661-2、重点掌握四大谱的应用;.ppt
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1、1、了解核磁共振光谱、红外光谱、质谱和紫外光谱的原理; 2、重点掌握四大谱的应用;,第八章 现代物理实验方法的应用,核磁共振光谱、红外光谱、质谱和紫外光谱的应用, x UV IR 微波 无线电,8.1 电磁波谱的一般概念,8.1.1 光的波粒二象性,波动性 c = f,2. 粒子性 E = h,8.1.2 电磁波谱的区域,频率(Hz),8.1.3 分子吸收光谱,E = E转动 + E振动 + E电子,Ultraviolet Spectroscopy,IR,近紫外区:200400 nm 远紫外区:4200 nm,8.2 紫外和可见光吸收光谱,8.2.1 紫外光谱,定义:分子吸收一定波长的紫外光时
2、,引起电子能级的跃迁, 从低能级跃迁到高能级,所产生的光谱称为紫外光谱。,2. 范围:4400 nm,8.2.2 电子跃迁的类型,* * ,1) n-*: R带, max 200 nm 2) n-*: max 200 nm 3) -*: k带,乙烯在远紫外 4) 其他:-*,-*,-*,例如:对甲基苯乙酮在甲醇中:,8.2.3 紫外光谱,一、紫外光谱图,横坐标: 波长(nm),纵坐标:A 或 ,max,二、计算方法,A 吸光度 = Io/I,Io 吸光度入射光强度,I 透过光强度,A = cl,c 物质浓度 mol/l;l 溶液长度 cm, 摩尔消光系数,对甲基苯乙酮在甲醇中: max = 2
3、52 nm, = 12300,三、表示方法,8.2.4 紫外光谱同有机化合物分子结构的关系,一、相关定义,1. 发色团:能够吸收可见紫外光(200800 nm)的孤立原子团,2. 助色团:本身没有吸收带,但如和发色团相连,能够使吸 收波长向波长变长方向移动,并使吸收强度增加,例如:-OH,-NH2,-OR,-NHR,-SH,-X,Example,CH3-(CH=CH)n-CHO,二、结构的影响,1. 共轭链的影响,结论:共轭链越长,最大吸收波长max越长。,2. 基团的影响,结论:共轭链上连有的基团越多,最大吸收波长越长。,练习: 下列化合物的最大吸收波长最长的是,二、红外光谱的定义:化合物分
4、子的瞬间偶极矩的变化的振动,8.3 红外光谱,8.3.1 红外光谱的基本原理,一、分子振动的类型,1. 伸缩振动(键长变化,键角不变),2. 弯曲振动(键角变化,键长不变),三、虎克定律,=1/2(k/)1/2,振动频率折合质量: = m1m2/ (m1+m2),化学键力常数:k,波数为波长的倒数: = 1/2 (k/)1/2,8.3.2 红外光谱图,一、表示方法,横坐标:波数4000600 cm-1,2. 纵坐标:红外光的透过率T(%),二、红外光谱的分区,1. 高频区:特征谱带区, 40001400 cm-1,2. 指纹区:1400600 cm-1,8.3.3 影响官能团的吸收位置的因素,
5、一、诱导效应,二、共轭效应,三、空间效应,1693 1663,-CO- 1675 1622 -OH 3605 2843,四. 氢键效应,8.3.4 常见有机化合物的红外光谱数据,单取代: 690710, 730770 双取代: 邻位: 730770 间位: 690710, 750810 对位: 810830,一. 烷烃:,二. 烯烃: C=C-H:30003100; C=C: 16201680,三. 炔烃: CC-H: 31003300, CC: 21002260, CC: 630,四. 芳烃: Ar-H: 3030, C=C: 1500, 1580, 1600;,-OH(游离):350036
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- 661 重点 掌握 四大 应用
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