四章结构表征修课件
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有机化合物的结构表征
【本章重点】
红外光谱、核磁共振谱。
【必须掌握的内容】
红外光谱、核磁共振谱谱图的解析方法。
利用化学方法测定有机化合物的结构，缺点是：费时、 费力、费钱，试剂的消耗量大。 例如：鸦片中吗啡碱结构的测定，从1805年开始研究， 直至1952年才完全阐明，历时147年。
OH
而现在的结构测定，则 HO 采用现代仪器分析法，其 优点是：省时、快速、准 确，试剂耗量是微克级的。
四、红外谱图解析 红外谱图解析的基本步骤是：
鉴定已知化合物：
1.观察特征频率区：判断官能团，以确定所属化合物 的类型。 2.观察指纹区：进一步确定基团的结合方式。 3.对照标准谱图验证。
CH3
CHO
例1 化合物C8H8O的红外谱图 3） 1600，1580 cm1，含有苯环 1， 指纹区 780 ， 690 cm 1）不饱和度：(8228)2=5 间位取代苯 大于4， 一般有苯环，C6H5 1，C=O， 4 ） 1710 cm 1 2）3000 cm 以上，不饱和 1，醛基 2820 ， 2720 cm C-H 伸缩，可能为烯，炔， 芳香化合物
为 C＝O (羰基)的特征吸收峰。
二者的异同点：
1.在1700cm-1处均有一个强而尖的吸收峰， 为 C＝O(羰基)的特征吸收峰。 C＝O（羰基）吸收峰的位置与其邻近基团有关， 若羰基与双键共轭，吸收峰将向低波数区位移。
O (CH3)2CHCH2C CH3 σ / cm
-1
O O (CH3)2C CHC CH3 1715 1690
3.吸收峰的峰面积
各组峰的面积之比等于相应的各组H的数目之比。 吸收峰的峰面积，可用自动积分仪对峰面积
进行自动积分，画出一个阶梯式的积分曲线。
峰面积高度之比 = 质子个数之比。
2cm(1H) 8cm(4H) 4cm(2H) 14cm(7H)
4、自旋偶合与自旋裂分(峰的裂分)
在分辨率稍高的核磁共振谱仪上测定 CH3CH2―I 或CH3CH2OH时CH3-和-CH2的吸收峰都不是单峰，而是多重峰。
3.醇
三者的异同点：
1.缔合O—H的伸 缩振动吸收峰：均出 现在3350cm-1处左右， 差距不大。 2. C—O键的伸 缩振动吸收峰有明显 的差异：
伯醇：1050～ 1085cm-1； 仲醇：1100～ 1125cm-1； 叔醇：1150～ 1200cm-1。
4.醛与酮：
在1700cm-1处均有一个强而尖的吸收峰，
子基团则增加了氢核周围的电子云密度，屏蔽效应增
加，质子的化学位移向高场移动，值减小。
CH3F /ppm 4.26 CH3OH 3.40 CH3Cl 3.05 CH3Br 2.68 CH3I 2.16 CH3-H 0.23
高 场 Ha C O Hb Hb 低 场
屏蔽效应： Ha
常用溶剂的质子 的化学位移值
C
剪式振动 (δ s)
面外摇摆振动 扭式振动 (ω ) (τ ) 面 外
弯曲振动只改变键角,不改变键长
3 . 分子的振动能级跃迁和红外吸收峰位
分子的振动是量子化的，振动的频率不是连续的， 故能量不是连续的，而是分为不同的振动能级 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
产生的原因： 相邻的H核自 旋相互作用(即干 扰) 的结果。原子 核之间的相互作
用，叫做自旋偶合
由自旋偶合引起的谱线增多的现象，叫做自旋裂分。
峰裂分的数目与相邻碳上的H 数目有关：
峰的数目 = n + 1 n：为相邻H核的数目 ★故由峰的裂分情况可以判断相邻H核的数目。
