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有机化合物的结构表征

有机化合物的结构表征

第四章有机化合物的结构表征【教学重点】红外光谱和核磁共振谱。

【教学难点】谱图解析。

【教学基本内容】红外光谱(分子振动与红外光谱、有机化合物基团的特征频率、红外谱图解析);核磁共振谱(核磁共振的产生、屏蔽效应与化学位移、自旋偶合与自旋裂分、n + 1规则、谱图解析)。

Ⅰ目的要求在研究有机化合物的过程中,往往要对未知物的结构加以测定,或要对所合成的目的物进行验证结构。

其经典的方法有降解法和综合法。

降解法是在确定未知物的分子式以后,将待测物降解为分子较小的有机物,这些较小的有机物的结构式都是已知的。

根据较小有机物的结构及其他有关知识可以判断被测物的结构式。

综合法是将已知结构的小分子有机物,通过合成途径预计某待测的有机物,将合成的有机物和被研究的有机物进行比较,可以确定其结构。

经典的化学方法是研究有机物结构的基础,今天在有机物研究中,仍占重要地位。

但是经典的研究方法花费时间长,消耗样品多,操作手续繁。

特别是一些复杂的天然有机物结构的研究,要花费几十年甚至几代人的精力。

近代发展起来的测定有机物结构的物理方法,可以在比较短的时间内,用很少量的样品,经过简单的操作就可以获得满意的结果。

近代物理方法有多种,有机化学中应用最广泛的波谱方法是质谱、紫外和可见光谱,红外光谱,以及核磁共振谱,一般简称“四谱”。

本章的重点是了解四谱的基本原理,并能够认识简单的谱图,综合四谱进行结构剖析和确证。

本章学习的具体要求:1、了解紫外光谱的基本原理和解析方法。

2、运用紫外光谱进行定性和定量分析。

3、了解红外光谱的基本原理和表示方法。

4、了解各类基本有机化合物的特征频率,并借此识别有机物的简单红外光谱图。

5、了解核磁共振的基本原理。

6、弄清屏蔽效应、等性质子和不等性质子,化学位移、自旋偶合和裂分等基本概念。

7、能够认识基本有机化合物的核磁共振谱图。

8、了解质谱基本原理和表示方法。

9、熟悉离子碎裂的机理和多类有机物裂解的规律。

10、熟悉质谱应用。

有机化合物结构表征

有机化合物结构表征

有机化合物的结构表征§4-1 概述研究一个有机化合物,不论是天然产物还是人工合成品都需要对这个化合物进行结构表征。

如果一个化合物的结构不清楚,就不能深入研究它的性质和作用,更不可说合成和改进这个化合物了。

所以,确定有机化合物的结构是有机化学研究的一项重要任务。

在有机化学研究中,怎样表征有机化合物的结构呢?下面我们从三个方面概要地讨论这个问题。

Ⅰ.有机化合物的研究过程有机化合物的研究过程是以化学实验为基础,现代分析技术为手段,有机结构理论为知道的系统研究方法,基本程序如下。

1.化合物的分离提纯研究任何一种有机化合物,必须保证该化合物是单一纯净的物质。

由于有机反应较为复杂,副反应较多,提纯有机化合物是一个非常艰巨的工作,尤其是从大量的天然物内提取生理活性很强的物质。

有机化合物分离提纯,经常使用的方法有蒸馏,萃取,重结晶,升华和层析等物理过程分离法。

随着分离提纯一起和方法的改善,技术手段的提高,有机化合物的分离提纯及经过仪器化,连续化和定量化发展。

经过分离提纯的有机化合物,可令相色清,高压液相色清,纸色谱和薄层色色谱等确定起纯度,具有微量,快速和准确的优点。

2.元素定性定量分析经过分离提纯的物质,纯度恰恰正式为一个纯的化合物后,可以进行元素定性分析测定这个化合物是由哪些元素组成的,然后在进行元素的定量分析时,确定组成化合物的每种元素的百分含量。

