有机化合物波谱解析教案汇总

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波谱分析6PPT教案

波谱分析6PPT教案

(3) 红外吸收峰产生的条件 必要条件:辐射光的频率与分子振动的频率相当。 充分条件:振动过程中能够改变分子偶极矩!
所以,分子对称性高者,其IR谱图简单;分子对 称性低者,其IR谱图复杂;
例1:
O C O 无红外吸收
HH O
有红外吸收
CH3 C C CH3 无 -C CCH3-CH2-C C-H 有 -C C-
例:CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 、十二烷的IR谱图。 ⑧ 1000 cm-1以下,苯环及双键上C-H面外弯曲振动
13.2.2 红外图谱的解析
1-癸烯
13.2.2 红外图谱的解析
苯酚
13.2.2 红外图谱的解析
④ 1900~1650 cm-1:νC=O 干扰少,吸收强,重要!酮羰基在~1715 cm-1出峰 ! 例:2-戊酮、乙酸苯酯、苯乙酮的IR谱图
损坏样品
大量的时间(吗啡碱, 1805-1952年)
• 样品用量少(<30mg) • 不损坏样品(MS除外) • 分析速度快(<10min) • 对*C及-C=C-的构型
需要熟练的实验技巧, 高超的智慧和坚韧不拔的 精神。
确定比较方便,准确度高 。
波谱法已成为有机结构分析的常规方法。
第13章 有机化合物的波谱分析
13.2.1 分子振动与红外光谱
(1) 振动方程式
分子的近似机械模型——弹簧连接小球。 分子的振动可用Hooke’s rule来描述:
1 k( 1 1 )
(1)
2 m1 m2
红外光谱中,频率常用波数表示。
波数:每厘米中振动的次数。波数与波长互为倒数。
cm1
1
lmm
10 4
(1cm=104μm)

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

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。

有机波谱化学教案初中

有机波谱化学教案初中

有机波谱化学教案初中一、教学目标:1. 了解有机波谱分析的基本原理和方法;2. 掌握红外光谱、质谱、核磁共振等有机波谱分析的基本知识;3. 能够根据有机波谱数据进行结构鉴定和分析。