掌握：
单峰： 相邻碳上无H，或没有与C相连 双重峰：相邻的碳上共有一个H 三重峰：相邻碳上有二个等性H(一般是位于 同一个碳原子上，－CH2－) 四重峰: 相邻碳上有三个等性H(一般是位于 同一个碳原子上，即有一个－CH3) ■复杂的多重峰：与之相邻有多个碳(≥2)上都 有H；情况较复杂。
O C H 1700
1717
2.醛基在2715cm-1处有一个强度中等的尖峰， 这是鉴别分子中是否存在— CHO的特征峰。
5. 羧酸及其衍生物
1.O—H 伸缩振动吸收峰：二聚体3000～2500cm-1； 2.C—H 伸缩振动吸收峰： 3.C＝O 伸缩振动吸收峰：1725～1700cm-1（脂肪族
(3)Y＝Z双键伸缩振动区： 1600～1800 cm-1，主要是：
C＝O,C＝N,C＝C等双键的伸缩振动吸收峰 2)指纹区：
＜1600 cm-1的低频区，主要是：C－C、C－N、C－O
等单键的伸缩振动和各种弯曲振动的吸收峰，其特点 是谱带密集、 难以辨认。 其中比较重要的是苯环上C-H键的弯曲振动，出现在 900-650cm-1的吸收峰，可用来鉴定苯环上取代基的个数 和位置。
表征不同结构的化合物要选用不同的方法，很
难用一种方法（尤其对新化合物）准确决定分子
结构，经常是几种方法联合使用，互相补充，互ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
相验证。
§4-2 红外光谱 一、红外光谱的表示方法
横坐标：波数（σ）400～4000 cm-1；表示吸收峰的位置。 纵坐标：透过率（T %），表示吸收强度。T↓，表明吸收的
越强，故曲线低谷表示是一个好的吸收带。
1)特征频率区：
在1600～3700 cm-1区域（称为：官能团区）出现的 吸收峰，较为稀疏，容易辨认，主要有： (1)Y－H 伸缩振动区： 2500～3700 cm-1，Y = O、N、C。 (2)Y≡Z 三键和累积双键伸缩振动区： 2100～2400 cm-1，主要是：C≡C、C≡N 三键和 C＝C＝C、C＝N＝O 等累积双键的伸缩振动吸收峰。
2、分析 3300 ~ 2800 cm1区域 C-H伸缩振动 吸收，可大致判断碳骨架类型
以 3000 cm1为界:
高于 3000 cm1为不饱和碳 C-H 伸缩振动吸收 可能为烯, 炔, 芳香化合物 低于 3000 cm1 一般为饱和 C-H 伸缩振动吸收
(3) 若在稍高于 3000 cm1有吸收, 则应在 2250 ~ 1450 cm1 频区 分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰 炔 2200 ~ 2100 cm1 烯 1680 ~ 1640 cm1 芳环 1600,1580,1500,1450 cm1 烯或芳香化合物则应解析指纹区 1000 ~ 650 cm1频区 以确定取代基个数和位置
化学位移精确测量十分困难，采用相对数值。以 四甲基硅（TMS）为标准物质，规定：它的化学位移 为零，然后，根据其它吸收峰与零点的相对距离来确 定它们的化学位移值。 CH
3
H3C
Si
CH3
CH3
电负性大的原子(或基团)与1H邻接时，其吸电子作用
使氢核周围电子云密度降低，屏蔽作用减少，共振所
需磁场强度低，化学位移向低场移动，值增大；给电
二、 核磁共振谱解析
核磁共振谱图提供的主要信息
峰的组数 各组峰的化学位移 各组峰的面积 峰的裂分
1.峰的组数： 一个化合物有几组吸收峰，
就有几组化学环境不同的H。
Ha CH3 a CH2 b O H c Hc Hb
2.化学位移 :
吸收峰所在的相对不同位置.
