现代物理实验方法在有机化学中的应用.ppt

邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 4. 图8-34和图8-35（课本223页）分别是乙酸乙酯和1-己烯的红外光图，试识别各图的主要吸收峰。 答：(1)乙酸乙酯的红外谱图中： 2980cm-1：甲基、亚甲基的C—H伸缩振动产生的吸收峰； 1742cm-1：C＝O伸缩振动产生的吸收峰； 1374cm-1： C—H弯曲振动产生的吸收峰； 1240cm-1：羰基C－O的伸缩振动产生的吸收峰； 1047cm-1：烷基C－O的伸缩振动产生的吸收峰； (2) 1-己烯的红外谱图中： 3070cm-1:＝C－H的伸缩振动产生的吸收峰； 2960cm-1:甲基C—H的不对称伸缩振动吸收峰； 2926cm-1：亚甲基C—H的不对称伸缩振动吸收峰； 2866cm-1：C—H的对称伸缩振动吸收峰； 1641cm-1：C＝C的伸缩振动吸收峰； 1460cm-1：CH2的面内弯曲振动吸收峰； 1379cm-1：CH3的面内弯曲振动吸收峰； 910 cm-1：RCH=CH2式烯烃C—H的面外弯曲振动吸收峰； 5. 指出如何应用红外光谱来区分下列各对异构体： ⑴ ⑵ (3) 前者有共轭结构，羰基峰红移到1700cm-1附近，而后者无共轭结构，羰基峰在1720 cm-1附近。(4) 前者在1950cm-1附近有丙二烯的特征吸收，后者的C=C吸收峰在1640cm-1附近。(5) C≡NC=C=N ， C≡N在2260-2240cm-1左右吸收，而后者C=C-H的面外弯曲振动910-905cm-1 。 ⑶ ⑷ ⑸ 6. 化合物E，分子式为C8H6，可使Br2-CCl4溶液褪色，用硝酸银氨溶液处理，有白色沉淀生成，E的红外光谱如图8-36所示（课本224面）。E的结构是什么？ 答：不饱和度U＝8＋1＋0.5×(0－6)＝64，因此化合物结构中可能有苯环， 其红外谱图中在：3300cm-1为≡C－H伸缩振动吸收峰，3080cm-1为苯环氢的伸缩振动吸收峰，2110cm-1为C≡C吸收峰，1600cm-1和1500 cm-1为苯环骨架振动吸收峰，756 cm-1和691cm-1的吸收峰说明苯环为单取代，所以可以肯定化合物的判定结构。 7. 试解释下列现象：乙醇以及乙二醇四氯化碳浓溶液的红外光谱在3350 cm-1处都有一个宽的O-H吸收带。当用四氯化碳稀释这两种醇溶液时，乙二醇的光谱的这个吸收带不变，而乙醇光谱的这个带被在3600 cm-1 一个尖峰所代替。 答：在浓溶液中，乙醇分子间距离较小，形成了分子间氢键，而乙二醇分子中则存在分子内氢键，所以二者出现缔合氢键吸收峰；而在稀溶液中，乙醇分子中的氢键被减弱，所以在3600cm-1附近出现吸收峰，而乙二醇分子中氢键依然存在，所以吸收峰位置不变。 （1）宽带去偶 例1：CH3COCH3 两个单峰 例2：1-溴丁烷 注意： ①宽带去偶后共振信号增强，单峰面积不等于裂分峰面积之和，而是更大——核的Overhauser效应（NOE） ； ②季碳没有H的偶合，去偶时没有NOE，信号比其他碳要弱。 ⑵ 偏共振去偶 偏共振去偶（off-resonance decoupling）又称部分去偶 定义：选用合适的频率，使不直接与13C相连的质子对13C的偶合消失，而只保留与其直接相连的质子之间的部分偶合。 用途：主要用于识别碳的类型（1°C：四重峰；2°C：三重峰；3°C：二重峰；4°C：单峰） 。 例： 1-溴丁烷 图8-27 ⑶ 选择性去偶 选择性去偶是偏共振去偶的特例。 定义：选择合适频率的辐射照射某一质子，使被照质子与其相连13C间的偶合消失，从而使该13C出现强度增大的单峰，而其他13C核则被偏共振去偶。 例： 1-溴丁烷 图8-27 13C{1H} 选择性去偶谱图 偏共振去偶谱图 几种方法的比较 3. 化学位移 产生原因：与1H相似，由自旋碳核周围电子的屏蔽效应引起。 因此，不等价的碳有不同的化学位移。 主要影响因素 （1）碳原子的杂化态：δ值Csp3＜ Csp ＜ Csp2； （2）磁各向异性：芳碳≈烯碳，羰基碳δ值最高。 一、基本原理 （图8-30） 分子离子， m/z 质荷比 正离子 + 负离子 + 中性分子 + 自由基 阳离子碎片被加速进入强磁场中，并沿弧型轨道前进，质荷比不同的阳离子，其轨道弯曲程度不同，通过改变磁场强度，使不同质荷比的阳离子依次到达收集器，放大、记录成图。 第五节 质谱 质谱仪示意图 二、质谱图 横坐标：质荷比m/z 纵坐标：相对丰度（%） 基峰（base