二、教学内容:1. 有机波谱分析的基本原理和方法;2. 红外光谱分析的基本原理和应用;3. 质谱分析的基本原理和应用;4. 核磁共振分析的基本原理和应用。

三、教学重点和难点:重点:有机波谱分析的基本原理和方法;难点:根据有机波谱数据进行结构鉴定和分析。

四、教学方法:1. 理论讲解结合实例分析;2. 学生讨论和小组合作探究;3. 实验操作和数据分析。

五、教学过程:第一步:导入(5分钟)教师简要介绍有机波谱分析的重要性和应用领域,引起学生的兴趣和好奇心。

第二步:教学内容(15分钟)1. 红外光谱分析的基本原理和应用;2. 质谱分析的基本原理和应用;3. 核磁共振分析的基本原理和应用。

第三步:案例分析(20分钟)教师给出一个有机物的波谱数据,让学生结合所学知识进行结构鉴定和分析,提醒学生注意波峰的特征和对应功能团的识别。

第四步:小组探究(15分钟)学生分成小组,自行查找一个有机物的波谱数据,进行结构鉴定和分析,交流讨论并展示结果。

第五步:实验操作(20分钟)学生根据实验要求,进行有机波谱实验操作,获取波谱数据,进行数据处理和分析,得出结论。

第六步:总结归纳(10分钟)教师总结本节课的内容和重点,强调有机波谱分析在有机化学中的重要性和作用,引导学生进一步深入学习。

六、课堂作业:1. 根据给定的波谱数据,进行有机物的结构鉴定和分析;2. 查阅相关资料,了解有机波谱分析在实际应用中的作用和意义。

七、教学反馈:1. 学生可以凭借作业和课堂表现进行评价;2. 教师及时纠正学生的错误和偏差,指导学生提高波谱分析能力。

有机化合物波谱解析教案

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

《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。

有机化合物光谱及波谱分析

有机化合物光谱及波谱分析

(3)n→σ*跃迁
所需能量较大。 吸收波长为150~250nm,大部分在远紫外区,近紫外区 仍不易观察到。 含非键电子的饱和烃衍生物(含N、O、S和卤素等杂原 子)均呈现n→σ * 跃迁。
n→σ*
电子跃迁
吸收
跃迁能较小
紫外区边端 (λmax≈200nm)
末端吸收
n→σ*跃迁的特点:
1). 含有氧, 氮, 硫, 卤素(都具有未成键电子对)等的化 合物都有n→σ*引起的吸收.
1.价电子类型
有机化合物的紫外—可见吸收光谱是三种电子跃迁的结果: σ键电子(单键)
有机分子 价电子类型
π键电子(不饱和键)
未成键n电子(或称非键电子, 如氧,氮,硫,卤素等)
s
H
C H
O
p
n
2.电子跃迁类型
分子轨道理论:成键轨道—反键轨道。
s*

E
K E,B
R
p*
n
p
s
当外层电子吸收紫外或可见辐射后,就从基态向激发态(反 键轨道)跃迁。主要有四种跃迁所需能量Δ Ε 大小顺序为:
c ν= λ
ν : Hz c 8 c : 光速 (3×10 m/s) E = hν =h λ λ : m
= hcν
※ 频率与波长成反比, 即波长越长, 频率越低, 波数越小 ※ 光量子的能量(E)与波长成反比, 而与频率及波数成正比.
二、电子能级跃迁类型
ultraviolet spectrometry of organic compounds
讨论:
④不同浓度的同一种物质,在某一定波长下吸光度 A
有差异,在λ max处吸光度A 的差异最大。此特性可作作
为物质定量分析的依据。

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

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。

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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。
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
质量数(A)原子序数(Z) 自旋量子数(I)

奇数
奇数或偶数
半整数 (1/2, 3/2, 5/2,…)
偶数 偶数
偶数 奇数
屏蔽效应
零 整数(1, 2, 3,…)
13C,1H,19F,31P,15N 17O,35Cl,79Br,125I
《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。
第四章 核磁共振 (第 15-22 节)课时安排 8 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]
(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
5.红外光谱的重要吸收区段
波长(μm)
波数(cm–1)
键的振动类型
①2.7~3.3
3750~3000
OH, NH
②3.0~3.3
第二章 紫外光谱 [基本内容]
(第 3-6 节)课时安排:4 学时
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
3300~3000
C—H, =CH,≡CH,Ar—H)(极少数可到 2900cm–1 )
③3.3~3.7 ④4.2~4.9 ⑤5.3~6.1 ⑥6.0~6.7 ⑦6.8~7.7 ⑧10.0~15.4
3000~2700 2400~2100 1900~1650 1680~1500 1475~1300 1000~650
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。
理论课授课 36 学时。
教材选用 常建华 主编《有机化合物波谱分析》(第三版),科学出版社 2011 年出版教学 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
五、教学内容与要求
第一章 紫外光谱
(第 1-2 节)课时安排:2 学时
[基本内容] 介绍课程性质,阐述波谱分析课程,了解其功能和作用,介绍波谱中各种技术在有机化合
物监测分析中的角色,充分阐述多谱技术的联合应用的功能和价值。 [基本要求]
熟悉:波谱技术在有机化合物结构检测与分析,尤其是立体结构鉴定中的主要应用。 了解:常规化学检测技术的特点,波谱技术的优缺点。
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)
CH (—CH3, —CH2— ,-CHO) C≡C ,C≡N ,—C≡C—C≡C — C ═ O (酸、醛、酮、酰胺、酯、酸酐) C ═ C (脂肪族及芳香族), C ═ N δC—H (面内) , X—Y δC ═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)
(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(max 在 104~2104 之间),有共轭不饱和键(共轭二烯,,-不饱 和醛、酮) (3).250~290nm,中等强度吸收(max 1000~10000) ,通常有芳香结构。 (4).250~350nm,中低强度吸收 (10~ 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,max 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。
第三章 红外光谱 (第 7-14 节)课时安排:8 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。
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