波普分析
波谱分析
②在200~400nm区间有吸收峰，则可能有苯环、共轭
双键、碳氧双键等结构。 ③在260~300nm区间内有强吸收峰，表示有3~5个共轭
双键，如果化合物有颜色，则含5个以上双键。
第二节 红外光谱
１ 原理简介
(1) 分子的振动
近似的用弹簧连接小球的机械模型来表示；
用Hooke定律来近似的描述。
2960~2850 cm-1 ，甲基、亚甲基C—H键伸缩振动；
1466、1380 cm-1 ，为C—H键的面内弯曲振动；
726，长链亚甲基面外弯曲振动，（CH2)n中n≥4时出现。
(2) 烯烃 C=C键的伸缩振动吸收峰1680~1600 cm-1，取代基多、 对称性强峰就减弱，共轭使峰增强但频率略降低；
Cary500 UV-ViS-NIR 光度计
１ 原理简介
紫外光的波长范围是4~400nm, 其中4~200nm 为远紫外
区 ， 200~400nm 为 近 紫 外 区 , 可 见 光 的 波 长 范 围 是
400~800nm。 电子的跃迁 ： E
σ 反键轨道 *
* π 反键轨道
n
非键轨道
C
O
π 成键轨道 σ 成键轨道
在外磁场中，核自旋能级分裂为(2I+1)个，可以看作
是自旋核在外加磁场中的取向数。 氢核：(2I+1)= 2个，用自旋磁量子数ms表示。
波谱分析
波谱分析
波谱分析是一种重要的科学技术方法，它在多个领域有着广泛的
应用。本文将为读者介绍波谱分析的原理、方法以及其在不同领域中
的应用，希望能够带给读者一些有关波谱分析的基础知识。
波谱分析是一种通过对信号频谱的分析，来研究信号特性的方法。它主要通过将信号转化为频域来进行分析，以便更好地理解信号的频
率成分。波谱分析通常包括以下步骤：信号采样、转换为频域信号、
频域信号分析以及结果展示。
在波谱分析中，最基础的是信号采样。信号采样即将连续的模拟
信号转化为离散的数字信号。通过采样，我们获得了离散的信号数据，为后续的分析提供了基础。
转换为频域信号是波谱分析的关键步骤。这一步骤主要通过傅里
叶变换来实现，将时域信号转化为频域信号。傅里叶变换能够将信号
分解成一系列频率成分，使得我们能够更加清晰地了解信号的频率特征。
在波谱分析的频域信号分析阶段，我们可以使用不同的方法来对
信号进行进一步的分析。常见的方法包括功率谱分析、相位谱分析、
自相关分析等。功率谱分析可以帮助我们了解信号各个频率成分对总
体信号功率的贡献程度，相位谱分析可以揭示信号的相位变化规律，
自相关分析则是通过计算信号与其自身的相关性来分析信号的周期性
变化。
波谱分析在不同的领域中都有广泛的应用。在通信领域中，波谱
分析可以用于信号传输中的频率选择性衰减的检测和修复；在音频领
域中，波谱分析可以用于声音信号的处理和音乐分析；在医学领域中，波谱分析可以用于心电图和脑电图的分析，帮助医生进行诊断和治疗。
此外，波谱分析在材料科学、地震学、天文学等领域也有广泛应用。在材料科学中，波谱分析可以用于材料结构的研究和分析；在地
波谱图的分析原理,方法和典型实例分析
波谱图的分析原理，方法和典型实例分析
（荆州市神舟纺织有限公司）欧怀林
一·波谱图分析的基本原理与方法：
1。机械波和牵伸波的概念与计算方法：
⑴．机械波在波谱图中，呈现“烟囱”柱形状，在一个或多个频道上出现.当宽度占据二个频道时称为双柱机械波；超过二个频道以上时称为多柱机械波.
