有機(jī)波譜解析總結(jié)知識點

1、優(yōu)選文檔優(yōu)選文檔PAGEPAGE8優(yōu)選文檔PAGE名詞解析發(fā)色團(tuán)(chromophoricgroups)：分子結(jié)構(gòu)中含有電子的基團(tuán)稱為發(fā)色團(tuán)，它們能產(chǎn)生*和n*躍遷從而你呢個在紫外可見光范圍內(nèi)吸取。助色團(tuán)(auxochrome)：含有非成鍵n電子的雜原子飽和基團(tuán)自己不吸取輻射，但當(dāng)它們與生色團(tuán)或飽和烴相連時能使該生色團(tuán)的吸取峰向長波長搬動并增強(qiáng)其強(qiáng)度的基團(tuán)，如羥基、胺基和鹵素等。紅移(redshift)：由于化合物結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，如發(fā)生共軛作用引入助色團(tuán)及溶劑改變等，使吸取峰向長波方向搬動。藍(lán)移(blueshift)：化合物結(jié)構(gòu)改變時，或受溶劑的影響使吸取峰向短波方向搬動。添色效應(yīng)(hyperc

2、hromiceffect)：使吸取強(qiáng)度增加的作用。減色效應(yīng)(hypochromiceffect)：使吸取強(qiáng)度減弱的作用。吸取帶：躍遷種類相同的吸取峰。指紋區(qū)（fingerprintregion）：紅外光譜上的低頻區(qū)平時稱指紋區(qū)。當(dāng)分子結(jié)構(gòu)稍有不相同時，該區(qū)的吸取就有細(xì)微的差異，并顯示出分子特點，反響化合物結(jié)構(gòu)上的細(xì)微結(jié)構(gòu)差異。這種情況就像人的指紋相同，因此稱為指紋區(qū)。指紋區(qū)對于指認(rèn)結(jié)構(gòu)近似的化合物很有幫助，而且可以作為化合物存在某種基團(tuán)的旁證。但該區(qū)中各種官能團(tuán)的特點頻率不擁有鮮亮的特點性。共軛效應(yīng)(conjugatedeffect)：又稱離域效應(yīng)，是指由于共軛鍵的形成而引起分子性質(zhì)的改變的效

3、應(yīng)。引誘效應(yīng)（InductiveEffects）：一些極性共價鍵，隨著取代基電負(fù)性不相同，電子云密度發(fā)生變化，引起鍵的振動譜帶位移，稱為引誘效應(yīng)。核磁共振：原子核的磁共振現(xiàn)象，只有當(dāng)把原子核置于外加磁場中并滿足必然外在條件時才能產(chǎn)生。化學(xué)位移：將待測氫核共振峰所在地址與某基準(zhǔn)物氫核共振峰所在地址進(jìn)行比較，其相對距離稱為化學(xué)位移。弛豫:經(jīng)過無輻射的釋放能量的路子核由高能態(tài)向低能態(tài)的過程。分子離子：有機(jī)質(zhì)譜解析中，化合物分子失去一個電子形成的離子?；澹嘿|(zhì)譜圖中表現(xiàn)為最高豐度離子的峰。自旋偶合：是磁性核與周邊磁性核之間的互相作用。是成鍵電子間接傳達(dá)的，不影響磁性核的化學(xué)位移。麥?zhǔn)现嘏牛∕cLaff

4、ertyrearrangement）：擁有不飽和官能團(tuán)C=X（X為O、S、N、C等）及其-H原子結(jié)構(gòu)的化合物，-H原子可以經(jīng)過六元環(huán)空間排列的過渡態(tài)，向缺電子（C=X+）的部位轉(zhuǎn)移，發(fā)生-H的斷裂，同時陪同C=X的鍵斷裂，這種斷裂稱為麥?zhǔn)现嘏?。自旋偶合：是磁性核與周邊磁性核之間的互相作用。是成鍵電子間接傳達(dá)的，不影響磁性核的化學(xué)位移。自旋裂分：因自旋偶合而引起的譜線增加現(xiàn)象稱為自旋裂分。1.紫外光譜的應(yīng)用(1).主要用于判斷結(jié)構(gòu)中的共軛系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)骨架（如香豆素、黃酮等）(2).確定未知化合物可否含有與某一已知化合物相同的共軛系統(tǒng)。(3).可以確定未知結(jié)構(gòu)中的共軛結(jié)構(gòu)單元。(4).確定構(gòu)型或構(gòu)象

