光譜法在有機化學中的應用

光譜法在有機化學中的應用第一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五習題：P.124—1297.147.187.19第二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五要求了解紅外光譜中氫鍵、雙鍵、三鍵的位置及特征。核磁共振譜中化學位移、偶合裂分、積分曲線。能剖析簡單分子的紅外光譜和核磁共振譜圖。第三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五波譜分析的主要內(nèi)容:紫外光譜Ultra-VioletAbsorptionSpectroscopy(UV)紅外光譜InfraredSpectroscopy(IR)質(zhì)譜MassSpectrometry(MS)核磁共振NuclearMagneticResonancesSpectroscopy(NMR)第四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五第一節(jié)紅外光譜分子中基團的振動和轉(zhuǎn)動能級躍遷產(chǎn)生：振-轉(zhuǎn)光譜縱坐標為吸收強度橫坐標為波長λ（μm）和波數(shù)1/λ

單位：cm-1第五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五應用：有機化合物的結構解析定性：基團的特征吸收頻率定量：特征峰的強度關鍵：識譜第六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五小結:

例圖見P111-114第七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五圖譜分析第八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五第九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五第十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五第十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五第十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五第十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五第三節(jié)核磁共振譜一.核磁共振(1HNMR)基本原理

讓處于外磁場（Ho）中的自旋核接受一定頻率的電磁波輻射（射），當輻射的能量恰好等于自旋核兩種不同取向的能量差時，處于低能態(tài)的自旋核吸收電磁輻射能躍遷到高能態(tài)，這種現(xiàn)象稱為核磁共振。

1H-NMR表示氫的核磁共振，用于指示氫在碳骨架上的位置。

13C-NMR表示碳的核磁共振，用于指示碳的骨架是如何組成的。第十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五第三節(jié)核磁共振譜重點:識譜方式:由粗到細

第十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五12位因?qū)舜殴舱褡龀鲐暙I而獲得

諾貝爾獎的科學家

1944年I.Rabi1952年F.Block1952年E.M.Purcell1955年W.E.Lamb1955年P.Kusch1964年C.H.Townes1966年A.Kastler1977年J.H.VanVleck1981年N.Bloembergen1983年H.Taube1989年N.F.Ramsey1991年R.R.Ernst第十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五HCHHmm(10-6m)mnm(10-9m)A(10-10m)核磁共振研究的對象是原子核.第十七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五THNMRYAN第十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五二、1HNMR譜圖的組成化學位移一組組的峰

積分曲線（或積分值）偶合常數(shù)第十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五第二十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五第二十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五例如：乙醇的核磁共振氫譜第二十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五三、化學位移在照射頻率確定時，同種核因在分子中的化學環(huán)境不同而在不同共振磁場強度下顯示吸收峰的現(xiàn)象稱為化學位移?；瘜W位移現(xiàn)采用相對數(shù)值。以四甲基硅（TMS）為標準物質(zhì)，規(guī)定：它的化學位移為零，然后，根據(jù)其它吸收峰與零點的相對距離來確定它們的化學位移值。零點-1-2-31234566789TMS低場高場第二十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五自旋偶合和自旋裂分鄰近的質(zhì)子因相互之間的作用會影響對方的核磁共振吸收，并引起譜線增多。原子核之間的這種相互作用稱為自旋偶合。因自旋偶合而引起譜線增多的現(xiàn)象稱為自旋裂分。四、偶合常數(shù)第二十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五偶合裂分的規(guī)律：1自旋裂分的峰數(shù)目符合(n+1)規(guī)律。2自旋裂分的峰高度比與二項展開式的各項系數(shù)比一致。3偶合常數(shù)不隨外磁場強度的改變而改變。例如：CH3-CH2-BrbaHa

呈四重峰，峰高度比為1:3:3:1(A+B)3=A3+3A2B+3AB2+B3Hb呈三重峰，峰高度比為1:2:1(A+B)2=A2+2AB+B2第二十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五五、積分曲線和峰面積

在核磁共振譜中，共振峰下面的面積與產(chǎn)生峰的質(zhì)子數(shù)成正比，因此，峰面積比即為不同類型質(zhì)子數(shù)目的相對比值。（機算機會自動完成此項工作，將各組峰的質(zhì)子數(shù)目直接顯示在圖譜中）第二十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五某組環(huán)境相同的氫核，分別與n個和m個環(huán)境不同的氫核（或I=1/2的核）偶合,則被裂分為(n+1)(m+1)條峰（實際譜圖可能出現(xiàn)譜峰部分重疊，小于計算值）。第二十七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五某組環(huán)境相同的氫核，分別與n個和m個環(huán)境不同的氫核（或I=1/2的核）偶合,則被裂分為(n+1)(m+1)條峰（實際譜圖可能出現(xiàn)譜峰部分重疊，小于計算值）。第二十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五裂分峰的相對強度比近似為

（a+b）n展開式的系數(shù)比第二十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五第三十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五J=(4.539-4.518)*500=10.5第三十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五第三十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五第三十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五第三十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五第三十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，