光谱项综合解析共83页文档

（完整word版）有机光谱分析第一章紫外吸收光谱电子能级跃迁所产生的吸收光谱，主要在近紫外区和可见区，称为可见-紫外光谱；键振动能级跃迁所产生的吸收光谱，主要在中红外区，称为红外光谱；自旋的原子核在外加磁场中可吸收无线电波而引起能级的跃迁，所产生的吸收光谱称为核磁共振谱；c = λ·υ；E = h υ分子吸收光谱的产生：在分子中，除了电子相对于原子核的运动外，还有核间相对位移引起的振动和转动。

△ E电子>△ E振动>△ E转动Lambert–Beer定律：A= -lgT=εCL= KCLA：吸光度；T：透光率，T=I/I o（I、I o分别是出射和入射光的强度）：物质浓度为1mol/L 时所测得的吸光度，称为摩尔吸光系数；K：物质浓度为1%（g/100ml）时测得的吸光度，称为百分吸光系数；L：通常用1cm 吸收池（比色皿）分子轨道的类型：s-s重叠；s-p重叠；p-p重叠；n轨道电子跃迁类型：1、σ→σ*跃迁：σ轨道上的电子由基态激发到激发态产生的跃迁。

它需要的能量较高，一般发生在真空紫外光区（≤150nm）。

饱和烃中的—c—c—键属于这类跃迁，例如乙烷的最大吸收波长λmax为135nm。

2、π→π*跃迁：双键或三键中轨道上的电子吸收紫外线后产生的跃迁。

它需要的能量低于σ→σ*跃迁，吸收峰一般处于近紫外光区，在200 nm左右，其特征是摩尔吸光系数大，一般εmax≥104，为强吸收带。

如乙烯（蒸气）的最大吸收波长λmax为162 nm。

3、n→π*跃迁：简单的生色团如-CO-、—CHO、-COOH、硝基等中的孤对电子向反键轨道的跃迁。

这类跃迁发生在近紫外光区。

其特点是谱带强度弱，摩尔吸光系数小，通常小于100，属于禁阻跃迁。

4、n→σ*跃迁：含有未用电子对基团中的未用电子对在吸收光能后产生的跃迁。

如-OH、-SH、-Cl等。

实现这类跃迁所需要的能量较高，其吸收光谱落于远紫外光区和近紫外光区，如CH3OH 和CH3NH2的n→σ*跃迁光谱分别为183nm和213nm。

第 2 章光谱分析法光谱分析法是以分子和原子的光谱学为基础建立起的分析方法。

光谱学是研究物质对电磁辐射的吸收或发射现象的科学。

光谱分析法是药物分析的重要方法，具有准确度高、精密度好、选择性好和分析快速的特点。

它包括分光光度法、荧光光度法、红外光谱法、核磁共振法、原子吸收法、质谱等。

光谱分析法在药物分析中的应用较多，发展迅速，受到了药物分析工作者的关注。

随着各种新的反应体系层出不穷，尤其是联用技术的发展，使得分析的范围更加广泛，分析样品逐渐从简单的药剂扩大到复杂的生物样品，为药物分析提供了更加广阔的发展空间。

2. 1基础知识2.1.1 光的本质光是一种电磁辐射或称电磁波，它具有波动性和粒子性( 或波粒二象性 ) 。

电磁波和物质间相互作用及能量转换关系可以用下式表示：E=hc/λ（ 2-1）式中， E 为电磁波能量 (焦耳，J)，h 为普朗克常数 (6．63× 10-36J·s)，c 为光速 (3× 1010c m／s)，λ为电磁波波长 (nm， 1cm＝ 107nm)，每厘米 (cm) 长度内所含波长的数目，即波长的倒数(1 ／λ)定义为波数 (σ)。

(2-1)式表明电磁波的波长与其能量呈反比。

人眼能产生颜色感觉的光区称为可见光区，其波长范围为 400 ～ 760 nm，它是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色按一定比例混合而成的白光。

由于受人的视觉分辨能力的限制，人们所看见的各种颜色，如黄色、红色等，实际上是可见光区中含一定波长范围的各种色光，即各种色光也是一种复合光。

各种有色光之间并无严格的界限，例如绿色与黄色之间有各种不同色调的黄绿色。

实验证明，七种颜色的光能混合为白光，两种特定的单色光按一定强度比例亦可混合成为白光，我们称这两种光互为补色。

各种光的互补如图 2 -1 所示。

图2 -1 中处于直线关系者互为补色。

如黄光与蓝光；绿光与紫光互为补色光。

图2-1各种光的互补2.1.2吸收和发射现象1.吸收现象当电磁辐射与物质作用时，将物质粒子 ( 原子、离子和分子 ) 吸收或发射光子的过程称为能级跃迁。

光谱综合解析题1．某化合物A ，分子式C 27H 30O 16；Mg-HCl 反应显红色，SrCl 2反应呈绿色沉淀，ZrOCl 2-柠檬酸反应呈黄色后消褪，Molish 反应具棕色环。

（15分）UV λmax nm ：MeOH 259，266sh ，299sh ，359NaOMe 272，327，410AlCl 3 275，303sh ，433AlCl 3/HCl 271，300，364sh ，402NaOAc 271，325，393NaOAc/H 3BO 3 262，298，3871H-NMR （DMSO-d 6）δ：7.52（1H, dd, J=2.0, 8.0Hz ）； 7.40（1H, d, J=2.0Hz ）；6.82（1H, d, J=8.0Hz ）； 6.64（1H, d, J=2.5Hz ）；6.24（1H, d, J=2.5Hz ）; 5.76（1H, d, J=7.0Hz ）；4.32（1H, d,J=2.3Hz ）； 3.0~4.0（10H, m ）；1.08（3H, d, J=6.5Hz ）。

