《有机化合物结构的测定》
C2H5是该烃的实验式,不是该烃的分子式
设该烃有n个C2H5,则
n5/82 92
因此,烃的分子式为 C4H10。
确定有机物的分子式的途径: 1.确定实验式 2.确定相对分子质量
例2 燃烧某有机物A 1.10g,生成 1.12LCO2(标准状 况)和0.05molH2O 。又测得A的相对分子质量是88,求 该有机物的分子式。
————————
分子结构
学 习
第2节 有机化合物结构的测定
一、怎样确定有机化合物的分子式?
(1)确定有机化合物的
元素组成及;各元素质量分数
(2)测定有机化合物的
。相对分子质量
碳、氢元素 质量分数的测定
在氧气 流中燃 烧
氮元素 质量分数的测定
在二氧 化碳气 流中燃 烧
卤素 质量分数的测定
与硝酸银溶 液及浓硝酸 混合加热
二、怎样确定有机化合物的结构式?
根据 分子式 和官能团以及 碳的骨架 可以确定有机物的结构式。
学 习
根据分子式确定有机物结构式的流程
有机化合物分子式
计算不 饱和度
推测化学 键类型
化学性质实验或 仪器分析图谱
判断官能团种 类及所处位置
分子结构
学 习
二、有机化合物结构式的确定
1、有机化合物分子不饱和度的计算 什么叫不饱和度?
一些常见的官能团的化学检验方法
C=C或 C=C
溴的四氯化碳溶液 酸性KMnO4溶液
红棕色褪去 紫色褪去
卤素原子NaOH、浓HNO3和AgNO3 有沉淀产生
醇羟基
钠
有氢气放出
酚羟基
FeCl3溶液 溴水
显色 产生白色沉淀
一些常见的官能团的化学检验方法
醛基
羧基 硝基 氰基
银氨溶液 新制Cu(OH)2悬浊液
BG
25
BG
26Biblioteka 小结有机化合物结构的测定
1、有机化合物分子式的确定
2、有机化合物结构式的确定 (1)有机化合物分子不饱和度的计算 (2)确定有机化合物的官能团
随堂测试
1、求下列各有机物的不饱和度。
(1)乙炔
(2)乙醛
(3)葡萄糖 C6H12O6 答案 (1)2 (2)1 (3)1
随堂测试
2、已知柠檬醛的结构简式为:
有机化合物
结构的测定
第2节 有机化合物结构的测定
学习目标
1、了解有机化合物结构测定的一般方法
2、掌握有机化合物分子式和结构式的确定
测定有机化合物的结构流程
有机化合物
定性定量 分析
—————相—对—分—子——————————
质量测定
化学分析
元素组成
相对分子质量
仪器分析
————————
分子式
官能团及碳骨架状况
测二氧化碳和 水的质量
测氮气的 体积
测卤化银 的质量
请同学们阅读课本P110:“拓展视野”
—质谱法测定有机化合物的相对分子质量
BG
6
BG
7
(1)依据气体的密度(标准状况):Mr=22.4×ρ
(2)依据气体的相对密度(d):Mr=d×M0 (3)平均摩尔质量:M=m总/n总
(4)质谱法 根据有机化合物的质谱图,可看出有机化合物分子
(CH3)2C=CHCH2CH2C(CH3)=CHCHO
(1)检验柠檬醛分子中含有醛基的方法
是
或者
加入银氨溶液后加热,有银镜出现;
。
加入斐林试剂后加热,有砖红色沉淀产生
(2)检验柠檬醛分子中含有碳碳双键的方法 是 先加入银氨溶液氧化醛基后,再加入溴水使其褪。色
若含有N(氮原子),就在氢原子总数中减去 氮原子数 。
对于CnHmNxOy 不饱和度= [(2n+2)-m+x]/2
计算下列分子的Ω
(1) C3H6
C2H2
C7H8
Ω=1 Ω=2
Ω=4
C2H6O Ω=0
(2) C2H4Cl2 C3H3Cl C8H5Br3 C6H5Cl
Ω=0
Ω=2
Ω=5
Ω=4
(3) C5H9N HCN C6H5NO2 C9H10NO2Cl
课堂练习
说明分子中很可能有苯环。
某链烃的分子式为C200H200 ,则分子中
含有的碳碳叁键最多为 个.