(1).化学位移的由来 —— 屏蔽效应 化学位移是由核外电子的屏蔽效应引起的。
1.烷烃：
1. 2853～2962cm-1 C—H 伸缩振动； 2. 1460cm-1、1380cm-1 C-H（-CH3、-CH2）面内弯曲振动；
2.烯烃
1. 3030cm-1 =C—H伸缩振动； 2. C—H 伸缩振动； 3. 1625cm-1 C＝C伸缩振动； 4. C-H（-CH3、-CH2）面内弯曲振动；
D
CHCl3 (7.27)
6—8.5
0.5(1)—5.5 2—4.7 1.7—3
OH NH2 NH
10.5—12
9—10
4.6—5.9 8 7 6 5 4 3 2
0.2—1.5 1 0
13
12
11
10
9
RCOOH
R H
CR2=CH-R CH2F CH2Cl CH2Br CH2I CH2O CH2NO2
C
代入（2）
为光量子能量，单位为 J 代表 Planck 常数，其量值为6.63 × 10-34 J.s
该式表明：分子吸收电磁波，从低能级跃迁到高能 级，其吸收光的频率与吸收能量的关系。 由此可见，λ与E，ν成反比，即λ↓，ν↑（每秒 的振动次数↑），E↑。
在分子光谱中，根据电磁波的波长（λ）划分为几个 不同的区域，如下图所示：
无线电波与处于磁场中的自旋核相互作用，引起核 自旋能级的跃迁而产生核磁共振。
高能态 H' H0 H' ms = _ 1/2 外场 ms = + 1/2
E= h ν
低能态
核磁共振仪的构造及操作
核磁共振仪由可变磁场，电磁波发生器， 电磁波接收器，样品管等组成，如下面图：
样品放在两块大电磁铁中间，用固定的无线电 波照射，在扫描线圈中通直流电，产生微小的磁场， 1 使总的外磁场逐渐增加。当磁场达到H0时，试样的 一种质子发生共振。信号经放大记录，并绘制出核 磁共振谱图，如上图。
O
NCH3 吗 啡 碱
它不仅可以研究分子的结构，而且还能探索到分子 间各种集聚态的结构构型和构象的状况，对生命科学、 材料科学的发展，是极其重要的。 对有机化合物的研究，应用最为广泛的是： 紫外光谱（ultravioler spectroscopy 缩写为UV）、 红外光谱（infrared spectroscopy 缩写为IR）、 核磁共振谱（nuclear magnetic resonance 缩写为 NMR 质谱（mass spectroscopy 缩写为MS）.
H核在分子中是被价电子所包围的。因此，在外加 磁场的同时，还有核外电子绕核旋转产生感应磁场。 对H核产生屏蔽效应。 显然，核外电子云密度越大，屏蔽效应越强，要发 生共振吸收就势必增加外加磁场强度，共振信号将移向 高场区；相反，共振信号将移向低场区。
低场 向左
（ 增大）
磁场强度
向右
（ 减小）
高场
足分子振动能级跃迁所需的能量，而产生吸收光谱。
2. 振动过程中必须能引起分子偶极矩发生变化的
分子才能产生红外吸收光谱。
二、 红外谱图解析 1、各官能团的特征吸收是解析谱图的基础
总结大量红外光谱资料后，发现具有同一类型 化学键或官能团的不同化合物，其红外吸收频率 总是出现在一定的波数范围内，我们把这种能代 表某基团，并有较高强度的吸收峰，称为该基团 的特征吸收峰（又称官能团吸收峰）。
有机化合物结构表征最常用的光波谱
红外光谱：
常用来决定化合物含有什么官能团，属于哪类化 合物。 紫外光谱： 常用来表征分子中重键的情况，特别是共轭体 等。 核磁共振光谱：
常用来测定有机分子中的氢原子和碳原子连接的 方式和化学环境。
质谱：
不属于光波谱，它主要是确定分子的相对质量
和组成分子的基团，进一步推测分子的结构。
羧酸），1700～1680cm-1 （芳香族羧酸）。
§4-3 核磁共振谱解析
一、核磁共振（NMR）波谱的基本原理 氢原子核的自旋会沿着它的自转轴产生一个微小的 磁矩，它本身就好象一个小磁铁。
+
自旋氢核在外磁场中，其磁矩有取向两种取向：与 外磁场同向和反向。同向状态较稳定，为低能态；反 向状态不稳定，为高能态。
红外光谱是分子的振动能级跃迁产生的吸收谱图
一、分子振动与红外光谱
1.分子的振动方式 (1)伸缩振动：
