现代物理实验方法在有机化学中的应用

第八章现代物理实验方法在有机化学中的应用1．指出下列化合物能量最低的电子跃迁的类型。

答案：⑴. π-π* ⑵．n-σ*⑶．n-π* ⑷． n-σ* ⑸. п-п*2．按紫外吸收波长长短的顺序，排列下列各组化合物。

⑴.⑵．CH3-CH=CH-CH=CH2 CH2=CH-CH=CH2 CH2=CH2(3)．CH3I CH3Br CH3Cl⑷．⑸. 反-1,2-二苯乙烯顺-1,2-二苯乙烯答案：⑴以环己酮为基准，添加共轭双键及增加助色基都使UV吸收产生红移。

⑵以乙烯为基准，添加共轭双键及增加助色基都使UV吸收产生红移。

CH3-CH=CH-CH=CH2>CH2=CH-CH=CH2>CH2=CH2⑶杂原子的原子半径增大，化合物的电离能降低，吸收带波长红移。

n ® s*CH3I>CH3Br>CH3Cl⑷以苯环为基准，硝基苯增加p-p共轭，氯苯增加p-p共轭，UV吸收红移。

⑸反式异构体的共轭程度比顺式异构体更大。

反-1,2-二苯乙烯>顺-1,2-二苯乙烯3.指出哪些化合物可在近紫外区产生吸收带.(1) (2)CH3CH2OCH(CH3)2(3) CH3CH2C≡CH(4) (5) CH2=C=O (6).CH2=CH-CH=CH-CH3答案：可在近紫外区产生吸收带的化合物是⑷,⑸,⑹。

4、图8-32和图8-33分别是乙酸乙酯和1-己烯的红外光谱图,试识别各图的主要吸收峰:答案：图8-32己酸乙酯的IR图的主要吸收峰是：①.2870-2960cm-1为-CH3,>CH2的V C-H碳氢键伸缩振动。

②.1730cm-1为V C=O羰基伸缩振动。

③.1380cm-1是-CH3的C-H弯曲振动。

④.1025cm-1,1050CM-1为V C-O-C 伸缩振动。

图8-33,1-己烯的IR图主要吸收峰是①.=C-H伸缩振动。

②.-CH3,>CH2中C-H伸缩振动。

③.伸缩振动,④.C-H不对称弯曲振动。

高二化学教学中的跨学科融合在现代教育体系中，跨学科融合已成为一种趋势。

高二化学教学中的跨学科融合不仅能够帮助学生更好地理解和应用化学知识，还能促进学科知识之间的联系和互动，培养学生的综合能力。

因此，在高二化学教学中加强跨学科融合显得尤为重要。

一、“化学与生物学的融合”1.有机化合物在生物体内的作用有机化合物是生物体内许多重要分子的基础，了解有机化合物在生物体内的作用，能够加深对化学反应原理的理解，并将化学知识应用于解析生物体内化学反应的过程。

2.生物学中的化学反应生物学研究的许多过程都涉及到化学反应，如呼吸、光合作用等。

通过了解这些化学反应的机制，学生不仅能够加深对生物学知识的理解，还能够将化学知识应用于解析生物学中的各种生理和代谢过程。

二、“化学与物理学的融合”1.物理性质与化学性质的关系化学与物理学密切相关，物理性质与化学性质之间存在着内在的联系。

通过研究物质的物理性质和化学性质的关系，可以帮助学生深入理解化学反应和物质变化的本质。

2.物理学在化学实验中的应用物理学提供了许多实验方法和仪器设备，在化学实验中具有重要的应用价值。

引入物理学知识，可以帮助学生更加准确地进行化学实验，提高实验结果的可靠性和准确性。

三、“化学与地球科学的融合”1.地球化学的应用了解地球化学的原理，能够帮助学生深入理解地球的成因和演化过程，同时也可以将化学知识应用于解析地球的化学组成和地质现象的形成。