50
BG
19
二、有机化合物结构式的确定
1、有机化合物分子不饱和度的计算
2、确定有机化合物的官能团 官能团决定了有机物的 化学 性质。 通过有机物的化学反应,可以推断有机物 可能具有的 官能团 。
请大家阅读教材P111表3-2-2 : 一些常见的官能团的检验方法
失去一个电子成为带正电荷的离子的质量大小,其 中最大的离子质量就是有机化合物的相对分子质量。
例1 某烃含氢元素的质量分数为17.2%,求此烃的实 验式。又测得该烃的相对分子质量是58,求该烃的分 子式。
解答:由于该物质为烃,则它只含碳、氢两种元素,则碳元素 的质量分数为(100-17.2)%=82.8%。则该烃中各元素原子 数(N)之比为:
Ω=2
Ω=2
Ω=5
思考:分子的不饱和度(Ω)与分子结构的关系?
Ω=5
BG
18
总结:分子的不饱和度(Ω)与分子结构的关系
1、 若Ω=0,
说明分子是饱和链状结构
2 、若Ω=1,
说明分子中有一个双键或一个环;
3、若Ω=2, 说明分子中有两个双键或一个三键;或一个双键和一个环; 或有两个环;
4、若Ω≥4,
产生银镜 产生砖红色沉淀
NaHCO3溶液
有CO2气体产生
(NH4)2Fe(SO4)2、H2SO4 以及KOH的甲醇溶液
1分钟淡绿变红棕
稀碱水溶液加热
有氨气放出
阅读教材(P112)
化学方法确定有机化合物的结构,有时是 相当复杂的,吗啡结构的测定就是典型实例。 整个过程用了大约150年。
科学技术的发展,现代物理测试方法和仪器 的出现,用光谱分析方法能快速准确地确定有 机化合物的结构。
不饱和度也称 缺氢指数 。它能为测定 分子结构提供是否有 不饱和键 或 碳环 等不 饱和结构的信息。
举例:几种官能团的不饱和度(P111表3-2-1)
1
2
1
4
1
2
分子的不饱和度=n(C)+1-n(H)/2
1、式中各字母表示什么意义? 2、在计算不饱和度时,应注意:
若有机物中含有X(卤素原子),可将其视为H—(氢—原—子—)—; 若含有O(氧原子),可不予—考—虑——;
拓展视野
光谱分析的作用
1、光谱分析主要有哪些种类?
主要有三 种:—紫—外—光—谱—、红—外—光—谱—、核—磁—共—振—谱。
2、各种光谱分别有什么作用?
紫外光谱可用于确定分子中有无 共轭双键 ; 红外光谱可用于确定分子中有哪些 官能团 ; 核磁共振谱分为氢谱和碳谱两类,比如氢谱可以测定 有机物分子中H原子在C骨架上的 位置和 数目,进而推断出 有机化合物的 C骨架结构 。
有机化合物结构的测定(鲁科版)
第二节有机化合物结构的测定编制:审核:审批时间:2012-04-13【学习目标】1、了解有机化合物结构测定的一般步骤和程序,能进行确定有机化合物分子式的简单计算。
2、能利用官能团的化学检验方法鉴定单官能团化合物分子中是否存在碳碳双键、碳碳三键、卤素原子,醇羟基、酚羟基、醛基、羧基等。
3、能根据有机化合物官能团的定性鉴定结果、判断和确定有机化合物样品的组成与结构。
【教学重点、难点】确定有机化合物的结构式有机化合物官能团种类及官能团在碳骨架中位置确定的方法【使用说明】阅读课本108—114页,完成自学指导,熟记课本基本知识。
【自主学习】测定有机化合物结构的核心步骤是确定其,检测分子中所含的,及。
一、有机化合物分子式的确定1、确定有机化合物分子式的基本思路:确定,各元素的,还要测定其。
2、碳、氢元素的测定:最常用的方法是.测定步骤是:取样品在中充分;燃烧后的和依次通过和;称重后根据反应前后的质量变化,计算出样品中的的含量。
3、氧元素的测定:得知C 、H的质量分数后,若总和,其差值一般是的质量分数。
二、有机化合物结构式的确定确定有机物的官能团近代快速测定有机化合物分子结构的方法有、、。
