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1、中学新课标有机化学讲座杨锦飞 教授专题1现代分析方法在有机化学中的代分析方法在有机化学中的应用用1、质谱1.11.1、基本原理、基本原理在高真空（在高真空（1010-7-710109 9mmHgmmHg）的）的质谱仪质谱仪中，使中，使样样品于离品于离子源中汽化，用具有一定能量的子源中汽化，用具有一定能量的电电子束（一般子束（一般为为70eV70eV，1eV=96.48kJ/mol1eV=96.48kJ/mol）轰击轰击气气态态分子，使其失去一个分子，使其失去一个电电子子而成而成为带为带正正电电的分子离子，分子离子的分子离子，分子离子还还可能可能继续继续裂解裂解产产生各种碎片离子，然后用磁生各种
2、碎片离子，然后用磁场场或磁或磁场场与与电场电场等等电电磁方法磁方法将所有正离子按照其将所有正离子按照其质质荷比（荷比（m/zm/z）不同）不同进进行分离和行分离和鉴鉴定，定，即可得到按即可得到按质质荷比大小依次排列的荷比大小依次排列的质谱图质谱图。 Me M+2e质谱仪一般由离子源、分析系统以及离子的收集和鉴定系统组成。 1.2、谱图表示苯乙酮的质谱图（棒图）苯乙酮的质谱数据表 1.3、应用（1）分子离子和分子离子峰的识别分子 量确定 （2）同位素离子和离子元素组成的确定 （3）碎片峰识别推断结构 2、紫外光、紫外光谱 2.1、基本原理物物质质吸收紫外吸收紫外/ /可可见见光引起光引起电电子能
3、子能级间级间的的跃跃迁而迁而产产生的吸收光生的吸收光谱谱叫紫外叫紫外/ /可可见见光光谱谱即即电电子光子光谱谱。电子跃迁的类型 2.2、谱图表示 苯的紫外吸收光苯的紫外吸收光谱谱苯乙酮的紫外吸收光谱 紫外光谱图中横坐标为波长（nm）， 纵坐标可以是吸光度(A)、百分透过率(T%)、摩尔消光系数()等表示。 式中A为吸光度，I0是入射光强度，I是透射光强度，T为透光率或透过率，c为溶液浓度，l是光在溶液中经过的距离。2.3、应用紫外光谱反映了分子中生色团和助色团的特性，主要用来推断分子中不饱和基团之间的共轭关系。化合物如果在220-700nm范围内无吸收，说明分子中不存在共轭体系，也不含有Br，
4、I，S等杂原子。3、红外光外光谱3.1、基本原理 3.2、谱图表示 乙酸乙乙酸乙酯红酯红外光外光谱图谱图3.3、应用（1）与标准图谱的对照，来确定化合物的结构（2）确定分子中存在的官能团4、核磁共振（NMR） 4.1、基本原理在外磁场的作用下，质子吸收一定频率的电磁波辐射，使其从核自旋的低能态跃迁到高能态的现象，称为核磁共振。 质子自旋产生的磁矩核磁矩在外磁场作用下的取向 核磁矩的能级跃迁4.2、核磁共振波谱主要信息4.2.1、化学位移由于核外电子的屏蔽和去屏蔽作用，引起质子的核磁共振吸收位置发生移动的现象称为化学位移。标准物: 四甲基硅烷 (CH3)4 Si，TMS =0（单峰） 影响化学位
5、移的主要因素(1). 诱导效应的影响(2) 、共轭效应的影响同上。使氢核周围电子云密度增加，则磁屏蔽增加，共振吸收移向高场；反之，共振吸收移向低场。(3)、磁各向异性效应当分子中的某些基团的电子云排布不呈球型对称时，它对临近基团的氢核产生一个各向异性的感应磁场，从而使某些空间位置的核受到屏蔽，而另一些空间位置上的核去屏蔽，这一现象称为磁各项异性效应。a. 双键碳上质子的磁各向异性效应b. 芳环上质子的磁各向异性效应c. 三键碳上质子的磁各向异性效应： 4.2.2、偶合常数(1). 自旋-自旋偶合与自旋-自旋裂分自旋核与自旋核之自旋核与自旋核之间间的相互作用。自旋的相互作用。自旋- -自旋偶合自
6、旋偶合引起的引起的谱带谱带增多的增多的现现象。象。4.2.3、积分曲线与峰面积有几有几组组峰，峰，则则表示表示样样品中有几种不同品中有几种不同类类型的型的质质子；子；每一每一组组峰的峰的强强度度( (面面积积) )，与，与质质子的数目成正比。子的数目成正比。各个各个阶阶梯的高度比表示不同化学位移的梯的高度比表示不同化学位移的质质子数之子数之比。比。4.3、核磁共振波谱的应用(1)(1)、有机化合物的、有机化合物的结结构构鉴鉴定定(2)(2)、有机分子的构象研究、有机分子的构象研究(3)(3)、定量分析：内、定量分析：内标标和外和外标标(4)(4)、分子之、分子之间间的相互作用研究的相互作用研究: : 如了解抗癌如了解抗癌药药物物作用机制作用机制(5)(5)、分子内相互作用研究：、分子内相互作用研究：单链单链核酸分子两端的核酸分子两端的互互补补(6)(6)、生物大分子的构象研究、生物大分子的构象研究(7)(7)、现场现场核磁共振波核磁共振波谱实验谱实验(8)(8)、生物活体、生物活体实验实验
