《有机波谱分析》2017年
- 格式：ppt
- 大小：11.52 MB
- 文档页数：366
下载文档原格式
合集下载
有机波谱分析
An NMR Spectrometer
1、基本原理
核象电子一样，也有自旋现象。
旋进轨道
自旋轴
自旋的质子
H0
自旋核的取向
在Th没e有sp外in电st场ate时o，f a自n旋uc核le的us取is向af是fe任cte意d的by。an applied magnetic field
基本原理
The energy difference between the two spin states depends on the strength of the magnetic field
2500
2000
1500
1000
500
b.烯烃 2,4-二甲基-1-己烯
100
80
=C—H伸缩振动
60
C＝C伸缩振动
40
20
C—H 伸缩振动
QF #33; 2,4-DIMETHYL-1-HEXENE
4000
3500
3000
2500
2000
C—H（—CH3、—CH2） 面内弯曲振动
1500
1000
500
100
80
60
C—H（—CH3、—CH2）
40
面内弯曲振动
20
C—H 伸缩振动
QF #41; 2-HEXYNE
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
总结:红外光谱的八个峰
总结:影响峰位置变化的因素
1. 成键轨道类型 例如:
CCH 2850-3000
CCH 3100-3000
化学键式中键：长（kn—m）化学键的键能力常数，单力位常数为N.cm-1
《有机波谱分析》课件
有机波谱分析
1
主要内容：
有机波谱分析 ①红外光谱 ②紫外光谱 ③核磁共振谱(包括1HNMR和13CNMR) ④质谱(包括色质联谱) 。
2
第一章 红外光谱
3
1.1 概述
•
红外光谱具有测定方法简便、迅速、所需
试样量少，得到的信息量大的优点，而且仪器
价格比核磁共振谱和质谱便宜，因此红外光谱
在结构分析中得到广泛的应用。
根据存在的化学键和官能团以及其他结构 信息，通过与标准谱图的对比推断分子结构， 进行定性分析。
5
3.定量分析 红外光谱适用于一些异构体和特殊体系的
定量分析，它们的红外光谱尤其是指纹区的光 谱各有特征，因此可利用各自特征吸收峰的强 度定量。 4.鉴定无机化合物
不要认为红外光谱只能鉴定有机物，它也是 鉴定无机物很好的手段之一，例如络合物的研 究，地矿科学的研究也普遍采用红外光谱。
双原子分子中原子是通过化学键联结起来 的，可以把两个原子看成是两个小球，把化学键 看作质量可以忽略不计的弹簧，如图1-3所示。它 们在平衡位置附近作简谐振动。
图1—3 双原子分子振动示意图
A—平衡状态；B—伸展状态
16
根据虎克定律双原子分子的频率公式为：
基团和化学键的特征频率取决于化学键 的强弱和化学键所连接的两个原子的质量。
• 中红外区（波长范围2.5-25μm）(4000-400cm-1 )
分子中原子振动的基频谱带在此区。所谓基频是分子从 基态跃迁到第一激发态的共振吸收频率。此区适用于有机化 合物的结构分析和定量分析。
• 远红外区（波长范围25—1000μm）(400-10cm-1 )
主要是分子的骨架弯曲振动及无机化合物重原子之间的 振动，金属有机化合物、金属络合物的伸缩和变角振动等， 主要用于研究分子结构及气体的纯转动光谱。各类化合物在 远红外区的吸收规律不如中红外区成熟。
1
主要内容：
有机波谱分析 ①红外光谱 ②紫外光谱 ③核磁共振谱(包括1HNMR和13CNMR) ④质谱(包括色质联谱) 。
2
第一章 红外光谱
3
1.1 概述
•
红外光谱具有测定方法简便、迅速、所需
试样量少，得到的信息量大的优点，而且仪器
价格比核磁共振谱和质谱便宜，因此红外光谱
在结构分析中得到广泛的应用。
根据存在的化学键和官能团以及其他结构 信息，通过与标准谱图的对比推断分子结构， 进行定性分析。
5
3.定量分析 红外光谱适用于一些异构体和特殊体系的
定量分析，它们的红外光谱尤其是指纹区的光 谱各有特征，因此可利用各自特征吸收峰的强 度定量。 4.鉴定无机化合物
不要认为红外光谱只能鉴定有机物，它也是 鉴定无机物很好的手段之一，例如络合物的研 究，地矿科学的研究也普遍采用红外光谱。
双原子分子中原子是通过化学键联结起来 的，可以把两个原子看成是两个小球，把化学键 看作质量可以忽略不计的弹簧，如图1-3所示。它 们在平衡位置附近作简谐振动。
图1—3 双原子分子振动示意图
A—平衡状态；B—伸展状态
16
根据虎克定律双原子分子的频率公式为：
