《有机化合物波谱解析》教案
有机化合物波谱分析教学大纲

有机化合物波谱分析教学大纲一、课程简介有机化合物波谱分析是有机化学中非常重要的基础知识之一,是有机化学实验和研究中不可或缺的一部分。
本课程旨在介绍有机分子的红外光谱、紫外光谱、核磁共振谱和质谱等波谱分析方法及其应用,帮助学生通过波谱分析技术了解有机分子的结构和特性,并培养学生分析、推测、探究问题的思维能力。
二、课程内容1. 红外光谱(1)基本原理介绍红外光谱分析的原理和基本理论。
(2)仪器构造学习仪器、设备和仪器调节,能够熟练操作红外光谱仪。
(3)数据解析根据光谱数据进行结构确定和分析。
2. 紫外光谱(1)基本原理介绍紫外光谱分析的原理和基本理论。
(2)仪器构造学习仪器、设备和仪器调节,能够熟练操作紫外光谱仪。
(3)数据解析根据光谱数据进行结构确定和分析。
3. 核磁共振谱(1)基本原理介绍核磁共振谱分析的原理和基本理论。
(2)仪器构造学习仪器、设备和仪器调节,能够熟练操作核磁共振谱仪。
(3)数据解析根据光谱数据进行结构确定和分析。
4. 质谱(1)基本原理介绍质谱分析的原理和基本理论。
(2)仪器构造学习仪器、设备和仪器调节,能够熟练操作质谱仪。
(3)数据解析根据质谱数据进行结构确定和分析。
5. 实验教学(1)仪器使用熟练操作波谱分析仪器。
(2)样品制备制备有机化合物样品。
(3)数据解析利用波谱仪器进行波谱分析。
三、教学方法本课程采用理论授课和实验教学相结合的方式。
理论授课核心内容将以幻灯片教材为主,教师将以深入浅出的方式进行讲解。
并在课后布置预习作业和课堂问答,以检查学生的学习情况并加强与学生之间的互动和交流。
实验教学部分将由教师带领学生进行独立操作,通过角色扮演、小组讨论等方式,增强学生的实践能力,加深学生的理论认知。
四、考核方式学生考核将采用多元化考核方式。
其中理论考试、实验考核、班级讨论等多种考核方式组合,全面测试学生的知识掌握情况及分析问题的能力。
教师将根据学生的综合能力进行综合评定,制定合理的考试方案,确保考试公平公正。
有机化合物的光谱解析实验教案

有机化合物的光谱解析实验教案有机化合物的光谱解析实验教案一、实验目的:1.学习并掌握光谱解析的基本原理和方法。
2.通过实验,观察有机化合物的红外光谱、核磁共振氢谱和质谱,解析其结构特征。
3.培养学生对有机化合物光谱解析的实际操作能力和结构推断能力。
二、实验原理:光谱解析是利用物质吸收光、发射光或散射光的波长与强度,来确定物质的结构和组成的一种方法。
在有机化合物光谱解析中,常用的光谱技术包括红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)和质谱(MS)。
1.红外光谱(IR):利用不同化学键或基团在红外区域的吸收特性,研究有机化合物的分子结构。
不同类型的化学键或基团在红外光谱中表现出独特的吸收峰。
2.核磁共振氢谱(1H-NMR):利用核磁共振原理,研究有机化合物中氢原子(或其他原子)的化学环境。
不同类型的氢原子在核磁共振谱中表现出不同的化学位移。
3.质谱(MS):通过离子化样品并测量其质量-电荷比,研究有机化合物的分子量、分子式和分子结构。
在质谱中,不同的分子结构会产生不同的碎片离子,这些离子可用于推断分子结构。
三、实验步骤:1.准备试剂与仪器:准备好待测有机化合物、红外光谱仪、核磁共振谱仪、质谱仪等实验器材和试剂。
2.样品处理:将待测有机化合物进行适当处理,以便进行光谱分析。
例如,对于固体样品,可能需要使用KBr压片或溶解在适当溶剂中。
3.红外光谱分析:将处理后的样品放入红外光谱仪中,采集红外光谱数据。
记录各个吸收峰的位置与强度。
4.核磁共振氢谱分析:将处理后的样品放入核磁共振谱仪中,采集1H-NMR数据。
记录各个峰的化学位移与相对强度。
5.质谱分析:将处理后的样品放入质谱仪中,采集质谱数据。
解析各个碎片离子的质量与电荷比,结合其他光谱数据推断分子结构。
6.数据处理与结构推断:根据采集到的光谱数据,结合已知的化合物信息,推断化合物的可能结构。