2.环境化学环境污染是当今社会的一个重要问题，化学知识在解决环境污染问题中具有重要的作用。

通过了解化学反应的原理和机制，学生可以更好地理解环境问题，并寻找合适的解决方案。

四、“化学与数学的融合”1.化学计量学化学计量学是化学中的一个重要分支，对于理解化学反应的原理和机制具有重要作用。

同时，化学计量学也需要数学的支持，在化学计量学中运用数学方法和公式进行计算和分析是必不可少的。

2.数学在化学实验中的应用化学实验需要进行精确的测量和数据分析，这就离不开数学的帮助。

苏州大学有机化学、物理化学考研大纲.doc1.烷烃（1）烷烃的同系列、同分异构现象及命名法（2）烷烃的构型和烷烃的构象（3）烷烃的物理性质和化学性质（4）烷烃卤代反应历程2.单烯烃（1）烯烃的同分异构和命名（2）烯烃的物理性质,化学性质和制备（3）诱导效应和烯烃的亲电加成反应历程和马尔科夫尼科夫规则3.炔烃和二烯烃（1）炔烃和二烯烃的命名、物理性质和化学性质（2）共轭效应,速率控制和平衡控制4.脂环烃（1）脂环烃的命名（2）环烷烃的性质和结构（3）环己烷的构象5.对映异构（1）物质的旋光性（2）对映异构现象与分子结构的关系（3）含一个和两个手性碳原子化合物的对映异构（4）构型的R、S命名规则（5）环状化合物的立体异构（6）不含手性碳原子化合物的对映异构（7）亲电加成反应的立体化学6．芳烃（1）芳烃的异构现象和命名（2）单环芳烃的物理性质和化学性质（3）芳环的亲电取代定位效应7．现代物理实验方法在有机化学中的应用（1）紫外和可见光吸收光谱（2）红外光谱（3）核磁共振谱（4）质谱8．卤代烃（1）卤代烃的命名、同分异构现象（2）一卤代烷、一卤代烯烃、一卤代芳烃的物理性质、化学性质和制备（3）亲核取代反应历程9．醇、酚、醚（1）醇酚醚的命名、物理性质、光谱性质（2）醇酚醚的化学性质和制备（3）消除反应机理10．醛和酮（1）醛、酮的命名和同分异构现象（2）醛、酮的物理性质、光谱性质（3）醛、酮的化学性质和制备（4）亲核加成反应历程（5）不饱和羰基化合物的主要化学性质11．羧酸（1）羧酸的分类和命名（2）饱和一元羧酸的物理性质和光谱性质（3）羧酸的化学性质制备（4）羟基酸和羰基酸的化学性质（5）酸碱理论12．羧酸衍生物（1）羧酸衍生物的命名和光谱性质（2）酰卤、酸酐、羧酸酯、酰胺的化学性质及制备（3）乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上的应用（4）羧酸衍生物的水解、氨解及醇解历程（5）有机合成路线13．含氮有机化合物（1）硝基化合物的命名、物理性质、化学性质（2）胺的命名、物理性质、化学性质（3）重氮和偶氮化合物的性质（4）分子重排机理14．含硫和含磷有机化合物（1）含硫有机化合物的命名（2）硫醇、硫酚、硫醚的化学性质和制备（3）有机硫试剂在有机合成上的应用（4）磺酸酯和磺酰胺的性质（5）含磷有机化合物命名和化学性质15．元素有机化合物（1）有机锂化合物的结构、化学性质（2）有机硼在合成中的应用16．周环反应（1）电环化反应立体选择性规则（2）环加成反应规则（3）迁移反应（4）周环反应的理论17．杂环化合物（1）杂环化合物的分类和命名（2）呋喃、噻吩和吡咯的物理性质、光谱特征、化学性质和制备（3）吲哚、吡啶和喹啉的性质（4）Skraup合成法18．糖类化合物（1）单糖的构型和反应19．蛋白质和核酸（1）氨基酸的结构、命名和性质20．萜类和甾族化合物（1）异戊二烯规律和萜的分类《仪器分析》部分一、光学分析法（一）光学分析法导论1、电磁辐射的基本特征，电磁辐射与物质结构的关系。