基团和化学键的特征频率取决于化学键 的强弱和化学键所连接的两个原子的质量。
• 中红外区（波长范围2.5-25μm）(4000-400cm-1 )
分子中原子振动的基频谱带在此区。所谓基频是分子从 基态跃迁到第一激发态的共振吸收频率。此区适用于有机化 合物的结构分析和定量分析。
• 远红外区（波长范围25—1000μm）(400-10cm-1 )
主要是分子的骨架弯曲振动及无机化合物重原子之间的 振动，金属有机化合物、金属络合物的伸缩和变角振动等， 主要用于研究分子结构及气体的纯转动光谱。各类化合物在 远红外区的吸收规律不如中红外区成熟。
有机化学有机化合物的波谱分析PPT课件
红外光谱是以波长λ或波数σ第为5横页/坐共8标0页，表示吸收峰的峰位；以透射比 T(以百分数表示,又称为透光率或透过率)为纵坐标，表示吸收强度。
5
7.2.1分子化学键的振动和红外光谱
1.振动方程式
可把双原子分子的振动近似地看成用弹簧连接着的两个小球的 简谐振动。根据Hooke定律可得其振动频率为：
分子化学键的振动是量子化的，其能级为：
式中: υ为振动量子数(0，1，2，…)；h为Planck常量；ν振为化学 键的振动频率。
第8页/共80页
8
分子由基态υ =0跃迁到激发态υ =1时吸收光的能量为：
第9页/共80页
9
分子振动频率习惯以σ表示，由(7–2)式、(7–3)式和(7–5)式得：
红外吸收峰的峰位(σ)取决于键的力常数，以及键两端所连原子的 质量m1和m2，即取决于化合物分子的结构。这是红外光谱用来测 定化合物结构的理论依据。
n≥4在 725~720 处有吸 收。
32
1300 cm-1以下区域的光谱：715 cm-1处的面外弯曲振动吸收，表明 烯烃为顺式构型。
综合以上分析，有双键吸收，无三键及甲基吸收，另一不饱 和≥4在 725~720 处有吸 收。
33
7.3核磁共振谱（NMR）
这样对测定有机化合物结构毫无意义。但实验证明，在相同频 率照射下，化学环境不同的质子在不同的磁场强度处出现吸收峰。
第20页/共80页
20
3.鉴定已知化合物
用被测物的标准试样与被测物在相同条件下测定红外光谱，若 吸收峰位置、强度和形状完全相同，可认为是同一种物质(对映异 构体除外)。若无标准试样而有标准谱图，可查阅标准谱图。
查阅时应注意被测物与标准谱图所用试样的状态、制样方法、 所用仪器的分辨率等是否相同。
5
7.2.1分子化学键的振动和红外光谱
1.振动方程式
可把双原子分子的振动近似地看成用弹簧连接着的两个小球的 简谐振动。根据Hooke定律可得其振动频率为：
分子化学键的振动是量子化的，其能级为：
式中: υ为振动量子数(0，1，2，…)；h为Planck常量；ν振为化学 键的振动频率。
第8页/共80页
8
分子由基态υ =0跃迁到激发态υ =1时吸收光的能量为：
第9页/共80页
9
分子振动频率习惯以σ表示，由(7–2)式、(7–3)式和(7–5)式得：
红外吸收峰的峰位(σ)取决于键的力常数，以及键两端所连原子的 质量m1和m2，即取决于化合物分子的结构。这是红外光谱用来测 定化合物结构的理论依据。
n≥4在 725~720 处有吸 收。
32
1300 cm-1以下区域的光谱：715 cm-1处的面外弯曲振动吸收，表明 烯烃为顺式构型。
综合以上分析，有双键吸收，无三键及甲基吸收，另一不饱 和≥4在 725~720 处有吸 收。
33
7.3核磁共振谱（NMR）
这样对测定有机化合物结构毫无意义。但实验证明，在相同频 率照射下，化学环境不同的质子在不同的磁场强度处出现吸收峰。
第20页/共80页
20
3.鉴定已知化合物
用被测物的标准试样与被测物在相同条件下测定红外光谱，若 吸收峰位置、强度和形状完全相同，可认为是同一种物质(对映异 构体除外)。若无标准试样而有标准谱图，可查阅标准谱图。
查阅时应注意被测物与标准谱图所用试样的状态、制样方法、 所用仪器的分辨率等是否相同。
《有机波谱分析》PPT课件
不对称伸缩振动(vas) 精选课件ppt (2926 cm-1)
5
(2)弯曲振动：
+
+
+ +
C
C
C
C
剪式振动(δs)
面内摇摆振动(ρ) 面外摇摆振动(ω)
扭式振动(τ)
面内
面外 弯曲振动只改变键角,不改变键长
值得注意的是：不是所有的振动都能引起红外吸收，
只有偶极矩(μ)发生变化的，才能有红外吸收。
X－H 伸缩振动吸收范围。X代表O、N、C、S， 对应醇、酚、羧酸、胺、亚胺、炔烃、烯烃、芳烃 及饱和烃类的 O－H、N－H、C－H 伸缩振动。
1. O－H 醇与酚：游离态－－3640～3610cm-1，峰形尖锐。
