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有机化合物结构鉴定与有机波谱学1 有机化合物结构鉴定有机化合物结构鉴定是化学及相关科学专业里常见的课题，旨在确定所研究的化合物的分子结构。
一般情况下，被研究的化合物的分子式由化学家提供，但是在确定分子结构的过程中，化学家需要更多的信息来确定它的实际结构，包括分子量、构型类型、其他部分的数量及相对的位置等特性。
实际上，在确定有机化合物结构的过程当中，经常被用到的主要技术有有机波谱学，包括：氢谱、质谱、碳素键索引法和核磁共振，它们在有机电子结构的研究及分析方面都发挥着重要的作用。
2 氢谱氢谱是最常用的有机电子结构分析技术，它用来分析有机分子中的氢原子的存在性及其特性。
氢谱中的信号来源于碳氢键的分裂，其信号可以用来判断拥有相同母分子结构的成分之间的相对位置及各种结构特征。
3 质谱质谱是另一种常用的有机化合物结构鉴定方法，它通常用来分析有机物质中大分子特征及小分子量化特征，如分子量、分子型及构型。
质谱可以用来检测有机物质的组成原子数量及结构，但是对于大分子的结构分析效果较差。
4 碳素键索引法碳素键索引法是一种纯粹的理论计算，它用来估算有机化合物的碳碳键长度，从而帮助确定和辨认有机物的结构；通过计算碳素键的索引，可以确定有机物的具体结构特征，如它的芳香性、侧链位置和构型类型。
5 核磁共振核磁共振是一种精确到原子尺度研究有机物结构和构型的技术，它能够用来确定高级有机化合物的单元结构、侧链位置及芳香性等特性。
核磁共振技术还可用于多种应用如蛋白质结构分析，该技术有助于揭示蛋白质与细胞结构之间的动态作用，以及它们在疾病和新药研发中的重要作用。
总的来说，分析有机化合物的结构是化学家研究的重要及有用的科学领域，有机波谱学是一种广泛应用于有机化合物结构鉴定的技术，其中氢谱、质谱、碳素键索引法和核磁共振等技术在不同研究领域中都发挥着重要作用。
波谱学：波谱学是涉及电池辐射与物质量子化的能态间的相互作用，其理论基础是量子化的能量从辐射场向物质转移。
电池辐射区域：γ射线区，X射线区，远紫外，紫外，可见光区，近红外，红外，远红外区，微波区和射频区。
紫外光谱1.助色团：通常把那些本身在紫外或可见光区域吸收带不产生吸收带但与生色团相连后，能使生色团的吸收带向长波方向移动的基团称为助色团（将含有未公用电子对的杂原子基团称为助色团）发色团：有机化合物分子结构中有能吸收紫外光或可见光的基团，此类基团称为发色团。
2.红移：由于化学环境的变化而导致吸收峰长波方向移动的现象叫做红移。
3.蓝移：导致吸收峰向短波方向移动的现象叫做蓝移。
4.增色效应：使紫外吸收强度增加的作用。
5.减色效应：使紫外吸收强度降低的作用。
红外光谱红外吸收：一定波长的红外光照射被研究物质的分子，若辐射能等于振动基态的能级与第一振动激发态的能级之间的能量差时，则分子可吸收能量，由振动基态跃迁到第一振动激发态。
IR选律：在红外光的作用下，只有偶极矩(∆μ)发生变化的振动，即在振动过程中∆μ≠0时，才会产生红外吸收。
1.费米（Fermi）共振：由频率相近的倍频峰和基频峰相互作用产生，结果使倍频峰的强度增大或发生裂分。
2.伸缩振动：沿键轴方向发生周期性变化的振动称为伸缩振动。
3.弯曲振动：沿键角发生周期性变化的振动称为弯曲振动。
4.基频峰：从基态跃迁到第一激发态时将产生一个强的吸收峰，即基频峰。
5.倍频峰：从基态跃迁到第二激发态，第三激发时将产生相应弱的吸收峰，即倍频峰。
6.振动自由度：将多原子分子的复杂振动分解成若干个简单的基本振动，这些基本振动的数目称为分子的振动自由度。
7.指纹区：在红外光谱中，波数在1330~667cm-1 范围内称为指纹区。
8.振动偶合效应：当两个相同的基团在分子中靠得很近时，其相应的特征峰常发生分裂，形成两个峰，这种现象叫作振动偶合。
质谱：是化合物分子在真空条件下受电子流的“轰击”或强电场等其他方法的作用，电离成离子，同时发生某些化学键有规律的断裂，生成具有不同质量的带正电荷的离子，这些离子按质荷比的大小被收集记录的谱。