对比已知数据,验证推断结构的准确性。
7.撰写实验报告:记录实验过程、数据和结论,撰写实验报告。
有机化合物波谱解析教案

《有机化合物波谱解析》教案一、前言《有机化合物波谱解析》是应用四种谱学方法(紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱和质谱)研究和鉴定有机化合物结构相关知识的一门课程。
本课程要求学生掌握四种谱学的基本操作技能,应用提供的信息与化合物结构的对应关系进行相应的结构解析和信号归属。
熟悉化合物结构解析的一般方法和程序。
了解光谱学发展的最新动态和技术。
理论课授课30学时。
教材选用姚新生、吴立军主编《有机化合物波谱分析》,中国医药科技出版社2004年出版。
实验教材选用李发美主编《分析化学实验》,人民卫生出版社2004年出版。
二、教学目的1.掌握四种谱学的基本操作技能,应用提供的信息与化合物结构的对应关系进行相应的结构解析和信号归属。
2.熟悉化合物结构解析的一般方法和程序。
3.了解光谱学发展的最新动态和技术。
三、教学重点和难点1.教学重点(1).红外、紫外光谱的解析方法。
(2).质谱的解析方法。
(3).1H-NMR、13C-NMR的解析方法。
2.教学难点(1).四种谱学的原理和规律。
(2).四种光谱学的综合解析。
四、教学方法与手段1.教学方法能采用启发式,谈话式、讨论式等一些先进教学方法。
并能采取灵活多样的方式教学,注重创新能力培养。
全部课程实现了多媒体教学。
2.教学手段采用多媒体、幻灯、实物投影、分子模型模拟等辅助教学手段。
五、教学内容与要求第一章紫外光谱(第1-4节)课时安排:4学时[基本内容]吸收光谱的基础知识。
紫外光谱的基本知识,与分子结构的关系,以及在结构研究中的应用。
[基本要求]掌握:紫外-可见光谱与化合物结构间的相互关系,以及为结构鉴定提供的信息。
熟悉:紫外光谱在解析中尤其是立体结构鉴定中的主要应用。
了解:紫外-可见光谱分类和最新发展技术。
(一)、概述1.化合物光谱解析的目的和意义①.是药物化学的基本研究方法②.是中药研究实现现代化的需要③.我国原创新药发展的需要④.学科交叉共同发展的需要2.学习结构解析的方法和注意事项①.熟悉结构解析的方法和原理②.注意各光谱学方法的特点及注意事项③.掌握各种常见化合物的光谱规律④.学会总结和归纳不同类型化合物的光谱规律⑤.学会模拟各类化合物的光谱图⑥.勤学多练(二)紫外光谱(ultraviolet spectra)1.紫外光谱的定义2.对结构解析提供的信息;2.1.电子跃迁的类型及能量(1).σ→σ*跃迁:σ轨道上的电子由基态到激发态属于σ→σ*跃迁。
《有机化合物波谱解析》教学大纲

《有机化合物波谱解析》教学大纲适用专业:化学工程与工艺专业精细化工方向、药用高分子材料方向;药物制剂专业、药物制剂专业天然药物制剂方向;药学专业、药学专业医院药学方向;制药工程专业。
一、课程性质、目的和任务有机化合物波谱解析是化学工程与工艺专业精细化工方向、化学工程与工艺专业药用高分子材料方向、药物制剂专业、药物制剂专业天然药物制剂方向;药学专业、药学专业医院药学方向;制药工程专业的必修课和限选课。
根据其培养目标和要求,本课程将在学生学习有机化学、分析化学、物理化学等课程的基础上系统讲授紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、核磁共振光谱(NMR)和质谱(MS)这四大光谱的基本原理、特征、规律,以及图谱解析技术,并且介绍这四大光谱解析技术的综合运用。
波谱分析法由于其快速、灵敏、准确、重现在有机药物结构分析和鉴定研究中起着重要的作用,已成为新药研究和药物结构分析和鉴定常用的分析工具和重要的分析方法,是上述专业及及方向的学生必须掌握的基本技能。
其主要任务就是在学习波谱解析的基本概念、基本理论和基本技能及各类化合物波谱特征的基础上,培养学生识谱、解谱的能力,最终达到确定化合物的结构的目的。