缔合－－精3选30课0件cpmpt -1附近，峰形宽而钝 11
羧酸：3300～2500cm-1，中心约3000cm-1,谱带宽
2 . N－H
胺类： 游离——3500～3300cm-1
缔合——吸收位置降低约100cm-1 伯胺：3500，3400cm-1，（吸收强度比羟基弱） 仲胺：3400cm-1（吸收峰比羟基要尖锐） 叔胺：无吸收
酰胺：伯酰胺：3350，3150cm-1 附近出现双峰
仲酰胺：3200cm-1 附近出现一条谱带
第三章 红外光谱
3.1 基本原理
3.1.1波长和波数
电磁波的波长（ ）、频率（ v）、能量（E）之间的关系：
精选课件ppt
1
3.1.2 近红外、中红外和远红外
波段名称 近红外 中红外 远红外
波长 μ 0.75—2.5 2.5－25
25－1000
波数（cm-1） 13300－4000 4000－400
大学《有机波谱分析》课程教学的几点体会
大学《有机波谱分析》课程教学的几点体会崔永梅;谭启涛【摘要】有机波谱分析是应用化学特别是有机化学专业的重要课程.本文探讨了以硕士研究生为授课对象时,为培养学生科研和解决实际问题的能力,如何通过教学方法、教学内容、考试考核评价等方面的改革来提高课堂教学效果.结果表明,该教学改革得到了广大学生的接受和认可,大大提升了学生的学习积极性和实践能力,有利于学生创新能力与科研能力的培养.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)018【总页数】2页(P166-167)【关键词】硕士研究生;有机波谱分析;课程教学【作者】崔永梅;谭启涛【作者单位】上海大学理学院化学系,上海 200444;上海大学理学院化学系,上海200444【正文语种】中文【中图分类】O657.61Abstract: Organic Spectroscopic Analysis is an important course for Applied Chemistry, especially for Organic Chemistry. How to improve the effects of classroom teaching by reforming teaching methods, teaching contents and assessment methods, etc, was discussed, to cultivategraduate students’ ability of scientific research and solve practical problems. The results showed that this teaching reform was accepted and recognized by the majority of students, greatly enhancing the students’ learning enthusiasm, practical ability, innovative ability and scientific research ability.Key words: graduate students; Organic Spectroscopy Analysis; course teaching波谱分析是有机化合物结构鉴定和成分分析的重要手段，目前波谱法已经取代或部分取代传统结构测定方法，广泛深入到材料、生命科学、医药化学、能源、农业、卫生等各个与化学密切相关的研究领域，成为化学研究强有力的工具，因此是应用化学特别是有机化学专业的重要课程。
苏州大学医学部研究生课程表
苏州大学医学部研究生课程表课程名称学时学分任课教师上课地点班级人数星期节次、时间星期一星期二星期三星期四星期五高级病理学54 3 李建明等302-2306 17 第一节08:00~08:50高级病理学神经生物学和认知科学现代遗传学理论和技术进展神经解剖学法医(临床病理)司法鉴定实务54 3 陶陆阳等北校区工科楼804 12 第二节09:00~09:50神经生物学和认知科学54 3 陶金等302-2408 45 第三节10:10~11:00医学电镜技术54 3 吴淑燕302-2208 22 第四节11:10~12:00现代遗传学理论和技术进展54 3 曹广力等302-2406 15 第五节13:30~14:20法医(临床病理)司法鉴定实务医学电镜技术高级细胞生物学实验技术高级生物化学细胞和分子免疫学高级细胞生物学实验技术54 3 张焕相等302-2205 79 第六节14:30~15:20 神经解剖学54 3 夏春林等404-4205 13 第七节15:40~16:30 高级生物化学54 3 苏雄等302-2308 34 第八节16:40~17:30 细胞和分子免疫学54 3 邱玉华等302-2403 80备注栏1.本课表中所排课程为选课人数10人以上的；2.所有教室借用1-16周。