5、(5).測定互變異構(gòu)現(xiàn)象2.解析紫外光譜的幾個經(jīng)驗規(guī)律(1).在200800nm區(qū)間無吸取峰，結(jié)構(gòu)無共軛雙鍵。(2).220250nm，強(qiáng)吸取(max在1042104之間)，有共軛不飽和鍵（共軛二烯，,-不飽和醛、酮）(3).250290nm，中等強(qiáng)度吸取(max100010000)，平時有芳香結(jié)構(gòu)。(4).250350nm，中低強(qiáng)度吸取(10100)，且200nm以上無其他吸取，則含有帶孤對電子的未共軛的發(fā)色團(tuán)。（羰基或共軛羰基）(5).有多個吸取峰，有的在可見區(qū)，則結(jié)構(gòu)中可能有長鏈共軛系統(tǒng)或稠環(huán)芳香發(fā)色團(tuán)。如有顏色，則最少有45個共軛的發(fā)色團(tuán)。(6).利用溶劑效應(yīng)、pH影響：增加溶劑極性：

6、K帶紅移、R帶紫移，max變化大時，有互變異構(gòu)體存在。pH變化：堿化后譜帶紅移，酸化后又恢復(fù)，則有酚羥基、烯醇存在；酸化后譜帶紫移，有芳胺存在。(2).紅外光譜原理(K)的增大而增加，同時也分子中鍵的振動頻率：分子的固有性質(zhì)，它隨著化學(xué)鍵力常數(shù)隨著原子折合質(zhì)量()的增加而降低3.紅外光譜在結(jié)構(gòu)解析中的應(yīng)用(1).確定官能團(tuán)(2).確定立體化學(xué)結(jié)構(gòu)的構(gòu)型(3).區(qū)分構(gòu)象異構(gòu)體(4).區(qū)分互變異構(gòu)體與同分異構(gòu)體(5).紅外光譜的重要吸取區(qū)段波長(m)波數(shù)(cm1)鍵的振動種類37503000OH,NH33003000CH,=CH，CH，ArH)(極少許可到2900cm1)30002700CH(CH

7、,CH，-CHO)3224002100CC,CN,CCCC19001650CO(酸、醛、酮、酰胺、酯、酸酐)16801500CC(脂肪族及芳香族),CN14751300CH(面內(nèi)),XY1000650CCH,ArH(面外)（氫核磁共振）(1).化學(xué)位移的定義(2).常有結(jié)構(gòu)種類的質(zhì)子化學(xué)位移Ar-HC=CHCHRHCHCH2CH31-COOH-CHOArOHROH(RNH2)10129104855.核磁共振（NMRspectroscopy）碳譜（13C-NMR）(1).為結(jié)構(gòu)解析供應(yīng)的信息化學(xué)位移（1250）；分辨率高，譜線簡單，可觀察到不含質(zhì)子基團(tuán)；馳豫時間對碳譜是重要參數(shù)，可鑒別季碳，可給

8、出化合物骨架信息。缺點：測定需要樣品量多，測準(zhǔn)時間長，而吸取強(qiáng)度一般不代表碳原子個數(shù)，與種類相關(guān)。(2).常有一些基團(tuán)的化學(xué)位移值.脂肪C:50.連雜原子C:C-O,C-N,C-S:50-100.C-OCH3:55;.糖端基C:95-105.芳香碳,烯碳:98-160.連氧芳碳:140-165.C=O:168-220(3).影響化學(xué)位移因素.碳的雜化方式：sp3spsp2.碳核的電子云密度：電子云密度，高場位移.取代基的引誘效應(yīng)和數(shù)目：取代基數(shù)目,影響，引誘效應(yīng)隨相隔鍵的數(shù)目增加而減弱;隨取代基電負(fù)性，.效應(yīng)(-旁式,-gauch）效應(yīng)：較大基團(tuán)對-位碳上的氫經(jīng)過空間有一種擠壓作用，使電子云偏