现代分析技术及其在化学分析中的应用在当今信息化时代，数据分析技术已经越来越成为人类活动的重要组成部分。

在众多领域中，化学分析是其中一个非常重要的方面。

化学分析是指通过识别物质的化学和物理特性来确定其成分和结构的方法。

在化学分析中，现代分析技术发挥着越来越重要的作用。

本文将探讨现代分析技术及其在化学分析中的应用。

一、光谱分析光谱分析是一种基于物质吸收或发射特定波长的光的技术。

这个技术广泛应用于化学、物理、生物、地质等领域。

在化学中，光谱分析被用来确定物质的分子结构，通过测量不同波长的光线吸收光线的程度来确定物质的成分。

常用的光谱分析技术有红外光谱、紫外-可见光谱、拉曼光谱等。

例如，红外光谱被广泛应用于药品、化妆品等行业，从而保证这些产品符合质量标准。

二、质谱分析质谱分析是一种通过对化合物中分子的不同离子来确定物质成分的技术。

它采用质谱仪将物质分离成分子或原子的荷电离子并分离，然后以质量-电荷比的方式进行分析。

质谱分析在药品、农药、击剂、食品等行业都有重要的应用。

例如，它可以用来检测水中的污染物或某种特定药物残留。

三、薄层色谱法薄层色谱法可以使用非常小的样品量来分离化学物质，并使用标准化工具和技术来识别这些物质。

这种技术可以用于食品安全、环境污染、制药等方面。

例如，在药品制造中，薄层色谱法可以确定不同的药物成分，从而确保制造了正确的药物量。

四、原子吸收光谱原子吸收光谱分析是一种用于测量物质中元素含量的技术。

原子吸收光谱法通过让光通过含有特定元素的物质，并测量该元素吸收光的程度来确定其含量。

这种技术广泛应用于石油、有机化合物等领域。

例如，它可以在石油勘探中确定地下沉积物中的金属含量。

五、液相色谱法液相色谱技术是一种分离化学混合物的方法，广泛应用于制药、环保、农业等行业。

液相色谱法可以将混合物分解成其组成部分并进行检测。

例如，在农业上，它可以在无需将大量实验室样本带回实验室，并且可以马上得到结果的情况下确定营养成分和其他分析数据。

第八章现代物理实验方法在有机化学中的应用& 析(2> CH S—CH—CH—CH=CH2 > CH】YHYHYH* > CH T—€H a(3) CH3I > CH3Br > CH3C1NO2（5）反-1,2-二苯乙烯>顺一1,2-二苯乙烯3-解：可在近紫外区产生吸收带的是（4八（5）、（6）。

4.解：乙酸乙酯=2980^2850 cm^1为甲基、亚甲基C-H伸缩振动产生的吸收峰：1 742 cm—L为C=O伸缩振动产生的吸收峰匕1 374 cm"1为甲基C」H弯曲振动产生的吸收Mh]240 cm^和1047 cnT】为C—O- C伸缩振动产生的吸收峰。

