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课件网) 第15章 有机化合物的表征 15.1 红外光谱法 15.2 核磁共振波谱法 15.3 紫外光谱法 15.4 质谱法 返回 15.1 红外光谱法 1. 红外光谱法：红外光谱称为振?转光谱，根据红外光谱的峰位、峰强及峰形，判断化合物中可能存在的官能团，从而推断出未知物的结构 2. 核磁共振波谱法：具有磁矩的原子核在强外界磁场条件下吸收电磁辐射，从较低自旋能级跃迁到较高自旋能级而产生的波谱。根据核磁共振波谱图中峰数、化学位移、峰面积及峰的裂分可以比较准确地推断有机化合物的构造 3. 紫外光谱法 4. 质谱法 有机化合物的结构表征可以分为三种方法：物理常数测定法、化学法和近代物理方法。在每种方法中又可以分为不同的方法。但一般情况 下一页 返回 15.1 红外光谱法 下，没有只用一种方法就能够准确无误地给出化合物的构造，实际工作中往往是几种方法联合使用、互相补充，才能够得到确切的构造式。其中近代物理方法是应用近代物理实验技术建立的一系列仪器分析方法。测定有机化合物的各种波谱，确定有机化合物的结构，现已构成了有机化合物的波谱学。这种方法的特点是试样用样量少、测试时间短、结果精确等。尤其与计算机联用后，其优越性更加突出。有机化合物的波谱是记录有机化合物分子的微观性质，能够揭示微观粒子的运动状态和相互之间的关系，是研究表征分子结构的最有利的手段和方法。 电磁辐射，又称电磁波，具有波、粒二象性。电磁辐射的波长l(单位cm 或nm)越短，频率v(单位Hz)越高，光子能量E(单位kJ·mol-1)也越大。它们之间的关系是 上一页 下一页 返回 15.1 红外光谱法 式中 c为光速，是常数3×1010cm／s；犺为普朗克常数，6.626×10-34J·s；犾为波长。电磁波的频率也常以波数σ表示，σ是指每厘米所含有波长的数目，单位为cm-1。 电磁波的波长与其能量成反比，波长越长，能量越小。可以将电磁波按照波长从小到大的顺序划分为若干区域，如表15-1所示。 分子及组成它的原子、电子在不断运动，各种运动状态都有一定的能级，有电子能级、振动和转动能级、原子核自旋能级。分子中不同运动方式的能级跃迁需要不同频率或波长的电磁辐射提供能量。如无线 上一页 下一页 返回 15.1 红外光谱法 电波能引起原子核自旋能级跃迁，产生核磁共振谱；红外光辐射能引起分子中原子的振动和转动能级跃迁，产生红外光谱；紫外光和可见光辐射能够引起分子中价电子能级跃迁，产生紫外-可见光谱；χ射线辐射能够引起分子中内层电子的跃迁，产生χ射线衍射，等等。 有机化合物的结构表征中使用最广泛的是红外光谱法、核磁共振波谱法、紫外光谱法和质谱法，称为研究有机化合物的“四大波谱”。本章重点介绍红外光谱法和核磁共振波谱法，紫外光谱法和质谱法只做简单介绍，便于自学和选修使用。 红外光是一种波长大于可见光的电磁辐射，波长范围为0.76~1000μm，通常又把这个区域分为近红外区、中红外区和远红外区，其波长范围见表15-2。 近红外区主要研究稀土和过渡金属离子的化合物、水、含氢原子团 上一页 下一页 返回 15.1 红外光谱法 化合物的定量分析。绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带都出现在中红外区，由于基频振动是最强的吸收，适宜进行定性、定量分析，所以中红外区又称红外光谱区。远红外区对异构体的研究特别方便，由于低频骨架振动能很灵敏地反映出结构变化，此区还可用于金属有机化合物的氢键、吸附现象的研究，但由于该光区弱，一般不在此范围内进行分析。 红外光谱在化学领域中主要用于分子结构的基础研究(测定分子的键长、键角等)以及化学组成的分析(即化合物的定性定量)，但其中应用最广泛的还是化合物的结构鉴定，根据红外光谱的峰位、峰强及 ... ...