课程名称总学时学分任课教师上课地点班级人数星期节次、时间星期一星期二星期三星期四星期五放射卫生和防护36 2 涂彧等302幢2208 20 第一节08:00~08:50 肿瘤放疗基础和临床核事故医学应急36 2 涂彧等302幢210814 第二节09:00~09:50辐射防护和剂量医用材料放射卫生和防护生物医学仪器原理核事故医学应急信号处理技术解剖和生理*肿瘤放疗基础和临床36 2 曹建平等302幢220622 第三节10:10~11:00 分子影像核医学基础和临床36 2 许玉杰等302幢220816 第四节11:10~12:00 辐射剂量和医学物理36 2 孙亮等302幢2108 14 第五节13:30~14:20分子影像核医学基础和临床辐射剂量和医学物理解剖和生理* 36 2 朱然等302幢2208 10 第六节14:30~15:20 生物医学仪器原理36 2 张保国等302幢2308 10 第七节15:40~16:30 信号处理技术36 2 张保国等302幢2106 10 第八节16:40~17:30 医用材料36 2 胡亮等302幢2308 10 第九节18:30~19:20 辐射防护和剂量18 1 文万信等302幢2106 10 第十节19:30~20:20第十一节20:30~21:20备注栏教室借用1-16周课程名称总学时学分任课教师上课地点班级人数星期节次、时间星期一星期二星期三星期四星期五流行病学原理和方法54 3 张永红等302幢2208 21 第一节08:00~08:50流行病学原理和方法环境卫生学多元统计学方法54 3 沈月平等302幢2108 14 第二节09:00~09:50营养和食品卫生学54 3 秦立强等302幢2208 14 第三节10:10~11:00环境卫生学54 3 田海林等302幢2308 13 第四节11:10~12:00科研设计方法（全日制专硕）18 1 肖卫302幢2106 13 第五节13:30~14:20科研设计方法（全日制专硕）营养和食品卫生学第六节14:30~15:20第七节15:40~16:30第八节16:40~17:30第九节18:30~19:20多元统计学方法第十节19:30~20:20第十一节20:30~21:20备注栏教室借用1-16周课程名称总学时学分任课教师上课地点班级人数星期节次、时间星期一星期二星期三星期四星期五现代药物分析54 3 谢洪平等1003幢3204 40 第一节08:00~08:50现代药物分析现代药物制剂和新药研发高等药理学54 3 毛新良等1003幢3402 26 第二节09:00~09:50生物技术药物54 3 王剑文等1003幢3402 21 第三节10:10~11:00现代药物制剂和新药研发54 3 张学农等1001幢1202 66 第四节11:10~12:00高等有机化学54 3 朱永明等1003幢3402 15 第五节13:30~14:20生物技术药物有机波谱分析高等有机化学高等药理学有机波谱分析54 3 许琼明等1003幢3402 15 第六节14:30~15:20第七节15:40~16:30第八节16:40~17:30第九节18:30~19:20第十节19:30~20:20第十一节20:30~21:20备注栏教室借用1-16周课程名称总学时学分任课教师上课地点班级人数星期节次、时间星期一星期二星期三星期四星期五护理理论362李惠玲维正楼105 9 第一节08:00~08:50临床护理学进展362王海芳维正楼105 9 第二节09:00~09:50护理教育（维正楼105，1-6周护理研究（维正楼105，2-13周）护理研究362景秀琛维正楼105 9 第三节10:10~11:00专业英语54 3 林璐维正楼101 9 第四节11:10~12:00护理教育18 1 侯云英维正楼105 9 第五节13:30~14:20临床护理学进展（维正楼105，1-9周专业英语（维正楼101，2-16周护理理论（维正楼105，2-14周第六节14:30~15:20第七节15:40~16:30第八节16:40~17:30第九节18:30~19:20第十节19:30~20:20第十一节20:30~21:20备注栏课程名称总学时学分任课教师上课地点班级人数星期节次、时间星期一星期二星期三星期四星期五高级护理实践543李惠玲维正楼101 