《化学光谱有机》PPT课件

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1、返回光谱分析在有机化学中的应用有机化学基本内容和重点要求分子吸收光谱的基本原理；紫外光谱原理及对有机分子结构的表征；红外光谱原理及对有机分子结构的表征；核磁共振谱原理，化学位移，自旋偶合与自旋裂分，1H-NMR谱对有机分子结构的表征重点要求掌握红外光谱和核磁共振谱原理及对有机分子结构的表征，运用光谱推测简单有机化合物的构造式。返回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。光谱分析在有机化学中的应用1光谱分析概述2紫外光谱3红外光谱4核磁共振谱返回1.光谱分析概述1.1光的基本性质1.2吸收光谱原理

2、1.3能量约束原理和选律返回1.1光的基本性质光的波动性可用波长(λ)、频率（ν）和波数（σ）来描述。返回光的微粒性：能量来描述：区域波长(nm)原子或分子的跃迁能γ-射线10-3～0.1核X-射线0.1～10内层电子远紫外10～200中层电子紫外200～400外层(价)电子可见400～760外层(价)电子红外760～5×103分子振动与转动远红外5×103～106分子振动与转动微波106～106分子转动无线电波106～106核磁共振电磁波不同区域的划分返回1.2吸收光谱原理当电磁波照射物质时，物质可以吸收一部分辐射。吸收的辐射能量可以激发

3、分子的电子(主要是外层价电子)跃迁到较高的能级或增加分子中原子的振动和转动能量。对某一分子，它只能吸收某些特定频率的辐射。因此，一个分子对于不同波长辐射的吸收，是不一样的。如果把某一有机化合物对不同波长辐射的吸收情况记录下来，就成为这一化合物的吸收光谱。吸收光谱分子结构返回分子的吸收光谱的表示方法吸光度A－波长λ曲线百分透过率T%－波长λ曲线I0为入射光强度，Il为透过光的光强度返回能量约束原理：能量恰好等于分子中某2个能级间的能量差的电磁波才有可能被分子吸收。1.3能量约束原理和选律选律：在满足能量约束原理的条件下，不是任意2个能级间都可

4、以发生能级跃迁的，只有那些遵循跃迁规律的能级间才有可能发生能级跃迁。返回2紫外光谱2.1基本原理2.2紫外光谱与有机分子结构2.3紫外光谱在有机分子结构分析中的应用返回(UltravioletAbsorptionSpectroscopy)2.1基本原理真空紫外区普通紫外区可见光区100nm200nm400nm800nm辐射易为空气中的氮、氧吸收，必须在真空中才可以测定，对仪器要求高空气无吸收，在有机结构分析中最为有用。空气无吸收，在有机结构分析中最为有用。(1)紫外光的波长范围返回(2)紫外光谱的产生ABABABσ*反键分子轨道σ成键分子轨

5、道A、B原子轨道形成A-B分子σ轨道示意图返回A原子轨道σ*σB原子轨道UV光样品槽基态激发态E1-E0=hνA、B原子轨道形成A-B分子σ轨道示意图返回由紫外线吸收引起的电子跃迁类型σσ*ππ*n△E电子跃迁的类型不同，实现跃迁所需的能量不同，跃迁能量越大，则吸收光的波长越短。各种跃迁所需的能量跃迁顺序为：σ→σ*>n→σ*>π→π*>n→π*返回(3)紫外光谱的表示方法物质对电磁辐射的吸收性质用吸收曲线来描述。溶液对单色光的吸收程度遵守Lambert-Beer定律：A为吸光度I0为入射光强度Il为透过光的光强度ε为摩尔吸光系数c为溶液浓

6、度(mol/L)l为样品槽厚度返回谱带波长范围能级跃迁ε表征的分子结构K200～250nmπ→π*n→π*>10000100～3000共轭分子含杂原子饱和基团(助)B250～300nmπ→π*≥50～3000芳香化合物R300nm以上n→π*＜100含杂原子不饱和基团(生)E1180nmπ→π*＞10000芳香化合物E2200nmπ→π*≥7000芳香化合物返回2.2紫外光谱与有机分子结构2.3紫外光谱在有机分子结构分析中的应用紫外光谱主要用来判断含共轭体系，往往两个化合物中有相同的共轭结构，而分子的其它部分截然不同，却可以得到十分相似的紫

7、外谱图。返回例：已知一个有机化合物的UV谱有明显的B带吸收，但无精细结构；还有254nm(ε13000)强吸收和319nm(ε50)明显吸收。试问：该化合物是A还是B？返回3.1红外光谱法简介3.2红外光谱的基本原理3.3分子结构与红外光谱特征的吸收频率3.4各类化合物的红外光谱图3.5红外光谱在结构分析中的应用(InfraredAbsorptionSpectroscopy)3红外光谱(IR)返回(1)红外光谱法发展历程50年代初期，商品红外光谱仪问世。70年代中期，红外光谱已成为有机化合物结构鉴定的最重要的方法。近十年来，傅里叶变换红外的

8、问世以及一些新技术的出现，使红外光谱得到更加广泛的应用。3.1红外光谱法简介返回(2)红外光谱法的特点任何气态、液态、固态样品均可进行红外光谱测定；不同的化合物有不同的红外吸收，