波谱分析论文
波谱分析技术在光谱分析中的应用
波谱分析技术在光谱分析中的应用光谱分析作为一种重要的分析技术,已经发展了几十年,而近年来随着光谱仪技术的不断进步以及数据分析方法的完善,光谱分析技术已经成为了许多领域中不可或缺的分析手段。
而波谱分析技术,则是在这些技术中其中一个相当重要的分析方法。
本文将从波谱分析技术的原理入手,详细探讨波谱分析技术在光谱分析中的应用。
一、波谱分析技术原理波谱分析技术最基本的原理在于傅里叶变换,其相信大家已经非常熟悉了。
简单来说,傅里叶变换可以将时间域信号(如光信号、电信号)转换成频域信号,从而通过分析频域信号,来判断信号的成分。
在光学中,使用光谱仪来将物质发出的光分离成不同的波长,即可获得物质在不同波长下发射或吸收的光谱图。
而对于光谱分析而言,傅里叶变换则是对光谱信号进行重要的处理手段。
二、波谱分析技术在光谱分析中的应用由于波谱分析技术在理论层面上已经确立,因此其在实际光谱分析中已经应用非常广泛,下面就分几方面进行详细介绍:1. 光谱反演由于波谱分析技术的原理,在光谱反演技术中也经常会使用到。
光谱反演技术可以根据物体辐射的光谱信息(一般在红外波段),来反演其具体的化学组分或者物理性质等信息。
然而在实际应用中,由于测量本身的误差,缺失波段等问题,光谱反演问题往往变得比较复杂,因此波谱分析技术也逐渐地应用到了该领域中。
波谱分析技术在光谱反演中的最大优点在于其可以帮助处理大量的光谱数据,从而提高反演的精度和可靠度。
2. 光谱图分析在实际的光谱分析中,我们常常只有一张光谱图,而需要从中提取信息。
这时候波谱分析技术也可以派上大用场。
例如,常见的光谱图的质控问题,例如相对强度的偏差,或者波长的偏差等问题,都可以通过波谱分析技术处理来解决。
此外,波谱分析技术在光谱过滤、光谱增强和光谱线比对等方面也可以发挥重要的作用。
3. 光谱匹配在实际应用中,我们也经常需要将光谱与库中的模板进行匹配,以确定光谱的来源或者物质的组成。
此时,波谱分析技术同样可以进行使用。
论述现代有机波谱分析
论述现代有机波谱分析现代有机波谱分析是一种用于确定有机化合物结构和研究其化学性质的重要方法。
它基于不同类型的波谱技术,通过对有机分子的吸收、发射或散射信号进行定性和定量分析,从而获取有关分子结构和化学键的信息。
以下是几种常见的现代有机波谱分析方法:1. 红外光谱(IR):红外光谱是一种通过测量有机分子在红外光波段上吸收的能量来确定分子中功能性基团的方法。
它可以提供有关分子中的双键、三键、羟基、胺基、酯基等的信息。
2. 核磁共振(NMR):核磁共振是一种测量有机分子中核自旋在外磁场作用下状态的方法。
它可以提供有关氢原子(^1H NMR)或碳原子(^13C NMR)的信息,包括它们的化学位移、耦合常数、化学环境等,从而帮助确定有机分子的结构。
3. 质谱(MS):质谱是一种通过测量有机分子中带电粒子(离子)的质量和相对丰度来确定分子组成的方法。
它可以提供有关分子的分子量、分子离子峰、裂解峰等信息,以及部分结构信息。
4. 紫外-可见光谱(UV-Vis):紫外-可见光谱是一种测量有机分子在紫外和可见光波段上吸收或发射的能量的方法。
它可以提供有关分子的共轭体系、电子跃迁等信息。
5. 荧光光谱:荧光光谱是一种测量有机分子在受到激发后发射荧光的能量的方法。
它可以提供有关分子的构象、环境和相互作用等信息。
6. 偏振光光谱:偏振光光谱是一种测量有机分子对偏振光的吸收和散射行为的方法。
它可以提供有关分子的结构、晶体形态、对称性等信息。
以上仅是现代有机波谱分析的几种常见方法,它们结合使用可以提供全面的有机分子分析,帮助确定有机化合物的结构和性质。
同时,这些方法也可以与其他分析技术(如色谱法)结合使用,以提高分析的准确性和灵敏度。
现代波谱分析研究进展 综述
现代波谱分析研究进展摘要:介绍了波谱分析技术的基本原理及进展,主要阐述了红外光谱,紫外光谱,核磁共振和质谱应用于分析的基本原理,及近几十年来在有机物质鉴定,石油化工,生物化学等方面的应用研究,并对各分析技术的研究现状及新技术的研究进展作综述,并对未来予以展望。
关键词:波谱分析,紫外光谱,红外光谱,核磁共振,质谱,研究进展0 前言近三四十年来,随着科技的发展,技术的革新和计算机应用,波谱分析也得到迅速发展。
而各种波谱测量技术的出现及其迅速发展,也使得以紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱和质谱为代表的波谱分析技术得到了普遍应用。
现在波谱分析技术已成为测定其结构的常用手段[1],这就使有机分析能力、分析速度、样品需要量等重要方面都取得了很大的进步。
目前,在化学工业、石油化工、橡胶工业、食品工业、医药工业等方面都有着广泛的用途,同时对有机化学、生物化学等的研究与发展也起着积极的推动作用。
1 波谱分析基本原理波谱分析主要是以光学理论为基础,以物质与光相互作用为条件,建立物质分子结构与电磁辐射之间的相互关系,从而进行物质分子几何异构、立体异构、构象异构和分子结构分析和鉴定的方法,其具有快速,灵敏,准确等特点,还具有样品用量少,不破坏样品等优点。
波谱法主要包括红外光谱、紫外光谱、核磁共振和质谱,简称为四谱。
除此之外还包含有拉曼光谱、荧光光谱等,波谱法的种类也将越来越多。
2 红外光谱分析(IR)2.1 红外光谱简介分析原理:波数13000cm- 1至 10cm- 1或波长0175 至1000μm之间称为红外区, 在此范围内的物质吸收红外辐射后, 因分子振动、转动、或晶格等运动产生偶极矩变化, 形成可观测的红外光谱。
红外吸收带的位置和强度变化成化合物的特性, 是光谱定性和定量分析的基础。
鉴于其专属性强各种基因吸收带信息多, 故可用于固体、液体和气体定性和定量分析[2]。
继傅立叶变换红外(FTIR) 光谱法后, 又相继出现了时间分辨光谱, 步进扫描光谱, 基体分离光谱,光声光谱, 光热光谱及多维光谱分析技术等。
《波谱解析》课程教学方法实践论文
《波谱解析》课程教学方法研究与实践摘要:简述了《波谱解析》课程教学方法存在的主要问题,结合自身课堂教学,阐述了《波谱解析》课程教学方法的改革措施,如提高兴趣点,突出形象性,强调重难点,慎选考核方式,提高自学能力等,通过以上措施,提高了本门课程的教学效果。