9、向碳原子，使碳化學(xué)位移向高場搬動，這種效應(yīng)稱為-效應(yīng)。其中-順效應(yīng)更強(qiáng)。.共軛效應(yīng)：與雙鍵共軛,原雙鍵端基C2，內(nèi)側(cè)C1，與羰基共軛,C=O的.分子內(nèi)部作用：分子內(nèi)氫鍵使C=O的質(zhì)譜在有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)測定中的應(yīng)用(1).測定正確的分子量(2).推斷分子式(3).已知化合物的結(jié)構(gòu)判斷(4).未知化合物的結(jié)構(gòu)判斷第五章綜合解析（第1-3節(jié)）1.綜合解析中常用的譜學(xué)方法.13C-NMRa.判斷碳原子個數(shù)及其雜化方式b.依照DEPT譜判斷碳原子的種類c.依照化學(xué)位移值判斷羰基的存在與否及其種類d.依照化學(xué)位移值判斷芳香族或烯烴取代基的數(shù)目并推斷取代基的種類.1H-NMRa.依照積分曲線的數(shù)值計算結(jié)構(gòu)中質(zhì)

10、子個數(shù)b.依照化學(xué)位移值判斷結(jié)構(gòu)中可否存在羧酸、醛、芳香族、烯烴和炔烴質(zhì)子c.依照化學(xué)位移值判斷結(jié)構(gòu)中與雜原子、不飽和鍵相連的甲基、亞甲基和次甲基的存在與否d.依照自旋-自旋偶合裂分判斷企業(yè)的連接情況e.依照峰形判斷結(jié)構(gòu)中爽朗質(zhì)子的存在與否.IRa.判斷結(jié)構(gòu)中含氧官能團(tuán)的存在與否b.判斷結(jié)構(gòu)中含氮官能團(tuán)的存在與否c.判斷結(jié)構(gòu)中芳香環(huán)的存在與否d.判斷結(jié)構(gòu)中烯烴、炔烴的存在與否和雙鍵的種類.MSa.依照準(zhǔn)分子離子峰判斷分子量b.判斷結(jié)構(gòu)中氯、溴原子的存在與否c.判斷結(jié)構(gòu)中氮原子的存在與否d.簡單的碎片離子可與其他圖譜所獲得的結(jié)構(gòu)片段進(jìn)行比較2.結(jié)構(gòu)解析的過程(1).分子式的推斷.碳原子個數(shù)的推斷

11、.質(zhì)子個數(shù)的推斷.氧原子個數(shù)的推斷.氮原子個數(shù)的推斷.鹵素存在與否的判斷.硫、磷存在與否的判斷.不飽和度的計算試述核磁共振產(chǎn)生的條件是什么答（1）自旋量子數(shù)I0的原子核，都擁有自旋現(xiàn)象，或質(zhì)量數(shù)A或核電荷數(shù)二者其一為奇數(shù)的原子核，擁有自旋現(xiàn)象。（2）自旋量子數(shù)I=1/2的原子核是電荷在核表面均勻分布的旋轉(zhuǎn)球體，核磁共振譜線較窄，最合適于核磁共振檢測，是NMR研究的主要對象。什么是K帶吸取什么是R帶答（1）共軛非封閉系統(tǒng)烯烴的*躍遷均為強(qiáng)吸取帶，104，稱為K帶吸取。（2）n*躍遷max270-300nm,100,為禁阻躍遷，吸取帶弱，稱R帶。什么是氮規(guī)則可否依照氮規(guī)則判斷分子離子峰答：（1）在

12、有機(jī)化合物中，不含氮或含偶數(shù)氮的化合物，分子量必然為偶數(shù)（單電荷分子離子的質(zhì)核比為偶數(shù)）；含奇數(shù)氮的化合物分子量必然為奇數(shù)。反過來，質(zhì)核比為偶數(shù)的單電荷分子離子峰，不含氮或含偶數(shù)個氮。2）可以依照氮規(guī)則判斷分子離子峰?；衔锶舨缓?，假定的分子離子峰質(zhì)核比為奇數(shù)，或化合物只含有奇數(shù)個氮，假定的分子離子峰的質(zhì)核比為偶數(shù)，則均不是分子離子峰。紅外光譜分為哪幾個區(qū)及各區(qū)供應(yīng)哪些結(jié)構(gòu)信息答：紅外光譜分四個區(qū)：（1）第一峰區(qū)（3700-2500cm-1）：此峰區(qū)為X-H伸縮振動吸取范圍。X代表O,N,C對應(yīng)于醇、酚、羧酸、胺、亞胺、炔烴、烯烴、芳烴及飽和烴類的O-H,N-H,C-H伸縮振動。2）第二峰區(qū)