【拓展视野】阅读P112光谱分析的作用(了解质谱与核磁共振氢谱)【合作探究】有机化合物结构的测定1、实验式(最简式)的确定例1、烃A 2.9g完全燃烧生成8.8g CO2和4.5g H2O,则烃A的最简式是?例2、某有机物A中含碳为72.0%、含氢为12.0%,其余含有氧,则该物质的实验式是?思考:当有机物完全燃烧只生成二氧化碳和水时,如何确定有机物中是否含氧元素?2、有机化合物相对分子质量的确定例3、已知某气态烃在标准状况下的密度为1.25g/L,则该烃为?例4、已知某气态烃与氢气在相同状况下的相对密度为29,试写出该烃可能的结构简式。
例5、某有机物的质谱图如图所示,则该有机物的相对分子质量为3、有机物分子式的确定思考:已知有机物的实验式,能否直接确定有机物的分子式?若由实验式不能直接确定分子式,至少还应该知道什么数据才能求出其分子式?4、有机物结构的确定例6、一个有机物的分子量为70,红外光谱表征到碳碳双键和C=O的存在,核磁共振氢谱列如下图:①写出该有机物的分子式:②写出该有机物的可能的结构简式:【课堂小结】【课堂练习】1、某芳香族化合物的分子式为C8H6O2,它的分子(除苯环外不含其他环)中不可能有()A.两个羟基B.一个醛基C.两个醛基D.一个羧基2、某有机物甲经水解可得乙,乙在一定条件下经氧化后可得丙,1mol丙和2mol 甲反应得一种含氯的酯(C6H8O4Cl2)。
有机化合物结构的测定
有机物结构测定1.某烃充分燃烧产生22.4L CO2(标况)和9 g H2O,则该烃的实验式为( )A.CH B.CH2C.CH3D.CH42.某烃的结构可表示为,则其不饱和度为( )A.12 B.13C.14 D.153.在核磁共振氢谱中出现两组峰,其氢原子数之比为3∶2的化合物是( )4.已知某化学式为C3H6O2的有机物的核磁共振氢谱有三个峰,其强度比为3∶2∶1,则该有机物的结构简式不可能是( )A.CH3CH2COOH B.CH3COOCH3C.HCOOCH2CH3D.CH3COCH2OH5.某有机化合物只含碳、氢、氧元素,其中w(C)=60%,w(H)=13.33%,0.2 mol 该有机物的质量为12 g,则它的分子式为( )A.CH4B.C3H8OC.C2H4O2D.CH2O6.把1 mol饱和醇分成两等份,其中一份充分燃烧生成1.5 mol CO2,另一份与金属钠充分作用,在标准状况下生成11.2 L H2,该醇可能是( )A.CH3CH2OHC.(CH3)2CHOH D.CH3OH7.科学家最近在-100℃的低温下合成了一种烃X,红外光谱和核磁共振氢谱说明其分子中的氢原子的化学环境没有区别,根据分析,绘制了分子的球棍模型如右图。
以下说法中不准确的是( )A.该分子的分子式为C5H4B.分子中碳原子的化学环境有2种C.分子中的氢原子分布在两个相互垂直的平面上D.分子中只有C-C单键,没有C=C双键8.(2016·日照高二检测)鲨鱼是世界上唯一不患癌症的动物,科学研究说明,鲨鱼体内含有一种角鲨烯,具有抗癌性。
已知角鲨烯分子中含有30个碳原子,其中有6个碳碳双键且不含环状结构,则其分子式为( )A.C30H60B.C30H56C.C30H52D.C30H509.质谱图显示,某化合物的相对分子质量为74,燃烧实验发现其分子内碳、氢原子个数之比为2∶5,核磁共振氢谱图显示,该物质中只有2种类型的氢原子。
有机化合物的结构测定
种信号的是:
√A. HCHO
C. HCOOH
B. CH3OH D. CH3COOCH3
图谱解题建议:
1、首先应掌握好三种谱图的作用、读谱方 法。 2、必须尽快熟悉有机物的类别及其官能团。
3、根据图谱获取的信息,按碳四价的原 则对官能团、基团进行合理的拼接。
4、得出结构(简)式后,再与谱图提供信息对 照检查,主要为分子量、官能团、基团的类别 是否吻合。
氮原子则在氢原子中减去可编辑版39官能团种类试剂判断依据溴的四氯化碳溶液红棕色褪去酸性高锰酸钾溶液紫色褪去卤素原子naoh溶液稀硝酸硝酸银溶液有沉淀生成醇羟基有氢气放出酚羟基三氯化铁溶液显色浓溴水有白色沉淀生成银氨溶液有银镜生成新制氢氧化铜悬浊液有砖红色沉淀生成羧基碳酸氢钠溶液有气体放出硝基硫酸亚铁铵溶液硫酸与氢氧化钾的甲醇溶液1分钟内溶液由淡绿色变红棕色稀碱水溶液加热有氨气放出可编辑版40红外光谱ir
测定有机化合物结构流程图
