有机化合的谱图解析.ppt

有机化合物的结果表征 有机化合物的结构与吸收光谱 红外光谱 一、红外光谱的表示方法 二、分子振动与红外光谱 三、有机化合物基团的特征频率 四、红外谱图解析 核磁共振谱 一、基本原理 二、化学位移 三、影响化学位移的因素 四、决定原子数目的方法 五、共振吸收峰（信号）的数目 六、自旋偶合与自旋裂分 七、偶合常数 八、谱图解析 红外光谱在有机化学中的应用 一、官能团的判断 二、结构的推断 三、鉴定有机化合物 四、在分离操作与合成反应中的应用 联合谱图解析 列：某未知化合物分子式为C8H10O，在正己烷中测得λmax=257nm。其质谱、红外光谱和核磁共振谱如图所示。试确定该化合物的结构。 由此可见，裂分峰的数目有如下规律： 峰的数目 = n + 1 n：为相邻H核的数目 红外光谱法的应用 研究分子结构：如确定分子的空间构型，求化学键的力常数、键长和键角等 未知化合物的结构鉴定 1.定性分析 官能团的定性分析、已知化合物的鉴定 ①官能团的定性分析 否定法：基于某个波数区间内的吸收峰对某个基团是特征的，在谱图中若无此吸收峰出现，则说明此基团在分子中不存在。 肯定法：根据红外光谱的特征吸收峰，确认某基团的存在。 如某化合物的IR谱，在官能团区1740cm-1有吸收→C=O，在指纹区1300cm-1~1150cm-1范围内有两个强吸收峰→C－O，根据官能团区及指纹区的这三个相关峰： ②已知化合物的鉴定 (1)用标准试样对照。 (2)与标准谱图对照。 在没有纯净的标准物质时，可用标准谱图比较。许多国家 都编制出版了标准谱图集，如萨特勒IR谱图集，汇集有十 余万张纯化合物的标准红外光谱图。 2.未知物结构分析 未知物结构分析的一般步骤如下： ①了解与试样性质有关的其他资料 了解来源 元素分析的结果 相对分子质量 熔点、沸点等物理性质和有关的化学性质 由元素分析结果和相对分子质量推算出分子式 计算不饱和度： 规定：双键(C=C、C=O)、饱和环状结构：Ω=1； 叁键(C≡C)：Ω=2；苯环： Ω=4。 n1－1价原子数目 n3－3价原子数目 n4－4价原子数目 例： 计算甲苯C7H8的不饱和度。 答：甲苯的不饱和度为4。 甲苯的不饱和度为4，是因为苯可看作3个双键和1个环。 ②试样的制备和红外光谱的制作 ☆被分析的试样应该是纯物质 ☆纯物质可以通过对试祥进行分离和精制的方法(如分馏、萃取、重结晶、层析等)得到 ☆根据试样的性质，按照试验条件制作红外光谱图 ③谱图的解析 ★首先观察官能团区，解析第一强吸收峰属于何种基团的特征吸收峰。 如，羰基(C=O)在1820cm-1~1600cm-1有强吸收峰，其中： 1820 cm-1 ~ 1750 cm-1 1750 cm-1 ~ 1725 cm-1 1740 cm-1 ~ 1720 cm-1 1740 cm-1 ~ 1720 cm-1 ☆★找出该基团的全部或主要相关蜂，包括该基团在指纹区的 吸收峰，进一步确认该基团的存在。然后解析第二强峰及其相关峰。 ☆★☆确定分子中各个基团或化学键所连接的原子或原子团， 以及与其他基团的结合方式，并结合相对分子质量、不饱和 度以及其他仪器分析结果等有关资料，推测分子的结构。 ④与标准谱图进行对照 在相同的实验条件下操作，将得到的红外光谱图与标准谱图进行比较，若两张语图吸收峰的位置和形状完全相同，峰的相对强度一样，可以认为样品与该种已知物是同一物质。 例： 某未知物分子式为C8H8O，其IR谱如图所示，试推测未知物的分子结构。 解：(1)根据分子式计算不饱和度： Ω＝1+8+(0-8)/2＝5 (2)图谱解析 苯环及CH3的 C—H伸缩振动 C=O的伸缩振动。因分子式中只有一个氧原子，不可能是酸或酯，只可能是酮，而且分子中有苯环，很可能是芳香酮。 CH3的C—H反对称弯曲振动δas(CH) CH3的C—H对称弯曲振动δs(CH) 苯环的骨架振动 综上所述，该化合物中有一个单取代的苯环、一个羰基 (估计是芳香酮羰基)、一个甲基，根据分子式，推测未 知物的结构式可能是: 总结： 3000cm-1 、1600cm-1~1500cm-1苯环的骨架振动 、指纹区760cm-1，692cm-1单取代苯 1681cm-1强峰为C=O的伸缩振动 1363cm-1 CH3的C—H δs(CH) 1430cm-1CH3的C—Hδas(CH) 推测C8H8纯液体