16-有机化合物的结构表征 PPT课件.ppt

16-有机化合物的结构表征_PPT课件第16章有机化合物的结构表征
2018/1/1
1
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:
物理量测定需要样品量大,
化学方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
2018/1/1
2
有机化合物结构现代研究方法
元素分析——元素组成
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
质谱(MS)——分子量及部分结构信息
X-射线单晶衍射——立体结构
2018/1/1
3
有机化合物的结构鉴定是有机化学基本知识的重要组成部分。二十世纪五十年代发展起来的波谱法,为有机化合物的结构鉴定缩短了时间。最常用的波谱包括紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱,具有快速、准确、取样少,且不破坏样品等优点,已成为有机化合物结构分析的有力工具。
2018/1/1
4
第一节电磁波的一般概念
一、光的频率与波长
光是电磁波,有波长和频率两个特征。电磁波包括了一个极广阔的区域,从波长只有千万分之一纳米的宇宙线到波长用米,甚至千米计的无线电波都包括在内,每种波长的光的频率不一样,但光速都一样
即3×1010cm/s。
频率的另一种表示方法是用波数,即在1cm长度内波的数目。
如波长为300nm的光的波数为1/300×10-7=33333/cm-1。
2018/1/1
5
二、光的能量及分子吸收光谱

每一种波长的电磁辐射时都伴随着能量。
E=hυ=hc/λ h-普郎克常数(×10-)

分子吸收幅射,就获得能量,分子获得能量后,可以增加原子的转动或振动,或激发电子到较高的能级。但它们是量子化的,因此只有光子的能量恰等于两个能级之间的能量差时(即ΔE)才能被吸收。
所以对于某一分子来说,只能吸收某一特定频率的辐射,从而引起分子转动或振动能级的变化,或使电子激发到较高的能级,产生特征的分子光谱。
2018/1/1
6
第二节红外光谱( I R )
物质吸收的电磁辐射如果在红外光区域,用红外光谱仪把产生的红外谱带记录下来,就得到红外光谱图。
所有有机化合物在红外光谱区内都有吸收,因此,红外光谱的应用广泛,在有机化合物的结构鉴定与研究工作中,红外光谱是一种重要手段,用它可以确证两个化合物是否相同,也可以确定一个新化合物中某一特殊键或官能团是否存在。
一、红外光谱图的表示方法
红外光谱图用波长(或波数)为横坐标,以表示吸收带的位置,用透射百分率(T%)为纵坐标表示吸收强度。
2018/1/1
9
二、红外光谱的产生原理
红外光谱是由于分子的振动能级的跃迁而产生的,当物质吸收一定波长的红外光的能量时,就发生振动能级的跃迁。研究在不同频率照射下样品吸收的情况就得到红外光谱图。

(1)伸缩振动——成键原子沿着键轴的伸长或缩短(键长发生改变,键角不变)。
2018/1/1
10