关键词:波谱解析教学方法实践《波谱解析》课程是化学教育、应用化学、有机化学等化学类专业本科生及研究生的专业必修课程,也是制药、药学、中药等药学类专业及相关专业本科生及研究生的专业基础课,主要讲授紫外光谱(uv)、红外光谱(ir)、核磁共振光谱(nmr)和质谱(ms)的基本原理、特征、规律及图谱解析技术,并介绍这四大光谱解析技术的综合运用,培养学生掌握解析简单有机化合物波谱图的能力[1]。
在近几年的教学中。
我们发现一个较为普遍的问题:学生普遍反映《波谱解析》中各大光谱学的基本原理及基本内容过于抽象,难以理解,更不用说让他们运用所学的相关知识去识图、解图,最终推测出未知化合物的结构,因此学习波谱的热情不高,上课疲于应付,坐等下课,学习效果非常不理想。
鉴于该门课的对专业课的重要性和未来考研、工作的实用性,根据本门课程的教学内容特点,我们大胆地对课程的教学方法进行了一系列改革,并进行了课程实践活动,有力地扭转了课程枯燥难懂、空洞抽象的印象,学生对该门课程的学习热情的提高有了质的飞跃。
现将教学中的体会总结如下:一、寻找课程兴趣点,突出实用性教学本身是一门艺术。
启发兴趣,调动学生学习积极性,使学习成为学生自觉的行动,是教师教学成功的关键。
兴趣是最好的老师,激发学生学习《波谱解析》的兴趣,是解决学生学习问题的关键。
因此,在教学中寻找兴趣点,用兴趣点带动学生学习的热情,是较为有效的方法。
如第一节课介绍《波谱解析》在新药合成鉴定方面的应用,《波谱解析》的发展历史和通过波谱研究获得诺贝尔奖的化学家[2],如 1951年诺贝尔物理学奖授予美国加利福尼亚斯坦福大学的布洛赫和美国马萨诸塞州坎伯利基哈佛大学的珀塞尔,以表彰他们发现了核磁精密测量的新方法及由此所作的发现;1966年诺贝尔物理学奖授予法国巴黎大学,高等师范学校的卡斯特勒,以表彰其发现和发展了研究原子中赫兹共振的光学方法;2003年10月6日,瑞典卡罗林斯卡医学院宣布74岁的美国科学家保罗·劳特布尔和70岁的英国科学家彼得·曼斯菲尔德为本届诺贝尔医学奖的得主,为核磁共振成像仪奠定了基础。
有机波谱分析 期中论文
紫外光谱在化学中的应用姓名:苏超俊应用化学(精细化工)学号:20091811338中文摘要:紫外光谱涉及电子在分子轨道上的跃迁以及各种跃迁对应的吸收带对结构的依赖关系。
虽然紫外吸收带的数目少,峰宽且平,对结构的敏感性差,但作为辅助方法,在结构测定中仍很有用途。
紫外光谱中总结的一些经验规律可用于推断共轭系统及发色团的存在,或用于验证其它方法推演的结构。
紫外分光光度计应用广泛,是常规测试仪器之一,操作简单,方便易行。
ABSTRACT: UltraViolet Absorption Spectrometry involves molecular orbitals during electron transfer processes and various transition corresponding to the absorption band of structural dependencies. Although the amount of UV absorption is very small, peak width is smooth, the sensitivity is bad to the structure. As an auxiliary method, it’s still useful in the structure determination.In the Ultraviolet spectroscopy to summarize some experience rule,in order to inference the existence of the Conjugated system and chromophores,or verficicate the structure in the other methods .Ultraviolet spectrophotometer is used widely, is one of the conventional testing apparatus, simple operation, convenient and easy to operate.关键词:紫外光谱、跃迁、共轭KEY WQRDS:UltraViolet Absorption Spectrometry /Transition/Conjugate一、紫外光谱的基本原理1、紫外吸收的产生这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁,因此又称电子光谱。
波谱在有机化合物结构分析中的应用
波谱在有机化合物结构分析中的应用摘要: 红外光谱,紫外光谱,核磁共振谱以及质谱是现代仪器分析中的常用方法,本文总结了这些现代仪器分析方法在有机化学中应用;本文将结合有机化合物结构解析的一些实例,对这四种测试方法进行总结和分析,为进一步掌握常见波谱的基本理论和有机化合物谱图解析提供指导。
关键词: 红外光谱;紫外光谱;核磁共振谱;质谱;结构解析Abstract:Infrared spectrum, ultraviolet spectrum, nuclear magnetic resonance spectrum and mass spectrum is the commonly used method in modern instrument analysis, this paper summarizes these method applied in the organic chemistry; In this paper, some examples of structural analysis of organic compounds, summarized and analyzed for these method, in order to further grasp the basic theory and common spectrum of organic compounds to provide guidance spectra resolution.Keywords:infrared spectrum;ultraviolet spectrum;nuclear magnetic resonance;mass spectrum;structure analysis波谱分析是一种重要的分析手段,它广泛应用于有机化合物的结构解析和定量分析。