13、(2500-1900cm-1)：三鍵，累積雙鍵及B-H,P-H,I-H,Si-H等鍵的伸縮振動吸取譜帶位于此峰區(qū)。譜帶為中等強(qiáng)度吸取或弱吸取。3）第三峰區(qū)（1900-1500cm-1）：雙鍵（包括C=O,C=C,C=N,N=O等）的伸縮振動譜帶位于此峰區(qū)，對于判斷雙鍵的存在及雙鍵的種類極為適用。別的，N-H波折振動也位于此峰區(qū)。4）第四峰區(qū)（1500-400cm-1）：此峰區(qū)又稱指紋區(qū)，X-C鍵的伸縮振動及各種波折振動位于此峰區(qū)。不相同結(jié)構(gòu)的同類化合物的紅外光譜的差異，在此峰區(qū)會顯示出來。6何謂化學(xué)位移它有什么重要性在1HNMR中影響化學(xué)位移的因素有哪些答：由于氫核在不相同化合物中所處的環(huán)境不

14、相同，所碰到的障蔽作用也不相同，由于障蔽作用所引起的共振時磁場強(qiáng)度的搬動現(xiàn)象稱為化學(xué)位移由于化學(xué)位移的大小與氫核所處的化學(xué)環(huán)境親近相關(guān)，因此有可能依照化學(xué)位移的大小來考慮氫核所處的化學(xué)環(huán)境，亦即有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)特點由于化學(xué)位移是由核外電子云密度決定的，因此影響電子云密度的各種因素都會影響化學(xué)位移，如與質(zhì)子相周邊的元素或基團(tuán)的電負(fù)性，各項異性效應(yīng)，溶劑效應(yīng)，氫鍵等。試說明有機(jī)化合物的紫外吸取光譜的電子躍遷有哪幾各種類及吸取帶種類。答：躍遷的種類有：*,n*,*,n*。（1）*躍遷：*躍遷需要的能量高，對應(yīng)波長小于150nm，近紫外光譜觀測不到。（2）n*躍遷：含雜原子O,N,S,X飽和烴的衍生物

15、，其雜原子未成鍵電子向*躍遷，其對應(yīng)波長位于170-180nm，近紫外光譜觀察不到。（3）*躍遷：電子較易激發(fā)。非共軛躍遷，對應(yīng)波長為160-190nm；共軛躍遷，*能量降低，對應(yīng)波長增大，紅移到近紫外區(qū)或可見光區(qū)，強(qiáng)度大，稱為K帶。4）n*躍遷：發(fā)生在碳原子或其他原子與帶有未成鍵的雜原子形成的化合物中，如C=O,C=S,N=O等，躍遷波長位于270-290nm,但該躍遷為禁阻躍遷，出現(xiàn)弱吸取帶，稱為R帶。吸取帶種類:紅外光譜，紫外光譜，核磁共振，質(zhì)譜；1H-NMR，13C-NMR，2D-NMR；EI-MS，F(xiàn)AB-MS，ESI-MS。紅外光譜：以波長或波數(shù)為橫坐標(biāo)，以強(qiáng)度或其他隨波長的性質(zhì)為縱坐標(biāo)所獲得的反響紅外射線與物質(zhì)互相作用的譜圖。紫外光譜：紫外光譜是分子中某些價電子吸取了必然波長的電磁波，由低能級躍近到高能級而產(chǎn)生的一種光譜，也稱之為電子光譜。核磁共振：全旬是核磁共振成像又稱自旋成像也稱磁共振成像，是磁矩不為零的原子核，在外磁場作用下自旋能級發(fā)