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第一章 绪论 有机化合物的结构表征(即测定) —— 从分子水平认识物质的基本手段，是有机化学的重要组成部分。 过去，主要依靠化学方法进行有机化合物的结构测定, 其缺点是：费时、费力、费钱，需要的样品量大。 有机化合物结构测定的经典方法 （化学鉴定法） 1.初步实验 2. 测定物理常数 3. 元素分析 4. 分组实验 5. 官能团实验 仪器分析与化学分析的辅助 现在的结构测定，多采用现代仪器分析法，其优点是：省时、省力、省钱、快速、准确，样品消耗量是微克级的，甚至更少。它不仅可以研究分子的结构，而且还能探索到分子间各种集聚态的结构构型和构象的状况，对人类所面临的生命科学、材料科学的发展，是极其重要的。 但化学手段的辅助作用是绝不能忽视的。很多情况下，光谱分析与化学辅助巧妙结合，才能更好的显示光谱分析的威力。 4.“四谱”的产生 带电物质粒子的质量谱（MS） ↗ ↗电子：电子能级跃迁（UV） 分子 → 原子 ↓ ↘核自旋能级的跃迁（NMR） 振动能级（IR） * * 有机波谱分析 任红军 理学院化学系(3N-422) renhj@zstu.edu.cn Or renhj@zju.edu.cn 1）波谱解析法， 潘铁英等编著， 华东理工大学出版社； 2) 有机分子结构鉴定， 赵瑶兴等编著，科学出版社； 3）Spectroscopic Methods in Organic Chemistry, 6th Edition, D. Williams, 世界图书出版公司 4）有机化合物的波谱解析，R. M. Silverstein,华东理工大学出版社 相关参考书 答疑时间: 联系方式：任红军 (3N-422) 电话考试：闭卷，占70%左右；平时作业： 30% 考试内容：90%课上讲的内容， 10%拔高题 我的研究兴趣：有机合成方法学和化学生物学 有机分析化学 有机合成化学 物理有机化学 天然产物化学 金属有机化学 生物有机化学 农药有机化学 材料化学 有机分析在有机化学中的地位 有机波谱简介 Nuclear magnetic Resonace spectra (NMR) Ultraviolet Spectrum (UV) Infrared Spectrum (IR) Mass Spectrum (MS) Conjugated system Functional groups How atoms are connected Molecular formula 三聚氰胺的紫外和红外光谱 三聚氰胺的13C-NMR和质谱 1.初步实验 （1）外观：形、色、味 （2）燃烧实验 2.测定物理常数 熔点、沸点、比重、分子量、折光率、 旋光度 3.元素分析：C、H、S、N、Cl、Br、I 4.分组实验 （1）溶解度分组 （2）指示剂分组 5.官能团实验 （1）烷烃（2）烯烃（3）共轭烯烃 （4）芳烃（5）卤代烃（6）炔烃 例如：鸦片中吗啡碱结构的测定，从1803年开始研究， 直至1952年才完全阐明，历时147年。 1）1803年从鸦片中分离出纯品 2）1881年从吗啡的锌粉蒸馏出菲 3）1925年提出结构 4）1952-1956完成全合成 经典化学为主的分析方法 奎宁和青蒿素：治疗疟疾的特效药 1）17世纪，欧洲人发现美洲的印地安人 用金鸡纳树皮治疗疟疾。 2）1820年从中分离出了有效成分—— 生物碱奎宁。 3）20世纪初，人们已弄清楚其主要结构 为氮杂环类，并据此进行化学结构改造， 相继人工合成了阿的平、氯奎、伯奎等药物。 以仪器分析为主，化学方法为辅的分析： 我国在青蒿素结构上的鉴定研究（1969--） 元素分析、红外光谱、质谱、 核磁和部分化学反应的研究 抗疟疾组分 （1973-1974） 分子中没有氮原子，倍半萜 有机所加入，研究了一系列反应 （1974-75） 1）与NaI和PPh3反应； 2）盐酸羟胺反应和氢氧化钠滴定 ；3）NaBH4还原； 4）氢化反应 单晶衍射法证实了青蒿素的化学结构和相对构型， 接着该所又在精细地测定反常散射强度数据的基础上确定了青蒿素的绝对构型 通过全合成，确定结构的正确性 中药研究所 中科院生物物理研究所 有机研究所 对有机化合物的结构表征应用最为广泛的是 （有机鉴定的四大谱）： 紫外光谱(ultraviolet spectroscopy 缩写为UV)、 红外光谱(infrared spectroscopy 缩写为IR)、 核磁共振谱(nuclear magnetic resonance