有机化合物 定性定量分析
测定相对分子质量
元素组成 相对分子质量
化学分析 光谱分析
分子式
官能团及 碳骨架结构
分子结构
一、有机物分子式的确定
1、确定元素组成
李比希法
❖ 碳、氢元素质量分数的测定:燃烧分析法
❖ 一般来说,有机物完全燃烧后,各元素对应的产 物为C→CO2,H→H2O,Cl →HCl。某有机物 完全燃烧后,若产物只有CO2和H2O ,其组成元 素肯定有C、H,可能有O。
▪ 案例:医用胶单体的结构确定
小知识
外科手术常用化学合成材料—— 医用胶
医用胶
常用作手术缝合线,特点:粘
合伤口速度快、免敷料包扎、 抑菌性能强、伤口愈合后无明 显疤痕等优点
正在缝合
人教版高中化学选修三第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》检测(有答案解析)(1)
一、选择题1.(0分)[ID:140198]下列化合物的1H-NMR谱图中吸收峰的数目不正确的是A.(2组)B.(5组)C.(3组)D.(4组)2.(0分)[ID:140194]随着科学技术的发展,人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。
下列说法正确的是A.李比希元素分析仪可以测定有机物的结构简式B.质谱仪能根据最小的碎片离子确定有机物的相对分子质量C.红外光谱分析能测出各种化学键和官能团D.对有机物CH3CH(OH)CH3进行核磁共振分析,能得到4个峰,且峰面积之比为1:1:3:33.(0分)[ID:140192]下列化学用语表示正确的是A.CaCl2的电子式:B.间硝基甲苯的结构简式:C.乙二醇的实验式:CH3O D.3-甲基丁酸的键线式:4.(0分)[ID:140191]分子式为C4H7O2Cl,且能与碳酸氢钠反应产生气体的有机物可能的同分异构体(不考虑立体异构)数目为A.3B.4C.5D.65.(0分)[ID:140171]下列化学式只表示一种纯净物的是A.C3H6B.C4H6C.CH2Br2D.C2H4Br26.(0分)[ID:140169]下列说法正确的是A.海水中含量最高的物质是氯化物B.用红外光谱仪可以确定物质中是否存在某些有机原子团C.科学研究证明,所有原子的原子核都由质子和中子构成,原子核都带正电荷D.以电解盐酸为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”7.(0分)[ID:140165]某烯烃氢化后得到的烃是,该烃可能有的结构简式有A.1种B.2种C.3种D.4种8.(0分)[ID:140162]8.8g某有机物C在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重7.2g和17.6g,经检验剩余气体为O2.已知C分子的质谱与红外光谱如图所示:下列说法错误的是A.有机物C中含有C、H、O三种元素B.有机物C的分子式为C4H8O2C.有机物C难溶于水D.符合C分子结构特征的有机物只有一种9.(0分)[ID:140155]下列物质属于脂肪烃的是A.B.C.D.10.(0分)[ID:140154]下列化合物分子中,在核磁共振氢谱图中能给出三种信号的是A.CH4B.CH3CH3C.CH3CH2CH3D.CH3CH2OH 11.(0分)[ID:140141]下列烷烃的一氯取代物中没有同分异构体的是()A.丙烷B.丁烷C.2-甲基丙烷D.2,2-二甲基丙烷12.(0分)[ID:140117]为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是选项被提纯物质除杂试剂分离方法A酒精(水)生石灰蒸馏B乙醇(乙酸)Na2CO3溶液分液C乙烷(乙烯)酸性KMnO4溶液洗气D溴苯(溴)CCl4萃取A.A B.B C.C D.D二、填空题13.(0分)[ID:140395]按题目要求填空:(1)曲酸是一种非常有潜力的食品添加剂,结构简式为,其所含有的含氧官能团有_____ (写出符合条件官能团的名称)。
