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1、有机波谱分析,一.课程简介二.意义三.学习内容及时间安排,第一章 绪论,前 言：有机化合物的结构表征(即测定) 从分子水平认识物质的基本手段，是有机化学的重要组成部分。过去，主要依靠化学方法进行有机化合物的结构测定, 其缺点是：费时、费力、费钱，需要的样品量大。例如：鸦片中吗啡碱结构的测定，从1805年开始研究，直至1952年才完全阐明，历时147年。,而现在的结构测定，则采用现代仪器分析法，其优点是：省时、省力、省钱、快速、准确，样品消耗量是微克级的，甚至更少。它不仅可以研究分子的结构，而且还能探索到分子间各种集聚态的结构构型和构象的状况，对人类所面临的生命科学、材料科学的发展，是极其重要的
2、。,一、有机化合物结构测定的经典方法 （化学鉴定法）,1.初步实验 2. 测定物理常数 3. 元素分析 4.分组实验 5. 官能团实验,1.初步实验 （1）.外观：形、色、味 （2）.燃烧实验,2.测定物理常数熔点、沸点、比重、分子量、折光率、旋光度,3.元素分析：C、H、S、N、Cl、Br、I,4.分组实验 （1）溶解度分组 （2）指示剂分组,5.官能团实验 （1）烷烃（2）烯烃（3）共轭烯烃 （4）芳烃（5）卤代烃（6）炔烃,二.波谱分析,而现在的结构测定，则采用现代仪器分析法，其 优点是：省时、省力、省钱、快速、准确，样品消耗量是微克级的，甚至更少。它不仅可以研究分子的结构，而且还能探索
3、到分子间各种集聚态的结构构型和构象的状况，对人类所面临的生命科学、材料科学的发展，是极其重要的。,对有机化合物的结构表征应用最为广泛的是：紫外光谱(ultraviolet spectroscopy 缩写为UV)、红外光谱(infrared spectroscopy 缩写为IR)、核磁共振谱 (nuclear magnetic resonance 缩写为NMR)和质谱 (mass spectroscopy 缩写为MS).,三.有机波谱引论,1.光的本质光是一种电磁波，具有波粒二相性。波动性：可用波长( )、频率(v )和波数( )来描述。,按量子力学，其关系为：,微粒性：可用光量子的能量来描述：
4、,该式表明：分子吸收电磁波，从低能级跃迁到高能级，其吸收光的频率与吸收能量的关系。由此可见，与E，v 成反比，即 ，v(每秒的振动次数)，E。2.分子运动形式及对应的光谱范围在分子光谱中，根据电磁波的波长 ()划分为几个不同的区域，如下图所示：,3.分子的总能量由以下几种能量组成：,4.“四谱”的产生,带电物质粒子的质量谱（MS） 电子：电子能级跃迁（UV） 分子 原子 核自旋能级的跃迁（NMR） 振动能级（IR）,四.不饱和度（unsaturated number）（index of hydrogen deficiency） 根据分子式计算不饱和度，其经验公式为：, = 1 + n4 + 1 / 2（n3 n1）,式中：代表不饱和度；n1、n3、n4分别代表分子中一价、三价和四价原子的数目。,双键和饱和环状结构的为1、三键为2、苯环为4。,说明： （1）元素化合价不分正负，也不论何种元素，只按 价分 类计算。（如C、Si；H、Cl）（2）元素化合价应按其在化合物中实际提供的成键电子数计算。 （3）对含有变价元素，如S、N、P等化合物，不防对每种可能化合价都作一次不饱和度的计算；然后根据波谱证据取舍之。 （4）二价原子数目不直接进入计算式。, = 1 + n4 + 1 / 2（3n5 n1） 式中n5代表分子式中五价原子的数目。,