一般而言,有机化合物的结构分析需要解决三个问题:一是分子中含有哪些基团;二是基团之间是如何连接的,包括他们的空间排列;三是提出并验证整个分子结构模型。
波谱分析结课论文【范本模板】
波谱分析结课论文-—-波谱分析的主要方法及应用学院:物理化学学院专业:应用化学1001学号:311013030103姓名:郝一影波谱分析的主要方法及应用波谱分析主要是以光学理论为基础,以物质与光相互作用为条件,建立物质分子结构与电磁辐射之间的相互关系,从而进行物质分子几何异构、立体异构、构象异构和分子结构分析和鉴定的方法。
波谱法是化合物结构测定和成分分析的重要手段.近30年来,由于科学技术的发展,波谱学与电子学、计算机科学的紧密结合,波谱法取得了极大的发展,从根本上改变了化学研究的方法,特别是有机化合物的结构分析方法。
紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱(氢谱和碳谱)、质谱等波谱方法已经迅速取代了传统的鉴定方法,成为化学研究强有力的工具。
波谱分析法具有优点突出,广泛应用等特点,它的应用大大缩短了复杂化合物结构测定的时间,也使很多过去难以解决的问题,如生命科学中蛋白质、核酸、多糖的结构测定等迎刃而解,促进了科学的发展。
目前,波谱法已经迅速渗透到生物化学、植物化学、药物学、医学、农业、商业等各个领域,在科学研究和国民经济各个部门得到广泛应用。
随着科技发展和分析要求的不断提高,使得科研工作者对波谱分析法也在不断创新。
前言从19世纪中期至现在,波谱分析经历了一个漫长的发展过程。
进入20世纪的计算机时代后,波谱分析得到了飞跃的发展,不断地完善和创新,在方法、原理、仪器设备以及应用上都在突飞猛进。
波谱法主要包括红外光谱、紫外光谱、核磁共振和质谱,简称为四谱。
除此之外还包含有拉曼光谱、荧光光谱、旋光光谱和圆二色光谱、顺磁共振谱。
波谱法的种类也越来越多。
四谱是现代波谱分析中最主要也是最重要的四种基本分析方法。
四谱的发展直接决定了现代波谱的发展。
在经历了漫长的发展之后四谱的发展以及应用已渐成熟,也使波谱分析在化学分析中有了举足轻重的地位。
一、波谱分析的方法1、紫外——可见光谱1.1紫外光谱的原理紫外和可见光谱(ultraviolet and visible spectrum)简写为UV.在紫外光谱中,波长单位用nm(纳米)表示。
分析光谱的原理与应用论文
分析光谱的原理与应用论文引言光谱分析是一种广泛应用于科学研究、工业制造和医学诊断等领域的技术。
通过分析物质辐射或吸收的电磁波谱线,我们可以获得有关物质结构、组成和性质的信息。
本文将介绍光谱分析的基本原理,并探讨其在不同领域的应用。
光谱分析原理光谱分析基于物质与辐射之间的相互作用关系,通过测量物质对不同波长的电磁波的吸收、发射或散射,以获得物质的光谱信息。
以下是常见的光谱分析方法:1.吸收光谱:当物质吸收电磁辐射时,会产生特定的吸收谱线。
吸收光谱通过测量物质对不同波长光的吸收强度,可以确定物质的组成、浓度和反应动力学等信息。
2.发射光谱:物质在受到能量激发后,会发射出特定波长的光。
发射光谱通过测量物质辐射的发射强度,可以确定物质的元素组成和能级结构等信息。
3.拉曼光谱:拉曼光谱是一种散射光谱,通过测量物质散射光的频移,可以获得物质的分子振动信息,从而确定其结构和化学键类型。
4.荧光光谱:当物质受到激发后,会发出能量较低的荧光光。
荧光光谱通过测量物质荧光光的发射强度和波长,可以得出物质的激发态能级和分子结构信息。
光谱分析应用光谱分析在各个领域都有广泛的应用。
以下列举几个典型的应用案例:1.环境监测:光谱分析可用于检测空气、水和土壤中的污染物。
通过测量特定污染物吸收或发射的光谱,可以快速准确地确定污染物的种类和浓度,为环境保护和治理提供科学依据。
2.食品安全:光谱分析可用于检测食品中的有害物质,如农药残留、重金属和防腐剂等。
通过测量食品中特定物质的吸收光谱,可以判断食品是否符合安全标准,确保食品质量和健康。
3.药物分析:光谱分析在药物研发和质量控制中扮演重要角色。
通过测量药物光谱,可以确定药物的结构、纯度和含量,为药物研发和生产提供关键数据。
4.材料科学:光谱分析可用于表征材料的组成和微观结构。
通过测量材料的吸收、散射或发射光谱,可以了解材料的光学、电子和物理特性,从而指导材料的设计和应用开发。
5.医学诊断:光谱分析可以应用于医学诊断,如通过测量体液中特定代谢物的光谱,可以确定身体健康状况和疾病风险。
波谱分析
(2)振动光谱
分子所吸收的光能引起震动能级的跃迁,吸收波长大多位于 2.5~16μm内(中红外区内),因此称为红外光谱。
(3)电子光谱
分子所吸收的光能使电子激发到较高能级(电子能级的跃迁) 吸收波长在100—400nm,为紫外光谱。
红外吸收光谱 ( 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。
小结:
紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)核磁共 振谱(NMR)是物质吸收特定波长的电磁波而 引起分子某种类型的能级跃迁所产生的吸收光 谱。而质谱(MS)不是吸收光谱,它是分子受 到高能粒子碰撞产生的不同质荷比的碎片离子 的分布图。
华中科技大学
2010 年度硕士论文答辩 谢谢您的观看
与经典的化学方法相比较,波谱方法不仅具有 快速、灵敏、准确、重现性好等优点,而且需要样品 量少;除质谱外,用过的样品还可以回收利用。现在 波谱法的应用范围已扩大到整个有机化学及其相关领 域。
分子吸收光谱可分为三类:
(1)转动光谱
