有机化学波谱分析第一章紫外光谱.pptVIP

有机化合物波谱解析 杨 波 绍兴文理学院化学化工学院 药学系 2010.09-12月 教师介绍 杨 波 教授 办公室：药学系办公室 科研室：志廉楼343 信箱： yangbojms@ 手机660718） 课程简介及要求 本门课程是药学专业大学本科的基础课程。主要介绍紫外光谱、红外光谱、核磁共振和质谱的原理和特点，并深入介绍了这些分析手段在有机化合物结构鉴定中的应用。 本课程共讲授34学时，5章内容。重点在 于应用。要求同学们能够较熟练的运用四 谱知识，进行有机化合物的结构鉴定。 考试方式：闭卷 平时30%+期末考试70% 有机化合物波谱分析 第一章 紫外光谱 第二章 红外光谱 第三章 核磁共振波谱 1H-NMR 13C-NMR 第四章 质谱 第五章 综合解析 第一章 紫外光谱 紫外光谱主要用于提供分子的芳香结构和共轭体系信息. 第一节 吸收光谱的基础知识 第二节 紫外吸收光谱的基本知识 第三节 紫外吸收光谱与分子结构间关系 第四节 紫外光谱在有机化合物结构研究中的应用 一、 电磁波的基本性质与分类 光是电磁波，具有波粒二象性，即同时具有波动性和粒子性。 与光的传播有关的现象，宜用波动性来解释； 光与原子、分子相互作用的现象，则宜用微粒性来解释。 在讨论光的波动性时，注意掌握下列关系式： υλ＝c ＝1／λ λ－波长，nm，μm，cm等 υ- 频率，秒-1（sec－l）或赫兹（Hz）； C－光速，其值为3×1010cm／sec； －波数，单位为厘米-1（cm-1）；光的频率（υ）数值很大，为了使用方便，常用波数（ ）代替频率。 波数的定义是在真空中1厘米长度内电磁波的数目。 根据波长增加的顺序，电磁波可分成： x射线（x－ray）、 紫外（ultraviolet）、 可见（visible）、 红外（infrared）、 微波（microwave）、 无线电波（radio wave）等几个区域，见下表。 可见光的波长范围为400～800nm； 紫外光的波长范围为1～400nm， 远紫外区（1～200nm） 近紫外区（200～400nm）. 经常将紫外光谱和可见光谱并在一起称之为紫外－可见光谱（Ultraviole－Visible Absorption Spectra）. 红外光的波长范围为800nm～400μm， 近红外（0.8～2.5μm） 中红外（2.5～25μm） 远红外（25～400μm） 红外光谱是指中红外光区（4000～400cm-l）内的吸收光谱。 核磁共振谱波长范围为0.6～300m。 二、 分子的能级图 分子的能量由平动能、转动能、振动能 和电子能所组成，即： E总＝E平＋E转＋E振＋E电 E转是由于分子绕轴旋转而产生的能量； E振是组成分子的原子或原子团间相互移动也就是分子振动而产生的能量； E电是与分子内电子状态有关的能量。 后三种能量是产生分子吸收光谱的原因。分子的各种运动状态对应能量常用能级图表示。 三、能级跃迁和吸收光谱 处于基态的分子吸收一定能量电磁波后，由基态跃迁（transition）到较高能级的激发态，它所吸收的光子的能量应该等于体系的能量的增加值（△E），由于分子各能量状态是分立的，故△E也只能取某些分立的值，从而只有特定能量的光子才能被分子吸收，根据上面的公式可导出被吸收光子的频率和波长： hυ=△E υ=△E/h λ=hc/△E 四、 Lambert－Beer定律 在单色光和稀溶液的实验条件下，溶液对光线的吸收遵守Lambert－Beer定律。即： 吸光度（A，absorbance）与溶液的浓度（C）和吸收池的厚度（L）成正比： A=aLC a ：吸光系数（absorptivity）. 一、分子轨道（molecular orbit） 分子中电子的运动“轨道”称分子轨道，用波函数“Ψ”表示。 分子