沿轴振动，只改变键长，不改变键角
C
对称伸缩振动( ν s) 2853 cm-1
C
不对称伸缩振动 (ν as) 2926 cm-1
(2)弯曲振动：
+ + + +
C
C 面内摇摆振动 (ρ ) 面 内
C
红外光谱
§4-1 有机化合物的结构与吸收光谱
著名的物理学家麦克斯韦对物理 学的重大贡献就是指出了光是一种电 磁波。电磁学中有两个基本公式：
(1)、ν λ = C
(2)、E = h
ν
ν: 光波的频率
C:光速
h ：普朗克常数
λ: 波长
E:光波的能量
将（1）变形
E
式中： E h
ν= λ
hν hc λ
RCHO
CH2Ar CH2NR2 CH2S CCH CH2C=O CH2=CH-CH3
C3CH C2CH2 C-CH3
环烷烃
特征质子的化学位移值
P296 表12-3
掌握：
①苯环上的H ， δ＝6 ～8.5 ②羰基碳上的H质子(醛基 H ) δ=9.4～10
③羧基上的H 质子 δ=10～12
④烯烃双键碳上的H质子 δ=4.5～5.7
【本章重点】
红外光谱、核磁共振谱。
【必须掌握的内容】
红外光谱、核磁共振谱谱图的解析方法。
利用化学方法测定有机化合物的结构，缺点是：费时、 费力、费钱，试剂的消耗量大。 例如：鸦片中吗啡碱结构的测定，从1805年开始研究， 直至1952年才完全阐明，历时147年。
OH
而现在的结构测定，则 HO 采用现代仪器分析法，其 优点是：省时、快速、准 确，试剂耗量是微克级的。
四、红外谱图解析 红外谱图解析的基本步骤是：
鉴定已知化合物：
1.观察特征频率区：判断官能团，以确定所属化合物 的类型。 2.观察指纹区：进一步确定基团的结合方式。 3.对照标准谱图验证。
CH3
CHO
例1 化合物C8H8O的红外谱图 3） 1600，1580 cm1，含有苯环 1， 指纹区 780 ， 690 cm 1）不饱和度：(8228)2=5 间位取代苯 大于4， 一般有苯环，C6H5 1，C=O， 4 ） 1710 cm 1 2）3000 cm 以上，不饱和 1，醛基 2820 ， 2720 cm C-H 伸缩，可能为烯，炔， 芳香化合物
为 C＝O (羰基)的特征吸收峰。
二者的异同点：
1.在1700cm-1处均有一个强而尖的吸收峰， 为 C＝O(羰基)的特征吸收峰。 C＝O（羰基）吸收峰的位置与其邻近基团有关， 若羰基与双键共轭，吸收峰将向低波数区位移。
O (CH3)2CHCH2C CH3 σ / cm
-1
O O (CH3)2C CHC CH3 1715 1690
3.吸收峰的峰面积
各组峰的面积之比等于相应的各组H的数目之比。 吸收峰的峰面积，可用自动积分仪对峰面积
进行自动积分，画出一个阶梯式的积分曲线。
峰面积高度之比 = 质子个数之比。
2cm(1H) 8cm(4H) 4cm(2H) 14cm(7H)
4、自旋偶合与自旋裂分(峰的裂分)
在分辨率稍高的核磁共振谱仪上测定 CH3CH2―I 或CH3CH2OH时CH3-和-CH2的吸收峰都不是单峰，而是多重峰。
3.醇
三者的异同点：
1.缔合O—H的伸 缩振动吸收峰：均出 现在3350cm-1处左右， 差距不大。 2. C—O键的伸 缩振动吸收峰有明显 的差异：
伯醇：1050～ 1085cm-1； 仲醇：1100～ 1125cm-1； 叔醇：1150～ 1200cm-1。
4.醛与酮：
在1700cm-1处均有一个强而尖的吸收峰，
子基团则增加了氢核周围的电子云密度，屏蔽效应增
加，质子的化学位移向高场移动，值减小。
CH3F /ppm 4.26 CH3OH 3.40 CH3Cl 3.05 CH3Br 2.68 CH3I 2.16 CH3-H 0.23
高 场 Ha C O Hb Hb 低 场
屏蔽效应： Ha
常用溶剂的质子 的化学位移值
C
剪式振动 (δ s)
面外摇摆振动 扭式振动 (ω ) (τ ) 面 外
弯曲振动只改变键角,不改变键长
3 . 分子的振动能级跃迁和红外吸收峰位