分子所吸收的光能只能引起分子转动能级的跃迁,转动能级 之间的能量差很小,位于远红外及微波区内,在有机化学中用处 不大。
核磁共振谱 (NMR)
核磁共振技术是珀塞尔(Purcell)和布洛(Bloch) 始创于1946年(获1952年诺贝尔物理学奖),至今已有 六十年的历史。自1950年应用于测定有机化合物的结构 以来,经过几十年的研究和实践,发展十分迅速,现已 成为测定有机化合物结构不可缺少的重要手段。 从原则上说,凡是自旋量子数不等于零的原子核, 都可发生核磁共振。但到目前为止,有实用价值的实际 上只有H1,叫氢谱,常用1HNMR表示;13C叫碳谱,常 用13CNMR表示。
波谱分析论文
波谱分析法推断化合物的结构Using the method of spectrum analysis to conjecturethe structure of compound摘要:近年来,在探究有机分子和生物大分子化学结构的各类方法中,波谱分析已经成为最可靠、最有效的分析手段,主要包括:紫外光谱、红外光谱、质谱和核磁共振等。
本文主要阐述了几种光谱的检测原理和研究进展,并分别用3种不同的方法来推断确定未知化合物的结构。
关键词:波谱分析,红外,紫外,质谱,核磁共振1概述早在19世纪50年代,人们就开始应用目视比色法。
19世纪末就已经开始了红外和紫外光谱测定,进入20世纪,随着科学技术的发展,仪器性能大大提高,实验方法不断改进和革新,特别是计算机的应用,使波谱法得到了突飞猛进的发展。
近年来,新应用以及新方法不断涌现。
波谱分析主要是以光学理论为基础,以物质与光相互作用为条件,建立物质分子结构与电磁辐射之间的相互关系,进行物质分子几何异构、立体异构、构象异构和分子结构分析和鉴定的方法。
波谱法是建立在物质光学光谱性质上的分析方法,其主要包括红外光谱、紫外光谱、核磁共振和质谱,简称为四谱。
除此之外还包含有拉曼光谱、荧光光谱、旋光光谱和圆二色光谱、顺磁共振谱。
波谱法的种类也越来越多。
由于波谱分析法具有快速、灵敏、准确、重现性好等优点,使其应用范围广泛,涉及到化学、化工、材料科学、医学、生命科学、环保、食品安全等领域。
2基本原理2.1红外光谱用一定频率的红外光照射分子,分子发生振动能级的跃迁。
分子的振动分为:伸缩振动(v)、弯曲振动(δ)。
产生红外光谱的必要条件是:①红外辐射光的频率与分子振动的频率相当,才能满足分子振动能级跃迁所需的能量,而产生吸收光谱。
②必须是能引起分子偶极矩变化的振动才能产生红外吸收光谱。
红外主要分为三个区域:近红外区(波数13330 cm-1~ 4000 cm-1)中红外区(波数4000 cm-1 ~ 650 cm-1)和远红外区(波数650 cm-1 ~ 12 cm-1)。
综述现代波谱分析的进展
综述现代波谱分析的进展学号:150309235 姓名:周静摘要:波谱分析主要是以光学理论为基础,以物质与光相互作用为条件,建立物质分子结构与电磁辐射之间的相互关系,从而进行物质分子几何异构、立体异构、构象异构和分子结构分析和鉴定的方法。
它主要包括:紫外——可见光谱、红外光谱、核磁共振、质谱、荧光光谱、拉曼光谱等。
本文对现代波谱分析的新方法、新成就及新应用进行简要的描述。
关键词:波谱法,紫外——可见光谱,红外光谱,核磁共振,质谱,进展,应用一、紫外——可见光谱法紫外——可见光谱法(也称紫外——可见分光光度法)是根据溶液中物质的分子或离子对紫外——可见光的吸收程度来确定物质的组成、含量,推测物质结构的分析方法。
其应用非常广泛:用于定量分析,定性分析和结构分析;无机和有机物的分析,配合物的组成及解离常数的测定等。
1 紫外可见光谱法的研究进展1.1、动力学光度法。
催化动力学光度法因其灵敏度高所需仪器设备简单而始终保持快速发展的势头。
其测定范围包括无机物、有机物,特别是生物和药物分析中得到较多应用。
例如在邻苯二甲酸氢钾- 氢氧化钠介质中,以钴( Ⅱ) 催化过氧化氢氧化DCF 偶氮胂的褪色反应为指示反应,测定中草药样品中的钴,方法的检出限为216 ×10 - 12 g/ mL。
利用催化反应的激活或抑制作用和酶法进行动力学光度法测定,扩大了方法的应用范围。
1.2、固相光度法。
将有色结合物吸附或萃取在固相离子交换树脂上,再在固相进行光度测定,往往是分离和富集同时完成,也可在高效液相色谱和流动注射分析中应用,利用导数技术可降低或消除噪声的影响,方法简单、快速、灵敏度高、选择性好、易于实现自动操作。
固相分光光度法作为一种新的痕量分析手段正在兴起,不断研究出新的固相载体,与其它技术联用更是增强了它的活力,拓宽了它的应用范围。
1.3、液相色谱和毛细管电泳光度检测。
光度法是液相色谱及毛细管电泳最常用的检测手段。
《天然化合物波谱解析》课程教学论文
《天然化合物波谱解析》课程教学论文摘要:《天然化合物波谱解析》是药物化学专业研究生一门难度较大的学位课程,该课程研究如何根据天然化合物的波谱研究其化学结构的课程.该文从本课程与相关课程之间的衔接关系,授课内容的选择、授课方法等三个方面讨论了本课程的教学方法和教学中应该注意的问题。
关键词:波谱解析课程天然化合物研究生教学方法《天然化合物波谱解析》是药物化学专业硕士研究生的学位课程,在我校药物化学硕士点已经开课20多年,目前国内多数中药学、药学专业硕士、博士研究生均开设本课程。
通过本课程学习,使学生掌握如何根据天然化合物的波谱尤其是四大光谱即核磁共振波谱(NMR)、质谱(MS)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)鉴定其化学结构。
从天然药物中提取分离得到单体化合物并鉴定其结构,是天然药物化学研究的经典方法,由于各种先进的色谱技术的发展,天然药物中化学成分的提取分离已经变得越来越容易,而结构研究主要依靠波谱技术,由于波谱解析相对来说比较困难,因此结构研究便是天然化合物研究的关键步骤。
我们在多年从事本科及研究生《天然化合物波谱解析》的教学工作,积累了一些经验,于2008年编写出版了《中药化学成分波谱解析》[1]。
2012年担任主编组织编写出版了全国高等院校中医药类专业卫生部“十二五”规划教材、全国高等医药教材建设研究会规划教材《波谱解析》[2]。
