第八章现代物理实验方法的应 用 目的:确定有机化合物的结构 方法:现代物理实验方法(四大谱) 1、紫外光谱( Ultraviolet Spectroscopy;UV ——测定有机物中共轮双键和芳香族化合物 2、红外光谱( Infrared Spectroscopy;IR) 测定有机物中宫能团 3、核磁共振谱( Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy;NMR)—测定有机物中不同类型 的氢的数目和位置
第八章 现代物理实验方法的应 用 目的：确定有机化合物的结构 方法: 现代物理实验方法（四大谱） 1、 紫外光谱（Ultraviolet Spectroscopy ; UV） ——测定有机物中共轮双键和芳香族化合物 2、红外光谱（Infrared Spectroscopy ; IR）—— 测定有机物中宫能团 3、核磁共振谱（Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy ; NMR）——测定有机物中不同类型 的氢的数目和位置
质谱( Mass spectroscopy;MS)——测 定有机物分子的分子量。 >方法特点: >1微量样品(1-5mg) >2测定时间短 >3.鉴定有机物结构速度快。 >重点:识谱、了解简单原理
►4、质谱（Mass Spectroscopy ; MS）——测 定有机物分子的分子量。 ►方法特点： ►1.微量样品（1－5mg） ►2.测定时间短 ►3.鉴定有机物结构速度快。 ►重点：识谱、了解简单原理
第 分子转边核磁共振电磁 波谱的一般概念 电磁波谱:V=C/入 ∨频率、H2、赫(单位时间内通过的波数) >入一波长nm纳米,1nm=109m >C速度3×1010cm/5 频率也可用波数表示:300nm >即300nm波长的光的波数为3333cm1
第一节 分子转边核磁共振 电磁 波谱的一般概念 ►电磁波谱：v=c/λ ►V——频率、H2、赫（单位时间内通过的波数） ►λ——波长nm纳米，1nm=10-9m ►c——速度 3×1010cm/s ►频率也可用波数表示：300nm ►即300nm波长的光的波数为33333cm-1
>能量与频率(波长)之间的关系 >△E=E2E1=hV=h*c 频率越高,获得的能量越大。 波长越短,获得的能量越大。 只有光子的能量恰好等于两个能级之间的 量差时(即)才能被吸收,通过仪器记录, 得分子吸收光谱图
►能量与频率（波长）之间的关系 ►∆E=E2-E1=hv=h*c/λ ►频率越高，获得的能量越大。 ►波长越短，获得的能量越大。 ►只有光子的能量恰好等于两个能级之间的能 量差时（即）才能被吸收，通过仪器记录， 得分子吸收光谱图
>分子吸收光谱可分三类: >1)转动光谱—分子所吸收的光能只能引起 分子的转动能级的变化。 >应用:测定键长和键角 >2)振动光谱(红外光谱)—分子所吸收的 光能引起振动能级的变化,(中红外区域) 应用—测定有机物中官能团。 >3)电子光谱(紫外光谱)一分子吸收的光能 使电子激发到较高能级产生很多谱线,把吸 收强度最大的波长电子光谱(紫外光谱)标
►分子吸收光谱可分三类： ►1）转动光谱——分子所吸收的光能只能引起 分子的转动能级的变化。 ►应用：测定键长和键角 ►2）振动光谱（红外光谱）——分子所吸收的 光能引起振动能级的变化，（中红外区域） 应用——测定有机物中官能团。 ►3）电子光谱（紫外光谱）－分子吸收的光能 使电子激发到较高能级产生很多谱线，把吸 收强度最大的波长电子光谱（紫外光谱）标 出
第二节紫外光谱 紫外光谱的产生 分子吸收光能后,使基态的电子(σ,π, n),跃迁到(σ,π*,m),所产生的吸收 光谱,叫紫外光谱 1σ-σ*,σ*能级最高 仅在200nm以下,才能观察,近在远紫外, 般饱和烃在远紫外吸收 2n电子跃迁 (1)n*跃迁
第二节 紫外光谱 ►一、紫外光谱的产生 ►分子吸收光能后，使基态的电子（σ， π， n)，跃迁到（σ* ，π* ，n *)， 所产生的吸收 光谱，叫紫外光谱。 ►1 σ－σ* ， σ*能级最高 ►仅在200nm以下，才能观察，近在远紫外， 一般饱和烃在远紫外吸收。 ►2 n电子跃迁 ►（1） n—π*跃迁
未共用电子对(n电子),激发跃入轨道,产 生的吸收带,称为R带,在200nm以上。 (2)n-0*跃迁 >在200m以下,远紫外吸收 >(3)π-0*跃迁 产生K吸收带,由于共轭作用,吸收带向长波 移动,产生由共轭双键产生的吸收带称为K带
►未共用电子对（n电子），激发跃入轨道，产 生的吸收带，称为R带，在200nm以上。 ►（2）n—σ* 跃迁 ►在200nm以下，远紫外吸收 ►（3） π—σ* 跃迁 ►产生K吸收带，由于共轭作用，吸收带向长波 移动，产生由共轭双键产生的吸收带称为K带
朗勃特——比尔定律 (光吸收的 量度) >把一束单色光(L)照射溶液,一部分光(I) 通过了溶液,而另一部分光被吸收,这种吸 收是与溶液中物质的浓度(C)和液层的厚度 (L)成正比。 > Lambert-Beer定律:A=ECL=-|ogI/o >A=吸光度C摩尔浓度 液层厚度 E吸收系数(消光系数)
►二、朗勃特——比尔定律 （光吸收的 量度） ►把一束单色光（IO）照射溶液，一部分光（I） 通过了溶液，而另一部分光被吸收，这种吸 收是与溶液中物质的浓度（C）和液层的厚度 （L）成正比。 ►Lambert-Beer 定律：A＝ECL＝－logI/I0 ►A= 吸光度 C——摩尔浓度 L—— 液层厚度 ►E——吸收系数（消光系数）
>光谱图: >纵坐标—吸收强度(A)横坐标—波长 (nm >介绍R,K,B,E吸收带 >1.R吸收带入270nm以上,此类化合物 >跃迁的能量小,处于长波方向。 >2.K吸收带:共轭分子的特征吸收,借此可判断化 分物中共轭结构,随着共轭系统增大,跃迁所需 能量小,K吸收长波 >3.B吸收带——是分解的特征吸收带 4.E吸收带——芳香族化合物的特征吸收带
► 光谱图： ► 纵坐标——吸收强度（A） 横坐标——波长 （nm） ► 介绍R，K，B，E吸收带 ► 1．R吸收带 入270nm以上，此类化合物 ► 跃迁的能量小，处于长波方向。 ► 2．K吸收带：共轭分子的特征吸收，借此可判断化 分物中共轭结构，随着共轭系统增大， 跃迁所需 能量小，K吸收长波 ► 3．B吸收带——是分解的特征吸收带 ► 4．E——吸收带——芳香族化合物的特征吸收带
UV与有机物分子结构的关系 >200-400nm近紫外区 >适用于共轭结构的分子 >共轭链连有末共用电子的基因 >产生Pn共轭,入max向长波方向移动,把这样 的基因称为助色基团。 >发色基:苯醌茎亚硝基
►三、UV与有机物分子结构的关系 ►200-400nm 近紫外区 ►适用于共轭结构的分子 ►共轭链连有末共用电子的基因 ►产生P-π共轭,入max向长波方向移动，把这样 的基因称为助色基团。 ►发色基：苯醌茎 亚硝基