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最大吸收波长的计算

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最大吸收波长的计算_第1页
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1,2.伍德沃德-费泽(Woodward-Fieser)规则 共轭双键的数目,共轭体系上取代基的种类、数目和立体结构等因素都对共轭多烯体系的紫外光谱产生影响 Woodward-Fieser 总结出共轭烯烃最大吸收波长的计算方法,用于估算共轭多烯体系 K 带的 λmax:,2,表2-7 链状共轭多烯类化合物的波长计算法,3,表2-8 环状共轭二烯波长计算法,4,应用此规则的注意事项: (1)当有多个母体可供选择时,应优先选择较长波长的母体,如共轭体系中若同时存在同环二烯与异环二烯时,应选择同环二烯作为母体; (2)环外双键在这里特指 C=C 双键中有一个 C 原子在该环上,另一个 C 原子不在该环上的情况(如结构式 A),而结构式 B 和 C 则不是; A B C,5,(3)计算时应将共轭体系上的所有取代基及所有环外双键均考虑在内,对“身兼数职”的基团应按实际“兼职”次数计算增加值,同时应准确判断共轭体系的起点与终点,防止将与共轭体系无关的基团计算在内; (4)该规则不适用于共轭体系双键多于四个的体系,也不适用于交叉共轭体系,典型的交叉共轭体系骨架结构如下:,6,例1 计算下面化合物的 λmax 同环共轭二烯母体基本值 253nm 增加共轭双键(2×30) + 60nm 环外双键(3×5) + 15nm 环基取代(5×5) + 25nm 酰氧基取代 + 0nm λmax计算值 353nm (实测值:356nm),,7,异环共轭二烯母体基本值: 214nm 增加共轭双键(1×30) + 30nm 环外双键(3×5) + 15nm 环基取代(5×5) + 25nm λmax计算值 284nm (实测值:283nm),,8,链状共轭双键基本值 217nm 4个烷基取代 +20nm 2个环外双键 +10nm λmax计算值 247nm (实测值:247nm),9,链状共轭双键基本值 217nm 4个环残基或烷基取代 +20nm 1个环外双键 +5nm λmax计算值 243nm (实测值:243nm),10,3. 费泽-库恩(Fieser-Kuhn)规则 如果一个共轭分子中含有四个以上的共轭双键,则其 λmax: λmax=114 + 5M + n(48.0-1.7n) -16.5Rendo-10Rexo 式中 n----共轭双键数目 M----共轭体系上取代烷基和环基数目 Rendo----共轭体系上环内双键数目 Rexo----共轭体系上环外双键数目,11,例1 计算全反式 β-胡萝卜素的λmax值 λmax=114+5M+n(48.0-1.7n)-16.5Rendo-10Rexo =114 + 5×10 + 11(48.0-1.7×11)-16.5×2 = 453.3nm 实测值为453nm(在氯仿中),,12,2 计算番茄红素的λmax值。

λmax=114+5M+n(48.0-1.7n)-16.5Rendo-10Rexo =114 + 5×7 + 11(48.0-1.7×11)-16.5×0 -10×0 = 471.3nm 实测值为472nm,,13,14,四、羰基化合物,15,1.对于饱和醛、酮来讲,这三个谱带分别位于: π→π* 跃迁 → 约160nm; n→σ* 跃迁 → 约190nm; n→π* 跃迁 → 约270nm~300nm (一般酮在270~285nm;醛在280~300nm附近),(一)饱和羰基化合物,16,表2-6 某些脂肪族醛和酮的吸收特征,17,2.羧酸及其衍生物 (如—NR2,—OH,—OR,—NH2,—X) 这些基团都属于助色基团,羰基的 n→π* 跃迁吸收较醛、酮发生较明显的蓝移,但 ε 变化不大 这是 诱导效应和共轭效应的综合结果18,,19,(二)不饱和羰基化合物 1.α,β-不饱和醛、酮 Woodward,Fieser和Scott总结共轭醛,酮K带的λmax的计算规则:,,,,20,* 应用该规则计算时应注意以下两点: a. 环上的羰基不作为环外双键看待,例如在结构 中无环外双键; b. 该规则仅适用于乙醇或甲醇溶剂,溶剂改变对实测值影响较大,需将计算值进行溶剂校正,见下表: 表 2-9 α,β-不饱和醛、酮λmax的溶剂校正,,21,例1 计算下列化合物的λmax,六元环α,β-不饱和酮的基本值 215nm 1个烷基α取代 +10 nm 2个烷基β取代 +12×2 nm 2个环外双键 +5×2 nm259 nm(实测值258 nm),22,直链α,β-不饱和酮的基本值 215 nm 延长1个共轭双键 +30 nm 1个烷基γ位取代 +18 nm 1个烷基δ位取代 +18 nm 281 nm (实测值 281 nm),23,,六元环α,β-不饱和酮的基本值 215 nm 1个烷基α位取代 +10 nm 2个烷基β位取代 +12×2 nm 2个环外双键 +5×2 nm 259 nm(乙醇中实测值 254 nm),24,,六元环α,β-不饱和酮的基本值 215 nm 延长2个共轭双键 +30×2nm 同环共轭双键 +39nm 1个烷基β位取代 +12 nm 3个烷基γ位以远取代 +18×3 nm 1个环外双键 +5 nm385 nm(乙醇中实测值 388 nm),25,2.α,β-不饱和羧酸、酯、酰胺 α,β-不饱和羧酸和酯的波长较相应的α,β-不饱和醛、酮要短。

计算规则如下表2-1026,表2-10 α,β-不饱和羧酸和酯的K带λmax计算规则(EtOH为溶剂),27,例1 计算下列化合物的λmax β位单取代羧酸基本值 208nm 延长1个共轭双键 +30nm δ 位烷基取代 +18nm 256nm (实测值 254nm),28,α,β-双环基取代羧酸基本值 217nm 在五元环中的双键 +5nm 222nm (实测值 222nm),29,β,β-双环基取代羧酸基本值 217nm 环外双键 +5nm 222nm (实测值 220nm),30,五、芳香族化合物,苯有三个吸收带:184nm(ε 68000, E1带)203.5nm(ε 8800, E2或K带)254nm(ε 250, B带) (异辛烷为溶剂),31,B带受溶剂影响较大: 在气相或非极性溶剂中,B带有明显的振动精细结构---峰形精细尖锐; 在极性溶剂中,精细结构消失,峰形平滑。

(苯环被取代后,引起红移和增色效应32,,33,1、单取代苯的吸收规律 1)苯环被一元取代时,一般使B带精细结构消失,各谱带 λmax发生红移,εmax 值通常增加; 2)烷基取代亦发生红移(σ和π电子超共轭作用) 3)取代基为助色团时发生红移,且供电子能力越强,影响越大: -CH3< -Cl< -Br< -OH< -OCH3< -NH2< -O- 4)取代基为生色团时,影响力大于助色基,且吸电子能力越强,影响越大: -NH3+< -SO2NH2< -CN、-COO- <-COOH < -COCH3< -CHO< -NO2,34,,35,36,37,2、二取代苯的吸收规律 二取代不论基团性质,均能发生红移,ε 增大,λmax难于估算一般规律如下: (1)对位取代 若取代基为同类时(都为吸或斥电子基团),λmax与这两个取代基分别构成的单取代苯中 λmax值较大者靠近;例如:,。

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