教材:姚新生.有机化合物波谱分析.中国医药科技出版社,2004习题:以本教研室陈熔、吕华冲老师编写的《波谱解析习题集》为主,教科书里的习题为辅,在讲授完每章内容后布置习题。
二、课程基本要求1、本课程应结合目前有机化合物和天然药物结构研究的方法和发展趋势使学生意识到:(1)UV、IR、NMR、MS是目前研究有机化合物和天然化物结构不可缺少的主要工具和方法。
(2)掌握有机化合物重要官能团的光谱特征和规律是解析图谱、推测结构的基础。
2、讲授UV、IR、NMR、MS的基本原理、知识和理论;介绍它们的测定方法、图谱的特征以及基本有机化合物重要官能团在四大光谱中的特征及规律;介绍综合解析图谱的一般方法和技巧,要求学生通过学习做到:(1)掌握UV、IR、NMR、MS的基本原理、知识,了解它们的测定方法;(2)熟悉基本有机化合物重要官能团在UV、IR、NMR、MS光谱中的特征及规律;(3)能够根据有机化合物的结构式,初步推测它们的波谱学主要特征(UV、IR、NMR、MS);(4)掌握图谱解析的一般程序和方法;(5)了解标准图谱的应用。
有机化合物波谱分析综合解析

第五章综合解析本章学习要求•了解有机化合物结构分析的一般程序。
•能够综合运用所学的波谱知识,进行有机化合物的结构分析。
综合波谱解析法•定义:利用未知物(纯物质)的质谱(MS)紫外吸收光谱(UV)红外吸收光谱(IR)核磁共振氢谱(1H-NMR)进行综合解析,确定未知物分子结构的方法光谱?非光谱?•质谱虽非光谱,因其与光谱的密切关系,且确定未知物的分子量与分子式是进行综合光谱解析时,首先要知道的问题。
加之质谱仪的质量色散与光谱仪的复光色散有某些类似之处,因此习惯上也把它视为一种光谱。
一、各种光谱的在综合光谱解析中的作用质谱(MS)主要用于确定化合物的分子量、分子式。
质谱图上的碎片峰可以提供一级结构信息。
对于一些特征性很强的碎片离子,如烷基取代苯的m/z 91的苯甲离子及含γ氢的酮、酸、酯的麦氏重排离子等,由质谱即可认定某些结构的存在。
质谱的另一个主要功能是作为综合光谱解析后,验证所推测的未知物结构的正确性。
紫外吸收光谱(UV)主要用于提供分子的芳香结构和共轭体系信息。
是否是不饱和化合物?是否具有芳香环结构等化合物的骨架信息。
紫外吸收光谱虽然可提供某些官能团的信息?是否含有醛基、酮基、羧基、酯基、炔基、烯基等生色团与助色团。
但特征性差,在综合光谱解析中一般可不予以考虑。
紫外吸收光谱法主要用于定量分析。
红外吸收光谱(IR)✉主要提供未知物具有哪些官能团、化合物的类别(芳香族、脂肪族;饱和、不饱和)等。
✉提供未知物的细微结构,如直链、支链、链长、结构异构及官能团间的关系等信息,但在综合光谱解析中居次要地位。
核磁共振氢谱(1H-NMR)•主要提供化合物中所含⒈质子的类型:说明化合物具有哪些种类的含氢官能团。
⒉氢分布:说明各种类型氢的数目。
⒊核间关系:氢核间的偶合关系与氢核所处的化学环境核间关系可提供化合物的二级结构信息,如连结方式、位置、距离;结构异构与立体异构(几何异构、光学异构、构象)等)。
三方面的结构信息。
有机波谱解析教学大纲

中国海洋大学本科生课程大纲课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修一、课程介绍1.课程描述:有机波谱解析是应用紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、核磁共振波谱(NMR)、质谱(MS)等现代物理手段研究有机化合物化学结构的一门科学,是有机化合物结构鉴定和分析的常用方法和技术,是药学专业学生需要掌握的基本技能。
本课程以紫外吸收光谱、红外吸收光谱、核磁共振波谱和质谱为重点,讲授波谱分析方法的基本原理和应用,使学生掌握综合运用四种主要的有机波谱分析方法,进行有机化合物的结构鉴定,同时了解有机化合物立体结构测定的相关方法。
课程的主要内容包括紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、核磁共振波谱(NMR)、质谱(MS)、圆二色谱和旋光谱(CD、ORD)以及谱图的综合解析;同时介绍现代有机波谱的发展趋势和最新进展及其在新药研究和开发方面的应用。
