有机波谱分析总结共30页

波谱分析(spectra analysis)波谱分析的内涵与外延：定义：利用特定的仪器，测试化合物的多种特征波谱图，通过分析推断化合物的分子结构。

特定的仪器：紫外，红外，核磁，质谱，（X-射线，圆二色谱等）特征波谱图: 四大谱；X-射线单晶衍射，圆二色谱等化合物：一般为纯的有机化合物分子结构：分子中原子的连接顺序、位置；构象，空间结构仪器分析（定量），波谱分析（定性）综合性、交叉科学（化学、物理、数学、自动化、计算机）作用：波谱解析理论原理是物理学，主要应用于化学领域（天然产物化学和中药化学、有机化学、药物化学等），在药物、化工，石油，食品及其它工业部门有着广泛的应用；分析的主要对象是有机化合物。

课程要求：本课将在学生学习有机化学、分析化学、物理化学等课程的基础上，系统讲授紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、核磁共振光谱(NMR)和质谱(MS)这四大光谱的基本原理、特征、规律及图谱解析技术,并且介绍这四大光谱解析技术的综合运用,培养学生掌握解析简单有机化合物波谱图的能力。

为学习中药化学有效成分的结构鉴定打下基础。

第一章紫外光谱（ultraviolet spectra,UV)一、电磁波的基本性质和分类1、波粒二象性光的三要素：波长（λ），速度（c），频率(v)电磁波的波动性光速c：c=3.0 x 1010 cm/s波长λ ：电磁波相邻波峰间的距离。

用nm,μm,cm,m 等表示频率v：v=c/ λ，用Hz 表示。

电磁波的粒子性光子具有能量，其能量大小由下式决定：E = hν = hc/λ(式中E为光子的能量，h为普朗克常数，其值为6.624× 10-34j.s )电磁波的分类2、分子的能量组成（能级图）E 分子= E平＋E转＋E振＋E电子能量大小：E转< E振< E电子不同能级跃迁对应的电磁波区域紫外光谱远紫外（4～200nm）：又叫真空紫外区近紫外（200～400nm）：又叫石英紫外区，最为常用。

有机波谱分析期末复习总结名词解析发⾊团(chromophoric groups)：分⼦结构中含有π电⼦的基团称为发⾊团，它们能产⽣π→π*和n→π*跃迁从⽽你呢个在紫外可见光范围内吸收。

助⾊团(auxochrome)：含有⾮成键n电⼦的杂原⼦饱和基团本⾝不吸收辐射，但当它们与⽣⾊团或饱和烃相连时能使该⽣⾊团的吸收峰向长波长移动并增强其强度的基团，如羟基、胺基和卤素等。

红移(red shift)：由于化合物结构发⽣改变，如发⽣共轭作⽤引⼊助⾊团及溶剂改变等，使吸收峰向长波⽅向移动。

蓝移(blue shift)：化合物结构改变时，或受溶剂的影响使吸收峰向短波⽅向移动。

增⾊效应(hyperchromic effect)：使吸收强度增加的作⽤。

减⾊效应(hypochromic effect)：使吸收强度减弱的作⽤。

吸收带：跃迁类型相同的吸收峰。

指纹区（fingerprint region）：红外光谱上的低频区通常称指纹区。

当分⼦结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异，并显⽰出分⼦特征，反映化合物结构上的细微结构差异。

这种情况就像⼈的指纹⼀样，因此称为指纹区。

指纹区对于指认结构类似的化合物很有帮助，⽽且可以作为化合物存在某种基团的旁证。

但该区中各种官能团的特征频率不具有鲜明的特征性。

共轭效应 (conjugated effect) ：⼜称离域效应，是指由于共轭π键的形成⽽引起分⼦性质的改变的效应。

诱导效应（Inductive Effects）：⼀些极性共价键，随着取代基电负性不同，电⼦云密度发⽣变化，引起键的振动谱带位移，称为诱导效应。

核磁共振：原⼦核的磁共振现象，只有当把原⼦核置于外加磁场中并满⾜⼀定外在条件时才能产⽣。

化学位移：将待测氢核共振峰所在位置与某基准物氢核共振峰所在位置进⾏⽐较，其相对距离称为化学位移。

弛豫:通过⽆辐射的释放能量的途径核由⾼能态向低能态的过程。

分⼦离⼦：有机质谱分析中，化合物分⼦失去⼀个电⼦形成的离⼦。

有机波谱分析：《有机波谱分析》是2008年7月1日北京理工大学出版社出版的图书，作者是陈洁、宋启泽。

该书论述了紫外光谱、红外光谱、核磁共振氢谱和碳谱、质谱的原理、仪器结构、实验方法和技术、谱图解析以这四种谱在有机定性、定量中的应用。

内容简介：由于《有机波谱分析》既具有一定的理论深度，又有较广泛的使用价值，所以它可供高等院校有关专业的本科生和研究生作为教材用书或参考书，也可供科研及生产部门有关专业的科技人员参考。

前言：有机化学领域内，无论研究何种有机化合物，在分析或合成时都会遇到结构测定的问题。

如果无需复杂的经典化学方法，就能得到结构信息，可大大地满足有机化学日益发展中对有机分析提出的更新更高的要求。

近三四十年来，各种波谱测量技术的出现及其迅速发展，使紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱和质谱法得到了普遍应用。

