第四章光谱技术.pptVIP

对于一个化合物的NMR谱，吸收峰的数目等于分子中不等性质子的数目，各个吸收峰的面积之比等于积分曲线高度之比，也等于质子数之比。下列分子有两组不等价质子，有两组峰。第30页，共43页，星期日，2025年，2月5日吸收峰的裂分例1:乙醇的核磁共振谱第31页，共43页，星期日，2025年，2月5日第四章光谱技术第1页，共43页，星期日，2025年，2月5日1、红外光谱IR（InfraredSpectroscopy）波长/m10-1410-1210-1010-810-610-410-2100102宇宙线γ射线X射线紫外线可见光红外光微波无线电波（1）电磁波：也称作电磁辐射，其波长范围很广。第2页，共43页，星期日，2025年，2月5日当辐射光的能量正好等于电子的较高和较低两个能级之差时辐射才能被吸收,即分子吸收辐射能是量子化。对某一分子来说,它只吸收某些特定频率的辐射。把某一有机化合物对不同波长的辐射的吸收情况(以透射率%或吸光度表示)记录下来,就是这一化合物的吸收光谱(如红外光谱,紫外光谱等)。吸收光谱与分子结构的关系密切。第3页，共43页，星期日，2025年，2月5日一般的红外吸收光谱指的是中红外范围。红外光波长范围0.7~500μm，可分为三部分：近红外（λ=0.78~3μm，σ=12820~3333cm-1）中红外（λ=3.0~30μm，σ=3333~333cm-1）远红外（λ=30~300μm，σ=333~33cm-1）红外光谱是以连续波长的红外线为照射源，提供了分子振动的信息（分子振动能级的跃迁）。第4页，共43页，星期日，2025年，2月5日（2）分子振动分子吸收了红外线的能量，导致分子内振动能级的跃迁而产生的记录信号即为红外光谱图。三原子分子的可能振动方式为：对称伸缩振动不对称伸缩振动第5页，共43页，星期日，2025年，2月5日第6页，共43页，星期日，2025年，2月5日由于有机化合物为多原子分子，其红外光谱图必定非常复杂，我们不可能对谱图上的每一个吸收峰都作出解析，只要找出它们各自官能团中最典型的吸收峰就可以了。相同的官能团或相同的键型往往具有相同的红外吸收特征。红外光谱可分为两个区域：官能团区（4000~1500cm-1）指纹区（1500~650cm-1）第7页，共43页，星期日，2025年，2月5日常见官能团的特征伸缩振动频率第8页，共43页，星期日，2025年，2月5日（3）图谱解析解析红外光谱的一般步骤：（a）根据有机化合物的分子式计算不饱和度。不饱和度=C原子数+1-H原子数/2-卤原子数/2+三价氮原子数/2（b）分析官能团区（4000~1500cm-1）的吸收峰，推断分子中可能存在的官能团。（c）有烯、苯存在，解析指纹区（1000~650cm-1）。第9页，共43页，星期日，2025年，2月5日正辛烷的红外光谱烷烃的红外光谱第10页，共43页，星期日，2025年，2月5日烯烃的红外光谱3080cm-1为=C-H伸缩振动1-辛烯的红外光谱1640cm-1C=C键的伸缩振动第11页，共43页，星期日，2025年，2月5日炔烃的的红外光谱1-己炔红外光谱图3310~3320cm-1：C≡C－H2850~2950cm-1:CH3,CH2第12页，共43页，星期日，2025年，2月5日2-丁醇的红外光谱谱图第13页，共43页，星期日，2025年，2月5日苯乙醚的红外光谱谱图第14页，共43页，星期日，2025年，2月5日2-丁醇的红外光谱谱图苯乙醚的红外光谱谱图第15页，共43页，星期日，2025年，2月5日例题：化合物A、B、C分子式为C5H6，在催化剂作用下，均可吸收3molH2，化合物B,C的IR吸收频率为3300cm-1，而A在此区域无吸收，化合物A和B紫外光谱λmax：230nm，化合物C在200nm以上无吸收，试推导出A、B、C的结构式。解：(1)根据可吸收3molH2和分子式，可知三化合物不饱和度为3。(2)根据在3300cm-1有红外吸收，表明B、C含有炔氢，而A则无。(3)根据A、B紫外光谱λmax：230nm，说明化合物分子中存在共轭A为：