文档介绍：有机化学
第八章现代物理实验方法在有机化学中的应用
电磁波谱与分子吸收光谱的关系;
四谱的基本原理和应用;
四谱与分子结构的关系;
解析简单的红外光谱和核磁共振谱。
红外光谱和有机官能团的关系;
核磁共振谱中得到的结构信息。
主要内容
重点难点
早期的分析方法:
液体物质
——测沸点、折射率、旋光度; 化学方法等
固体物质
——测熔点; 化学方法等
局限性:
物理法测定需要样品量大
化学法分析结构操作较复杂,不易进行。
有机化合物结构研究方法
吗啡碱结构的测定,从1805年开始研究,至1952年完全阐明,历时147年。
现代有机化合物结构研究方法
元素分析——元素组成
质谱(MS)——分子量及部分结构信息
红外光谱(IR) ——官能团种类
紫外—可见光谱(UV /Vis)——共轭结构
核磁共振波谱(NMR)
—— C-H骨架及所处化学环境
X-射线单晶衍射——立体结构
有机波谱法特点
(1) 样品用量少,一般2~3mg(可<1mg)
(2) 除质谱外,无样品消耗,可回收
(3) 省时,简便
(4) 配合元素分析(或高分辨质谱),
可准确确定化合物的分子式和结构
1 电磁波
电磁波是电磁场的一种运动形态
其运动以光速C在空间传播;具有波粒二象性。
光的波动性:可用波长λ、频率ν或波数σ来描述
光的粒子性:可用光量子的能量来描述。
普朗克常数h = ×10-34 J·s。
8-1 波谱分析的一般概念
波长不同的电磁波性质不同,根据电磁波的波长划分为几个不同的区域。
电磁波谱
2 分子吸收光谱
用电磁波照射有机分子时,分子会吸收与分子内能级差相当的电磁波,引起分子振动、转动或电子运动能级跃迁。
①转动光谱:谱线,在远红外-微波区测键长及键角
②振动光谱:谱带,在中红外区测官能团
③电子光谱:谱带,在可见-紫外区测共轭结构
用途
3 波谱分析方法
紫外光谱(ultraviolet spectroscopy UV);
红外光谱(infrared spectroscopy IR);
核磁共振谱(nuclear ic resonance NMR);
质谱(mass spectroscopy MS)。
在学习四谱时,把有关理论背景的讨论减少到最低程度,重点放在谱图和分子结构之间的关联上。