⑵．机械波长计算公式:
a.牵伸倍数法：λ＝πDxE。λ-产生机械波的回转部件的波长；Dx-产生机械波的回转部件的直径；E-输出罗拉(前罗拉）到产生机械波的回转部件的牵伸倍数。
b.传动比法：λ＝πD1i。λ—产生机械波的回转部件的波长;D1—输出罗拉（前罗拉）的直径;i-产生机械波的回转部件到输出罗拉(前罗拉）之间的传动比。
c。速度法：λ＝V/n。λ-产生机械波的回转部件的波长；V—出条速度；n —产生机械波的回转部件的转速。
下图为典型的机械波波谱图：
下面几张图例为前道工序产生的机械波，随后道工序牵伸后其波长变化情况:
上图为并条胶辊产生的机械波波谱图。
上图为对应的粗纱波谱图。
上图为对应的细纱波谱图。
⑶．机械波危害程度的评价：当基本波谱上的峰高超过该峰所在波长处基本波谱高度的50%时，会对织物造成不良影响。对于连续两个或者多个机械波，其波峰必须叠加后来评价.机械波产生的疵点绝大多数呈现为规律性,机械波波峰越高,曲线图上的振幅就越大，疵点在布面体现越明显。
⑷．牵伸波在波谱图中,跨越三个或三个以上频道，形成像小山形隆起状的波形。
⑸．牵伸波计算公式：λ＝KEL W。E—输出罗拉到产生牵伸波部位的牵伸倍数；L W—纤维的平均长度;K—常数，细纱2。75;粗纱3.5；并条4。0；精梳条4。0；气流纺5.0。
波谱分析教程
波谱分析教程
波谱分析是一种常用的信号处理技术，用于研究信号的频谱特性。本教程将向您介绍波谱分析的基本概念、方法和应用。
1. 什么是波谱分析？
波谱分析是通过将信号从时域转换为频域，来研究信号频谱特性的过程。通过波谱分析，我们可以获取信号的频率成分、频谱强度和相位信息。
2. 傅里叶变换
傅里叶变换是用于将时域信号转换为频域信号的重要数学工具。傅里叶变换将信号表示为一组正弦和余弦函数的叠加，可以将信号的频谱特性展现出来。
3. 离散傅里叶变换（DFT）
离散傅里叶变换是傅里叶变换在离散数据上的应用。通过对离散信号进行DFT，我们可以得到信号的离散频谱。
4. 快速傅里叶变换（FFT）
快速傅里叶变换是一种高效的计算离散傅里叶变换的算法。FFT可以大大提高计算速度，使得波谱分析在实时信号处理中得以广泛应用。
5. 波谱估计方法
波谱估计方法是通过有限的信号样本，估计信号的频谱特性。常用的波谱估计方法包括周期图法、自相关法、最大熵法等。
6. 应用案例
波谱分析在许多领域都有广泛的应用。例如，在通信领域，波谱分析常用于频谱分配、信号识别和调制识别等方面。在振动分析中，波谱分析可以用于检测机械故障、分析材料的动态特性等。
在此教程中，我们将详细介绍如何进行波谱分析，包括信号预处理、傅里叶变换、波谱估计和结果解释。通过学习本教程，您将掌握波谱分析的基本方法，为更深入的研究和应用打下基础。
波谱分析.ppt
例如: CH3SH: n→σ* 227nm; CH3I: n→σ* 258nm. n→σ* 跃迁的吸收强度较弱。
4、紫外吸收光谱测定有机化合物结构的方法。
第一节 概述
一、电磁波与辐射能
二、吸收光谱的产生
电磁波 E1 相互作用
E2-E1<0
化学物质
能量转移 E2
吸收
C
基态
不同波长的光 Ｉn
C
激发态
Ｉm
C
检 测
器
记录强度的变化，得到一个图 即原子吸收光谱
Ｅ
Ｅ
分子
分子吸收光谱的产生
根据量子力学的理论，原子和分子中各种运动状态所 对应的能级是量子化的，即能级的变化是不连续的， 只有当电磁波的能量与原子或分子的两个能级间的能 量差相匹配的时候，原子和分子才能够吸收这样的能 量从低的能级跃迁到高的能级。
一般饱和烃在近紫外区没有吸收，是透明 的，所以常用作测定紫外吸收光谱的溶剂。
(2) n→σ*跃迁： 含有氧、氮（有孤电子对）、硫、卤素等原 子的有机化合物，能产生n→σ*跃迁。 能量比σ→σ*低，一般吸收低于200nm的波 长，但含有电离能较低的原子（容易电离） （如S、I）时，波长可高于200nm。
核磁共振波谱法 分子中具有核磁距的原子核1H、13C、15N、19F、 31P等在外加磁场中，通过射频电磁波的照射， 吸收一定频率的电磁波能量，由低能量的能级跃 迁到高能量的能级，并产生核磁共振信号。 在1HNMR中，化学位移、偶合常数和共振峰峰 面积积分强度之比是三项重要参数。 在13CNMR中，化学位移和共振信号数目较重要。
有机波谱分析总结
有机波谱分析总结
有机波谱分析是有机化学中一项重要的分析技术，通过对有机化合物