元素分析仪可以直接自动给出元素的定量分析结果。

根据元素定量分析结果,计算出该有机物的实验式。

实验式是反映组成化合物的元素种类和各元素原子比例的化学式,但还不能说明分子中各种元素的原子数目。

3.相对分子质量的测定测定化合物的相对分子质量,结合实验式就可以写出该化合物的分子式。

相对分子质量的测定方法有很多,质谱法是一种快速精确的测定方法。

4.确定化合物可能的构造式写出化合物的分子式后,按照同分异构的概念,就可以写出可能的同分异构体的构造式。

有机化学中同分异构现象十分普遍。

第四章 有机化合物的结构表征

第四章 有机化合物的结构表征
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产生核磁共振的三条件
1,原子核为磁性核(有自旋); 2,在外磁场作用下(有能级裂分); 3,射频频率满足核磁共振公式:
42
(三)核磁共振仪:
由磁铁、射频振荡器、射频接受器、样品管和记录器组成。 核磁的高能态 核磁管的 旋转方向
N S
N
S N
S
外 加 磁 铁
无线 电波
核磁的 低能态 含样品的玻璃管
近代物理方法 ——有机化合物的波谱学。
4
(5)化合物结构表征: 化学方法:利用官能团特征反应确定化合物类别,化 降解及合成方法,官能团转化法。 物理常数测定法:标准品对比法,如混合熔点法。 近代物理方法 ——有机化合物的波谱学。 近代物理方法的特点:试样用量少,测试时间 短,结果精确等。 有机化合物的结构表征往往需要多种方法结合 使用,才能确定化合物的结构。
C C C
1950-1930 cm -1
N C O
2275-2250 cm -1
27
2150
H CH3
3330
1-己炔的红外光谱
28
4.芳香烃
(1) =C-H的伸缩振动 (v): 3040-3010 cm (2)苯环骨架振动(尖锐):1650~1450 cm-1 ,2-4个带(1600, 1580, 1500, 1450) (3)C-H面外弯曲振动: 910~650 cm-1,鉴定取代 (4)C-H面外弯曲振动的泛频峰: 2000~1600 cm-1,鉴定取代
6
(2)电磁波谱:
宇 宙 线
频频 / Hz 1022
γ 射 线
10 20
线
10
可 X 紫见红 射 外光外
微 波
无 线 电
10 10 10