化合物A 经酸水解，得到化合物B 、D-glc 和 L-rha 。

HMBC 谱显示，L-rha 端基质子与D-glc 的C 6相关。

化合物B 亦为淡黄色结晶，Mg-HCl 反应红色，SrCl 2反应呈绿色沉淀，ZrOCl 2—柠檬酸反应呈黄色且不消褪；Molish 反应阴性。

请综合解析以上条件和数据，并推断出化合物A 的可能结构式。

（1）化学反应中，Mg-HCl 反应显红色、Molish 反应具棕色环显示化合物A 为一黄酮苷类化合物。

SrCl 2反应呈绿色沉淀说明具邻位酚羟基；ZrOCl 2-柠檬酸反应呈黄色后消褪，说明有游离5-OH 、无游离3-OH 。

分子式显示该黄酮苷中含有2个单糖，结合酸水解结果，可知为1分子葡萄糖和1分子鼠李糖。

（2）UV 解析：MeOH 谱：带Ⅰ359nm 证实为黄酮苷类；加诊断试剂谱中，NaOMe 谱：带Ⅰ红移51nm ，示有4′-OH ；327峰旁证7-OH 游离。

光谱分析报告正式版1. 引言光谱分析是一种广泛应用于科学研究和工业生产领域的技术手段。

通过分析物质所发射、吸收或散射的电磁波谱线，可以获得关于物质性质、组成和结构的信息。

本文档将针对光谱分析的基本原理、方法和应用进行详细阐述。

2. 光谱分析原理光谱分析基于物质与电磁辐射的相互作用，主要包括发射光谱、吸收光谱和散射光谱。

发射光谱是指物质在受激激发后发出的特征性光，吸收光谱是指物质在吸收光能量后产生的特征性吸收线，散射光谱是指物质对入射光进行散射后产生的特征性散射光。

3. 光谱分析方法常见的光谱分析方法主要包括紫外可见光谱、红外光谱、核磁共振光谱和质谱等。

紫外可见光谱是通过测量物质对紫外可见光的吸收和发射来分析物质的成分和结构；红外光谱是通过测量物质对红外辐射的吸收和散射来研究物质的化学键和分子结构；核磁共振光谱是通过测量物质中核自旋磁矩的行为来揭示物质的结构和性质；质谱是通过测量物质中离子的质量和相对丰度来分析物质的组成和结构。

4. 光谱分析应用光谱分析在许多领域都有广泛应用。

在环境监测领域，光谱分析可以用于检测大气、水体和土壤中的污染物；在食品安全领域，光谱分析可以用于检测食品中的添加剂、农药和重金属等有害物质；在生命科学领域，光谱分析可以用于研究细胞、蛋白质和基因的结构和功能；在材料科学领域，光谱分析可以用于表征材料的电子结构、晶体结构和磁性等。

5. 光谱分析仪器光谱分析仪器是进行光谱分析的关键工具。

常见的光谱分析仪器包括UV-Vis分光光度计、红外光谱仪、核磁共振仪和质谱仪等。

这些仪器通过接收样品与电磁波的相互作用产生的信号，并将其转化为数字信号，从而实现对样品的光谱分析。

6. 光谱分析的挑战和发展趋势光谱分析在实际应用中还面临一些挑战，如复杂样品的处理、信号噪声的处理和分辨率的提高等。

为应对这些挑战，光谱分析技术在不断发展和创新。

随着纳米技术、生物技术和计算机技术的不断进步，光谱分析技术在灵敏度、分辨率和速度上都得到了显著提高。

1、某未知物分子式为C5H12O,它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，它的紫外吸收光谱在200 nm以上没有吸收，试确定该化合物结构.1 :2 : 9[解］从分子式C5H12O，求得不饱和度为零，故未知物应为饱和脂肪族化合物。

未知物的红外光谱是在CCl4溶液中测定的，样品的CCl4稀溶液的红外光谱在3640cm—1处有1尖峰,这是游离O H基的特征吸收峰。

样品的CCl4浓溶液在3360cm-1处有1宽峰,但当溶液稀释后复又消失，说明存在着分子间氢键.未知物核磁共振谱中δ4。

1处的宽峰，经重水交换后消失。

上述事实确定，未知物分子中存在着羟基。

未知物核磁共振谱中δ0。

9处的单峰，积分值相当3个质子，可看成是连在同一碳原子上的3个甲基.δ3。

2处的单峰，积分值相当2个质子，对应1个亚甲基，看来该次甲基在分子中位于特丁基和羟基之间。

质谱中从分子离子峰失去质量31(－CH 2OH)部分而形成基峰m/e57的事实为上述看法提供了证据,因此，未知物的结构是CCH 3H 3CCH 3CH 2OH根据这一结构式，未知物质谱中的主要碎片离子得到了如下解释.CCH 3H 3CCH 3CH 2OH+.C +CH 3CH 3H 3CCH 2OH +m/e31m/e88m/e57-2H -CH 3-CH 3-HCH 3C CH 2+m/e29m/e73m/e412、某未知物,它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，它的紫外吸收光谱在210nm 以上没有吸收,确定此未知物。

2263[解］ 在未知物的质谱图中最高质荷比131处有1个丰度很小的峰，应为分子离子峰，即未知物的分子量为131。

由于分子量为奇数,所以未知物分子含奇数个氮原子。

根据未知物的光谱数据亚无伯或仲胺、腈、酞胺、硝基化合物或杂芳环化合物的特征，可假定氮原子以叔胺形式存在。

红外光谱中在1748 cm —1处有一强羰基吸收带,在1235 cm -1附近有1典型的宽强C －O －C 伸缩振动吸收带，可见未知物分子中含有酯基。