2.设计思路:本课程讲授波谱分析方法的基本原理和应用,使学生具备利用四大波谱技术进行中等复杂有机化合物结构鉴定的能力。
课程内容的选取基于学生具备了相关的有机化学的基础知识和大学物理的相关专业知识。
课程内容主要包括五个模块:紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱、质谱、圆二色谱和旋光谱。
- 1 -1)紫外光谱的主要内容包括紫外吸收光谱的基本原理,紫外吸收光谱与分子结构之间的关系,紫外光谱的解析及应用。
2)红外光谱的主要内容包括红外光谱的基本原理,特征基团与吸收频率,红外光谱的解析及应用。
3)核磁共振波谱的主要内容包括核磁共振的基本原理,化学位移及影响化学位移的因素,自旋偶合与裂分,偶合常数与分子结构的关系,氢谱和碳谱的解析及应用。
4)质谱的主要内容包括质谱的基本原理,分子离子与分子式,有机质谱中的裂解反应,各类有机化合物的质谱,质谱的解析及应用。
5)圆二色谱和旋光谱的主要内容包括圆二色谱和旋光谱的基本原理和方法,CD、ORD与UV之间的关系,CD和ORD的八区律及在有机化合物绝对构型测定中的应用。
有机化合物波谱分析课程设计

有机化合物波谱分析课程设计1. 背景和目的有机化合物是一类含有碳元素并通常与氢元素和其他元素形成化学结构的化合物。
有机化合物波谱分析是化学学科中的基础实验技能之一,具有很高的实用性和重要性。
本课程的目的是培养学生对有机化合物波谱分析的理论知识和实验操作技能,使学生能够成功地进行有机化合物波谱分析实验及数据分析。
2. 教学内容本课程设计主要包括以下几个方面:2.1 有机化合物波谱分析原理•红外光谱•核磁共振光谱•质谱2.2 仪器及设备•红外光谱仪•核磁共振光谱仪•质谱仪•一些常用的有机化合物实验室通用设备2.3 实验操作技能红外光谱仪、核磁共振光谱仪和质谱仪的实验操作技能及数据的采集和处理。
2.4 数据分析对实验结果进行分析和解释。
3. 实验安排3.1 实验1:红外光谱仪实验实验目的:掌握红外光谱的基本原理与实验操作技能,了解红外光谱的应用领域和适用范围。
实验步骤:•选择合适的样品,进行样品的制备和处理;•开启红外光谱仪,进行仪器的预热和校对;•采集红外光谱图像和数据;•对数据进行分析和解释。
3.2 实验2:核磁共振光谱仪实验实验目的:掌握核磁共振光谱的基本原理与实验操作技能,熟练运用核磁共振光谱仪进行实验,并对实验结果进行分析和解释。
实验步骤:•制备样品或使用现有的标准样品;•开启核磁共振光谱仪,进行数据采集;•对数据进行处理和分析。
3.3 实验3:质谱仪实验实验目的:掌握质谱的基本原理,熟练操作质谱仪进行质谱图像和数据采集,并对实验结果进行分析和解释。
实验步骤:•制备或准备样品;•开启质谱仪,进行样品分析;•对数据进行分析和解释。
4. 教学评分•实验报告(30%):实验报告应该详细描述实验设计、操作和结果,并包括数据的处理和分析方法。
•期末考试(60%):期末考试包括理论知识和实验操作技能方面的考核。
•实验室表现(10%):包括实验室操作能力、实验室卫生、仪器设备保养等方面。
5. 总结通过本课程的学习,学生将建立起对有机化合物波谱分析方面的理论知识和实验操作技能,并能够成功地进行相关实验及数据分析,具备较高的就业竞争力和实用性。
有机化合物波谱解析教案

有机化合物波谱解析教案一、教学目标1. 理解有机化合物波谱解析的基本概念和方法。
2. 学会使用红外光谱、核磁共振谱、质谱等波谱进行分析。
3. 能够解析有机化合物的结构based on the information from the spectra.二、教学内容1. 红外光谱(IR)基本原理谱图解析功能团振动频率与结构的关系2. 核磁共振谱(NMR)基本原理谱图解析化学位移、耦合常数与结构的关系三、教学方法1. 讲授:讲解基本原理、概念和谱图解析方法。