化学实验合成与表征新型有机化合物

化学实验合成与表征新型有机化合物

化学实验合成与表征新型有机化合物化学合成是一种重要的实验技术,通过将不同的化学物质进行反应,可以得到新型的有机化合物。

这些化合物对于科学研究和应用具有重要意义。

本文将介绍化学实验中的合成方法以及对新型有机化合物的表征。

一、化学实验合成方法化学实验中常用的方法有有机合成和无机合成两种。

有机合成是指利用有机物作为反应物,通过有机反应进行合成的方法。

无机合成则是利用无机物作为反应物,通过无机反应进行合成的方法。

在有机合成中,常见的反应类型包括取代反应、加成反应、消除反应、重排反应等。

其中,取代反应是最为常见的一种,通过在有机分子中引入新的官能团来合成新型有机化合物。

例如,亚硝基取代反应可以在芳香化合物上引入亚硝基(-NO2)官能团,从而得到亚硝基取代的芳香化合物。

无机合成中,常见的反应类型包括沉淀反应、氧化还原反应、配合物反应等。

无机合成通常基于金属离子之间的化学反应,通过金属配合物的形成来合成新型的无机化合物。

例如,可以通过金属离子和配体反应生成金属配合物。

二、化合物合成的实验步骤化学实验中,合成新型有机化合物的步骤通常包括原料准备、反应条件设计、实验操作、产物分离纯化等。

1. 原料准备在化学实验中,首先需要准备各种反应物和试剂。

其中,反应物是进行化学反应的物质,而试剂则是用于促进和调整反应的辅助材料。

2. 反应条件设计合成反应的条件设计是实验成功的关键之一。

反应条件包括温度、压力、反应时间等。

根据化学实验的要求,选取合适的反应条件,确保反应的进行顺利。

3. 实验操作在反应条件确定后,进行实验操作。

实验操作包括将反应物加入反应容器中,控制温度、搅拌等条件,观察反应的进行情况。

4. 产物分离纯化反应完成后,需要对产物进行分离纯化。

分离纯化的方法包括结晶、溶剂萃取、蒸馏等。

通过这些方法,可以得到纯净的新型有机化合物。

三、新型有机化合物的表征方法化合物的表征是化学实验中的重要环节之一,用于确定合成产物的结构和性质。

16-有机化合物的结构表征

16-有机化合物的结构表征

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4.相关峰
一种基团可以有数种振动形式,每种振动形式都产生一个 相应的吸收峰,通常把这些互相依存而又互相可以佐证 的吸收峰称为相关峰。
确定有机化合物中是否有某种基团,要先看特征峰,再看 有无相关峰来确定。
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四、红外光谱图(IR)
官能团区:40001300cm-1,伸缩振动引起,谱带比较简单,特 征性强。
在红外光谱上波数在1300~650cm-1低区域吸收峰密集而 复杂,像人的指纹一样,所以叫指纹区。在指纹区内, 吸收峰位置和强度不很特征,很多峰无法解释。但分子 结构的微小差异却都能在指纹区得到反映。因此,在确 认有机化合物时用处也很大。如果两个化合物有相同的 光谱,即指纹区也相同,则它们是同一化合物。
一、红外光谱图的表示方法 红外光谱图用波长(或波数)为横坐标,以表示吸收带的 位置,用透射百分率(T%)为纵坐标表示吸收强度。
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二、红外光谱的产生原理
红外光谱是由于分子的振动能级的跃迁而产生的,当物 质吸收一定波长的红外光的能量时,就发生振动能级的 跃迁。研究在不同频率照射下样品吸收的情况就得到红 外光谱图。 1.分子的振动类型 (1)伸缩振动——成键原子沿着键轴的伸长或缩短(键长 发生改变,键角不变)。
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第一节 电磁波的一般概念
一、光的频率与波长 光是电磁波,有波长和频率两个特征。电磁波包括了 一个极广阔的区域,从波长只有千万分之一纳米的 宇宙线到波长用米,甚至千米计的无线电波都包括 在内,每种波长的光的频率不一样,但光速都一样
即3×1010cm/s。
频率的另一种表示方法是用波数,即在1cm长度内波的 数目。

第4章 结构的表征

第4章  结构的表征

利用分子吸收光波的频率可以表征分子结构。运动质点的
种类、运动状态、所吸收的电磁波频率与测得光谱的种类
间粗略关系如下:
有机化合物结构表征用的吸收光谱范围
④有机化合物结构表征最常用的光波谱
红外光谱 :常用来决定化合物含有什么官能团,属于
哪类化合物。
核磁共振 : 常用来测定有机分子中的氢原子和碳
光谱 :原子连接的方式和化学环境。 紫外光谱 : 常用来表征分子中重键的情况,特别是 共轭体系等。 质谱 :不属于光波谱,它主要是确定分子的相对 质量和组成分子的基团,进一步推测分子 的结构。
4.2.2
重要官能团吸收区域
1.官能团吸收区(高频区)
在1600~3700cm-1区组成官能团键的吸收大 都在此区,故称官能团区。其又分三个小区:
①Y-H伸缩振动区(2500~3700cm-1) 主要是O-H,N-H,C-H等单键伸缩振动频率区。 ②Y≡Z和Y=X=Z伸缩振动区(2100~2400cm-1) 主要包括C≡C,C≡N,C=C=C,C=N=O 键伸 缩振动频率区。 ③Y=Z伸缩振动区(1600~1800cm-1) 主要是C=O、C=N、C=C等双键伸缩振动吸收 光的频率。
4.2 红外光谱
基本概念:
红外光谱: 是物质吸收红外区光,分子中原子振动能级、
转动能级发生变化而产生的吸收光谱。
吸收波数: 400~4000 cm-1。属中红外区。 红外应用: 所有有机化合物在红外光谱区内都有吸收,因
确定化合物所属类型。
此红外光谱应用广泛。揭示分子中官能团的种类,
4.2.1 红外光谱基本原理
2.指纹区(低频区) 小于1600cm-1的振动频率都在此区,主要是C-C,CN,C-O等单键的伸缩振动和各种弯曲振动的频率。 分子结构的微小变化,这些键的振动频率都能反映 出来,就象人的指纹一样有特征,故称指纹区。能 反映化合物的精细结构。 3.倍频区