现在这四种谱已成为鉴定有机化合物以及测定其结构的常用手段，这就使有机分析能力、分析速度、样品需要量等重要方面都取得了很大的进步。

目前，这四种谱在化学工业、石油化工、橡胶工业、食品工业、医药工业等方面都有着广泛的用途。

同时对有机化学、生物化学等的发展也起着积极的推动作用。

因此这门学科已成为有机化学工作者所必须具备的、重要的专业基础知识。

本书是编著者根据多年从事有机波谱分析的教学和科研工作的体会，在为本校化学、化工专业的研究生和本科生的教学编写的“波谱分析”讲义的基础上补充、修改而成。

本书较为详细地介绍了紫外光谱、红外光谱、核磁共振氢谱和碳谱、质谱的基本原理、仪器结构、有关的实验方法和技术、谱图解析以及一些新技术，最后介绍了综合运用这四种谱进行有机物结构推断的应用。

书中对于一些基本原理进行了严密推导，深入阐述其物理意义，因此有较强的理论性。

各章列举了大量实用图例，使介绍的理论与有机物结构密切关联。

本书还介绍了一些有机波谱分析在火炸药方面的应用实例，力求更适合有关专业的学生和科技人员使用。

因编著者1992年在兵器工业出版社已出版《核磁共振原理及应用》一书，所以在本书中核磁共振内容适当减少，读者如有需要了解有关核磁共振的更为详细深入的介绍，请参阅《核磁共振原理及应用》一书。

有机波谱分析总结有机波谱分析是有机化学中一项重要的分析技术，通过对有机化合物的波谱进行分析，可以确定其结构和功能基团，对于有机合成、药物研发等领域有着广泛的应用。

本文将对有机波谱分析的原理、常见波谱技术和分析方法以及应用进行总结。

一、有机波谱分析原理有机波谱分析主要基于分子中所包含的原子核和电子的转动、振动和电子能级跃迁引起的辐射吸收或发射现象。

通过测量分子在不同频率范围内所吸收或发射的辐射能量，可以得到不同类型的波谱。

有机波谱分析常用的波谱包括红外光谱、质谱、核磁共振谱和紫外可见光谱。

二、常见的有机波谱技术1.红外光谱（IR）：红外光谱是根据有机化合物中的官能团和化学键所具有的振动频率的不同来进行分析的。

通过红外光谱可以确定有机化合物中的官能团，如羧酸、醇、醛等。

红外光谱具有非破坏性、操作简便的特点，广泛应用于有机合成、药物研发等领域。

2.质谱（MS）：质谱是通过对有机化合物中分子离子和碎片离子质量进行测量来分析有机化合物的分子结构。

质谱具有高灵敏度、高分辨率的特点，可以确定分子的组成和相对分子质量，对于有机化合物的鉴定具有重要意义。

3.核磁共振谱（NMR）：核磁共振谱是根据核磁共振现象进行分析的。

通过测量有机化合物中原子核受到外加磁场影响的吸收或发射的辐射能量，可以得到有机化合物中原子核的位置、种类和环境。

核磁共振谱具有高分辨率、非破坏性和无辐射的特点，广泛应用于有机合成、物质鉴定和生物医学研究等领域。

4.紫外可见光谱（UV-Vis）：紫外可见光谱是通过测量有机化合物在紫外可见光区域吸收或发射的辐射能量，以确定有机化合物的电子能级和共轭体系的存在与否。

紫外可见光谱具有高灵敏度和快速测量的特点，常用于有机合成、化学动力学和药物研发等领域。

三、有机波谱分析方法1.结构鉴定法：通过与已知化合物的波谱进行对比，确定未知化合物的结构。

结构鉴定法常用于核磁共振谱和质谱。

2.定量分析法：通过测定化合物在特定波长或波数处的吸光度或吸收峰面积，来确定有机化合物的含量。

波谱分析第一章紫外光谱1、为什么紫外光谱可以用于有机化合物的结构解析？紫外光谱可以提供：谱峰的位置（波长）、谱峰的强度、谱峰的形状。

反映了有机分子中发色团的特征，可以提供物质的结构信息。

2、紫外－可见区内（波长范围为100-800 nm ）的吸收光谱。

3、Lamber-Beer 定律适用于单色光吸光度：A= lg(I 0/I) = lc透光度：-lgT = bcA ：吸光度；l ：光在溶液中经过的距离；：摩尔吸光系数，为浓度在1mol/L 的溶液中在1 cm 的吸收池中，在一定波长下测得的吸光度；c ：浓度。

4、有机物分子中含有π键的不饱和基团称为生色团；有一些含有n 电子的基团（如—OH 、—OR 、—NH ２、—NHR 、—X 等），它们本身没有生色功能（不能吸收λ>200 nm 的光），但当它们与生色团相连时，就会发生n —π共轭作用，增强生色团的生色能力（吸收波长向长波方向移动，且吸收强度增加），这样的基团称为助色团。

5、λmax 向长波方向移动称为红移，向短波方向移动称为蓝移（或紫移）。

吸收强度即摩尔吸光系数增大或减小的现象分别称为增色效应或减色效应。

6、电子跃迁的类型：1. σ→σ＊跃迁：饱和烃（甲烷，乙烷）；E 很高，λ<150 nm （远紫外区）。

2. n →σ＊跃迁：含杂原子饱和基团（-OH ，-NH 2）；E 较大，λ150~250 nm （真空紫外区）。

3. π→π＊跃迁：不饱和基团（-C=C-，-C=O ）；E 较小，λ~ 200 nm ，体系共轭，E 更小，λ更大；该吸收带称为K 带。

4. n →π＊跃迁：含杂原子不饱和基团（-C ≡Ｎ，C=O ）：E 最小，λ 200~400 nm （近紫外区）该吸收带称为R 带。

7、λmax 的主要影响因素：1. 共轭体系的形成使吸收红移；2. pH 值对光谱的影响：碱性介质中，↑，吸收峰红移，↑3. 极性的影响：π→π＊跃迁：极性↑，红移，↑；↓。