在多年的教学科研工作和编写论著的过程中,对于本课程的教学方法积累了一些经验,总结如下。
1 认清《天然化合物波谱解析》在同类专业课程中的地位中药类、药学类专业的研究生在本科阶段已经学习了《仪器分析》[3-4]、《天然药物化学》[5-6]等必修专业课程,可能选修过《有机化合物波谱分析》[7]、《波谱解析》等选修专业课程。
本课程是研究生在本科阶段学习相关课程后,在掌握了天然化合物的结构类型后,应用波谱基本理论在天然化合物结构研究的具体实践。
1.1 《仪器分析》重点是介绍各种分析仪器包括波谱仪器的原理及应用,《有机化合物光谱解析》重点介绍波谱的原理及应用,其波谱理论内容比《仪器分析》更为深入由于波谱理论基础涉及量子力学、电学、磁学和光学等广泛的领域,这些领域一般的化学工作者并不精通,故学生普遍感觉比较抽象难以理解。
波谱分析范文
例1 未知物分子式为C6H14,其IR图谱如下,试推其结构。
例 2 未知物分子式为C4H5N,其红外图谱如下图例3 未知物分子式为C7H9N,其红外图谱如下图所示,试推其结构。
例4 未知物分子式为C8H8O2,其红外图谱如下图所示,试推其结构。
1、未知物分子式为C14H12,其IR图如下,试推其结构2. 分子式为 C8H7N ,红外光谱如下,试推其结构。
3. 分子式为 C4H6O2,红外光谱如下,试推其结构例2,C7H16O3,推断其结构:例3:化合物 C10H12O2,推断结构例4,化合物 C8H8O2,推断其结构:例2:C8H14O41、未知化合物的分子式为C6H12O2,13C-NMR谱如下,求其结构2、未知化合物的分子式为C8H8O,13C-NMR谱如下,求其结构结构为 C6H5C(O)CH33、某含氮化合物,质谱显示分子离子峰m/z 209,元素分析结果为C:57.4%, H:5.3%, N:6.7%, 13C-NMR 谱如下,推导其结构.4、未知化合物的分子式为C8H18,13C-NMR谱如下,求其结构.结构为 (CH3)3C-CH2-CH (CH3)25、分子式为C9H10O,根据氢谱、碳谱推测其结构【例题3.1】某未知化合物分子式为C7H9N,碳谱数据如图3-例1所示,同时在氢谱的芳香区有一个明显的单峰,试推导其结构。
【例题3.2】某含氧五元环化合物,分子式为C5H10O,由其碳谱图3-例2推测结构。
【例题3.3】 某化合物分子式为C 7H 12O 3,由其氢谱和碳谱图3-例3推断结构结构未知(C6H12O,酮)解析:100,分子离子峰;85,失去CH3(15)的产物;57, 丰度最大, 稳定结构,失去CO(28)后的产物。
波谱分析论文
赣南师范大学 2015-2016 学年第2学期《波谱分析》课程论文行政班级:化学1301班学号:130900073 姓名:李丽梅选课班级:化学1301班任课教师:路东亮成绩:摘要:时至今日,波谱分析已经成为探究有机分子和生物大分子的最可靠、最有效的结构分析手段。
因此掌握波普实验法并利用谱图提供的结构信息,实为从事有机化学及相关学科工作的必须。
在我国,理科院校有机波普分析也已成为有机化学,有机分析的中心内容之一。
对有机化合物的结构表征应用最为广泛的仪器分析方法是:紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱、质谱等。
本文就紫外光谱综合阐述其原理及应用。
关键词:紫外光谱、基本原理、应用Abstract:Today, the spectrum analysis of organic molecules and biological macromolecules has become the most reliable and most effective means of structural analysis. Therefore grasp pop experimental method and using information structure of spectra, it is must be working in the field of organic chemistry and related disciplines. In our country, analysis of organic pop science colleges has become organic chemistry, organic analysis of one of the central content. The structure of organic compounds represent the most widely used instrument analysis method is: ultraviolet spectrum, infrared spectrum, nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, mass spectrometry, etc. In this paper, the principle and application of ultraviolet spectroscopy, comprehensive elaboration.Keywords:Ultraviolet spectrum、The basic principle of、application前言:在光谱分析中,依据物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法称为吸光光度法,主要有:红外吸收光谱:分子振动光谱,吸收光波长范围2.5~1000um,主要用于有机化合物结构鉴定。
四大光谱在有机分析中的应用论文
四大光谱在有机分析中的应用论文四大谱在有机分析中的应用摘要:有机化学领域内无论研究何种有机化合物在分析或合成时都会遇到结构测定的问题。
近三四十年来各种波谱测量技术的出现及其迅速发展使紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱和质谱法得到了普遍应用。
现在这四种谱已成为鉴定有机化合物以及测定其结构的常用手段。
