第一章 電磁輻射與譜學(xué)基礎(chǔ)

1、有機(jī)波譜分析有機(jī)波譜分析教教 師：閆鵬師：閆鵬手手 機(jī)：機(jī)：6424564245郵郵 箱：箱： 學(xué)時(shí)：學(xué)時(shí)：32，學(xué)分：，學(xué)分：2 期末成績(jī)：平時(shí)成績(jī)期末成績(jī)：平時(shí)成績(jī)30%，考試成績(jī)，考試成績(jī)70%。波譜分析的應(yīng)用波譜分析的應(yīng)用臨床醫(yī)學(xué)：臨床醫(yī)學(xué)：疾病診斷（疾病診斷（核磁共振核磁共振）環(huán)境污染：環(huán)境污染：純度檢查、定量分析和結(jié)構(gòu)鑒定（純度檢查、定量分析和結(jié)構(gòu)鑒定（UV）食品安全：食品安全：食品中殘留痕量物質(zhì)的分析檢測(cè)（食品中殘留痕量物質(zhì)的分析檢測(cè)（HPLC-MS/MSHPLC-MS/MS）藥物分析藥物分析：成分分析，鑒定了解各譜儀的一般原理、實(shí)驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)處理。了解各譜儀的一般原理、實(shí)驗(yàn)方法

2、及數(shù)據(jù)處理。 本課程的基本要求本課程的基本要求掌握每一譜中各類化合物的譜學(xué)信息及影響因素，掌握每一譜中各類化合物的譜學(xué)信息及影響因素，運(yùn)用譜學(xué)信息，推導(dǎo)并闡明化合物的結(jié)構(gòu)。運(yùn)用譜學(xué)信息，推導(dǎo)并闡明化合物的結(jié)構(gòu)。綜合運(yùn)用各類化合物譜學(xué)信息，解決較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。綜合運(yùn)用各類化合物譜學(xué)信息，解決較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。有機(jī)波譜分析在有機(jī)結(jié)構(gòu)鑒定中的重要性有機(jī)波譜分析在有機(jī)結(jié)構(gòu)鑒定中的重要性1. 201. 20世紀(jì)中期（世紀(jì)中期（19501950年）以前年）以前主要的分析手段為主要的分析手段為化學(xué)分析化學(xué)分析方法為主方法為主樣品制備樣品制備 分離純化分離純化 物理常數(shù)相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定物理常數(shù)相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)

3、定 元素分析分子式測(cè)定元素分析分子式測(cè)定 溶解度分組溶解度分組 分類實(shí)驗(yàn)分類實(shí)驗(yàn) 衍生物制備衍生物制備 降解合成降解合成 例如:嗎啡的結(jié)構(gòu)鑒定。1803年就已經(jīng)從鴉片中離析得到純品，直到1925年，人們才得到嗎啡的分子式。OHOHON CH3嗎嗎啡啡嗎啡的結(jié)構(gòu)鑒定用了嗎啡的結(jié)構(gòu)鑒定用了147 年年2. 202. 20世紀(jì)中期以后世紀(jì)中期以后以以儀器分析儀器分析為主，經(jīng)典化學(xué)方法為輔為主，經(jīng)典化學(xué)方法為輔主要是采用儀器，從光譜學(xué)的角度來(lái)確定化合物的結(jié)構(gòu)，例如紅外、紫外、核磁共振、質(zhì)譜以及X單晶衍射等手段。 優(yōu)點(diǎn)：快速、所需樣品量少。18-(3,4,5-三甲氧基甲酰氧基)-11,17-二甲氧基-3

4、,20-育亨烷-16-甲酸甲酯OOO(A)(B)(C) 利血平結(jié)構(gòu)的快速確定，說(shuō)明儀器分析的威力利血平結(jié)構(gòu)的快速確定，說(shuō)明儀器分析的威力。還有一些例子，分子結(jié)構(gòu)并不很復(fù)雜，但長(zhǎng)期用經(jīng)典的化學(xué)方法遲遲不能解決，隨著儀器分析技術(shù)的發(fā)展，才得以確定。例如杜鵑植物中提取得到的萜類化合物杜鵑酮最后確定為杜鵑植物中提取得到的萜類化合物杜鵑酮最后確定為：C C129129H H223223NN3 3OO5 5 ?？舅睾？舅豗oshito Kishi 研究或鑒定一個(gè)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)，需對(duì)該化合物研究或鑒定一個(gè)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)，需對(duì)該化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。 分離提純分離提純物理常數(shù)測(cè)定物理常數(shù)測(cè)