《有机化合物的结构》 讲义
《有机化合物的结构》讲义一、有机化合物的定义与特点在我们的日常生活中,有机化合物无处不在。
从我们吃的食物,如糖类、油脂、蛋白质,到我们穿的衣物所用的纤维,再到药物、塑料等等,都包含着有机化合物。
那么,究竟什么是有机化合物呢?简单来说,有机化合物就是含碳的化合物,但一些简单的含碳化合物,如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等,通常不被视为有机化合物。
有机化合物具有一些独特的特点。
首先,它们的分子结构通常比较复杂,包含着不同的官能团和原子组合。
其次,有机化合物的性质多样,这取决于它们的分子结构和官能团。
再者,大多数有机化合物易燃,这与它们的分子结构和化学键有关。
二、有机化合物的结构基础有机化合物的结构是理解其性质和反应的关键。
我们先来了解一下构成有机化合物的基本元素——碳。
碳在元素周期表中位于第 14 位,它的最外层有 4 个电子。
这种电子结构使得碳能够形成 4 个共价键,从而与其他原子连接形成各种各样的分子。
在有机化合物中,碳原子之间可以通过单键、双键和三键连接。
单键是最常见的连接方式,如在烷烃中,碳原子之间都是单键连接。
双键和三键的存在则会使化合物具有不同的性质,例如烯烃中的双键使得它们具有加成反应的性质。
除了碳,氢、氧、氮、硫等元素也是常见的组成有机化合物的元素。
氢原子通常与碳原子形成单键,氧原子可以形成单键(如醇中的羟基)或双键(如羰基),氮原子可以形成单键、双键或三键,硫原子也能参与形成各种化学键。
三、有机化合物的结构表示方法为了清晰地表示有机化合物的结构,科学家们发展出了多种表示方法。
结构式是一种常见的表示方法,它用线条表示化学键,将原子之间的连接方式直观地展现出来。
例如,甲烷的结构式可以表示为:H—C—H ,其中“—”代表单键。
还有结构简式,它省略了一些化学键的表示,使得式子更加简洁。
比如,乙烷可以表示为 CH₃—CH₃。
电子式则侧重于表示原子的外层电子分布情况,对于理解化学键的形成很有帮助。
化学:第二节《有机化合物结构的测定》
化学分析 光谱分析
分子式 官能团及碳骨架状况
分子结构
测定有机化合 物结构流程图
一、有机化合物分子式的确定
要确定有机化合物的分子式,首先需要知道该 物质由哪些元素组成,各元素的质量分数是多少 ,必要时还要测定其相对分子质量。
1、确定有机化合物的元素组成
组成有机化合物的元素种类并不多,最常见的 是C、H、O、N、X等元素,各元素的质量分数通 常需要借助有机化合物的可燃性等化学性质进行 定量测定。得知C、H、N、X等元素的质量分数后 ,其总和若小于100%,其差值一般就是氧元素的 质最分数。
2. 测定有机化合物的相对分子质量 在有机合成中,对天然产物合成的首要工作就是测定目标分子的结构;
结构测定在研究和合成有机化合物中占有极其重要的地位。 测定有机化合物结构的核心步骤是确定其分子式,以及检测分子中所含的官能团及其在碳骨架上的位置。 1分钟内溶液由淡绿色变红棕色
测定有机化合物的相对分子质量的方法很多, 现代物理测试方法和仪器的出现,使人们能通过紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)及核磁共振谱(NMR)等快速准确地确定有机化合物分子的
碳、氢元素质量分数的测定 最常用的是燃烧分 析法。将样品置于氧气流中燃烧,燃烧后生成的 二氧化碳和水分别用碱液或吸水剂吸收,称重后 即可分别计算出样品中碳、氢元素的质量分数。 当然,碳、氢元素的含量也可以利用仪器分析方 法测定。
氮元素质量分数的测定 将样品通入二氧化碳气 流中,在氧化铜的催化下燃烧生成氮气,并借助 二氧化碳气流将生成的气体赶出,经KOH浓溶液吸 收二氧化碳气体后,测得剩余气体的体积,即可 计算出样品中氮元素的质量分数。
测二氧化碳和 水的质量
测氮气的体积
测卤化银的 质量