29 第一节08:00~08:50高级临床药物治疗学362缪丽燕维正楼101 29 第二节09:00~09:50 高级临床药物治疗学（维正楼101，1-13周）循证护理（维正楼101，1-12周）循证护理362汪小华维正楼101 29 第三节10:10~11:00 专业英语54 3 林璐维正楼101 29 第四节11:10~12:00第五节13:30~14:20高级护理实践（维正楼101，1-15周）专业英语（维正楼101，2-16周）第六节14:30~15:20第七节15:40~16:30第八节16:40~17:30第九节18:30~19:20第十节19:30~20:20第十一节20:30~21:20备注栏苏州大学医学部2017-2018学年第二学期(公共卫生硕士) （双休班）课程表2017级非全日制硕士研究生(公共卫生)课程名称总学时学分任课教师上课地点班级人数星期节次、时间星期一星期二星期三星期四星期五星期六星期日高级儿少卫生学18 1 徐勇等606幢6112 合班22 第一节08:00~08:50公共卫生专业课公共卫生专业课科研设计方法18 1 肖卫606幢6112 分班9 第二节09:00~09:50 健康教育学18 1 马亚娜等606幢6112 合班22 第三节10:10~11:00 高级毒理学18 1 曹毅等606幢6112 合班22 第四节11:10~12:00环境和健康学54 3 张增利、田海林、秦立强等606幢6112 合班22 第五节13:30~14:20公共卫生专业课公共卫生专业课第六节14:30~15:20第七节15:40~16:30第八节16:40~17:30第九节18:30~19:20第十节19:30~20:20第十一节20:30~21:20备注栏日期上午（8:00-12:00）第一节8：00-8：50第二节9：00-9：50第三节10：10-11：00第四节11：10-12：00下午（13:30-17:30）第一节13：30-14：20第二节14：30-15：20第三节15：40-16：30第四节16：40-17：30晚上（18:30-21:20）第一节18：30-19：20第二节19：30-20：20第三节20：30-21：203月10日（周六）高级儿少卫生学高级儿少卫生学全日制和非全日制合上3月11日（周日）高级儿少卫生学高级儿少卫生学3月17日（周六）高级儿少卫生学2节，科研设计方法2节科研设计方法3月18日（周日）科研设计方法科研设计方法非全日制3月24日（周六）科研设计方法高级毒理学3月25日（周日）高级毒理学高级毒理学全日制和非全日制合上3月31日（周六）高级毒理学高级毒理学2节，健康教育学2节4月1日（周日）健康教育学健康教育学全日制和非全日制合上4月14日（周六）健康教育学健康教育学4月15日（周日）环境和健康学环境和健康学全日制和非全日制合上4月21日（周六）环境和健康学环境和健康学4月22日（周日）环境和健康学环境和健康学5月5日（周六）环境和健康学环境和健康学5月6日（周日) 环境和健康学环境和健康学5月12日（周六）环境和健康学环境和健康学5月13日（周日）环境和健康学环境和健康学2节。
《有机波谱分析》课件
紫外-可见光谱分析
紫外-可见光谱原理
解释紫外-可见光谱的原理和 作用。
紫外-可见光谱仪的 组成和使用
详细介绍紫外-可见光谱仪的 构成和正确使用方法。
吸收峰的解析和比 较光法、内标法、 工作曲线法的应用
教授如何分析紫外-可见光谱 图中的吸收峰，并介绍比较 光法、内标法和工作曲线法 的应用。
质谱分析
《有机波谱分析》PPT课件
基本概念介绍
波谱分析的定义、有机化合物的基本特点、波长、频率和波数的关系。
红外光谱分析
1
红外光谱原理
介绍红外光谱分析的原理和应用。
红外光谱仪的组成和使用
2
详细解释红外光谱仪的组成，以及如
何正确使用。
3
光谱峰的解析和峰谷法、拔山
法的应用
教授如何分析红外光谱图中的峰和谷， 并介绍峰谷法和拔山法的应用。
1 质谱分析的原理
解释质谱分析的原理和作用。
2 质谱仪的组成和使用
详细介绍质谱仪的构成和正确使用方法。
3 质谱图的解析和母离子峰、片段离子峰的应用
教授如何分析质谱图中的母离子峰和片段离子峰，并介绍它们的应用。
多元分析
多光谱分析的原理
介绍多光谱分析的原理和它在 有机波谱分析中的应用。
主成分分析和聚类分析 的应用
说明主成分分析和聚类分析如 何应用于有机波谱分析中。
多元分析在有机波谱分 析中的实践
详细说明多元分析是如何在有 机波谱分析中得到实际应用的。
结论
1 有机波谱分析的应用前景
展望有2 knowledge check: 选择题
