波譜分析緒論

1、波譜譜分析法原理及應(yīng)應(yīng)用波譜分析的原理、分類、發(fā)展史波譜分析的原理、分類、發(fā)展史四大波譜的作用四大波譜的作用 波譜分析的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)波譜分析的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì) 分子分子 電磁輻射電磁輻射 選擇性吸收選擇性吸收光譜光譜 儀器記錄儀器記錄 主要是以光學(xué)理論為基礎(chǔ)，以物質(zhì)與光相互作用為主要是以光學(xué)理論為基礎(chǔ)，以物質(zhì)與光相互作用為條件，建立物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與電磁輻射之間的相互關(guān)條件，建立物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與電磁輻射之間的相互關(guān)系，從而進(jìn)行物質(zhì)分子幾何異構(gòu)、立體異構(gòu)、構(gòu)象系，從而進(jìn)行物質(zhì)分子幾何異構(gòu)、立體異構(gòu)、構(gòu)象異構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)分析及鑒定的方法。異構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)分析及鑒定的方法。 質(zhì)譜質(zhì)譜（MSMS） 4核磁共振核

2、磁共振（NMRNMR） 3紅外光譜紅外光譜（IRIR） 2紫外光譜紫外光譜（UV/VisUV/Vis） 1波譜分類波譜分類主要的分析手段為為化學(xué)學(xué)分析方法為為主1、20世紀(jì)紀(jì)中期（1950年）以前 18世紀(jì)紀(jì)天平的應(yīng)應(yīng)用，開(kāi)開(kāi)始了化學(xué)學(xué)的定量研研究，質(zhì)質(zhì)量守恒定律、當(dāng)當(dāng)量計(jì)計(jì)算等概概念相繼繼提出，為為分析化學(xué)學(xué)奠定了基礎(chǔ)礎(chǔ)。 19世紀(jì)紀(jì)后半葉，在質(zhì)質(zhì)量守恒和化學(xué)學(xué)反應(yīng)動(dòng)應(yīng)動(dòng)力學(xué)學(xué)建立的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，逐漸漸形成了以定量分析、反應(yīng)應(yīng)平衡、溶解平衡、顏顏色反應(yīng)應(yīng)、降解、合成等為為基本手段的經(jīng)經(jīng)典分析方法有機(jī)化合物的系統(tǒng)鑒統(tǒng)鑒定法。 樣品制備（采樣、篩選、 提取）分離 純化物 理常數(shù)、相對(duì) 分子質(zhì)量測(cè)等元

3、素分析分子式測(cè)定溶解度分組分類實(shí)驗(yàn)衍生物制 備降解與合 成其基本流程如下圖圖所示：OHOHHNHOCH3 例如嗎啡嗎啡的結(jié)構(gòu)鑒結(jié)構(gòu)鑒定。1803年就已經(jīng)從鴉經(jīng)從鴉片重離析得到純純品，直到1925年，人們們才得到嗎啡嗎啡的分子式。以儀儀器分析為為主，經(jīng)經(jīng)典化學(xué)學(xué)方法為輔為輔2、20世紀(jì)紀(jì)中期以后 主要是采用儀儀器，從從光譜學(xué)譜學(xué)的角度來(lái)來(lái)確定化合物的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，例如紅紅外、紫外、核磁共振、質(zhì)譜質(zhì)譜以及X單單晶衍射等手段。 優(yōu)優(yōu)點(diǎn)：快速、所需樣樣品量少。 盡盡管現(xiàn)現(xiàn)在儀儀器檢測(cè)檢測(cè)化合物的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)方便快速、準(zhǔn)確率高，但是傳統(tǒng)傳統(tǒng)的化學(xué)檢測(cè)學(xué)檢測(cè)方法也不能舍棄，它們它們?cè)谟袡C(jī)化合物的結(jié)構(gòu)鑒結(jié)構(gòu)鑒定中依

4、然發(fā)揮發(fā)揮著重要的作用。1. 紫外吸收光譜譜在綜綜合光譜譜解析中的作用1紫外吸收光譜譜(UV) 主要。？如是否是不飽飽和化合物 ？是否具有芳香環(huán)結(jié)構(gòu)環(huán)結(jié)構(gòu)等化合物的骨架信息。1紫外吸收光譜雖譜雖然可提供某些官能團(tuán)團(tuán)的信息， ？如是否含有醛醛基、酮酮基、羧羧基、酯酯基、炔炔基、烯烯基等生色團(tuán)與團(tuán)與助色團(tuán)團(tuán)。但特征性差，在綜綜合光譜譜解析中一般可不予以考慮慮。紫外吸收光譜譜法。四大譜在綜合光譜解析中的作用四大譜在綜合光譜解析中的作用2 紅紅外吸收光譜譜在綜綜合光譜譜解析中的作用*紅紅外吸收光譜譜(IR) (芳香族、脂肪族；飽飽和、不飽飽和)等。*提供，如直鏈鏈、支鏈鏈、鏈長(zhǎng)鏈長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)異構(gòu)結(jié)構(gòu)異構(gòu)及

5、官能團(tuán)間團(tuán)間的關(guān)關(guān)系等信息，但在綜綜合光譜譜解析中居次要地位。 四大譜在綜合光譜解析中的作用四大譜在綜合光譜解析中的作用3 核磁共振譜譜在綜綜合光譜譜解析中的作用3.1 核磁共振氫譜氫譜(1HNMR) 在光譜譜解析中作用說(shuō)說(shuō)明化合物具有哪哪些種類種類的含氫氫官能團(tuán)團(tuán)。說(shuō)說(shuō)明各種類種類型氫氫的數(shù)數(shù)目。氫氫核間間的偶合關(guān)關(guān)系與氫與氫核所處處的化學(xué)環(huán)學(xué)環(huán)境 核間關(guān)間關(guān)系可提供化合物的，如等)。四大譜在綜合光譜解析中的作用四大譜在綜合光譜解析中的作用3.2 核磁共振碳譜碳譜(13CNMR) 在光譜譜解析中作用(核磁共振碳譜碳譜(13CNMR)碳譜與氫譜類碳譜與氫譜類似，也可提供化合物中 1.碳碳核的類

