陕西科技大学：《有机化学》课程教学资源（PPT课件）第七章 波谱分析（5.1-5.2，1/2）

第七章有机化合物的波谱分析 (一)概述 (二)红外光谱nfrared Spectroscopy,IR) (三)核磁共振Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) (四)紫外光谱(Ultra Voilet Spectroscopy) (五)质谱(Mass Specrometry) 而

第七章 有机化合物的波谱分析 (一) 概述 (二) 红外光谱 (Infrared Spectroscopy,IR) (三) 核磁共振 (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) (四 ) 紫外光谱 (Ultra Voilet Spectroscopy) (五) 质谱 (Mass Specrometry)

(一)概述 (1) 结构表征的方法 2) 波谱过程 (3) 不饱和度U 同

(一) 概述 (1) 结构表征的方法 (2) 波谱过程 (3) 不饱和度(U)

(一)概述 研究或鉴定一个有机化合物的结构，需 对该化合物进行结构表征。其基本程序 如下： 分离提纯→物理常数测定→元素分析 →确定分子式→确定其可能的构造式（结 构表征)。（参见P11-12) 同

(一) 概述 研究或鉴定一个有机化合物的结构，需 对该化合物进行结构表征。其基本程序 如下： 分离提纯→物理常数测定→元素分析 →确定分子式→确定其可能的构造式(结 构表征)。(参见P11-12)

()结构表征的方法 2种方法：化学法和波谱法。 传统方法：（化学法） ①元素定性、定量分析及相对分子质量测定一 分子式： ②官能团试验及衍生物制备一 分子中所含官能 团及部分结构片断； ③将部分结构片断拼凑— 完整结构； ④查阅文献，对照标准样，验证分析结果

(1) 结构表征的方法 2种方法：化学法和波谱法。 传统方法：(化学法) ①元素定性、定量分析及相对分子质量测定—— 分子式； ②官能团试验及衍生物制备——分子中所含官能 团及部分结构片断； ③将部分结构片断拼凑——完整结构； ④查阅文献，对照标准样，验证分析结果

化学表征法的特点和缺点 特点： 需要较多试样（半微量分析，用样量为10一 100mg), 大量的时间（吗啡碱，1805一1952年）， 熟练的实验技巧，高超的智慧和坚韧不拔的 精神。 缺点：①分子有时重排，导致错误结论； ②*C及一C=C一的构型确定困难

化学表征法的特点和缺点 特点： 需要较多试样（半微量分析，用样量为10－ 100mg）， 大量的时间（吗啡碱，1805－1952年）， 熟练的实验技巧，高超的智慧和坚韧不拔的 精神。 缺点：①分子有时重排，导致错误结论； ②＊C及－C＝C－的构型确定困难

波谱法 ①质谱（最好用元素分析仪验证）一分 子式； ②各种谱图(UV、IR、NMR、MS) 官能团及部分结构片断： ③拼凑 —完整结构： ④标准谱图—确认

波谱法 ①质谱（最好用元素分析仪验证）——分 子式； ②各种谱图（UV、IR、NMR、MS）—— 官能团及部分结构片断； ③拼凑——完整结构； ④标准谱图——确认

光谱法的特点 特点：样品用量少(<30mg), 不损坏样品（质谱除外）， 分析速度快， 对*C及一C=C一的构型确定比较方便。 光谱法已成为有机结构分析的常规方法。但是化 学方法仍不可少，它与光谱法相辅相成，相互 补充，互为佐证。 国

光谱法的特点 特点：样品用量少（<30mg）， 不损坏样品（质谱除外）， 分析速度快， 对*C及－C＝C－的构型确定比较方便。 光谱法已成为有机结构分析的常规方法。但是化 学方法仍不可少，它与光谱法相辅相成，相互 补充，互为佐证

(2)波谱过程 波谱过程可表示为： 选择性吸收 有机分子十电磁波 光谱 仪器记录 分子运动：平动、振动、转动、核外电子运动等 量子化的（能量变化连续） —→每个分子中只能存在一定数量的转？ 动、振动、电子跃迁能级

(2) 波谱过程 波谱过程可表示为： 有机分子＋ 电磁波 选择性吸收 光谱 仪器记录 分子运动：平动、振动、转动、核外电子运动等 量子化的 每个分子中只能存在一定数量的转? ? （能量变化不连续） 动、振动、电子跃迁能级

分子运动能级 用电磁波照射有机分 子时，分子便会吸收 那些与分子内的能级 差相当的电磁波，引 △E转 起分子振动、转动或 电子运动能级跃迁， ,△E转 B振 △E电子跃迁 即分子可选择性地吸 收电磁波使分子内能 △E转 心娠 提高。用仪器记录分 子对不同波长的电磁 波的吸收情况，就可 得到光谱

分子运动能级 E电子跃迁 E 转 E振E振E振 E 转E转 用电磁波照射有机分 子时，分子便会吸收 那些与分子内的能级 差相当的电磁波，引 起分子振动、转动或 电子运动能级跃迁， 即分子可选择性地吸 收电磁波使分子内能 提高。用仪器记录分 子对不同波长的电磁 波的吸收情况，就可 得到光谱

电磁波波长越短，频率越快，能量越高。 紫外及可见光 红外光 无线电波 X一射线 、2.5μm 25μm 600MHz 60MHz 200nm 400nm 800nm 入 微波、 电视波 200一800m:引起电子运动能级跃迁，得到紫外及可见光 谱； 2.5-25um:引起分子振、转能级跃迁，得到红外光谱； 60-600MHz:核在外加磁场中取向能级跃迁，得到核磁共 振谱

电磁波波长越短，频率越快，能量越高。 200－800nm:引起电子运动能级跃迁，得到紫外及可见光 谱； 2.5-25μm:引起分子振、转能级跃迁，得到红外光谱； 60-600MHz:核在外加磁场中取向能级跃迁，得到核磁共 振谱。 200nm 400nm 800nm 2.5mm 25mm 紫外及可见光 红外光 微波、 电视波 无线电波 X－射线 l 600MHz 60MHz