的波谱进行分析，可以确定其结构和功能基团，对于有机合成、药物研发
等领域有着广泛的应用。本文将对有机波谱分析的原理、常见波谱技术和
分析方法以及应用进行总结。
一、有机波谱分析原理
有机波谱分析主要基于分子中所包含的原子核和电子的转动、振动和
电子能级跃迁引起的辐射吸收或发射现象。通过测量分子在不同频率范围
内所吸收或发射的辐射能量，可以得到不同类型的波谱。有机波谱分析常
用的波谱包括红外光谱、质谱、核磁共振谱和紫外可见光谱。
二、常见的有机波谱技术
1.红外光谱（IR）：红外光谱是根据有机化合物中的官能团和化学键
所具有的振动频率的不同来进行分析的。通过红外光谱可以确定有机化合
物中的官能团，如羧酸、醇、醛等。红外光谱具有非破坏性、操作简便的
特点，广泛应用于有机合成、药物研发等领域。
2.质谱（MS）：质谱是通过对有机化合物中分子离子和碎片离子质量
进行测量来分析有机化合物的分子结构。质谱具有高灵敏度、高分辨率的
特点，可以确定分子的组成和相对分子质量，对于有机化合物的鉴定具有
重要意义。
3.核磁共振谱（NMR）：核磁共振谱是根据核磁共振现象进行分析的。通过测量有机化合物中原子核受到外加磁场影响的吸收或发射的辐射能量，可以得到有机化合物中原子核的位置、种类和环境。核磁共振谱具有高分
辨率、非破坏性和无辐射的特点，广泛应用于有机合成、物质鉴定和生物医学研究等领域。
4.紫外可见光谱（UV-Vis）：紫外可见光谱是通过测量有机化合物在紫外可见光区域吸收或发射的辐射能量，以确定有机化合物的电子能级和共轭体系的存在与否。紫外可见光谱具有高灵敏度和快速测量的特点，常用于有机合成、化学动力学和药物研发等领域。
有机化学波谱分析
波谱分析在有机化学中的新应用
新材料表征
随着新材料研究的不断深入，波谱分析在新型有机材料如高 分子聚合物、纳米材料等的表征中发挥越来越重要的作用。
生物大分子研究
利用波谱分析技术，研究生物大分子如蛋白质、核酸等的结 构和功能，有助于深入了解生物体系的复杂性和相互作用的 机制。
波谱分析的原理
基于物质吸收、发射或散射的电 磁辐射的波长、强度等特征，通 过测量和分析这些特征，可以推 断出物质的结构和组成。
波谱分析的种类
红外光谱、紫外光谱、核磁共振 波谱、质谱等。
波谱分析在有机化学中的应用
有机化学波谱分析是研究有机化合物分子结构和组成的重要手段，广泛应用于化学、生物学、医学、 药物学等领域。
目前，高分辨率、高灵敏度、高速度的有机化学波谱 分析技术已成为研究热点，这些技术能够更快速、准
确地测定有机化合物的结构和组成。
同时，多维波谱技术和联用技术也受到广泛关注，这 些技术能够提供更丰富的信息，有助于深入了解有机
化合物的结构和反应机理。
02
有机化学中的红外光谱分析
红外光谱的基本原理
红外光谱的产生
THANKS
感谢观看
碳谱
碳谱是利用碳原子核的共振信号进行检测的方法，通过测量碳原子核的共振频率和化学 位移，可以确定有机化合物中碳原子的类型和连接关系。
波谱解析知识点总结
波谱解析知识点总结
波谱解析是一种重要的分析技术，用于确定不同化学物质的组成和结构。以下是一些波谱解析的知识点总结：
## 红外光谱学
-红外光谱是一种分析技术，用于确定化合物中的功能性基团和化学键类型。
-红外光谱图谱中峰的位置和强度可以提供有关样品的信息，例如它的结构和杂质。
-峰的位置是由化学键的振动频率决定的，峰的强度则取决于化学键的极性和吸收系数。
## 质谱学
-质谱学是一种分析技术，用于确定化合物的分子量和组成。
-质谱图谱中，峰的位置和强度可以提供有关样品的信息，例如它的分子量、化合物的结构和分子离子的分布。
-峰的位置是由分子离子质量-电荷比决定的，峰的强度则取决于分子离子的相对丰度。
## 核磁共振
-核磁共振是一种分析技术，可以确定化合物的分子结构和组成。-核磁共振图谱中峰的位置和强度可以提供有关样品的信息，例如它的结构、分子间的相对位置和化学环境。
-峰的位置是由核自旋能级决定的，峰的强度则取决于核自旋数和相对丰度。
以上是波谱解析的一些基本知识点总结。不同的波谱技术可以提供不同的信息，使用合适的技术对样品进行分析可以提高分析的准确性和灵敏度。
波谱解析pdf
波谱解析pdf
波谱解析是一种科学技术，用于研究和分析物质的光谱特性。它通过测量材料与不同波长或频率的光之间的相互作用，得到关于材料的信息。波谱解析可以应用于各个领域，如化学、物理、生物学等。