有机化合物的结构表征

有机化合物的结构表征
02
4.3.3 自旋偶合与自旋裂分
积分曲线与质子的数目
乙醇的H-NMR谱
在核磁共振谱图上,有一条从低场向高场 的阶梯式曲线,称为积分曲线。 积分曲线每个阶梯的高度与其相应的一组 吸收峰的面积成比例,而峰面积与该组磁等性 质子的数目成比例。因此积分曲线高度比等于 相应磁等性质子的数目比。积分曲线的总高度 与分子中质子总数目成比例。 例如:上图中a、b、c三组峰积分曲线的高 度分别为17.8、12.4和6,相当于3:2:1,正是 a、b、c三组质子峰代表的质子3:2:1,是乙醇 的-CH3、-CH2、-OH上质子数的比值。
6
对称伸缩振动 不对称伸缩振动
C—C—H两键振动频率相差较大(1000cm-1 / 2900 cm-1),互相影响小,看成独立的。 C—C,C—N, C—O振动频率比较接近,相互有影 响。Y—H,Y=Z和Y≡Z振动频率比分子的C—C键的振动频率高得多,也可以看成独立的。
每组裂分峰的化学位移,由这组裂分峰的化学位移中点决定。
互相偶合的两组峰的偶合常数相等。
互相偶合的两组峰a和b,每组峰中各峰间的距离称为偶合常数,用Jab表示,单位Hz,下标a、b表示a、b两组磁等性质子互相偶合。
偶合常数
例:
Jab=0~3.5 Hz
Jab=5~14 Hz
Jab=12~18 Hz
C
键的力常数 k 与键能有关,键能大,力常数大,振动频率也大。
m1和m2越小,(1/m1 + 1/m2)越大,振动频率 也越大。
1
同一原子上有几个键,振动会发生互相影响。
2
如H—C—H 中两个 C—H 键振动频率相等,互相
3
m-1
5
不对称伸缩振动(νas)2930 cm-1

8 第八章 有机化合物的结构表征

8 第八章 有机化合物的结构表征

第八章 有机化合物的结构表征
(2)弯曲振动:
+ + + +
C
剪式振动(δ s) 面 内
C
面内摇摆振动 (ρ )
C
面外摇摆振动 (ω ) 面 外
C
扭式振动 (η )
弯曲振动只改变键角,不改变键长
值得注意的是:不是所有的振动都能引起红外吸收,只有偶极矩 (μ )发生变化的,才能有红外吸收。 H2、O2、N2 电荷分布均匀,振动不能引起红外吸收。 H―C≡C―H、R―C≡C―R,其C≡C(三键)振动也不能引起 红外吸收。 jxp1127@
第八章 有机化合物的结构表征 2. 苯系化合物的紫外线光谱 苯在正己烷中有三个吸收带: (I)带 λ max=184nm ε=6×104
(II)带 λ max=203.5nm ε=7.4×103 ; (III)带 λ max=254nm ε=204(苯环特征峰) (II)带 ε 7×103 6.2×103 1.0×104 λ max 261nm ε 225 溶剂 正己烷 水 正己醇
I T % = 100 % I0
I:表示透过光的强度; I0:表示入射光的强度。
jxp1127@
第八章 有机化合物的结构表征
二、红外光谱的产生与分子结构的关系 1.分子的振动方式 (1)伸缩振动:
沿轴振动,只改变键长,不改变键角
C
C
对称伸缩振动( ν s) 不对称伸缩振动 (ν as) -1 -1 2926 cm 2853 jxp1127@ cm
jxp1127@
第八章 有机化合物的结构表征
3、 紫外光谱图的组成
紫外吸收强度符合郎玻-比尔(Lambert-Beer)定律。
紫外光谱图是由横坐标、纵坐标和吸收曲线组成的。(见图8-3)
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一、在研究有机化合物的过程中,往往要对未知物的结构加以测定,或要对所合成的目的物进行验证结构。

