有机波谱学基础 有机波谱分析（武大分析化学研究生用的教材.pptVIP

第十七章 有机波谱学基础;17.1 光的基本性质和分子吸收光谱的一般原理;;;有机分子能选择性的吸收光的能量，同时被激发到一个较高的能级：; 通常用波数(cm-1)为横坐标，以吸收或透射百分率为纵坐标.;2. 红外光谱产生的原理;只有能使分子的偶极矩发生变化的振动才是红外活性的！; k : 力常数; m: 原子质量; c: 光速; m : 折合质量. 则, 振动的能量：;3) 影响有机分子IR谱的因素;;4. 红外光谱解析;;;;;;17.3 氢核磁共振谱( 1H NMR);有以下几种情况： 质量数 电荷数 I 例子 奇 奇或偶 半整数（1/2, 3/2) 1H, 13C, 19F, 31P(1/2) 11B, 35Cl ( I = 3/2) 偶 奇 整数(1, 2, 3…..) 2H, 14N (I = 1) 10B (I = 3) 偶 偶 I = 0 12C, 16O, 32S (I = 0) 量子力学表明，具有核自旋磁矩的原子核在外磁场中的取向,取决于自旋量子数(I), 而原子核的磁量子数(m)与自旋的关系为： m = I, (I-1), (I-2)…..-I, 即有(2I+1)值。;以最简单和最重要的核-----1H(质子)为例: I = 1/2, 故 m = ± 1/2 即 有机分子中的质子在外磁场中有两种取向，其磁矩与外磁场方向相同或相反：;由于; 当分裂的二能级的能量差正好与频率为 υ 的电磁波的能量相等时, 低能级的核就会吸收电磁波的能量而跃迁至高能级上，此即为核磁共振:;;;; 核磁共振有扫频和扫场两种方法，但常用扫场法。多数情况下，核磁共振仅限于氢核磁共振。 核磁共振仪原理示意图：;2. 化学位移;; s 称为屏蔽常数. 其大小与核外的电子云密度有关。 ;;2）化学位移;(2) 影响化学位移的因素;芳环的各向异性效应。;双键的各向异性效应。;三键的各向异性效应。;(3) 氢键: 1H 的化学位移会受氢键的影响而发生变化。 分子形成氢键后，使1H周围的电子云密度下降，产生去屏蔽作用。 (4) 溶剂效应: 同一化合物在不同溶剂中的化学位移是不相同的，溶质质子受溶剂影响而引起化学位移的变化叫做溶剂效应。 (5) 交换反应： A. 位置交换：具有活泼氢的化合???( 如-OH, -CO2H, -NH2, -SH等）在溶剂中可发生此反应。;B. 构象交换:;3) 1H NMR图谱;3. 峰的裂分和自旋-自旋偶合; 上图中, CH3变成了三重峰, CH2变成了四重峰，这种现象称为峰的裂分。;;HO-CH2-CH3;;;注意： （1）两分裂峰间的距离，称为裂分常数或偶合常数，用J表示，单位是Hz。;（2）这种自旋偶合相互作用是通过成键电子的传递而间接进行的。一般认为当超过三个化学键时，这种作用即可忽略。 但如有共扼体系，则可传递的更远。 （3）活性氢（-OH，-NH2，-CO2H等）一般因交换反应快，而观测不到裂分现象。 （4）在一级谱中（J⊿δν): 当自旋偶合氢原子相同时，裂分符合(n+1)规则。如 (CH3)3CH 3个CH3裂分成2重峰（1H); 1个H裂分成10重峰（9 H). 当自旋偶合氢原子不相同时，裂分则按; (n + 1)(n’+ 1)(n”+ 1)……..裂分;但它们之间也有偶合作用，且大小完全相同，故又称它们是“磁等同的质子”.;烷烃;卤代烷烃;烯烃;;;炔烃;芳香烃;;;;;;分子式为C9H12，核磁共振图谱如下。试推测结构;6.4 有机质谱;;;