常见的波谱解析方法包括：
1.紫外可见光谱：通过测量物质在紫外可见光波段吸收或散射光的强度变化，来推断物质的结构和浓度。
2.红外光谱：利用物质吸收红外光的特性，来研究物质的分子结构和化学键的性质。
3.核磁共振(NMR)光谱：通过观察核磁共振现象，测量样品中原子核的共振频率，从而了解分子结构、组成和化学环境。
4.质谱：通过将物质分子中的离子化，然后对离子进行质量-电荷比的测量，从而确定物质的分子量和分子结构。
5.微波光谱：研究物质分子在微波波段的转动和振动特性，从而得到物质的结构信息。
波谱解析在科学研究、材料分析、环境监测、医学诊断等领域都有广泛的应用，可以帮助人们深入理解物质的性质和特性。
波谱分析_精品文档
波谱分析
现代波谱分析
现代波谱分析
摘要：
1、引言
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、波谱分析进展
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、一起设备以及应用上都在突飞猛进。
2、1、四谱
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。
2、1、1、紫外-可见光谱
现代波谱分析
20世纪30年代，光电效应应用于光强度的控制产生第一台分光光度
计并由于单色器材料的改进，是这种古老的分析方法由可见光区扩展到紫
波谱解析名词解释
波谱解析名词解释
波谱解析是一种审查事物性质的分析技术，它基于物质与辐射的相互作用关系，通过观察和研究光、电磁波、声波等辐射的频率或波长分布特征，从中获取有关物质的结构、成分、性质等信息。
在波谱解析中，有许多重要的名词需要解释，下面将就其中的几个进行解释：
1. 光谱：光谱是指在光学仪器上通过分光装置观察到的辐射能量强度与波长或频率的关系图像。光谱可以提供光的成分、色彩、强度、温度等信息，是波谱解析的重要手段之一。
2. 紫外-可见吸收光谱：这是一种常用的波谱解析方法，用于分析物质的成分和浓度。当物质受到紫外光或可见光照射时，它会吸收一部分光能，而受到吸收的光谱可以被记录下来从而得到有关物质的信息。
3. 红外光谱：红外光谱是一种利用红外光与物质相互作用的波谱解析方法。红外光谱可以分析物质的化学结构、键的种类和数量，以及功能基团等信息。红外光谱在有机化学、药学、材料科学等领域有广泛应用。
4. 质谱：质谱是一种将物质分子进行离子化并进行质量分析的波谱解析方法。质谱可以提供物质的分子量、元素组成以及化合物分析等信息。质谱广泛应用于有机化学、环境科学、生物医学等领域。
5. 核磁共振波谱：核磁共振波谱是一种利用原子核在外加磁场和射频辐射作用下的特征信号进行分析的波谱解析方法。核磁共振波谱可以提供物质的分子结构、化学环境、官能团等信息，被广泛应用于有机化学、生物化学、医学等领域。
波谱解析作为一种重要的科学手段，在物理学、化学、生物学等众多领域有广泛的应用。通过解析和研究波谱，可以揭示物质的本质和行为，为科学研究、工程设计、医学诊断等提供重要支持。
综合波谱解析
红外光谱仪的构成
红外光谱仪主要由光源、样品室、检 测器和数据处理系统组成。
红外光谱仪的操作步骤
红外光谱仪的维护与保养
需要定期对仪器进行校准、清洗和维 护，以确保测试结果的准确性和稳定 性。
包括开机预热、样品制备、样品测试 、数据采集和处理等步骤。
红外光谱在化学领域应用
有机化学中的应用
用于确定有机化合物的官能团、化学键和立 体构型等。
波谱分类
根据电磁辐射的波长或频率范围，波 谱可分为紫外、可见、红外、微波、 射频等多个区域。
波谱解析意义
物质鉴定
01
通过分析波谱特征，可以确定物质的种类和组成。
结构分析
02
波谱解析能够揭示物质分子内部的结构信息，如化学键类型、
空间构型等。
定量分析
03
通过测量波谱中特定峰的强度或面积，可以对物质进行定量分
谢谢
THANKS
仪器构造
质谱仪主要由离子源、质量分析器和检测器三部分组成。离 子源负责将样品电离成离子，质量分析器根据离子的质荷比 进行分离，检测器则用于检测并记录离子信号。
Leabharlann Baidu
质谱数据采集与处理
数据采集
在质谱分析中，数据采集涉及到样品 的准备、离子化、分离和检测等步骤 。为了获得高质量的质谱数据，需要 选择合适的离子源、优化实验条件并 控制实验误差。
波谱原理及解析