其经典的方法有降解法和综合法。

降解法是在确定未知物的分子式以后,将待测物降解为分子较小的有机物,这些较小的有机物的结构式都是已知的。

根据较小有机物的结构及其他有关知识可以判断被测物的结构式。

综合法是将已知结构的小分子有机物,通过合成途径预计某待测的有机物,将合成的有机物和被研究的有机物进行比较,可以确定其结构。

经典的化学方法是研究有机物结构的基础,今天在有机物研究中,仍占重要地位。

但是经典的研究方法花费时间长,消耗样品多,操作手续繁。

特别是一些复杂的天然有机物结构的研究,要花费几十年甚至几代人的精力。

近代发展起来的测定有机物结构的物理方法,可以在比较短的时间内,用很少量的样品,经过简单的操作就可以获得满意的结果。

近代物理方法有多种,有机化学中应用最广泛的波谱方法是紫外和可见光谱,红外光谱,以及核磁共振谱(氢谱、碳谱),一般简称“四谱”。

二、经典化学方法1、特点:以化学反应为手段一种分析方法2、分析步骤(1)测定元素组成:将样品进行燃烧,观察燃烧时火焰颜色、有无黑烟、残余,再通过化学反应,检测C、H、O等元素含量,得到化学式(2)测定分子摩尔质量:熔点降低法、沸点升高法(3)溶解度实验:通过将样品加入不同试剂,观察溶解与否,来进行结构猜测(4)官能团实验:通过与不同特殊试剂反应,判断对应的官能团结构(例:D-A反应形成具有固定熔点的晶体——存在共轭双烯)(5)反应生成衍生物,并与已知结构的衍生物进行比较。

三、现代检测技术(一)紫外光谱(Ultraviolet Spectra,UV)(电子光谱)1、基本概念(1)定义:紫外光谱法是研究物质分子对紫外的吸收情况来进行定性、定量和结构分析的一种方法。

(2)特点:UV主要产生于分子价电子在电子能级间的跃迁,并伴随着振动转动能级跃迁,是研究物质电子光谱的定量和定性的分析方法。

属于电子光谱(分子光谱),为连续带状。

(3)光吸收定律:朗伯—比尔定律当用一波长为λ强度为I0的光通过宽度为b(cm)的透明溶液时,其透过光的强度为I,则物质的吸光度A与溶液中物质的浓度c成正比。

A=-㏒T=㏒I0/I=εbc上式为紫外—可见吸收光谱的定量依据。

2、有机化合物电子跃迁类型紫外-可见吸收光谱是由分子中价电子在电子能级间跃迁而产生的。

按分子轨道理论,在有机化合物分子中,存在下列几种不同性质的价电子:①形成单键的电子:σ键电子②形成双键的电子:π键电子③O、S、N、X等含有未成键的孤对电子:n电子或p电子。

常温下这些价电子都在成键轨道上,当分子吸收一定能量后,上述价电子将跃迁到较高能级,此时电子占据的轨道称反键轨道。

而这种特定的跃迁是同分子内部结构有密切关系。

因此,有机化合物的电子跃迁类型主要有下列几种:1. σ→σ*2. n→σ*3. π→π*4. n→π*除了上述四种主要电子跃迁类型外,还有电荷迁移跃迁:在光能激发下,某些化合物(或配合物)中的电荷发生重新分布,导致电荷可从化合物的一部分迁移至另一部分而产生吸收光谱。

他们的能量高低是ΔEσ→σ*>ΔE n→σ*>ΔEπ→π*>ΔE n→π*由上可见,有机化合物电子跃迁主要有σ→σ*,n→σ*,π→π*,n→π*四种类型(跃迁选律决定的)。

