核的特征。 ④ 如化合物有颜色，则分子中所含共轭的生色、助色基的总数将大于5，（例 外：偶氮，亚硝基，乙二醛、碘仿等）。 ⑤ 如一个光谱示有许多吸收谱带，其中一些甚至出现在可见光区，可推知该化 合物可能含有一个长链共轭发色团和一个多环芳核发色团。
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红外光谱原理： 红外光谱原理： 双原子分子的红外吸收频率： 双原子分子的红外吸收频率： 1.经典力学处理： 经典力学处理： 经典力学处理
ν= 1 k 1 k ; ν= 2π µ 2 πC µ
k：化学键的力常数 ： µ：折合质量
2.量子力学处理： 量子力学处理： 量子力学处理
1，3，5－己三烯λmax＝258nm(35000)； 癸五烯λmax＝335 nm (118000)，淡黄色； 二氢－β－胡萝卜素（8个双键）λmax＝415 nm(210 000)，橙黄； 番茄红素λmax＝470 nm(185 000)，红色
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3.3 芳香族有机化合物
芳香族有机化合物都具有环状的共轭体系，一般来讲， 芳香族有机化合物都具有环状的共轭体系，一般来讲， 族有机化合物都具有环状的共轭体系 它们都有三个吸收带。最重要的芳香化合物苯的吸收带为： 它们都有三个吸收带。最重要的芳香化合物苯的吸收带为： 吸收带 芳香化合物苯的吸收带为 I、 λmax= 184 nm (ε = 47000） 、 ε ） II、 λmax= 204 nm (ε = 6900） 、 ε ） III、λmax= 255 nm (ε = 230） 、 ε ）
CH3Br/204 nm（200）， 3NH2/215 nm (600)， ），CH （ ）， ， CH3I/258 nm(365)
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3. 2 不饱和脂肪族化合物
C=C双键可以发生 双键可以发生π→π*跃迁，其π电子跃迁所需的能量比 电子小， 跃迁， 电子跃迁所需的能量比σ电子小 双键可以发生 跃迁 电子跃迁所需的能量比 电子小， 因此其跃迁几率大， 在 左右。 双键的π电 因此其跃迁几率大，ε在5000～100 000左右。一个 ～ 左右 一个C=C双键的 电 双键的 子跃迁出现在170～200nm处，在近紫外区，一般检测不到，单个 ～ 子跃迁出现在 处 在近紫外区，一般检测不到， CC和CN三键的 电子跃迁也小于 和 三键的 电子跃迁也小于200nm 三键的π电子跃迁也小于 乙烯λmax＝185nm(10000)； 1，3-丁二烯λmax＝217 nm (21000)；
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1.2 电子跃迁的类型 有机分子主要有三种价电子：形成单键的σ电子 电子、 电子 形成双键的π电子 电子和未成键的孤对电子（n电子 电子） 电子 电子
各种跃迁所需能量的大小顺序为： 各种跃迁所需能量的大小顺序为：
σ→σ*＞ σ→σ*＞σ→π*＞π→σ*＞n→σ*＞π→π*＞n→π* ＞ ＞n→σ*＞π→π*＞
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红移 现象： 现象：
蓝移 现象： 现象：
增色 效应： 效应：
减色 效应： 效应：
由于取代基 或溶剂的影 响使最大吸 收峰向长波 方向移动的 现象称为红 移现象。 移现象。
由于取代基 或溶剂的影 响使最大吸 收峰向短波 方向移动的 现象称为蓝 移现象。 移现象。
使ε值增加 的效应称为 增色效应。 增色效应。
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红外光谱
红外谱图基本知识 红外吸收强度一般用强弱表示： 红外吸收强度一般用强弱表示： 很强（ 很强（very strong, vs; ε > 200） ） 强 （strong, s; ε = 75 ~ 200） ） 中 （medium, m; ε = 25 ~ 75） ） 弱 （weak, w; ε = 5 ~ 25） ） 很弱（ 很弱（very weak, vw; ε < 5） ） 变化（ 变化（variable, v） ） 摩尔吸光系数） （ε：摩尔吸光系数）
有机物 烷烃 醇，醚 162nm）丙酮（ 188nm） 乙烯（ 丁二烯（217nm） 苯（255nm） （275nm） 丙酮 （295nm） 乙醛（292nm）
n
可以看出，电子跃迁前后两个能级的能量差值∆E越大，跃迁所 需要的能量也越大，吸收光波的波长就越短。
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二、 紫外光谱图的组成
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•电子能级的跃迁所需能量最大，约1～20eV之间，根据E = hυ＝ h c/λ，需要吸收光的波长范围在200～1000 nm之间，恰好落在紫 外－可见光区域。因此，紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃 迁而产生的，也称之为电子光谱 电子光谱