提供一些选择题，用于检验听众对于有机波谱分析的理解。
有机波谱分析总结
需要掌握旳概念：
红移 蓝移 增（减）色效应 吸收带旳分类（文件中直接出现）：
K(R/B/E)带吸收
常见类型有机物旳紫外光谱
烷烃 含杂原子旳饱和化合物 共轭烯烃
(1)Woodward-Fieser规则 链状、环状共轭烯烃波长计算措施
（2）Fieser-Kuhn规则 用于推算分子中具有四个以上旳双键
能够指示 (CH2)n旳存在 鉴别烯烃旳取代程度和构型信息 推定苯环旳取代类型
红外光谱在定性分析中旳应用
红外光谱旳解析环节 1.了解样品概况
a.样品起源 b.样品旳物理性质 c.样品旳化学性质 d.元素分析成果及分子量，求出分子式 e.红外光谱测试条件
2.计算分子旳不饱和度 所谓不饱和度，是指分子中具有双键、三
官能团（特征频率）区
4000-1300cm-1 基团旳特征吸收峰位于此区 吸收峰比较稀疏 可分为三个波段
①4000-2500cm-1 x-H伸缩振动区（x=O、N、C等） Ⅰ：>3000cm-1 旳C-H吸收峰，则预示化合物为不饱和 Ⅱ：<3000cm-1 有吸收，则预示化合物是饱和旳
②：2500-2023cm-1 叁键和合计双键区 ③：2023-1500cm-1 双键伸缩振动区
各类有机化合物旳化学位移
①饱和烃
-CH3: -CH2: -CH:
CH3=0.791.10ppm CH2 =0.981.54ppm CH= CH3 +(0.5 0.6)ppm
O CH3 N CH3
C C CH3 O C CH3
CH3
H=3.2~4.0ppm H=2.2~3.2ppm H=1.8ppm H=2.1ppm H=2~3ppm
b.全方面考虑。
化学-有机波谱分析 教学大纲
《有机波谱分析》课程大纲（Spectrometric Identification of Organic Compounds）一、课程目标化学是一门实验科学。
其主要包括制备、分离、结构鉴定以及性质和应用等四个步骤。
而本课程是以以培养和提高研究生的独立分析问题和解决问题的能力为核心，重点研究和掌握有机化合物结构测试、分析以及鉴定方法，力争实现如下目标：1．教授学生掌握有机化合物结构分析的物理方法，其中包括红外吸收和拉曼散射光谱、核磁共振谱、质谱及上述波谱的综合解析方法。
2．在掌握上述知识的基础上，培养研究生的科研意识和素养，提高研究生全面分析问题和解决问题的能力，为以后独立从事科学研究奠定坚实基础。
二、课程内容专题一：红外光谱（6学时）1.红外光谱学基本理论。
2. 红外光谱仪和实验方法。
3.官能团的特征频率。
4.拉曼光谱的原理及其应用。
5.红外谱图的解析。
6.红外谱图的例解。
建议阅读的文献：《实用红外光谱学》，2011年，作者：胡皆汉，郑学仿；科学出版社。
专题二：核磁共振氢谱（16学时）1.核磁共振的基本原理。
2.核磁共振仪和实验方法。
3.影响氢谱化学位移的因素。
4.偶合常数的计算和影响规律。
5.自旋偶合体系以及核磁共振图谱的分类。
6.几种常见的二级谱图体系。
7.辅助氢谱分析的一些方法。
8.氢核磁谱中的双共振技术。
9.核磁共振氢谱的解析与绘画。
10.核磁共振氢谱的例解。
建议阅读的文献：《核磁共振谱学－在有机化学中的用》，2006年：作者：王乃兴；化学工业出版社。
专题三：核磁共振碳谱（6学时）1.核磁共振碳谱的特点和实验方法。
2.影响碳谱化学位移的因素。
3.碳谱中的偶合现象及各种去偶方法。
4.核磁共振碳谱中的弛豫基本知识。
5.核磁共振碳谱的解析。
6.核磁共振碳谱的例解。
建议阅读的文献：《核磁共振谱学－在有机化学中的用》，2006年：作者：辛普森（JeffreyH. Simpson）；科学出版社。
专题四：二维核磁共振谱（4学时）1.二维核磁谱的基本知识。
课后答案】有机波谱分析(孟令芝,第三版
课后答案】有机波谱分析（孟令芝，第三版第1章绪论1.1 有机波谱分析的基本概念1. 有机波谱分析是指利用波谱技术对有机化合物的结构和性质进行定性和定量分析的一种方法。
2. 有机波谱分析的原理是利用分子的不同振动和旋转运动所引起的吸收或发射电磁波来分析物质的结构和性质。
3. 有机波谱分析的分类包括红外光谱分析、核磁共振波谱分析、质谱分析等。
1.2 红外光谱分析1. 红外光谱是指波长范围为0.8~1000 μm的电磁辐射。
2. 红外光谱分析利用化合物中不同化学键的振动和变形所吸收的红外辐射来分析物质的结构和性质。
3. 红外光谱的谱图通常分为三个区域：近红外区、中红外区和远红外区，对应的波数范围为12000~4000 cm-1、4000~400 cm-1和400~10 cm-1。