由于电子跃迁类型不同,实现跃迁需要的能量不同,因而吸收的波长范围也不同,即吸收带的最大吸收波长λmax不同。

如右图所示:3、有机化合物紫外-可见吸收光谱常用术语及吸收带(1)常用术语①生色团:产生紫外-可见吸收的不饱和基团。

如:C=C、C=O、N=N、C=C-C=C 等。

②助色团:其本身是饱和基团(常含杂原子),当它连到生色团上时,能使后者吸收波长变长或吸收强度增加(或同时两者兼有)。

如:NH2、NR2、OH、OR、SR、X等。

③深色位移(红移):由于基团取代或溶剂效应,使最大吸收波长变长。

④浅色位移(紫移或蓝移):由于基团取代或溶剂效应,使最大吸收波长变短。

(2)吸收带①K吸收带(简称K 带)一般把共轭体系的吸收带称为K 带,是π→π*跃迁产生的。

特点:强度大,ε通常在104~2×105之间,λmax:217~280nm。

K吸收带的波长及强度与共轭体系的数目、位置、取代基的种类等有关,共轭体系越长,其最大吸收波长越移往长波长方向,甚至移到可见光部分产生颜色。

据此,可以判断共轭体系的存在情况。

这是紫外-可见吸收光谱的重要应用。

②R吸收带( R带)R吸收带是由化合物的n→π*跃迁产生的,它具有杂原子和双键的不饱和基团。

如C=O、NO、NO2、N=N、C=S等。

特点:强度较弱,ε<100,λmax >270nm③E1、E2和B吸收带这三种吸收带均为芳香族化合物π→π*跃迁产生的,是芳香族化合物特征吸收带。

例:苯为环状共轭体系,其UV谱如下主要吸收带:E1、E2和B带E1带:180~184nm(为末端吸收)E2带:200~204nmB带:230~270nm左右且显示精细结构(二)红外光谱1、基本概念(1)红外光谱是由于分子吸收了红外光的能量之后发生振动能级和转动能级的跃迁而产生的一种吸收光谱。

红外吸收光谱是由分子振动能级跃迁(同时伴随分子转动能级跃迁)而产生的。

物质吸收电磁辐射应满足两个条件:①能级间的能量差等于辐射能,即ΔE=h ν;②辐射与物质之间有偶合作用。

(2)分子振动方程:分子振动方程是以双原子分子为例,由经典力学中的Hooke定律导出:ν=1303√K/μ (cm-1)式中:k—以N/cm为单位表示的化学键的力常数μ—以2个原子的摩尔质量表示的折合质量2、红外光谱的表示方法及特征。

(1)用不同λ、ν的红外光照射样品,依次测定百分透射率(T%),有时也用百分吸收率(A%),然后以T%作纵坐标,以λ作横坐标,作图,即得一张IR谱图。

由于吸收强度通常是用T%来表示,所以吸收愈强,曲线愈向下,IR谱图上的那些“谷”,实际上是“吸收峰”,又称吸收带。

纵坐标表示分子对某波长的红外光吸收的强度,横坐标指出了吸收峰出现的位置。

在IR谱图中,吸收峰一般不按其绝对吸光强度表示,而是粗略的分为:强(S)、弱(W)、中强(m);并按形状分为:尖(sh)、宽(b)等。

上述属性均是分子振动能级跃迁而引起的,而且均与分子的构造有严格的因果关系。

(2)线性分子振动自由度= 3n-5非线性分子振动自由度= 3n-6理论上计算的一个振动自由度,在IR谱中相应产生一个基频吸收峰。

3、有机化合物的红外光谱(1)红外光谱图由于下述原因致使很复杂的。

①振动多,跃迁多,因此吸收带也多;②由于吸收带多,特征频率就会出现重迭而被掩盖;③倍频率的存在(在基本频率两倍大的频率处出现吸收带);④振动之间偶合;⑤特征频率还会受其它结构因素的影响。