6、類型、 2.碳碳分布 、 3.核間關(guān)間關(guān)系三方面結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)信息。(碳譜碳譜的各條譜線條譜線一般都有它它的惟一性，能夠夠迅速、正確地否定所擬擬定的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)式。碳譜對(duì)碳譜對(duì)。四大譜在綜合光譜解析中的作用四大譜在綜合光譜解析中的作用氫譜不足氫譜不足碳譜補(bǔ)充碳譜補(bǔ)充對(duì)于含碳較多的有對(duì)于含碳較多的有機(jī)物，烷氫的化學(xué)機(jī)物，烷氫的化學(xué)環(huán)境類似，而無(wú)法環(huán)境類似，而無(wú)法區(qū)別區(qū)別四大譜在綜合光譜解析中的作用四大譜在綜合光譜解析中的作用3.3 碳譜與氫譜在光譜解析中互相補(bǔ)充作用碳譜與氫譜在光譜解析中互相補(bǔ)充作用碳譜不足碳譜不足COM譜的譜的氫譜補(bǔ)充氫譜補(bǔ)充四大譜在綜合光譜解析中的作用四大譜在綜合光譜解析中的作

7、用3.3 碳譜與氫譜在光譜解析中互相補(bǔ)充作用碳譜與氫譜在光譜解析中互相補(bǔ)充作用質(zhì)譜質(zhì)譜(MS) 質(zhì)譜圖質(zhì)譜圖上的碎片峰可以提供一級(jí)結(jié)構(gòu)級(jí)結(jié)構(gòu)信息。對(duì)對(duì)于一些特征性很強(qiáng)的碎片離子，如烷烷基取代苯苯的mz 91的苯苯甲離子及含氫氫的酮酮、酸、酯酯的麥麥?zhǔn)现嘏烹x子等，由質(zhì)譜質(zhì)譜即可認(rèn)認(rèn)定某些結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的存在。質(zhì)譜質(zhì)譜的另一個(gè)個(gè)主要功能是作為綜為綜合光譜譜解析后，。四大譜在綜合光譜解析中的作用四大譜在綜合光譜解析中的作用紫外紫外可見(jiàn)光譜可見(jiàn)光譜 共軛結(jié)構(gòu)共軛結(jié)構(gòu)紅外光譜紅外光譜 官能團(tuán)種類官能團(tuán)種類核磁共振譜核磁共振譜 C-HC-H骨架及所處化學(xué)環(huán)境骨架及所處化學(xué)環(huán)境質(zhì)譜質(zhì)譜 分子量及部分結(jié)構(gòu)信息分子量

8、及部分結(jié)構(gòu)信息四大譜圖直觀圖四大譜圖直觀圖1 1 紫外可見(jiàn)光譜紫外可見(jiàn)光譜 四大譜圖直觀圖四大譜圖直觀圖2 2 紅外光譜光譜紅外光譜光譜 四大譜圖直觀圖四大譜圖直觀圖3 3 核磁共振光譜光譜核磁共振光譜光譜 四大譜圖直觀圖四大譜圖直觀圖4 4 質(zhì)譜光譜質(zhì)譜光譜1 波譜譜分析在醫(yī)藥醫(yī)藥方面的應(yīng)應(yīng)用 1. 藥藥物分析中的應(yīng)應(yīng)用; 2. 臨臨床醫(yī)學(xué)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)應(yīng)用。2 波譜譜分析在環(huán)環(huán)境方面的應(yīng)應(yīng)用 1. 有機(jī)物污污染的分析;2. 食品安全中的應(yīng)應(yīng)用;3. 生物應(yīng)應(yīng)用方面的分析 3 波譜譜分析在工業(yè)業(yè)中的應(yīng)應(yīng)用 1. 化工工業(yè)業(yè)中的應(yīng)應(yīng)用;2. 地質(zhì)質(zhì)、材料檢測(cè)檢測(cè)中的應(yīng)應(yīng)用波譜分析的應(yīng)用波譜分析的應(yīng)用波譜譜分析的發(fā)發(fā)展趨勢(shì)趨勢(shì) 目前研研究的主要方向是有機(jī)物結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析和有機(jī)物分離分析兩兩部分。前者主要包括光譜譜分析、波譜譜分析和有機(jī)元素分析，對(duì)對(duì)化合物結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的解析是研研究的重點(diǎn)。后者主要包括各種種分離和定量分析方法，如氣氣相色譜譜、液相色譜譜、平面色譜譜、電電泳、萃取和蒸餾餾等方法，作為檢測(cè)與為檢測(cè)與定量的各種種光學(xué)學(xué)方法、電電化學(xué)學(xué)方法，以及氣氣相色譜譜質(zhì)譜質(zhì)譜，液相色譜譜質(zhì)譜質(zhì)譜、液相色譜譜核磁共振技術(shù)術(shù)等為為代表的聯(lián)聯(lián)用技術(shù)術(shù)，其中聯(lián)聯(lián)用技術(shù)術(shù)也可以認(rèn)為認(rèn)為是有機(jī)結(jié)構(gòu)結(jié)