波谱原理及解析
波谱分析是一种用于研究物质结构和性质的重要方法，它通过分析物质在不同波长下的吸收或发射光谱，来获取物质的结构信息和化学性质。波谱原理及解析是波谱分析领域中的重要内容，本文将对波谱原理及解析进行详细介绍。
首先，波谱原理是指物质在特定波长下吸收或发射光线的规律。不同物质在不同波长下会表现出不同的吸收或发射特性，这是由于物质的分子结构和原子组成不同而导致的。通过对物质在不同波长下的吸收或发射光谱进行分析，可以推断出物质的组成和结构，从而实现对物质的研究和分析。
其次，波谱解析是指利用仪器对物质在不同波长下的吸收或发射光谱进行测量和分析。常见的波谱解析方法包括紫外可见吸收光谱、红外光谱、质谱等。这些方法可以通过测量物质在不同波长下的吸收或发射光谱，来获取物质的结构信息和化学性质，从而实现对物质的分析和鉴定。
波谱原理及解析在化学、生物、医药、环境等领域都有着广泛的应用。在化学领域，波谱原理及解析可以用于分析物质的组成和结构，从而实现对化学反应和化合物的研究。在生物和医药领域，波谱原理及解析可以用于分析生物分子的结构和功能，从而实现对生物体内部分子的研究和诊断。在环境领域，波谱原理及解析可以用于分析环境中的污染物和有害物质，从而实现对环境污染和健康风险的评估。
总之，波谱原理及解析是一种重要的分析方法，它通过对物质在不同波长下的吸收或发射光谱进行分析，来获取物质的结构信息和化学性质。波谱原理及解析在化学、生物、医药、环境等领域都有着广泛的应用，对于推动科学研究和解决实际问题具有重要意义。希望本文的介绍能够帮助大家更加深入地了解波谱原理及解析的重要性和应用价值。
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苯的二元及多元取代物 2. 苯的多元取代物的紫外光谱性质
Page 30 表 1-15
54
三. 有机化合物的紫外-可见吸收谱 有机化合物的紫外4.2 稠环芳烃及杂环化合物 稠环芳烃，如奈、蒽、芘等，均显示苯的三个 吸收带，但是与苯本身相比较，这三个吸收带均发 生红移，且强度增加。随着苯环数目的增多，吸收 波长红移越多，吸收强度也相应增加。 当芳环上的-CH基团被氮原子取代后，则相应的 氮杂环化合物（如吡啶、喹啉）的吸收光谱，与相 应的碳化合物极为相似，即吡啶与苯相似，喹啉与 奈相似。此外，由于引入含有n电子的N原子的，这 类杂环化合物还可能产生n→π*吸收带。
不足:
不能给出详细的结构信息
4
四wenku.baidu.com简介
• NMR spectra
定性 (可给出详细的结构及官能团信息) 定量
5
四谱简介
• MS spectra 通过分子离子峰及各种碎片峰确定 分子结构
6
四谱简介
• 综合评价 灵敏度: MS >Uv-vis>IR>1H-NMR>13C-NMR 信息量: NMR>MS>IR (Uv-vis) 难度: NMR>>MS>IR (Uv-vis)
取代基对π→π*跃迁的影响
Page 17-19
23
C=C λ/nm
ε
C-O-C=C 190 104
165 104
取代基对π→π*跃迁的影响
Page 18 表1-9
24
三. 有机化合物的紫外-可见吸收谱 有机化合物的紫外2. 简单不饱和化合物 2.2 羰基化合物 1) 醛 π→π*、 n→σ* 、n→π*三个吸收带 π→π →σ →π
波谱分析
1
结构分析方法
• 物理常数测定 • 波谱分析 紫外可见吸收谱 (Uv-vis spectra) 荧光磷光发射谱 红外吸收谱 (IR spectra) 拉曼谱 核磁共振谱 (NMR spectra) 顺磁共振谱 (ESR/EPR spectra) 质谱 (MS spectra) • 元素分析
39
溶剂极性对不饱和醛酮π→π*吸收峰的影响比 对共轭烯的π→π*吸收峰的影响大
40
溶剂极性对不饱和醛酮π→π*、n→π*吸收峰的 影响不同
4-甲基-3-戊烯-2-酮的紫外光谱 溶剂 π→π*跃迁 n→π*跃迁 异辛烷 230.6 321.0 乙腈 233.9 314.0 氯仿 237.6 315.4 甲醇 236.8 308.8 水 242.6 消失 Page 24 图 1-9 表 1-13 41
7
四谱简介
• 授课进度 Uv-vis spectra 1.5 weeks IR NMR MS 综合解析 2 weeks 4 weeks 2.5 weeks 1 weeks
8