分子的振动是量子化的，振动的频率不是连续的， 故能量不是连续的，而是分为不同的振动能级 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
产生的原因： 相邻的H核自 旋相互作用(即干 扰) 的结果。原子 核之间的相互作
用，叫做自旋偶合
由自旋偶合引起的谱线增多的现象，叫做自旋裂分。
峰裂分的数目与相邻碳上的H 数目有关：
峰的数目 = n + 1 n：为相邻H核的数目 ★故由峰的裂分情况可以判断相邻H核的数目。
掌握：
单峰： 相邻碳上无H，或没有与C相连 双重峰：相邻的碳上共有一个H 三重峰：相邻碳上有二个等性H(一般是位于 同一个碳原子上，－CH2－) 四重峰: 相邻碳上有三个等性H(一般是位于 同一个碳原子上，即有一个－CH3) ■复杂的多重峰：与之相邻有多个碳(≥2)上都 有H；情况较复杂。
O C H 1700
1717
2.醛基在2715cm-1处有一个强度中等的尖峰， 这是鉴别分子中是否存在— CHO的特征峰。
5. 羧酸及其衍生物
1.O—H 伸缩振动吸收峰：二聚体3000～2500cm-1； 2.C—H 伸缩振动吸收峰： 3.C＝O 伸缩振动吸收峰：1725～1700cm-1（脂肪族
(3)Y＝Z双键伸缩振动区： 1600～1800 cm-1，主要是：
C＝O,C＝N,C＝C等双键的伸缩振动吸收峰 2)指纹区：
＜1600 cm-1的低频区，主要是：C－C、C－N、C－O
等单键的伸缩振动和各种弯曲振动的吸收峰，其特点 是谱带密集、 难以辨认。 其中比较重要的是苯环上C-H键的弯曲振动，出现在 900-650cm-1的吸收峰，可用来鉴定苯环上取代基的个数 和位置。
表征不同结构的化合物要选用不同的方法，很
难用一种方法（尤其对新化合物）准确决定分子
结构，经常是几种方法联合使用，互相补充，互ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
相验证。
§4-2 红外光谱 一、红外光谱的表示方法
横坐标：波数（σ）400～4000 cm-1；表示吸收峰的位置。 纵坐标：透过率（T %），表示吸收强度。T↓，表明吸收的
越强，故曲线低谷表示是一个好的吸收带。
1)特征频率区：
在1600～3700 cm-1区域（称为：官能团区）出现的 吸收峰，较为稀疏，容易辨认，主要有： (1)Y－H 伸缩振动区： 2500～3700 cm-1，Y = O、N、C。 (2)Y≡Z 三键和累积双键伸缩振动区： 2100～2400 cm-1，主要是：C≡C、C≡N 三键和 C＝C＝C、C＝N＝O 等累积双键的伸缩振动吸收峰。
2、分析 3300 ~ 2800 cm1区域 C-H伸缩振动 吸收，可大致判断碳骨架类型
以 3000 cm1为界:
高于 3000 cm1为不饱和碳 C-H 伸缩振动吸收 可能为烯, 炔, 芳香化合物 低于 3000 cm1 一般为饱和 C-H 伸缩振动吸收
(3) 若在稍高于 3000 cm1有吸收, 则应在 2250 ~ 1450 cm1 频区 分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰 炔 2200 ~ 2100 cm1 烯 1680 ~ 1640 cm1 芳环 1600,1580,1500,1450 cm1 烯或芳香化合物则应解析指纹区 1000 ~ 650 cm1频区 以确定取代基个数和位置
化学位移精确测量十分困难，采用相对数值。以 四甲基硅（TMS）为标准物质，规定：它的化学位移 为零，然后，根据其它吸收峰与零点的相对距离来确 定它们的化学位移值。 CH
3
H3C
Si
CH3
CH3
电负性大的原子(或基团)与1H邻接时，其吸电子作用
使氢核周围电子云密度降低，屏蔽作用减少，共振所
需磁场强度低，化学位移向低场移动，值增大；给电
二、 核磁共振谱解析
核磁共振谱图提供的主要信息
峰的组数 各组峰的化学位移 各组峰的面积 峰的裂分
1.峰的组数： 一个化合物有几组吸收峰，
就有几组化学环境不同的H。
Ha CH3 a CH2 b O H c Hc Hb
2.化学位移 :
吸收峰所在的相对不同位置.