2. 示例分析:分析具体化合物的红外光谱、核磁共振谱和质谱。
3. 练习:学生自行分析给定的谱图,得出结构结论。
四、教学准备1. 教学PPT:包含基本原理、概念、谱图解析方法和示例。
2. 谱图数据:用于示例分析和学生练习。
五、教学过程1. 导入:介绍有机化合物波谱解析的重要性。
2. 红外光谱(IR)讲解基本原理和谱图解析方法。
分析示例谱图,引导学生理解谱图与结构的关系。
3. 核磁共振谱(NMR)讲解基本原理和谱图解析方法。
分析示例谱图,引导学生理解谱图与结构的关系。
4. 练习:学生分析给定的谱图,得出结构结论。
教学反思:在课后,教师应反思教学效果,根据学生的反馈和练习情况,调整教学方法和难度,以便更好地达到教学目标。
六、质谱(MS)1. 基本原理介绍质谱仪的工作原理和质谱图的获取。
解释质谱图中的峰代表分子离子、碎片离子等。
2. 谱图解析讲解质谱图的解析方法,包括分子离子峰的确定、碎片离子的识别等。
引导学生理解质谱图与分子结构的关系。
七、紫外光谱(UV)1. 基本原理介绍紫外光谱的产生原理,如π-π、n-π等电子跃迁。
解释紫外光谱图中的吸收峰与分子结构的关系。
2. 谱图解析讲解紫外光谱图的解析方法,包括吸收峰的位置、强度和形状等。
引导学生理解紫外光谱图与分子结构的关系。
八、圆二色光谱(CD)1. 基本原理介绍圆二色光谱的产生原理,如手性分子的CD光谱。
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《有机化合物波谱解析》教案一、前言《有机化合物波谱解析》是应用四种谱学方法(紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱和质谱)研究和鉴定有机化合物结构相关知识的一门课程。
本课程要求学生掌握四种谱学的基本操作技能,应用提供的信息与化合物结构的对应关系进行相应的结构解析和信号归属。
熟悉化合物结构解析的一般方法和程序。
了解光谱学发展的最新动态和技术。
理论课授课30学时。
教材选用姚新生、吴立军主编《有机化合物波谱分析》,中国医药科技出版社2004年出版。
实验教材选用李发美主编《分析化学实验》,人民卫生出版社2004年出版。
二、教学目的1.掌握四种谱学的基本操作技能,应用提供的信息与化合物结构的对应关系进行相应的结构解析和信号归属。
2.熟悉化合物结构解析的一般方法和程序。
3.了解光谱学发展的最新动态和技术。
三、教学重点和难点1.教学重点(1).红外、紫外光谱的解析方法。
(2).质谱的解析方法。
(3).1H-NMR、13C-NMR的解析方法。
2.教学难点(1).四种谱学的原理和规律。
(2).四种光谱学的综合解析。
四、教学方法与手段1.教学方法能采用启发式,谈话式、讨论式等一些先进教学方法。
并能采取灵活多样的方式教学,注重创新能力培养。
全部课程实现了多媒体教学。
2.教学手段采用多媒体、幻灯、实物投影、分子模型模拟等辅助教学手段。
五、教学内容与要求第一章紫外光谱(第1-4节)课时安排:4学时[基本内容]吸收光谱的基础知识。
紫外光谱的基本知识,与分子结构的关系,以及在结构研究中的应用。
[基本要求]掌握:紫外-可见光谱与化合物结构间的相互关系,以及为结构鉴定提供的信息。
熟悉:紫外光谱在解析中尤其是立体结构鉴定中的主要应用。
了解:紫外-可见光谱分类和最新发展技术。
(一)、概述1.化合物光谱解析的目的和意义①.是药物化学的基本研究方法②.是中药研究实现现代化的需要③.我国原创新药发展的需要④.学科交叉共同发展的需要2.学习结构解析的方法和注意事项①.熟悉结构解析的方法和原理②.注意各光谱学方法的特点及注意事项③.掌握各种常见化合物的光谱规律④.学会总结和归纳不同类型化合物的光谱规律⑤.学会模拟各类化合物的光谱图⑥.勤学多练(二)紫外光谱(ultraviolet spectra)1.紫外光谱的定义2.对结构解析提供的信息;2.1.电子跃迁的类型及能量(1).σ→σ*跃迁:σ轨道上的电子由基态到激发态属于σ→σ*跃迁。