自然美的波谱学原理什么是美？就是波的不同频率及其组合人类很早就认识到美与数量的关系。
毕达哥拉斯学派认为，数量关系的和谐是造就一切美的普遍规律。
黄金分割被公认为是最具有审美意义的比例数字，这已取得美学界的共识。
弦理论的核心在于构成宇宙的基本元素是一维的弦，而不是零维的点粒子。
图片来源: Trailfan,物理学的弦论认为，自然界的基本单元，如电子、中子、中微子和夸克等等，看起来像粒子，实际上都是很小很小的一维弦的不同振动模式，可以叫作物质波或粒子波。
每种振动模式都对应有特殊的频率（波长的倒数），不同频率的振动对应于不同的质量和能量，构成不同的形态，所以美的微观起源是一维弦的振动。
听觉美、视觉美、触觉美、嗅觉美、味觉美等均与频率有关，美就是频率及其组合。
自然美均源于审美对象固有的频率与审美主体自身频率的内在协同性。
不同的自然美，各自的频率都不是单纯的，而是由系列频率组成的频谱，从而构成组合美。
例如红光的频率和绿光的频率不同，两者混合得到包含两种频率的“黄光”，黄色的美是单色光按照不同的比例组合产生。
我们日常所见赤橙黄绿青蓝紫等色彩，本质就是不同频率的光波组合。
近代科学研究发现，人的感知能力取决于先天的遗传因素——丘觉。
丘觉作为一种遗传物质，有其振动频率，它决定了人的感知（知道）范围，包括对美的感触，从而为美感的生理基础提供了一个新证据，为美学研究提供了新的思路。
丘觉与每个人内心的价值判断和生物基因有关，与每个人的社会环境、历史文化、受教育程度、山水、饮食等历史痕迹有关。
每个人都有一套内在的接受过滤体系，有一个频率谱。
只有外在的频率与内在的频率精准对接，发生同频共振，才能产生共鸣，产生美感。
什么是美感？就是主体与客体的频率共振美感，就是事物频率之间的耦合和共振（或者达到一种协同比例即整数正比）。
日常生活告诉我们，电子设备的接收器与发射器的频率一致时才有清晰声音或图像。
光谱理论表明，只有外界激发能（频率）与电子能级匹配时才会发生电子跃迁和能量发射。
波谱分析与诺贝尔化学奖核磁共振波谱学是指通过核磁共振研究物质的性态、结构和运动的学科。
在恒定外加磁场中具有自旋的原子核受射频辐射照射，当射频频率等于原子核在恒定磁场中的进动频率时产生的共振吸收谱的现象称核磁共振（NMR）。
宏观物质的核磁共振现象于1946年被E.珀塞耳和F.布洛赫等人发现，这两人因此而获得1952年的诺贝尔物理学奖。
原理在强度为B的外加恒定磁场作用下，核一方面自旋，另一方面绕磁场进动，进动频率ν=γ|B|/2π。
如果在与B垂直的方向上再加一个频率为ν的交变磁场H，当ν和ν相等时即发生核磁共振。
根据量子力学原理，核自旋为I的原子核具有自旋角动量p，其绝对值为|p|=[I(I+1)]h，相应的核磁矩为μ=γp，式中γ为核的旋磁比。
在外加恒定磁场作用下，核磁矩有2I+1个取向，称为塞曼分裂，代表2I+1个能级。
当频率为ν的射频辐射能量hν等于核自旋磁矩在恒磁场中相邻两个能级之差ΔE时，原子核吸收辐射，从低能级跃迁至高能级，这就是核磁共振现象。
类型编辑固定外磁场连续改变射频辐射频率，或固定外射频辐射频率连续改变磁场记录核磁共振谱的方法，称为连续波方法，所用仪器叫作连续波核磁共振谱仪。
脉冲傅里叶变换核磁共振（FT–NMR）是指用一定宽度的强而短的射频脉冲辐射样品，使样品中所有被观察的核同时被激发，产生一个时间域的响应函数，称为自由感应衰减（FID）信号。
用计算机对它进行傅里叶变换，仍可得到普通的频率域核磁共振谱。
据此原理制造的仪器叫作傅里叶变换核磁共振谱仪。
该谱仪适合于对同位素丰度低的核（如C核）进行累加实验，测量时间可大大缩短。
傅里叶变换核磁共振谱仪使多维核磁共振试验成为可能。
通常说的核磁共振谱仪是指高分辨谱仪，亦是使用最普遍的仪器。
20世纪70年代出现了超导磁铁强磁场核磁共振谱仪，大大提高了仪器灵敏度，在生物学领域得到了广泛的应用。
溶液中分子有许多运动自由度，因此观测的NMR谱通常是分子运动平均了的高分辨的各向同性高分辨谱。