4. 红外光谱的谱图可通过化合物中的官能团、分子结构和化学键的性质来进行解释和分析，常见的化学键包括C-H、O-H、N-H、C=O、C=C、C≡C等。
1.3 核磁共振波谱分析1. 核磁共振波谱是指当核磁矩和外磁场相互作用时反应出的光谱。
2. 核磁共振波谱分析利用化合物中含有氢、碳等元素的核磁共振信号来分析物质的结构和性质。
3. 核磁共振波谱分析中的化学位移指的是核磁共振信号所对应的频率与参考标准物质的频率差值，常用的参考标准物质包括TMS、CDCl3等。
4. 核磁共振波谱的谱图可通过分析化合物中的化学位移、峰形、耦合常数等来对化合物的结构和性质进行解释和分析。
1.4 质谱分析1. 质谱分析是指将化合物分解为不同的离子，并在磁场中进行分离、聚集和检测，从而得到物质的结构和性质信息的一种方法。
2. 质谱分析的过程包括化合物的分子离化、离子加速、离子分离和离子检测等。
3. 质谱分析中常用的离子化方法包括电子轰击法、化学离子化法等。
4. 质谱分析的谱图可通过分析离子碎片的质荷比、相对丰度等来对化合物的结构和性质进行解释和分析。
第2章红外光谱分析2.1 基本原理和仪器1. 红外光谱是指物质分子在红外辐射下吸收、散射和反射的现象。
有机波谱分析课件4
（m，3H）：三取代苯环
9.0(s,1H) ，可重水交换: 酚羟基 11.2(s,1H)，可重水交换: 酚羟基 2个羰基：在-CH2-CH2- 两端 因此苯环取代基为： 2个羟基，1个COCH2CH2COOCH3 取代基位置由偶合情况确定。
C11H12O5的1HNMR谱的部分展开图
F ri A p r 1 4 2 1 :1 7 :3 9 2 0 0 0 : (u n title d ) W 1: 1H A x is = p p m S c a le = 8 .1 2 H z / c m
13C化学位移与分子结构的关系
13C化学位移与1H有着相似的平行趋势。如饱和烃的13C和1H
均在高场共振，烯烃和芳烃均在较低场出现吸收峰。取代基 的诱导、共轭效应、基团屏蔽的各向异性效应等对13C化学 位移的影响也与1H NMR谱相同
饱和碳氢化合物
饱和烃在高场范围(δ O～45)共振，不同碳原子的 化学位移值为： 伯仲叔季 取代基电负性对α碳原子影响最大，而对β碳原子 的影响相对较小，γ碳原子则向高场位移。
烯烃及取代烯烃
烯烃在δ100～170范围内出现吸收峰，其中端烯 基＝CH2在δ104～115，带有一个氢原子＝CHR 在δ120～140，而=CRR′在δ145～165范围共振。 在内烯烃中，两侧取代基相差愈大，两个烯碳原 子化学位移也相差愈大。顺反式烯烃相差约1 ppm， 顺式在较高场。 叠烯中间的碳原子在很低场(约δ200)，而两端碳 原子移向高场。
红外表明：仅含酚羟基，COOR。 9.0，11.2ppm可重水交换
3
1
1
溶剂峰
3
2
2
1 1 .0 0 0
1 0 .0 0 0
9 .0 0 0
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图 2-1
形，如图2-1所示苯的吸收光谱。
吸收曲线表示化合物的紫外吸收情况。曲线最大吸收 峰的横坐标为该吸收峰的位置。
6
-胡罗卜素
咖啡因 阿斯匹林
几种有机化合物 的分子吸收光谱图。
丙酮
1.1.3 溶剂
紫外-可见光谱一般是在相当稀的溶液(10-2～10-6mol) 中测定的。在选择溶剂时需注意：
(1)溶质易溶，两者不发生化学作用； (2)具有适当的沸点，在测量过程中溶剂的挥发不至于 明显影响样品的浓度； (3)具有适当的透光范围，不影响样品吸收曲线的测定 (见表2-1)； (4)价廉易得，使用后易回收。
5
1.1.2 紫外光谱图的组成
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
λ(nm)；纵坐标表示吸收光的吸
收强度，可以用A（吸光度）、
T（透射比或透光率或透过 率）
、ε(摩尔消光系数)或其对 数logε
表示。当一个化合物同 时具有
强和弱吸收带时，logε 坐标可同
时清楚地表征两者的强 度和峰
基团。但是，人们通常将在近紫外及可见光区有特征吸收的基团或结 构系统
定义为生色团，如 C＝O、C＝C、C＝N、N―N、N＝O、NO2、芳环等。 它们对应的谱
生色团
溶剂
烯 炔 羧基 酰胺基 羰基 偶氮基 硝基 亚硝基 硝酸酯
正庚烷 正庚烷 乙醇 水 正己烷 乙醇 异辛酯 乙醚
4.π→π*跃迁
当分子中含有不饱和键或芳环时，会产生π→π*跃迁。单个双
键的吸收在远紫外区，随着共轭体系的增大，吸收带向长波方向