关键词:波谱法,紫外——可见光谱,红外光谱,核磁共振,质谱,应用前言:有机波谱分析是分析化学中发展最快、应用最广泛的领域之一。
波谱分析的基础理论与实验的应用已成为生命科学、材料科学、环境科学、石油化工等诸领域中重要的、不可缺少的部分。
近年来西方发达国家的大学教学中,波谱分析越来越受到重视。
有机波谱分析主要从红外光谱、紫外光谱、核磁共振谱、质谱,四大领域来分析及应用。
以美国为倒,近年的国家自然科学基金、高等学校提供的基金与实验室改造资金中,核磁共振谱仪居第一位,色谱与质谱联用项目次之。
充分考虑在各研究领域中各种波谱方法的特点和应用,除了对基本理论和仪器进行描述外,还应掌握波谱数据与分子结构关系的一般规律。
近些年来发展起来的波谱分析方法主要是以光学理论为基础,以物质与光相互作用为条件,建立物质分子结构与电磁辐射之间的相互关系,从而进行物质分子几何异构、立体异构、构象异构和分子结构的分析和鉴定。
由于它具有快速、灵敏、准确、重现等特点,使之成为有机物结构分析和鉴定的常用分析工具和重要分析方法。
在实际工作中,单用一种方法往往难以得出明确的结论,需要综合利用多种波谱方法联合解析,相互说明,互为佐证。
一、红外光谱概述红外光谱具有测定方法简便、迅速、所需试样量少,得到的信息量大的优点,而且仪器价格比核磁共振谱和质谱便宜,因此红外光谱在结构分析中得到广泛的应用。
红外光谱主要用于有机和无机物的定性和定量分析,其应用领域十分广泛:如石油化工、高聚物(塑料、橡胶、合成纤维)、纺织、农药、医药、环境监测、矿物甚至司法鉴定等。
近二十年来精细化工发展很快,红外光谱是分析鉴定精细化工产品的有力工具。
波谱分析的应用实践
波谱分析的应用实践随着纺织品市场竞争的日益激烈,生产企业的质量意识有了明显提高,先进的检测仪器在评价、控制产品质量方面发挥着越来越大的作用。
条干均匀度仪作为纱线产品质量检测和控制的重要手段,它主要提供三方面的信息,条干CV值、常发性纱疵及波谱图。
波谱图是纱条各种波长不匀的分解图,通过分析波谱图,可以了解纱条不匀率的性质,及时找出纺纱工艺的不足或机械缺陷,确定产生疵点的工序及部位,以便迅速改进工艺,调整机械状态,这对改善条干均匀度,保证成纱质量,减少突发性纱疵,使纺纱各工序处于受控状态起到一定的指导作用。
1 波谱图的组成波谱图的组成如图1所示,图1中,A为理想纱条的理想波谱图,B为因纤维集结及工艺设备不够完善状态下的波谱图,C为牵伸波,D为机械波。
1.1 理想波谱图工艺上的理想状态,是指组成纱线的所有纤维是等长的、等直径的,在纱条中是完全平行伸直的,且在沿纱条的长度方向上呈随机分布。
此时纱条有一最低的理论不匀率,与之相对应,此时的波谱图为理想波谱图。
1.2 正常波谱图在纺纱过程中,纤维不可能全部被松解分离,纱条中仍有缠结纤维和棉束,同时纤维在纱条中也不完全伸直平行,使得纱条不匀率增加,此时的波谱图称为纱条的正常波谱图。
1.3 牵伸波在纺纱过程中,由于各工序的牵伸分配不当、罗拉隔距配置不当或隔距走动,罗拉加压不良等因素,使得在牵伸区内对浮游纤维控制不良,纤维变速点分布不稳定,这样产生的不匀,称为牵伸波不匀,即牵伸波。
波谱图上牵伸波一般表现为出现3个频道以上山形包,即“山头”。
1.4 机械波由于纺纱机械上与牵伸有关的旋转部件的运转状态不正常而造成的周期性不匀,称为机械波不匀,即机械波。
波谱图上机械波常表现为1个频道,至多以2—3个频道的凸起的长条,常称为“烟囱”。
2 波谱分析中的几个关键问题2.1 机械波分析中基波和谐波的判断任何非正弦的周期性波动都可以由一系列的正弦曲线迭加而成,所以任何一个复杂的周期性波动总可以分解为基波和许多谐波的迭加。
现代波谱分析的应用及其进展
现代波谱分析的应用及其进展xxxxxxx xxx关键词:紫外—可见光谱法;红外光谱法;核磁共振光谱法;质谱分析法;应用;进展;新药创制前言早在1906年,俄国植物学家Tsweet以石油醚作为流动相,碳酸钙为固定相发现了色谱分离现象,不久后,各科学家利用色谱法技术开始对大量物质进行研究,取得了一系列成果,而后又产生了紫外光谱法、红外光谱法、核磁共振光谱法、质谱分析法等波谱分析方法,使波谱分析法成为发展最迅猛、理论最严密、技术最先进、结果最可靠的一门独立系统的分析学科,广泛应用于化学有机分子的确证、结构生物学蛋白质的三维结构研究、物质科学的固体成像以及医学疾病诊断等。
1.紫外—可见光谱法(UV)紫外—可见光谱法是最早应用于有机结构鉴定的物理方法之一,也是化学分析常用的一种快速、简单的分析方法。
广泛应用于有机、无机、生化、石油、药物、食品、环境等领域和国家经济部门。
1.1 检定物质根据吸收光谱图上的一些特征吸收,特别是最大吸收波长虽ax和摩尔吸收系数是检定物质的常用物理参数。
这在药物分析上就有着很广泛的应用。
在国内外的药典中,已将众多的药物紫外吸收光谱的最大吸收波长和吸收系数载入其中,为药物分析提供了很好的手段。
1.2 纯度检验1.3推测化合物的分子结构1.4 氢键强度的测定实验证明,不同的极性溶剂产生氢键的强度也不同,这可以利用紫外光谱来判断化合物在不同溶剂中氢键强度,以确定选择哪一种溶剂。
1.5 络合物组成及稳定常数的测定1.6 反应动力学研究1.7 在有机分析中的应用有机分析是一门研究有机化合物的分离、鉴别及组成结构测定的科学,它是在有机化学和分析化学的基础上发展起来的综合性学科。
2. 红外光谱法(IR)红外光谱与其他学科一样,它的的确立、发展和应用,除了依靠光谱理论的发展、测定方法和技术的进步以及实验数据的积累以外,在很大的程度上还取决于相关学科的进步和红外光谱仪性能的提高。
20世纪70年代后期,干涉型傅里叶变换红外光谱仪投入了使用,这就是所谓的第三代红外分光光度计,它已成为目前的主要机型。
有机波谱论文
磁共振波谱分析在体部肿瘤中的应用进展关键词磁共振磁共振波谱分析(Magnetic resonance spectroscopy,MRS)是活体检测体内物质代谢及生化物质含量唯一的无创性检查技术,近年来发展迅速,已广泛应用于评价人体组织肿瘤的发生及发展。
MRS的发展使影像诊断学逐步深入到细胞生化代谢水平。
研究表明,MRS具有很高的鉴别肿瘤能力,有望成为诊断肿瘤的重要工具。