二、有机化合物结构式的确定 结构测定在研究和合成有机化合物中占有极其重要的地位。 而对人工设计的有机化合物,在合成后也必须测定其结构才能确定它是否就是目标产物。 不饱和度也称缺氢指数,它可以通过有机化合物的分子式计算得出。 这个数值能为测定分子结构提供分子中是否有不饱和键或碳环等不饱和结构的信息。 测定有机化合物结构的核心步骤是确定其分子式,以及检测分子中所含的官能团及其在碳骨架上的位置。 ,其总和若小于100%,其差值一般就是氧元素的质最分数。 结构测定在研究和合成有机化合物中占有极其重要的地位。
有机化学测定有机化合物结构的物理方法精
例如在2100-2600cm-1处没有吸收峰,就可以肯定该化 合物不含有炔键和氰基。
羰基化合物的种类较多,羰基所处的环境不同,它们 的伸缩振动频率也会有一定的差异,主要几类饱和脂 肪族羰基化合物的羰基振动吸收频率(cm-1)为:
特点:键角变,键长不变,分为面内弯曲和面外弯曲振动。
2.振动能级和产生红外光谱的条件
分子振动是量子化的,具有一定的振动能级,其能量为: E=(υ +1/2)hν0。 υ是振动量子数,υ=0、1、2……。 ν0为 基本频率。两个能级之间的能级差ΔE=h ν0 ,
简谐振动
ν3
ν2 ν1 ν0
双原子分 子的振动
于石蜡油中进行,样品的状态和溶液的浓度对吸收峰
的位置有影响,因此必须说明。
三、基团的特征吸收频率与指纹区
红外光谱的吸收峰是由键的振动引起的,同一类型的 化学键的振动频率非常相似,总是出现在某一固定的 范围内,因此有机化合物中的各类官能团和一些基团 具有特征的吸收峰。
在红外光谱中1500-3700cm-1范围为官能团区。
如未知物的红外光谱中的指纹区与Sadlter光谱集中的 某一标准样品的图谱完全相同,就可以断定它和标准 样品是同一化合物。
一、红外光谱法对试样的要求
红外光谱的试样可以是液体、固体或气体,一般 应要求:
(1)试样应该是单一组份的纯物质,纯度应>98%或符合 商业规格才便于与纯物质的标准光谱进行对照。多组份试 样应在测定前尽量预先用分馏、萃取、重结晶或色谱法进 行分离提纯,否则各组份光谱相互重叠,难于判断。 (2)试样中不应含有游离水。水本身有红外吸收,会严重 干扰样品谱,而且会侵蚀吸收池的盐窗。 (3)试样的浓度和测试厚度应选择适当,以使光谱图中的 大多数吸收峰的透射比处于10%~80%范围内。
确定有机物的组成和结构
分子式为C2H6O的两种有机物的1H核磁共振图谱
核磁共振氢谱图的识别:
峰的个数代表什么? 峰的强度与什么有关?
下图是计算机软件模拟出的该分子氢原子的核 磁共振波谱图。氢原子在分子中的化学环境 (原子之间相互作用)不同,其峰线在核磁共振 谱图中就处于不同的位置。
参考该分子的结构简式分析谱图: 8 种化学环境不同的氢原子 该分子中共有
Michael Faraday (1791-1867)
有机物组成的定量确定 —— 分子组成 的测定
1825年,英国科学家法拉第在煤气灯 中首先发现了一种油状液体,测得其含碳 氢两种元素,并测得其含碳量为92.3%, 确定其最简式为————; 1842年,法国化学家日拉尔等确定其 相对分子质量为78,分子式为————。
g。请回答下列问题:
(1)按上述所给的信息,装置的连接顺序应是
D→________ →________ B A ; C →F→________ (3)E中应盛装试剂________ H2O2 ;
吸收生成 (2)A、B管内均盛有固态试剂,A管的作用是________ 的CO2 ;
(4)如果把CuO网去掉,A管质量将
2、红外光谱法 a、原理: 不同的键的连接或官能团吸 收频率不同,在红外光谱图 上将处于不同位置 b、作用: 确定分子中含有何种键的连 接或官能团
红外光谱和分子结构
官
4000 3500
能
3000
团
区
2000
指纹区
叁键区:双键区: C=C、 C≡C、 氢键区: C=O、 OH、NH、CH、SH等 C≡N等 C=N、 C=S、 基团的伸缩振动 基团的 N=O以 伸缩振 及苯基 的伸缩 动 振动
核磁共振仪:
有机化合物的结构测定