需要较高的能量,所以能吸收短波长的紫外线,一般其吸收发生在低于150nm的远紫外区。
(2).π→π*跃迁:双键或叁键中π轨道的电子跃迁到π* 。
能量较σ→σ*跃迁的小,孤立双键或叁键吸收一般在小于200nm的紫外区。
例如,乙烯在165nm处有吸收。
(3). n→π*跃迁:在-CO-、-CHO、-COOH、-CONH2、-CN等基团中,不饱和键一端直接与具有未用电子对的杂原子相连,将产生n→π*跃迁。
所需能量最小,吸收强度弱,但对有机化合物结构分析很有用,例如饱和酮在280 nm出现的吸收就是n→π*跃迁。
(4). n→σ*跃迁:含有未共用电子对的基团,如-OH、-NH2、-SH、-Cl、-Br、-I等,未共用电子对将产生n→σ*跃迁,吸收多小于200 nm的紫外区。
2.2不同类型化合物产生的电子跃迁类型(1).饱和烃类化合物(2).不饱和烃类化合物(3).含有杂原子的有机化合物3.紫外吸收光谱常用术语(1).允许跃迁/禁阻缺欠(2).发色团(3).助色团(4).红移(长移)(5).蓝(紫)移(6).增色效应和减色效应4.影响紫外吸收光谱的主要因素(1).共轭效应——延长共轭系统(π-π 、p-π 、超共轭),红移。
①.π-π共轭:使π→π*、n→π*跃迁峰红移,共轭双键数目越多,吸收峰红移越显著。
②. p-π共轭:体系越大,助色基团的助色效应越强,吸收带越向长波方向移动③.超共轭效应(δ-π超共轭):烷基取代双键碳上的氢以后,通过烷基的C—H键和π体系电子云重叠引起的共轭作用,使π→π*跃迁红移,但影响较小。
(2).立体效应①.生色团之间、生色团与助色团之间空间过于拥挤,则导致共轭程度降低, 吸收峰位紫移。
②.顺反异构:因反式异构体空间位阻较小,能有效地共轭,则峰位位于长波端,吸收强度也较大。
③.跨环效应:在环状体系,分子中两个非共轭生色团处于一定的空间位置,产生的光谱,既非两个生色团的加合,亦不同于二者共轭的光谱。
(3).溶剂效应①.溶剂极性的改变对吸收峰位置和强度都有影响。
π→π*跃迁:溶剂极性的增大,长移。
n→π*跃迁:溶剂极性的增大,短移。
②.酸性、碱性或两性物质时,溶剂的pH值对光谱的影响很大,(4).含杂原子的双键化合物①.羰基化合物②.硫羰基化合物5.紫外光谱的应用(1).主要用于判断结构中的共轭系统、结构骨架(如香豆素、黄酮等)(2).确定未知化合物是否含有与某一已知化合物相同的共轭体系。
(3).可以确定未知结构中的共轭结构单元。
(4).确定构型或构象(5).测定互变异构现象6.分析紫外光谱的几个经验规律(1).在200~800nm区间无吸收峰,结构无共轭双键。
(2).220~250nm,强吸收(εmax在104~2⨯104之间),有共轭不饱和键(共轭二烯,α,β-不饱和醛、酮)(3).250~290nm,中等强度吸收(εmax 1000~10000) ,通常有芳香结构。
(4).250~350nm,中低强度吸收(ε10~ 100),且200 nm以上无其他吸收,则含有带孤对电子的未共轭的发色团。
(羰基或共轭羰基)(5).有多个吸收峰,有的在可见区,则结构中可能有长链共轭体系或稠环芳香发色团。
如有颜色,则至少有4~5个共轭的发色团。
(6).利用溶剂效应、pH影响:增加溶剂极性:K带红移、R带紫移,εmax变化大时,有互变异构体存在。
pH变化:碱化后谱带红移,酸化后又恢复,则有酚羟基、烯醇存在;酸化后谱带紫移,有芳胺存在。
第二章红外光谱(第1-4节)课时安排:4学时[基本内容]红外光谱的基础知识、重要吸收区段和在结构解析中的应用。
红外光谱应用技术进展和拉曼光谱。
[基本要求]掌握:红外光谱提供的信息与化合物结构间的相互关系以及重要吸收区段。
熟悉:红外光谱在化合物结构平面解析和立体结构解析中的应用。
了解:拉曼光谱和普通红外光谱的区别,红外光谱的最新发展技术。
(一)红外光谱(ultraviolet spectra)1.基础知识(1).红外光谱:引起分子振动能级和转动能级的跃迁, 所以又称振-转光谱。
