第八章有机化合物的波谱分析 81分子吸收光谱和分子结构 就波动而音,光子流有一定的波长:D=c/ U振动频率,单位麟Hz) c光速,近似看成是常数3*101厘米/秒(cm/s) λ波长,单位厘米(cm) 按波长顺序排列得到光谱,光谱可划分成若干区域。 就粒子而言,光量子具有能量(B,其值与频率成正比: E=hu=hc/a E光子能量,单位焦(J) 普朗克(P1anck)常数,6.62*103焦秒(Js) U频率 rganIc C emIstry
第八章 有机化合物的波谱分析 8.1 分子吸收光谱和分子结构
电磁波谱与波谱分析方法 波长hm 100200 40078031033*1043*105108 波长m 0.10.2 0.40.783 30 300 红外光 光谐区域x光远案坐外光可见光近红中红远红微波天线 外光 电波 外外外 吸收米能内层 分子原子 后的变化电子 分子振动及转 价电子迁 动能级的变化 转动核跃 能级 变化 迁 波数cm 1055:104 25+104 25800128203333 333 33 rganIc C emIstry
电磁波谱与波谱分析方法
8.2红外吸收光谱 8.2.1分子振动和红外光谱 分子振动的类型 分子吸收红外光能量大小与原子振动能级能量相 当,产生振动能级跃迁,表现出红外吸收光谱。 1)伸缩振动(键长变,键角不变) √/k(1/M1+1/M2) k(1/M1+1/M2) 2 2丌C 成键两原子振动频M1,M2成键两原子的质量 k键的力常数 a—波数c光速 rganIc C emIstry
8.2 红外吸收光谱 8.2.1 分子振动和红外光谱
1伸缩振动 对称仲缩振动u2850cm1 非对称伸缩振动as2930cm1 2)弯曲振动(键长不变,键角变) 面内弯曲(δ 面外弯曲(? 2弯曲振动 剪式 摇式 摆式 扭式 rganIc C emIstry
1.伸缩振动 2.弯曲振动
822有机化合物基团的特征频率 重要官能团吸收区域 倍频区 指纹区(低频区) 3700cm-1官能团吸收区(高频区) 1600cm1 不是 Y-H2500=221001800Y=Z伸缩YC伸缩,弯曲 O-H C=0 正好 c-C 使 2400 C≡C 倍数NH绪 C≡N CEN 偏低C-H C=C=C C=C o-C C=N=0 精细结构 rganIc C emIstry
8.2.2 有机化合物基团的特征频率
官能团 吸收波数/cm1 化合物类型 O-H 3100-3700 醇、酸 NH--H 3300-3500 胺、酰腔 C—H 3300-3500 炔 CH--H CH=—H 3000-3100 烯、不饱和键 >CH-H,一CH2-H 2800-3000 烷基 各种官能团的红外特征吸收带 CO H 2700-2800 C≡N 2000-2400 醛腈炔 C≡C 2000-2400 >C=0 1650-1870 醛、酮、酸、羧酸衍生物 >C=CC=N 1550-1650 亚胶 C—CH2,C—CH 1200-1550 烃 C一N 1030-1360 胺、酰腔 C-O-CC-OH 1000-1300 醚、醇 C一F 1000-1300 氟代物 =C-H 650-1000 650-1000 烯胺 C—C1,C-Br 650-800 卤代物
有奇数原子序数或原子质量(或两者都有)的元素 8.3 在磁场的作用下会发生核磁共振(NMR)现象。 核磁共振谱 1H8c1F23411P都能自旋 HNHR的基本原理 1.原子核的自旋 1mg=-b逆磁场 山 △E f△H↑△E↑ 温 外 83.1核磁共 一↑m=号顺磁场磁 振的产生 场 外磁场强度Ho rganIc C emIstry
8.3 核 磁 共 振 谱 8.3.1核磁共 振的产生
不同质子的化学位移 质子的化学环境。值质子的化学环境8值 H-C-R 0.9-1.8 H-C-NR 2.2-2.9 832化 学位移 HCCC1.92.6 H-C-Cl 3.1-4.1 H-CC=02.1-2.5 H-C-Br 2.7—4.1 H-C=C 2.5 HC-O 3.3-3.7 HC-Ar 2.3-2.8 HN-R 1.0-3.0 H-C=C- 4.5-6.5 H-0-R 0.5-5.0 H-Ar 6.5-8.5 H-0-Ar 6-8b H 9.0-10 H-0 10-13 rganIc C emIstry
8.3.2 化 学位移
三.HNMR的自旋偶合与自旋裂分 1.磁等性质子与磁不等性质子 等性质子 一组质子: HH CH COCH H H H2 CH HH Br Br C-H H-C 对映体 Cl CH Cl CH rganIc C emIstry
磁不等性质子: Br Hδ=5.3 CHCH Cl CH CHCICH C-C CH H6=5.5 二组质子 二组质子 三组质子 A C C H H -.-C cn非 H C C 用A取代H Br 对映 H体 H·-C CH H3C、 C Br H.-C CH 五组质子 Br rganIc C emIstry