ε:摩尔吸光系数。
香芹酮的紫外光谱图
有机化学 (第9版)
一、紫外光谱的基本原理
2.电子跃迁
有机分子中位于低能级成键轨道或非键轨道的电子吸收紫外光后跃迁至高能级 的反键轨道。
反键轨道 2=1-2
能量
1
2
1=1+2 成键轨道
氢谱的横坐标为化学位移,δ TMS规定为0。
有机化学 (第9版)
二、化学位移
(二)影响化学位移的因素
化学位移取决于核外电子云密度,电子云密度受诱导效应、各向异性效应、氢 键、溶剂效应等因素影响。
吸电子诱导效应使氢核周围的电子云密度降低,δ值增大。
电负性
Si
H
N
Cl
O
1.7
2.2
3.1
3.2
3.5
k: 常数 f: 化学键力常数 M: 折合质量
(cm-1)
2200
1600
1400~700
有机化学 (第9版)
一、红外光谱的基本原理
(三)分子振动与红外光谱
2. 峰数 峰数由该分子的振动自由度决定。实际峰数往往少于理论振动自由度数,其 原因有: 不伴随偶极矩变化的振动没有 IR 吸收; 频率完全相同的振动所产生的吸收峰彼此发生简并; 强而宽的吸收峰往往覆盖与之频率相近的弱而窄的峰。
有机化学 (第9版)
四、自旋偶合与自旋裂分
Ha Ha
一组氢信号
Ha Hb
两组氢信号
一组氢ห้องสมุดไป่ตู้号
两组氢信号
三组氢信号
有机化学 (第9版)
四、自旋偶合与自旋裂分
(二)自旋偶合-裂分
有机化合物结构的测定王书成
第3章有机合成及其应用合成高分子化合物第2节有机化合物结构的测定编写:王书成教参安排3课时。
设计:先学习教材,再补充、扩展。
[学习目标] 1.了解有机物结构测定的流程,2.补充:了解常见元素的测定方法、质谱仪测定分子量的方法,3.能进行确定分子式的简单计算,4.补充:能进行不饱和度的计算、常见官能团的实验推断方法,5.初步了解测定有机物结构的现代手段。
[重点难点]官能团(种类、位置)的确定方法。
[学习过程]下图是:有机合成流程图(有机合成的基本程序)哪些步骤需要测定结构?可见,结构测定是有机合成的重要环节。
测定有机物结构的流程图(或一般程序、步骤,见图3-2-1)一、有机物分子式的确定(测定结构的核心之一)按照流程图,确定分子式,需要解决2个问题:1.确定有机物的元素组成(包括种类、含量)复习:有机物的最常见元素有 。
除了最常见的元素之外,还可能含有S 、P 等元素。
(1)氧元素质量分数的确定(2)碳、氢的测定:最常用的方法是 .测定步骤是:取样品在 中充分 ;燃烧后生成的H 2O 和CO 2依次..通过吸水剂(浓硫酸、无水CaCl 2、P 2O 5)和碱液吸收;称重后计算出样品中碳、氢的质量分数。
思考:燃烧产物直接通入碱液中,问碱液增加的质量是哪些气体的质量?(3)氮元素的测定:将样品通入CO 2气流中,在CuO 的催化下生成N 2,并借助CO 2气流将生成的气体赶出,经KOH 浓溶液吸收杂质气体后,测得剩余气体的体积,即可计算出氮元素的质量分数。
原理见教材:CuO 的作用 ,Cu 的作用(4)卤元素的测定:利用 的特性,测定生成 的质量来确定。
当有机物完全燃烧只生成CO 2和H 2O 时,如何确定是否含有氧元素?请看例题:[例题1] 某有机物6.4g 在氧气中完全燃烧,只生成8.8g CO 2和7.2g H 2O 。
则其分子式为 解:n(CO 2)=448.8mol=0.2mol n(H 2O)=182.7mol=0.4mol ∴ m(C)+m(H)=0.2×12+O.4×2×1g =3.2g <m(有机物) ∴有机物中含有O 元素,m(O)=6.4-3.2g =3.2g n(O)=162.3mol =0.2mol ∴ n(C):n(H):n(O)=0.2:0.8:0.2=1:4:1 ∴ 该有机物的最简式为CH 4O∵ CH 4O 中的碳是饱和碳,其最简式若扩大倍数则不存在,∴ 该有机物的分子式和它的最简式相同,都是CH 4O总结:m(C)+m(H) = m(有机物) → 该有机物是烃,m(C)+m(H)< m(有机物)→ 该有机物含氧。