(1).化学位移的由来 —— 屏蔽效应 化学位移是由核外电子的屏蔽效应引起的。
1.烷烃：
1. 2853～2962cm-1 C—H 伸缩振动； 2. 1460cm-1、1380cm-1 C-H（-CH3、-CH2）面内弯曲振动；
2.烯烃
1. 3030cm-1 =C—H伸缩振动； 2. C—H 伸缩振动； 3. 1625cm-1 C＝C伸缩振动； 4. C-H（-CH3、-CH2）面内弯曲振动；
D
CHCl3 (7.27)
6—8.5
0.5(1)—5.5 2—4.7 1.7—3
OH NH2 NH
10.5—12
9—10
4.6—5.9 8 7 6 5 4 3 2
0.2—1.5 1 0
13
12
11
10
9
RCOOH
R H
CR2=CH-R CH2F CH2Cl CH2Br CH2I CH2O CH2NO2
C
代入（2）
为光量子能量，单位为 J 代表 Planck 常数，其量值为6.63 × 10-34 J.s
该式表明：分子吸收电磁波，从低能级跃迁到高能 级，其吸收光的频率与吸收能量的关系。 由此可见，λ与E，ν成反比，即λ↓，ν↑（每秒 的振动次数↑），E↑。
在分子光谱中，根据电磁波的波长（λ）划分为几个 不同的区域，如下图所示：
无线电波与处于磁场中的自旋核相互作用，引起核 自旋能级的跃迁而产生核磁共振。
高能态 H' H0 H' ms = _ 1/2 外场 ms = + 1/2
E= h ν
低能态
核磁共振仪的构造及操作
核磁共振仪由可变磁场，电磁波发生器， 电磁波接收器，样品管等组成，如下面图：
样品放在两块大电磁铁中间，用固定的无线电 波照射，在扫描线圈中通直流电，产生微小的磁场， 1 使总的外磁场逐渐增加。当磁场达到H0时，试样的 一种质子发生共振。信号经放大记录，并绘制出核 磁共振谱图，如上图。
O
NCH3 吗 啡 碱
它不仅可以研究分子的结构，而且还能探索到分子 间各种集聚态的结构构型和构象的状况，对生命科学、 材料科学的发展，是极其重要的。 对有机化合物的研究，应用最为广泛的是： 紫外光谱（ultravioler spectroscopy 缩写为UV）、 红外光谱（infrared spectroscopy 缩写为IR）、 核磁共振谱（nuclear magnetic resonance 缩写为 NMR 质谱（mass spectroscopy 缩写为MS）.
H核在分子中是被价电子所包围的。因此，在外加 磁场的同时，还有核外电子绕核旋转产生感应磁场。 对H核产生屏蔽效应。 显然，核外电子云密度越大，屏蔽效应越强，要发 生共振吸收就势必增加外加磁场强度，共振信号将移向 高场区；相反，共振信号将移向低场区。
低场 向左
（ 增大）
磁场强度
向右
（ 减小）
高场
足分子振动能级跃迁所需的能量，而产生吸收光谱。
2. 振动过程中必须能引起分子偶极矩发生变化的
分子才能产生红外吸收光谱。
二、 红外谱图解析 1、各官能团的特征吸收是解析谱图的基础
总结大量红外光谱资料后，发现具有同一类型 化学键或官能团的不同化合物，其红外吸收频率 总是出现在一定的波数范围内，我们把这种能代 表某基团，并有较高强度的吸收峰，称为该基团 的特征吸收峰（又称官能团吸收峰）。
有机化合物结构表征最常用的光波谱
红外光谱：
常用来决定化合物含有什么官能团，属于哪类化 合物。 紫外光谱： 常用来表征分子中重键的情况，特别是共轭体 等。 核磁共振光谱：
常用来测定有机分子中的氢原子和碳原子连接的 方式和化学环境。
质谱：
不属于光波谱，它主要是确定分子的相对质量
和组成分子的基团，进一步推测分子的结构。
羧酸），1700～1680cm-1 （芳香族羧酸）。
§4-3 核磁共振谱解析
一、核磁共振（NMR）波谱的基本原理 氢原子核的自旋会沿着它的自转轴产生一个微小的 磁矩，它本身就好象一个小磁铁。
+
自旋氢核在外磁场中，其磁矩有取向两种取向：与 外磁场同向和反向。同向状态较稳定，为低能态；反 向状态不稳定，为高能态。
红外光谱是分子的振动能级跃迁产生的吸收谱图
一、分子振动与红外光谱
1.分子的振动方式 (1)伸缩振动：
沿轴振动，只改变键长，不改变键角
C
对称伸缩振动( ν s) 2853 cm-1
C
不对称伸缩振动 (ν as) 2926 cm-1
(2)弯曲振动：
+ + + +
C
C 面内摇摆振动 (ρ ) 面 内
C
红外光谱
§4-1 有机化合物的结构与吸收光谱
著名的物理学家麦克斯韦对物理 学的重大贡献就是指出了光是一种电 磁波。电磁学中有两个基本公式：
(1)、ν λ = C
(2)、E = h
ν
ν: 光波的频率
C:光速
h ：普朗克常数
λ: 波长
E:光波的能量
将（1）变形
E
式中： E h
ν= λ
hν hc λ
RCHO
CH2Ar CH2NR2 CH2S CCH CH2C=O CH2=CH-CH3
C3CH C2CH2 C-CH3
环烷烃
特征质子的化学位移值
P296 表12-3
掌握：
①苯环上的H ， δ＝6 ～8.5 ②羰基碳上的H质子(醛基 H ) δ=9.4～10
③羧基上的H 质子 δ=10～12
④烯烃双键碳上的H质子 δ=4.5～5.7