1—己烯【3070 cm"1为=C—H伸缩振动产生的吸收峰*2960-2866 cm"1为甲基、亚甲基C—H伸缩振动产生的吸收峰*1S41 cmT为碳碳双键伸缩振动产生的吸收峰鼻1460 cm-1和1370 cm"】为C—H弯曲振动产生的吸收峰；910 cm-1为RCH—CH3式烯绘C-H面外弯曲振动产生的吸收峰,乩（1）舸者c—C和C—Q的伸箔振动峰与后者的C—C和-一OH的伸缩振动峰有很大憧别I （2）=C-H面外弯曲振动中，反式和孤式产生的峰有但别丿<3）前者具有共無结构，C—O伸缩振动吸收峰较启者的波数低'<4）积累二烯烽申C—C—C伸端抿动吸收峰与孤立二烯烂的C = C伸縮振动吸收蜂宥饨别，C5）前妾的C—C—C [申缩振动与后者的E—C—N的伸缩振动产生的吸收峰有区别.6.糠t不堰和度U=8+l-0.5Xe = 6>4t可能有苯环.3300 和2110沁一1的吸收峰说明有Y—H t3 0S0 cm-] J 600 cm'1J 5（）0 cm^1吸收峰说明有笨环?75€ cm'1和&91 m 1 吸收峰说明苯环上是单履代.再结合题中所已知的化学性质’可推得该化合物E的结构足：C^CHH S C\ b/H11.解：(1) CHjCHzCH^CH,&V&(2) c —cH /b ^CHja入>5.abba(3) CH S CH,OCH 2CH 5&A&a b b a (4) QH 5CH ?CH ,CH , a b ・c d&>&>&>&(5) CUCHCHzCl九〉A a b(6) CICH,CH 2CH,Br a b c(7) CHsCHO仇>&(8) C HjCOOCH^CH,矗>&>&12.解「在室温下，环己烷的两种构象转换很快，6个4键质子和6个€键质子处于平均的环境中， 所以其:H NMR 中质子只有一个峰；当温度降至一100弋时，环己烷两种构象转换速度很慢，所 以在】H NMR 谱图中,a 键质于和e 键质子各有一个单峰，即西个峰.13.解'不饱和度U=9+l-0・5X12 = 4.说明可能冇苯!H NMR 谱中古约为 7.0 的信号以及 IR 谱 3030 cm"1 J602 cnT' J 500 cm^1 J 462 cm'】 这些吸收谱带都说明有■苯环存在.根据不饱和度，除苯环外，分子中剩余的部分只能是烷基. 由】H NMR 谱可推得•可能得烷基为一CH ：和-CH 2CH S e 再由IR 谱知，780 cnT*和680 cm"1 处有较强的吸收•这是间二取代苯的特征谱带.因此该化合物的结构为，8.解$ (1)两个$(2)四个M3)四个；(4)两个$(5》四个)(6)—个$(7)三个.(8〉五个。

有机化学有机化学是研究有机化合物的一门基础学科，是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、应用及有关理论、变化规律和方法学的科学。

它是有机学工业的理论基础，与经济建设和国防建设密切相关，不论是化学工业、能源工业、材料工业还是国防工业的发展，都离不开有机化学的成就。

同时，有机化学的基本原理对于掌握和发展其他学科也是必不可少的。

一、有机化学的发展有机化学的发展可分为初期、中期和后期三个阶段。

初期主要是应用和提取时期。

在这一时期，人们利用掌握的化学知识发现了很多药物，提取出了尿素、吗啡等重要的有机化合物。

中期是简单合成时期和经典结构理论创立时期。

在这一时期，不仅合成了乙酸、油脂等化合物，很多经典的理论也被创立，例如凯库勒提出了苯的构造式、拜耳的张力学说等。

后期，即从二十世纪初至今是以量子力学为基础的现代结构理论的建立、现代物理测试方法、复杂天然物的合成、有机合成工业。

二、有机化学的现状1有机化学的分类有机化学已经形成许多成熟的分支学科，并同物理、生物、医学、药学等学科相互渗透和交叉，产生出许多交叉学科。

其中，分支学科包括有机合成化学、天然有机化学、金属与元素有机化学、生物有机化学、物理有机化学和分析有机化学。

交叉学科包括生物有机化学、药物化学、香料化学、农药化学、有机新材料化学等。

天然有机化学是研究动植物及生物体内源性生理活性物质的有机化学。

目的是希望发掘有生理活性的天然化合物，作为发展新药先导化合物，或者直接用于临床或为农业生产服务。

天然有机化学是植物化学、基础医学、药物化学、农业化学的基础。

同时，天然有机化学的研究为有机化合物新的分离分析方法，新的专一性和立体选择性合成方法和立体化学等方面作出了重要贡献。

元素有机化学是当代有机化学研究中最为活跃的领域之一。

有机磷化学、有机氟化学、有机硼化学和有机硅化学是当前元素有机化学中四个主要支柱。

金属有机化学是近代化学前沿领域之一。

金属有机化合物的合成、结构和反应性能的研究以及新型基元反应的开发和以有机合成为目标的金属有机化学都是金属有机化学的主要研究内容。