第一章 紫外—可见吸收光谱 紫外— Uv-vis absorption spectra Uv研究物质在 紫外、可见光区 的分子吸收光谱 紫外、 分子 λ: 10～200 ～ 400 ～ 800 nm 紫外区 远紫外 (真空紫外) ∗近紫外 ∗可见区
非共轭发色基团之间的相互作用
λmax (nm) ε
solvent
λmax (nm)
ε
solvent
π 轨道与2p电子相互作用
电荷转移吸收带
42
三. 有机化合物的紫外-可见吸收谱 有机化合物的紫外3. 含共轭体系的化合物 3.2共轭酸酯 当醛、酮被羟基、胺基等取代 变成酸、酯、酰胺时，R带 移到短波长方向
2
四谱简介
• Uv-vis spectra 价电子和分子轨道上的电子在不同能级上的跃迁引起
应用:
定性 (鉴定共轭发色基团, 提供结构骨架及构象等) 定量
不足:
特征性不强, 无法确定官能团
3
四谱简介
• IR spectra 由分子振动引起 (分子振动-转动光谱) 分子振动-转动光谱)
应用:
定性 (鉴定特征官能团和化学键的类型) 定量 应用范围广, 可靠性强
生色团 烯 炔 羧基 酰胺基 羰基 偶氮基 硝基 亚硝基 硝酸酯 溶剂 正庚烷 正庚烷 乙醇 水 正己烷 乙醇 异辛酯 乙醚
二氧杂环己烷
λ/nm 177 178 204 214 186 339，665 280 300，665 270
εmax
13000 10000 41 60 1000 150000 150 22 100 12
50
51
Steric hindrance
52
三. 有机化合物的紫外-可见吸收谱 有机化合物的紫外苯的二元及多元取代物 1. 苯的二元取代物的紫外光谱性质与取代基 的性质和它们在苯环上的相对位置的关系
自学并总结 (作业一)
Page 28-29
53
三. 有机化合物的紫外-可见吸收谱 有机化合物的紫外-
Page 15
21
三. 有机化合物的紫外-可见吸收谱 有机化合物的紫外1.2 含杂原子的饱和化合物 (-OH, -NH2, -X 等) σ→σ*跃迁 <150nm n→σ* 跃迁 <250nm (<200nm) n→σ* 跃迁 CH3Cl CH3Br 173nm 204nm
Page 16
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三. 有机化合物的紫外-可见吸收谱 有机化合物的紫外2. 简单不饱和化合物 2.1 烯和炔 σ→σ*跃迁 <150nm * π→π*跃迁 2个吸收带 C=C: 160nm (ε 104) 210nm (ε 100)
取代基对n→π*跃迁的影响
Page 18 表1-9
25
三. 有机化合物的紫外-可见吸收谱 有机化合物的紫外2. 简单不饱和化合物 2.2 羰基化合物 2) 酮 π→π*、 n→σ* 、n→π*三个吸收带 π→π →σ →π
取代基对n→π*跃迁的影响
Page 18 表1-9
26
三. 有机化合物的紫外-可见吸收谱 有机化合物的紫外3. 含共轭体系的化合物 研究得最广泛，最深入 3.1 共轭烯 π→π*跃迁
红移与蓝移（紫移） 红移与蓝移（紫移） 红移 - 吸收峰的波长向长波方向移动， 蓝移（紫移) - 吸收峰的波长向短波方向移动
红移蓝移现象与取 代基及溶剂相关 Page 6-7
20
三. 有机化合物的紫外-可见吸收谱 有机化合物的紫外1. 饱和化合物 1.1 烷烃 σ→σ*跃迁，最大吸收峰一般小于150nm 直接用烷烃和卤代烃的紫外吸收光谱分析这些化合物的实 用价值不大 是测定紫外和（或）可见吸收光谱的良好溶剂
跃迁类型
π→π* π→π* n→π* n→π*
n→π*， n→σ* π−π*
n→π*， n→π* n→π* n→π*
Page 6 表1-2
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二. 常 用 术 语
助色团
本身不能吸收大于200nm的光，但是当它们与生色团相连时， 会使生色团的吸收峰向长波方向移动，并且增加其吸光度 如 -OH、 -OR、 -NHR、-SH、-Cl、-Br、-I等
分子中电子能级、振动能级和转动能级示意图
Page 3 图1-1
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基础知识 － 谱带形状
△ E电子> △ E振动> △ E转动