①.近红外区:0.8nm~2.5μm,分子O-H、N-H、C-H键的振动倍频与组频。
②.中红外区:4000~400cm-1(2.5~25μm),大部分有机化合物的振动基频。
③.远红外区:400~25cm-1(25~1000μm),分子的转动光谱以及重原子成键的振动等。
(2).红外光谱原理分子中键的振动频率:分子的固有性质,它随着化学键力常数(K)的增大而增加,同时也随着原子折合质量(μ)的增加而降低。
2. 多原子分子的振动图示(1).分子振动自由度(2).振动类型①.伸缩振动(stretching vibration),以 表示②.弯曲振动(bending vibration),也叫变角振动,以δ表示(3).振动图示(4).影响(减少)峰数的因素——峰数往往少于基本振动数目(振动自由度)①.振动过程中分子无偶极矩变化,不引起红外吸收。
②.频率完全相同的振动彼此发生简并。
③.强宽峰往往覆盖与其频率相近的弱而窄的吸收峰。
④.吸收峰有时落在中红外区域(4000~400cm -1)以外。
⑤.吸收强度太弱,以致无法测定。
3.影响IR 吸收的因素(1).电子效应(electronic effect )①.诱导效应(inductive effect )②.共轭效应(conjugative effect )(2).空间效应(steric effect )①.场效应(field effect )②.空间障碍③.跨环效应(transannular effect )④.环张力(3).氢键效应(hydrogen bond effect )(4).互变异构:峰位移(5).振动偶合效应(vibrational coupling effect )(6).费米共振(Fermi resonance )(7).样品的物理状态的影响(8).溶剂等外部因素的影响4.红外光谱的测定样品的制备:(1).KBr压片(2).Nujol法6.红外光谱在结构解析中的应用(1).确定官能团(2).确定立体化学结构的构型(3).区分构象异构体(4).区分互变异构体与同分异构体7.拉曼光谱(Raman spectra)红外光谱和拉曼光谱都是研究分子振动和转动能级跃迁的分子光谱。
红外光谱为吸收光谱,拉曼光谱为散射光谱。
红外吸收谱带强度正比于偶极矩的变化,而拉曼谱带强度取决于极化率变化。
极化率可以认为是分子中电子云形状受原子核影响的难易程度,因此拉曼谱带强度取决于平衡前后电子云形状差别的大小。
对于具有对称中心的分子,若振动与对称中心有关,则红外光谱不可见,拉曼光谱可见;若振动与对称中心无关则红外光谱可见,拉曼光谱不可见,二者可以互补。
红外光谱和Raman光谱是相互搭配的工具,在有机化学中的应用日益广泛。
第三章核磁共振(第1-3节)课时安排12学时[基本内容]核磁共振(NMR)基础知识。
氢核核磁共振和结构解析的程序。
碳核核磁共振和结构解析的程序。
1H-NMR和13C-NMR图谱的特征。
1H- 1H COSY、HMQC、HMBC、NOESY和DEPT 等二维谱的解析方法等。
[基本要求]掌握:氢核核磁共振和碳核核磁共振在结构解析的一般程序和应用;简单化合物的信号归属。
熟悉:原子基团在1H-NMR和13C-NMR谱的大致峰位;13C-NMR谱的类型以及在结构测定中的意义。
了解:1H-NMR和13C-NMR在谱图测定中的注意事项以及最新发展测试技术;1H- 1H COSY、HMQC、HMBC、NOESY等其它二维谱的测定技术和解析程序。
1.基本原理核的自旋与核磁矩核的自旋量子数(I)与质量数(A)及原子序数(Z)的关系屏蔽效应2.1H-NMR(氢核磁共振)(1).化学位移的定义(2).常见结构类型的质子化学位移Ar-H C=CH ≡CH RH CH CH2CH37.28 5.28 2.88 ~1 1.55 1.20 0.87-COOH -CHO ArOH ROH (RNH2)10~12 9~10 4 ~8 0.5 ~5(3).化学位移的影响因素①.电负性②.磁各向异性(4).1H-NMR谱的解析程序①.检查信号是否正常,如TMS、溶剂峰、积分比例。