有机化合物波谱学1.pptVIP

核磁共振基本原理 另外还要考虑分子离子峰与相邻峰的质量差是否合理。 注意：判断分子离子峰时，要考虑是否符合氮规律： 含偶数氮原子或不含氮原子的有机分子，其相 应分子量为偶数，含奇数氮原子的有机分子， 其相应分子量为奇数。 4. 烃类化合物的质谱特征 1). 烷烃和环烷烃 2). 烯烃和炔烃 3). 芳烃 4). 卤代烃 由于同位素效应 在质谱图上有同位素M+2峰出现。 在氯代烃中， M+2的强度是M+的 在溴代烃中， M+2的强度和M+基本相同 含两个氯或两个溴的化合物中， M+ 4、M+ 6也有一定的丰度。 卤代烃最重要的两种裂解方式： 溴化物、碘化物中较为重要 在氟化物、氯化物中裂解方式： M – HX 5. 利用质谱推测结构 例：推测下列化合物的结构 m/z：166（M+），168（M+2），170（M+4）， 131，133，135，83，85，87； δH ：6.0（s）ppm 解：由δH ：可知分子中有一种氢，又由M+4知此化 合物是多卤代烃。 由m/z：166（M+）峰说明该化合物的分子量为166。 而 分子中有多氯，且有一种氢 分子量为166。 又 所以该化合物的结构为： 6. 有机质谱的几项重要进展 一，软电离技术 1. 化学电离(CI) 2. 场电离(FI) 3. 快原子轰击(FAB) 4. 电喷雾电离(ESI) 5. 基质辅助激光解析电离(MALDI) 二，联用技术 四. Ultraviolet Spectrum ΔE = E2－E1 = h?＝ hc/? Example: 1,4-butadiene has four ? molecular orbitals with the lowest two occupied Electronic transition is from HOMO to LUMO at 217 nm (peak is broad because of combination with stretching, bending) 解：由分子式计算不饱和度为0 0.8 (d ,12H ) 每个碳上最多连3个H, 12个H可能是4个CH3 1.4 ( h ,2H ) 相邻的基团为CH 可能为两个 A结构为： 例3：有一化合物分子式为C9H12O， 1H-NMR为： 推测结构。 δH 1.2 ( t ,3H ) 3.4 ( q ,2H ) 4.3 ( s ,2H ) ppm 7.2 ( b ,5H ) 答： 4. NMR重要进展 1, 脉冲技术的发展使多维NMR技术成为现实， 2, 应用领域从化学，物理发展到生命科学和医学，成为一个重要的研究方法或 测试分析手段。 二. 红外光谱 ( IR ) 1. 红外光谱的一般特征 2. 红外光谱的基本原理 分子是由各种原子以化学键互相连接而生成的，可用不同质量的小球代表原子，以不同硬度的弹簧代表各种化学键。它们以一定的次序互相连接，就成为分子的近似机械模型。这样就可根据力学定理来处理分子的振动。 分子中的原子不是固定在一个位置上，而是不停的振动。 ①. 双原子分子 双原子分子伸缩振动 对于双原子分子，两个原子由化学键相连，就像两个小球用弹簧连接一样，两个原子的距离可以发生变化。它的伸缩振动可看作简谐振动，振动频率为： c ：光速 k ：键的力常数 m1 m2：原子质量 分子随原子间距离的增大，K增大，分子能量增高，分子从较低的振动能级变为较高的振动能级，红外光辐射可提供跃迁能量。 对于一定原子组成的分子，这两个能级之差是一定的。 由△E = hν可知，需要的红外光波长也是一定的。也就是说，对于特定分子或基团，仅在一定的波长（频率）发生吸收。 红外谱图中，从基态到第一激发态的振动信号最强，所以红外光谱主要研究这个振动能级跃迁产生的红外吸收峰。 一种振动方式相应于一个强的吸收。但只有能引起偶极矩变化的振动才会产生红外吸收。 对于一些对称分子如H2，N2，Cl2等无红外吸收。 ②.多原子分子 多原子分子，因原子个数和化学键的增加，它的振动方式也变得复杂。 如：三原子分子有三种振动方式： 对称伸缩 不对称伸缩 面内弯曲 面外弯曲 随着原子数目增加，分子振动方式很快增加。 一般多原子分子振动方式为3n-6种（n为分子中原子的个数）。 振动方式对应于红外吸收，振动方式越多，红外吸收峰越多。 3. 影响红外吸收的主要因素 1). 质量和力常数的影响 a. 化学键越强，K越大，红外吸收的频率越大