处在同一电子能级的分子，可能因其振动 能量不同，而处在不同的振动能级上 当分子处在同一电子能级和同一振动能级 时，它的能量还会因转动能量不同，而处 在不同的转动能级上 分子总能量 E分子 = E电子 + E振动 + E转动
C=C-C=C-C (CH3)3C C
C=C-C=C-C C C C C
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三. 有机化合物的紫外-可见吸收谱 有机化合物的紫外3. 含共轭体系的化合物 3.2共轭醛酮 π→π*跃迁
n→π*跃迁
Page 25 表 1-12
取代基对π→π*吸收峰的影响
模型化合物
计算的是K带
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• Page 25-26 例题
n→π*
σ→π*
近紫外及可见区的吸收 才有实际应用价值
>250
Page 5 图 1-3
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基础知识
2. 测量设备
光源: 近紫外区 - 氢灯和氘灯 (160 ~ 375 nm) 可见区 - 钨灯和碘钨灯 (340 ~ 2500nm) △ E = hν （ h为普朗克常数） 单色器 参比池/样品池 石英和玻璃材料的选用 吸收池的光学面必须完全垂直于光束方向 吸收池要挑选配对 检测器 记录器: A ～ λ; T ～ λ; ε ～ λ
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一. 基础知识
1. 原
理
价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁
有机化合物的吸收带 σ→σ*、π→π*、n→σ*、n→π*及 电荷迁移跃迁产生
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σ*反键轨道 π*反键轨道
能 量
n非键轨道 π成键轨道 σ成键轨道 σ→σ* <150 λ/nm
π →σ*
π→π* n→σ* <250 >160
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取代基对π→π*吸收峰的影响
模型化合物
Page 19 表1-10
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Calculation
Woodward规则 规则
Page 22 例题
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Woodward规则仅适合于计算共轭二烯至四烯的 λmax 规则仅适合于计算共轭二烯至四烯的 当共轭链更长时： 当共轭链更长时：Fieser-Kuhn 公式 Page 23 例1-6
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Calculation
模型化合物
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隔离效应
加和效应
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一个化合物的紫外吸收为该分子的（几个） 相互不共轭部分的结构单元的紫外吸收的 加和 当研究一个结构复杂的化合物时，由于仅是 其中共轭体系或羰基等有紫外吸收，因此 可以选取结构上大为简化的模型化合物来 估计该化合物的紫外吸收
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一般把共轭体系的吸收带称为K带 含4个以上共轭双键的多烯不适用Woodward 规则 当存在环张力或两个烯键不处于同一平面而 影响共轭体系的形成时，计算值都偏离实 测值
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基础知识 － 谱带形状
影响因素: 溶剂极性 测试温度 气压
17
基础知识
4. 溶剂选用
不能干扰样品的吸收 纯度 溶剂对样品吸收波长的影响
参比的选择
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二. 常 用 术 语