5、定元素分析元素分析確定分子式確定分子式確定其可能的構(gòu)造式確定其可能的構(gòu)造式結(jié)構(gòu)表征結(jié)構(gòu)表征 有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)表征有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)表征 從分子水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)的從分子水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)的基本手段，是有機(jī)化學(xué)的重要組成部分?；臼侄?，是有機(jī)化學(xué)的重要組成部分。解析結(jié)構(gòu)基本程序：解析結(jié)構(gòu)基本程序：結(jié)構(gòu)表征的方法結(jié)構(gòu)表征的方法化學(xué)方法化學(xué)方法現(xiàn)代儀器分析方法現(xiàn)代儀器分析方法（1）需要較多試樣（半微量分析，用樣量為）需要較多試樣（半微量分析，用樣量為10100mg）；）；（2）耗費(fèi)大量時(shí)間；）耗費(fèi)大量時(shí)間；（3）需要熟練實(shí)驗(yàn)技巧，高超智慧和堅(jiān)韌不拔的精神；）需要熟練實(shí)驗(yàn)技巧，高超智慧和堅(jiān)韌不拔的精神；（4）損壞樣

6、品；）損壞樣品； （5）分子有時(shí)重排，導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)論；）分子有時(shí)重排，導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)論；（6）C及及CC的構(gòu)型確定困難。的構(gòu)型確定困難。OHOHON CH3嗎嗎啡啡化學(xué)方法的特點(diǎn)化學(xué)方法的特點(diǎn)嗎啡的結(jié)構(gòu)鑒定用了嗎啡的結(jié)構(gòu)鑒定用了147 年。年。OHOHON CH3嗎嗎啡啡波譜分析波譜分析以以光學(xué)理論光學(xué)理論為基礎(chǔ)，以為基礎(chǔ)，以物質(zhì)與光物質(zhì)與光相互作用相互作用為條件，建立為條件，建立物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與電物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與電磁輻射磁輻射之間的相互關(guān)系，從而進(jìn)行物質(zhì)分之間的相互關(guān)系，從而進(jìn)行物質(zhì)分子子幾何異構(gòu)幾何異構(gòu)、立體異構(gòu)立體異構(gòu)、構(gòu)象異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)和分子和分子結(jié)構(gòu)分析和鑒定結(jié)構(gòu)分析和鑒定的方法。的方法。現(xiàn)代儀

7、器分析方法現(xiàn)代儀器分析方法結(jié)構(gòu)表征最常用結(jié)構(gòu)表征最常用的儀器分析方法的儀器分析方法質(zhì)譜（質(zhì)譜（MS）紫外光譜（紫外光譜（UV）紅外光譜（紅外光譜（IR）核磁共振譜（核磁共振譜（NMR）屬于光波譜屬于光波譜不屬于光波譜不屬于光波譜質(zhì)譜質(zhì)譜(最好用最好用元素分析儀元素分析儀驗(yàn)證驗(yàn)證) 分子式；分子式；各種譜圖各種譜圖(UV、IR、NMR、MS) 官能團(tuán)及官能團(tuán)及部分結(jié)構(gòu)片斷；部分結(jié)構(gòu)片斷；拼湊拼湊完整結(jié)構(gòu)；完整結(jié)構(gòu)；標(biāo)準(zhǔn)譜圖標(biāo)準(zhǔn)譜圖確認(rèn)。確認(rèn)。質(zhì)譜（分子量）、元素分析、質(zhì)譜（分子量）、元素分析、1H-NMR、晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu) 光譜法已成為有機(jī)結(jié)構(gòu)分析的常規(guī)方法，但是化學(xué)方法光譜法已成為有機(jī)結(jié)構(gòu)分析的常規(guī)方法，但是化學(xué)方法仍