脑是MRS研究最多的器官,其临床应用日臻成熟,而MRS在体部肿瘤的应用才刚刚起步,本文仅就MRS的基本原理及其在体部肿瘤中的应用作一综述。
1 磁共振波谱分析(MRS)的基本原理及成像技术具有核磁共振现象的原子核,当接受一个90°射频脉冲时,使它们从Z轴自旋到X轴上,停止射频脉冲后,自旋核便以运动方式回到它们原来的Z轴位置,称为驰豫,接受线圈在驰豫时间内能接受到一种随时间变化而呈指数衰减的信号―自由感应衰减信号(经过傅里叶转换产生了按频率分布的函数图,即磁共振波谱。
MRS与MRI的基本原理相似,但在信号采集及后处理方面存在较大的差异。
MRI提供给临床医生直观的解剖图像,而MRS提供的是复杂的波谱曲线,是定量的化学信息。
MRI 检查时尽量抑制其化学位移,而MRS却是充分利用化学位移中的微小变化来采集信息。
目前MRS成像多采用单容积波谱分析(SV),SV技术即采集技术数据来自单一体素。
其优点在于采集时间短、波谱分辨率高,现在随着MR软硬件的进步,新的高场MR机型均可行多体素MRS检查,这对缩小体素容积及提高空间分辨率大有益处[8~10]。
2 肿瘤中主要代谢物浓度的测定及临床意义2.1 N-乙酰天门冬氨酸(NAA)人脑内含有大量的N-乙酰氨基酸,其中含量最多的为NAA。
NAA的存在主要基于N-乙酰甲基团,其波谱位置在2.02ppm。
Nadler和Cooper等的研究显示:NAA主要存在于神经元内,是公认的神经元内标物,其含量多少可反映神经元的发育情况及功能状态,许多对脑有损害的疾病均引起其浓度的下降。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
赣南师范大学2015-2016 学年第2学期《波谱分析》课程论文行政班级:化学1301班学号:130900073 姓名:李丽梅选课班级:化学1301班任课教师:路东亮成绩:论文题目:紫外光谱原理及其应用论文要求:结合所学专业课程的内容,自选一个论文题目。
要求内容丰富、论证充分、合理、有自己的观点;格式规范、语言流畅。
不允许抄袭参考文献或者其他同学的文章。
教师评语:总成绩取平均值教师签字:年月日摘要:时至今日,波谱分析已经成为探究有机分子和生物大分子的最可靠、最有效的结构分析手段。
因此掌握波普实验法并利用谱图提供的结构信息,实为从事有机化学及相关学科工作的必须。
在我国,理科院校有机波普分析也已成为有机化学,有机分析的中心内容之一。
对有机化合物的结构表征应用最为广泛的仪器分析方法是:紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱、质谱等。
本文就紫外光谱综合阐述其原理及应用。
关键词:紫外光谱、基本原理、应用Abstract : Today, the spectrum an alysis of orga nic molecules andbiological macromolecules has becomethe most reliable and most effective mea ns of structural an alysis. Therefore grasp pop experime ntal method and using information structure of spectra, it is must be working in thefield of orga nic chemistry and related discipli nes. In our coun try, an alysis of orga nic pop scie nee colleges has become orga nic chemistry, organic analysis of one of the central content. The structure of organic compoundsrepresent the most widely used instrument analysis method is: ultraviolet spectrum, infrared spectrum, nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, mass spectrometry, etc. In this paper, the prin ciple and applicati on of ultraviolet spectroscopy, comprehe nsive elaborati on.Keywords:Ultraviolet spectrum 、The basic principle of 、application 前言:在光谱分析中,依据物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法称为吸光光度法,主要有:红外吸收光谱:分子振动光谱,吸收光波长范围 2.5~1000um,主要用于有机化合物结构鉴定。
紫外吸收光谱:电子跃迁光谱,吸收光波长范围200~400nm(近紫外区),可用于结构鉴定和定量分析。
可见吸收光谱:电子跃迁光谱,吸收光波长范围400~750nm主要用于有色物质的定量分析。
紫外光谱是分子中某些价电子吸收了一定波长的电磁波,由低能级跃近到高能级而产生的一种光谱,也称之为电子光谱•目前使用的紫外光谱仪波长范围是200~800nm.其基本原理是用不同波长的近紫外光(200~400nm)依次照一定浓度的被测样品溶液时,就会发现部分波长的光被吸收。
如果以波长入为横坐标(单位nm),吸收度(absorbance)A为纵坐标作图,即得到紫外光谱(ultra violet spectra ,简称 UV )1、紫外可见光谱紫外吸收光谱是由分子中价电子能级跃迁所产生的。
由于电子能级跃迁往 往要引起分子中核的运动状态的变化,因此在电子跃迁的同时,总是伴随着分 子的振动能级和转动能级的跃迁[1]。
考虑跃迁前的基态分子并不是全是处于最 低振动和转动能级,而是分布在若干不同的振动和转动能级上;而且电子跃迁 后的分子也不全处于激发态的最低振动和转动能级,而是可达到较高的振动和 转动能级,因此电子能级跃迁所产生的吸收线由于附加上振动能级和转动能级 的跃迁而变成宽的吸收带。
