华南理工大学：《有机化学》课程教学资源（PPT课件）第八章 有机化合物的波谱分析

第八章有机化合物的波谱分析 8.1分子吸收光谱和分子结构 8.2红外吸收光谱 8.2.1分子的振动和红外光谱 (1)振动方程式 (2)分子振动模式 8.2.2有机化合物基团的特征频率 8.2.3有机化合物红外光谱举例

第八章 有机化合物的波谱分析 8.1 分子吸收光谱和分子结构 8.2 红外吸收光谱 8.2.1 分子的振动和红外光谱 (1)振动方程式 (2) 分子振动模式 8.2.2 有机化合物基团的特征频率 8.2.3 有机化合物红外光谱举例

8.3核磁共振谱 8.31核磁共振的产生 ()原子核的自旋与核磁共振 （2)核磁共振仪和核磁共振谱图 8.3.2化学位移 )化学位移的产生 化学位移的表示方法 影响化学位移的因素 8.3.3自旋偶合与自旋裂 从自旋偶合的产星 (2)偶合常数 3)化学等同核和磁等同核 (4一 级谱图和n+1规律

8.3 核磁共振谱 8.3.1 核磁共振的产生 (1) 原子核的自旋与核磁共振 (2) 核磁共振仪和核磁共振谱图 8.3.2 化学位移 (1) 化学位移的产生 (2) 化学位移的表示方法 (3) 影响化学位移的因素 8.3.3 自旋偶合与自旋裂 (1)自旋偶合的产生 (2) 偶合常数 (3) 化学等同核和磁等同核 (4) 一级谱图和n＋1规律

8.3.4NMR谱图举例 8.3.513C核磁共振谱简介 8.4紫外吸收光谱 8.4.1紫外光与紫外吸收光谱 8.4.2电子跃迁类型 8.4.3紫外谱图解析 8.5质谱 8.5.1质谱的基本原理 8.5.2质谱解析

8.3.4 NMR谱图举例 8.3.5 13C 核磁共振谱简介 8.4 紫外吸收光谱 8.4.1 紫外光与紫外吸收光谱 8.4.2 电子跃迁类型 8.4.3 紫外谱图解析 8.5 质谱 8.5.1 质谱的基本原理 8.5.2 质谱解析

表8.1测定有机化合物结构的主要波谱方法 波谱方法 代号 提供的信息 核磁共振波谱 NMR 1.碳骨架 (nuclear magnetic 2.与碳原子相连的氢 resonance 原子的化学环境 spectroscopy) 红外光谱 R 主要的官能团 intrared spectroscopy) 紫外可见光谱 UV 分子中π电子体系 (ultraviolet-visible spectroscopy) 质谱 1.相对分子质量 MS (mass 2.分子式 spectrometry) 3.分子中结构单元

表8.1 测定有机化合物结构的主要波谱方法 波谱方法 代号 提供的信息 核磁共振波谱 (nuclear magnetic resonance spectroscopy) NMR 1.碳骨架 2. 与碳原子相连的氢 原子的化学环境 红外光谱 IR 主要的官能团 (infrared spectroscopy) 紫外可见光谱 (ultraviolet-visible spectroscopy) UV 分子中π电子体系 质谱 (mass spectrometry) MS 1.相对分子质量 2. 分子式 3. 分子中结构单元 吸收光谱

8.1分子吸收光谱和分子结构 有机分子中的原子或化学键当受到光波 或电磁波作用时，分子中的原子或化学键就 会吸收光波或电磁波而产生振动能级的跃迁， 当原子或化学键从低能级跃迁到高能级的能 量差等于光波或电磁波时，就会产生光波吸 收或电磁波吸收而给出吸收光谱。 分子吸收光谱： 图8.1分子吸收光谱示意图

8.1 分子吸收光谱和分子结构 分子吸收光谱： 图 8.1 分子吸收光谱示意图 有机分子中的原子或化学键当受到光波 或电磁波作用时，分子中的原子或化学键就 会吸收光波或电磁波而产生振动能级的跃迁, 当原子或化学键从低能级跃迁到高能级的能 量差等于光波或电磁波时，就会产生光波吸 收或电磁波吸收而给出吸收光谱