IR光谱复杂,以至于谱图中的很多吸收带至今还不能作出解释。

特别是指纹区,除个别吸收带明显可看出是特征吸收峰之外,其它大多数峰不能解释。

但是,一个红外光谱的某一段总是可以解释的,尤其是特征区。

借此,可以大体上了解在一定区域内出现吸收带是由于那种键的振动而产生的,这对测定分子的结构是大有帮助。

(2)我们学习的红外吸收光谱主要是指有机化合物对中红外光(4000~400cm-1)的选择性吸收来进行定性和定量分析。

按照红外光谱与分子结构的特征,可将红外光谱图按波数大小划分为六个区域:Ⅰ.4000~2500cm-1Ⅱ.2500~2000cm-1Ⅲ.2000~1500cm-1Ⅳ.1500~1300cm-1Ⅴ.1300~910cm-1Ⅵ.910cm-1以下。

其中Ⅰ~Ⅳ区域称为官能团区,Ⅴ和Ⅵ区域称为指纹区。

(1/1)官能团区在这个区域,每个红外吸收峰都和一定官能团相对应,原则上每个吸收峰均可找到归属。

Ⅰ.4000~2500cm-1这是X—H(X:C,H,O,N,S等)伸缩振动产生的吸收峰区域。

如:羟基、氨基、烃基、巯基等的伸缩振动。

Ⅱ.2500~2000cm-1这是叁键和累积双键的伸缩振动产生的吸收峰区域。

如:C≡C、C≡N、C=C=C、N=C=O。

在这个区域内,除有时作图未能扣除CO2的吸收外,此区域内任何小的吸收峰都应引起注意,它们都能提供结构信息。

Ⅲ.2000~1500cm-1是双键伸缩振动产生的吸收峰区域,这是红外谱图中很重要的区域。

如:C=O、C=C、C=N、N=O及苯环骨架振动等。

Ⅳ.1500~1300cm-1此区域最主要提供了C—H变形振动的信息。

除此之外,还包括苯环骨架振动以及硝基的对称伸缩振动吸收峰。

(1/2)指纹区在此区域,红外吸收峰很多,大量吸收峰仅显示了化合物的红外特征,其中大部分不能找到归属。

但这大量的吸收峰表示了化合物分子的具体特征,犹如人的指纹。

也就是说,有机化合物的结构不同,在此区域的红外光谱就不同。

Ⅴ.1300~910cm-1所有单键(除X—H外)的伸缩振动频率、分子骨架振动频率都在这个区域,部分含氢基团的变形振动和一些含重原子的双键(如P=O、P=S)的伸缩振动频率也在此区域。

此区域的红外吸收频率信息十分丰富。

Ⅵ.910cm-1以下。

①苯环因取代而产生的吸收峰(900~650cm-1)是这个区域很重要的信息,是判断苯环取代位置的主要依据。

吸收源于苯环C—H的变形振动。

②烯的C—H变形振动频率处于本区及上一区。

对于判断烯烃取代类型很重要。

③(CH2)n(n=1~4)的C—H变形振动频率处于本区。

n=1 σ:770~785cm-1n=2 σ:740~750cm-1n=3 σ:730~740cm-1n≥4 σ:720cm-1例:辛烯的IR谱丙醛的IR谱(三)、核磁共振谱1、核磁共振的基本原理所谓核磁共振是指自旋核在外磁场作用下,吸收无线电波的能量,从一个自旋能级跃迁到另一个自旋能级所产生的吸收光谱,其中以氢核,即质子的NMR 为重要,简称氢谱(PMR)。

质子带单位正电荷,而且自旋,其自旋量子数ms=±1/2,简记I=1/2。

一个自旋的电荷(只要原子核质量数和原子序数有一个为奇数)即可形成循环电流,循环电流就会产生磁场与之联系,因此质子可视为一个小小的磁偶极子(或比作小磁棒)。

不存在外部磁场时,质子的取向是随机的,只有一个能级(平均能量)。

但把质子置于外磁场(H0)时,有两种取向:一种与H0平行,一种与H0方向反平行;两种取向的能量不同,遂分为两个能级,称为磁能级或自旋能级。

即说质子在外磁场作用下分裂出两个自旋能级。

一个相当于ms=+1/2 (低),一个相当于ms=-1/2 (高)。

两个自旋能级的能量差△E=2μH0,μ为磁距,对于给定的核来说,μ是一个常数,对质子而言,μ=γh/4π,γ为质子的旋磁比,特征常数。

如果对处于外磁场H。

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