移动至近紫外甚至可见光区，通常以强吸收带出现，ε>7000 又 称
之为K带。
134
1.生色团
1.2.2 常用术语
从广义来说，所谓生色团，是指分子中可以吸收光子而产生电子跃迁 的原子
1.2 紫外-可见光谱的产生
分子中的某些价电子可吸收一定波长的紫外光或可见光，由 低能级（处于基态）跃迁至高能级（激发态），此时产生的吸收 光谱叫紫外或可见吸收光谱。
过程：
运动的分子外层电子--------吸收外来外来辐射------产生电子能级跃迁
-----分子吸收谱。
M+h
M*
h
不同物质结构分子 能级的能量各异，因此 不同物质吸收不同能量 的外来辐射。
8
9
1
1.1.4 紫外-可见分光光度计
现代的仪器均为双光束自动记录方式，配备有计算机数据处理系 统，进行谱图的存储，峰值检出，数据处理，谱图放大、缩小等功能。
图 2-2
在光源室内有氘灯(190～400nm)和碘钨灯(360～800nm)，两12者8 在波长扫描过程中自动切换。
紫外-可见分光光度计的基本结构是由五个部分组成： 光源、单色器、吸收池、检测器和信号指示系统。
（三）吸收池 用于盛放分析试样，一般有石英和玻璃材料1两29 种。石英池适用于可见光区及紫外光区，玻璃吸收池只能用 于 可见光区。
（四）检测器 检测信号、测量单色光透过溶液后光强度变 化。常用的检测器有光电池、光电管和光电倍增管等。
（五）信号指示系统 放大信号并以适当方式指示或记录下 来。
常用的信号指示装置有直读检流计、电位调节指零装1置30 以 及数字显示或自动记录装置等。
（一）光源 常用的光源有热辐射光源和气体放电光源两类。 热辐射光源用于可见光区，如钨丝灯和卤钨灯，可使用的范围 在340 ~ 2500nm ；气体放电光源用于紫外光区，如氢灯和 氘 灯，可在160 ~ 375 nm范围内产生连续光源。 （二）单色器 能从光源辐射的复合光中分出单色光的光学装 置，其主要功能：产生光谱纯度高的波长且波长在紫外可见区 域内任意可调。
二氧杂环己烷
/nm
177 178 204 214 186 339， 665 280 300， 665 270
max
13000 10000 41 60 1000 150000 22 100 12
跃 迁类型
n *， n *n *
n * 136
2.助色团 有些含有杂原子的基团，如NH2、NR2、OR、SR、X、
实现这类跃迁所需要的能量较高，其吸收光谱在远紫外区和 近紫外区，杂原子如氧、氮、硫及卤素等均含有不成键n电子。
3.n→π*跃迁
这类跃迁发生在近紫外区。当分子中含有C＝0，N＝O，C＝ S等基团 (即同时含杂原子和不饱和键)时，会产生n→π*跃迁。这 一跃迁的能级差最小，一般在200～400nm范围内产生弱吸收带， ε<1000，常称之为R吸收带。
SO3H、CO2H等，它们本身在近紫外区无吸收，但连接到生色团 上时，会使生色团的λmax向长波方向移动(红移)，同时吸收强度 增大。对应于n→π* 跃迁。 3.红移和蓝移现象
和定量分析。
4
1.1 基本知识
1.1.1 紫外-可见吸收光谱的范围
紫 外 - 可 见 吸 收 光 谱 (UV-Vis) 的 范 围 是 100 到 800nm。 100～200nm ： 远紫外或真空紫外区 。 真空紫外吸收光谱需要昂贵 的真空紫外分光光度计，故在实际应用中受到一定的限制。 200～400nm：近紫外区，许多化合物在这一区域产生特征吸收。 400～800nm ： 可见光区，有些较大的共轭体系的吸收延伸 至该 区。 我们通常所说的紫外-可见光谱，实际上是指近紫外和可见 光区 ，这些吸收带的位置和强度能够提供有用的结构信息。
这是UV-Vis定性分析 的基础。
1.2.1 电子能级跃迁类型
可能的跃迁类型
有机分子包括：成键轨道：、 ；反键轨道：*、*；非键轨道：n
•=
•• • C• •
•
o O
o
o o
= o=n
各轨道能级高低顺序： n**；
可能的跃迁：-*；-*；-*；n-*；-*；n-*
1.σ→σ*跃迁 饱和碳氢化合物仅含有σ电子，由σ*激发至σ*轨道需要较大 的能 量，在远紫外区产生吸收（λmax< 200nm）。 2.n→σ*跃迁
有机波谱分析
1
主要内容：
①紫外光谱 ②红外光谱 ③核磁共振谱(包括1HNMR和13CNMR) ④质谱(包括色质联谱) 。
2
第一章 紫外-可见吸收光谱
3
紫外-可见吸收光谱是利用某些物质的分子吸收200~800 nm 光谱区的辐射来进行分析表征 的方法。
这种分子吸收光谱产生于价电子和分子 轨道上的电子在 电子能级间的跃迁，广泛用于无机和有机化合物的结构表征