不同结构的有机分子，原子或化学键不同， 吸收光波或电磁波的能量就不同，通过仪器 检测光波或电磁波的吸收情况，仪器就给出 不同特征的分子吸收光谱。 波谱分析是用于测定有机化合物结构的。 波谱分析的优点： 需用样品少、速度快、准确度高。 不同波谱的光波区域：

不同结构的有机分子,原子或化学键不同， 吸收光波或电磁波的能量就不同，通过仪器 检测光波或电磁波的吸收情况，仪器就给出 不同特征的分子吸收光谱。 波谱分析是用于测定有机化合物结构的。 波谱分析的优点： 需用样品少、速度快、准确度高。 不同波谱的光波区域：

电磁波谱与波谱分析方法（电磁波谱区域与类型 X 远紫外然 可 微 线 线红 线红 无线电磁波 线 线 光 波 -0.010.01-0.110-200200-400400-800-2.52.5-25300-500100 0.1- nm nm nm nm nm um um um mm 1000m 激发 能级 内层电子c电子n电子和π电子 振动和转动 电子原子核 自旋 自旋 所属波谱X射线光谱 紫外和可见光 红外吸收光谱 核磁共 吸收光谱 振谱 分子结构与吸收光谱的关系： △E E, hv=△E=E2·E1 1 电子能级：UV 吸收光谱 振动能级：R ↓ 原子核自旋能级：NMR 分子结构

电磁波谱与波谱分析方法(电磁波谱区域与类型) -0.01 0.01-0.1 10-200 200-400 400-800 -2.5 2.5-25 300-500 100 0.1- nm nm nm nm nm μm μm μm mm 1000m γ 射 线 X 射 线 紫 外 线 可 见 光 远 紫 外 线 近 红 外 线 中 红 外 线 微 波 远 红 外 线 ΔE E1 E2 分子结构与吸收光谱的关系： hv =ΔE = E2 －E1 电子能级：UV 振动能级：IR 原子核自旋能级: NMR 无 线 电 磁 波 激发 能级 所属波谱 X射线光谱 紫外和可见光 红外吸收光谱 核磁共 吸收光谱 振谱 内层电子 σ电子 n电子和π电子 振动和转动 电子 原子核 自旋 自旋 ΔE 吸收光谱 分子结构

8.2 红外吸收光谱 红外吸收光谱是用波数为4000-400cm-1的 红外线照射有机分子，有机分子吸收红外光波 就发生振动能级跃迁，因此就产生红外光谱。 由于不同分子其组成的原子或价键不同， 吸收红外光波就不同，红外光谱仪就给出不 同的吸收光谱。 通过对谱图的分析，根据红外吸收峰出 现的位置、强度、峰形就可以判断出有机分 子含有哪些官能团或化学键。 红外光谱的功能： 是鉴别分子中含哪些官能团的

8.2 红外吸收光谱 红外吸收光谱是用波数为4000-400cm-1的 红外线照射有机分子,有机分子吸收红外光波 就发生振动能级跃迁,因此就产生红外光谱。 由于不同分子其组成的原子或价键不同， 吸收红外光波就不同，红外光谱仪就给出不 同的吸收光谱。 通过对谱图的分析，根据红外吸收峰出 现的位置、强度、峰形就可以判断出有机分 子含有哪些官能团或化学键。 红外光谱的功能： 是鉴别分子中含哪些官能团的

100 50 3080 1642 910 993 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 波数fcml 吸收峰的位置 吸收峰的强 度 54 764714 770706 潤 贸 H2C=CH—(CH2名一CH3 图8.21-己烯红外光谱图

吸收峰的位置 吸收峰的强度 图8.2 1–己烯红外光谱图

8.2.1分子的振动和红外光谱 分子的振动模式： (P298图8-1) 化学键的 伸缩振动 (在高频区3600-1600cm) 振动方式 1 弯曲振动（在低频区1600cm以下） 对称伸缩振动(y) 反对称伸缩振动(yas)

8.2.1 分子的振动和红外光谱 分子的振动模式： （P298图8-1） 伸缩振动 (在高频区3600-1600cm-1 化学键的 ) 振动方式 弯曲振动 (在低频区1600cm-1以下) 对称伸缩振动 (νs ) 反对称伸缩振动(νas)