此外,进行紫外光谱测定时,大多数采用液体或溶 液试样。
液体中较强的分子间作用力,或溶液中的溶剂化作用都导致振动、转 动精细结构的消失。
但是在一定的条件下,如非极性溶剂的稀溶液或气体状态, 仍可观察到紫外吸收光谱的振动及转动精细结构。
1.1紫外可见光谱的基本概念 1.1.1电子跃迁[2]的类型根据分子轨道的计算结果,分子轨道能级的能量以反键 c 轨道最高,而n 轨道的能量介于成键轨道与反键轨道之间。
分子轨道能级的高低次序如下:1、c — c * c 键键能高,要使c 电子跃迁需要很高的能量,大约780KJ.mol -1, 是一种高能跃迁。
这类跃迁对应的吸收波长都在真空紫外区,在近紫外区是透 明的,所以常用作测定紫外吸收光谱的溶剂。
2 、n — c * 分子中含有氧、氮、硫、卤素等原子,则产生这种跃迁,它比c — c *跃迁的能量低得多。
(甲硫醇227nm 碘甲烷258nm ) 3 、n — n *不饱和化合物及芳香化合物除含 c 电子外,还含有n 电子。
n 电子容易受激发,电子从成键的n 轨道跃迁到反键的n 轨道所需的能量比较 低。
一般孤立双键的乙烯、丙烯等化合物,其 n —n *跃迁的波长在170-200nm 范围内,但吸收强度强(104)。
如果烯烃上有取代基或烯键与其它双键共轭,n — n *跃迁的吸收波长将红移到近紫外区。
芳香族化合物存在环状的共轭体 系,n — n *跃迁会出现三个吸收带即E 吸收带、K 吸收带、B 吸收带(苯: 184nm 203nm 256nn )。
4 、n —n *当化合物分子中同时含有n 电子和n 电子则可产生这种跃迁, n —n *,所需(T *> n的能量最低,其所产生的吸收波长最长,但吸收强度很弱(丙酮:280nn,15)。
电子跃迁类型与分子结构及其存在的基团有密切的关系,可以根据分子结构来预测可能的电子跃迁(饱和烃c —c *,烯烃c —c *、n —n *,脂肪醚c —c *、n—c *,醛酮n —n *、n—c *、艺—c *、n—n * )。
1.1.2光吸收定律通常以波长入为横轴、吸光度A (百分透光率T%为纵轴作图,就可获的该化合物的紫外吸收光谱图。
吸光度A,表示单色光通过某一样品时被吸收的程度A=log(l。
/1 1), I 0入射光强度,丨1透过光强度;透光率也称透射率T,为透过光强度丨1与入射光强度I。
之比值,T= I 1/I 0透光率T与吸光度A的关系为A=log(1/T)1.1.3发色基团和助色基团能使化合物出现颜色的一些基团。
在紫外吸收光谱中沿用这一术语,其含义已经扩充到凡是能导致化合物在紫外及可见光区产生吸收的基团,不论是否显示颜色都称为发色基团。
一般不饱和的基团都是发色基团(C=G C=O N=N、三键、苯环等)。
早期引入的一个术语,它是指那些本身不会使化合物分子产生颜色或者在紫外及可见光区不产生吸收的一些基团,但这些基团与发色基团相连时却能使发色基团的吸收带波长移向长波,同时使吸收强度增加。
通常,助色基团是由含有孤对电子的元素所组成(-Nf,-NR2 ,-OH,-OR,-Cl等),这些基团借助P —n共轭使发色基团增加共轭程度,从而使电子跃迁的能量下降。
各种助色基团的助色效应各不相同,以O 为最大,F为最小。
助色基团的助色效应强弱大致如下列顺序。
F<Ch<ClvBrvOHvSHvOCHNH<NHRvNR O-1.1.4红移和蓝移由于有机化合物分子中引入了助色基团或其他发色基团而产生结构的改变,或者由于溶剂的影响使其紫外吸收带的最大吸收波长向长波方向移动的现象称为红移。
与此相反,如果吸收带的最大吸收波长向短波方向移动,则称为蓝移。
1.2紫外可见光谱的基本原理如图所示:1|—0 M—45—|瓷”卜烈电勺廿算忆遷剎__:2、紫外可见光谱的应用紫外吸收光谱在生产、科研的众多领域有着十分广泛的应用。
主要应用于定性分析、定量分析、纯度检测、化合物结构的推测[3]、氢键强度的测定。
2、1定性分析对无机元素的定量分析应用比较少在有机化合物的定性鉴定和机构分析中,由于紫外光谱比较简单,特征性不强,并且大多数简单官能团在近紫外光区只有微弱吸收或者无吸收,因此,该法的应用也有一定的局限性。
紫外光谱法主要适用于不饱和有机物,尤其是共轭体系的鉴定,以此推断未知物的骨架结构,在配合IR、NMR MS等进行定性鉴定和结构分析中,它无疑是个十分有用的辅助方法。
2.1.1比较法吸收光谱曲线的形状、吸收峰的数目以及最大吸收波长的位置和相应的摩尔吸光系数,是进行定性鉴定的依据。
其中,最大吸收波长及相应的最大摩尔吸光系数是定性鉴定的主要参数。
所谓比较法,就是在相同的测定条件(仪器、溶剂、pH等)下,比较位置纯试样与已知标准物的吸收光谱曲线,如果它们的吸收光谱曲线完全等同,则可以认为待测试样与已知化合物有相同的生色团。
进行这种对比法时,也可以借助于前人汇编的以实验结果为基础的各种有机化合物的紫外-可见光谱标准谱图,或有关电子光谱数据表。
常用的标准谱图及电子光谱数据表有:[1]Sadtler Sta ngdard Spectra (Ultraviolet ,Lon do n: Heyde n,1978. 萨特勒标准谱图共收集了49000中化合物的紫外光谱。
[2]Orga nic Electro nic Spectral Data,John Wiley and Son s,1949. 这是一套又许多作者共同编写的大型手册性丛书。
文献资料自1949年开始,目前还在继续编写。
2.1.2最大吸收波长计算法Woodward-Fieser经验规则:共轭二烯、三烯和四烯烃以及共轭烯酮类化合物n —n *跃迁最大吸收波长,可用此经验规则来计算。
不适于交叉共轭体系,也不适于芳香族体系。
Fieser-Kuhn经验规则:如果一个多烯分子中含有四个以上的共轭双键,则其在己烷中的最大吸收波长和最大摩尔系数值可按此经验规则来计算。
Scott经验规则:计算芳香族羰基的衍生物在乙醇中的最大吸收波长。
2、2定量分析[4]定量分析的依据是Lambert-Beer定律。