生色团/发色团 生色团 发色团 广义: 广义 指分子中 可以吸收光子而产 生电子跃迁的原子 基团 通常: 将能吸收 紫外、可见光的原 子团或结构系统定 义为生色团/发色团。
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四. 有机化合物的紫外-可见吸收谱 有机化合物的紫外的应用
结构分析 互变异构体研究 定量分析
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基础知识 － 谱带形状
通常，分子是处在基态振动能级上。当用紫外、可 见光照射分子时，电子可以从基态激发到激发态的 任一振动（或不同的转动）能级上。因此，电子能 级跃迁产生的吸收光谱，包括了大量谱线，并由于 这些谱线的重叠而成为连续的吸收带，这就是为什 么分子的紫外、可见光谱不是线状光谱，而是带状 光谱的原因。
Page 27-28
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Substituent effect
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助色团取代基对光谱的影响和它排斥电子的 能力有关，排电子能力愈强影响愈大 烷基虽然可以和芳环发生超共轭效应，但对 光谱的影响比共轭效应要低
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In different media
苯酚B与苯酚盐A
苯胺A与苯胺硫酸盐B
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Steric hindrance
气态或非极性溶剂中，B谱带有精细结构，这是由 于振动跃迁在基态电子跃迁上的叠加而引起。在极 性溶剂中，这些精细结构消失。
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Uv-vis spectrum for benzene Uv-
电子之 间的相 互作用
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三. 有机化合物的紫外-可见吸收谱 有机化合物的紫外-
当苯环上有取代基时，苯的三个特征谱带都 会发生显著的变化，其中影响较大的是E2带 和B谱带。
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三. 有机化合物的紫外-可见吸收谱 有机化合物的紫外3. 含共轭体系的化合物 3.1 共轭烯 π→π*跃迁
环张力存在时
空间效应 - 顺反异构体
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空间效应-顺反异构体
与反式构型相比，顺式构型 导致共轭双键不能完全共平 面，共轭体系受到一定程度 的破坏，吸收强度显著下降
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C=C-C=C-C C C=C-C=C-C C C
考虑共轭效应、诱导效应
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三. 有机化合物的紫外-可见吸收谱 有机化合物的紫外4. 芳香族化合物 4.1 苯 三个吸收带（π→π*跃迁引起） E1带：180nm（εMAX = 60，000） E2带：204nm（ εMAX = 8，000 ） B带：255nm （εMAX = 200） 带
1B 1L a 1L b
A=εcl
Page 9-10 Eq.1-8
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基础知识
3. 谱带形状 较钝,是带状光谱, 不是线状光谱 在分子中，除了电子相对于原子核的运动外，还有核间 相对位移引起的振动和转动。这三种运动能量都是量子化的， 并对应有一定能级。
Page 4 图1-2
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基础知识 － 谱带形状
电子能级
转动能级
B
振动能级