研究有机化合物的一般步骤和方法()分子结构的确定
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②用途:通过核磁共振氢谱可知道有机物里有多 少种氢原子(类型),不同氢原子的数目之 比是多少(数目)。
吸收峰数目=氢原子类型 不同吸收峰的面积之比(强度之比)=
不同氢原子的个数之比
红外光谱:图可确定有机物中含有的官能团。 核磁共振氢谱:可以测定分子中有多少种氢
原子和氢原子个数之比,二者相结 合一般可以确定分子的结构。
三、分子结构的鉴定 分子式
结构式 (确定有机物的官能团)
化学方法:利用官能团的特征反应鉴定出
方法:
官能团 质谱
紫外光谱 物理方法: 红外光谱
核磁共振氢谱
1、红外光谱(IR) 红外光谱仪
①原理:由于有机物中组成化学键、官能团的原
子处于不断振动状态,且振动频率与红外 光的振动频谱相当。所以,当用红外线照 射有机物分子时,分子中的化学键、官能 团可发生震动吸收,不同的化学键、官能
峰给出的强度为3︰2︰1。由此推断混合物的
组成可能是(写结构简式)
。
CH3COOCH3和 CH3CH2COOH、CH3CH2OOCH
6、某有机物X的分子式为C2H6O,其红外光谱和 核磁共振氢谱如下:
你能确定X的结构吗?
7、一个有机物的分子量为70,红外光谱表征到碳 碳双键和C=O的存在,核磁共振氢谱列如下 图:
P23图1-19
科学视野:X-射线可以“看清”分子的结构。 X-射线和晶体中的原子(或离子)间的
相互作用,可以产生衍射图形。经过计算可 以人衍射图形获得分子结构的有关信息,包 括键长、键角及分子的三维结构等。
图谱题解题:
1、首先应掌握好三种谱图的作用、读谱方法。
2、必须尽快熟悉有机物的类别及其官能团。 3、根据图谱获取的信息,按碳四价的原则对
同.现有一物质的核磁共振氢谱如图所示.则可
能是下列物质中的
()
A.CH3CH2CH3 C.
√B.CH3CH2CH2OH
D.CH3CH2CHO
(1)若为
,则红外光谱中应该有________
个振动吸收;核磁共振氢谱中应有________个峰。
(2)若为
,则红外光谱中有________个
振动吸收;核磁共振氢谱中应有________个峰。
团——吸收频率不同,在红外光谱图中
将处于不同位置。
②用途:通过红外光谱可以推知有机物含有 哪些化学键、官能团
P.22图:吸收越强,透过率越低,则说明含 有该种原子团(官能团)。
wenku.baidu.com
例3、下图是一种分子式为C3H6O2的有机物 的红外光谱谱图,则该有机物的结构简式为:
不对称CH3 C=O
C—O—C
练习3、有一有机物的相对分子质量为74,确 定分子结构,请写出该分子的结构简式
为 A 的相对分子质量.
(2)有机物 A 中
n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1 mol∶182g.7/mgol×2∶
2.3g-0.1 mol×12 g·mol-1-0.3 mol×1 g·mol-1 16 g·mol-1
=0.1∶0.3∶0.05=2∶6∶1, 即 A 的实验式为 C2H6O.
(3)因为C2H6O中氢原子数已使碳原子达到“饱和”状态. 故只根据实验式即可确定A的分子式为C2H6O.
• 解析: 根据鉴定有机物常用结构常用的方法 来解此题。
• 答案: 红外光谱法 核磁共振氢谱法
•
(1)4 2 (2)3 2
4、在核磁共振氢谱中出现两组峰,且其面积之比 为 3∶2的化合物是 ( )
√
5、分子式为C3H6O2的二元混合物,如果在核磁共 振氢谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况。
第一种情况峰给出的强度为1︰1;第二种情况
(1)有机物A的相对分子质量是___. (2)有机物A的实验式是_________. (3)能否根据A的实验式确定A的分
子式________(填“能”或“不能”) ,若能,则A的分子式是 ________(若不能,则此空不填) . (4)写出有机物A可能的结构简式 _______________.
[解析] (1)由 A 的质谱图可知:质荷比最大值为 46,即
官能团、基团进行合理的拼接。 4、得出结构(简)式后,再与谱图提供信息对
照检查,主要为分子量、官能团、基团的 类别是否吻合。
研究有机化合物要经过以下几个步骤:
粗 产 品
结晶 萃取 蒸馏
分离 提纯
定性 分析
定量分析
除 李比 确定 杂 希法、组成 质 现代 元素
元素
质 量 分 析
测 定质 分谱 子法
化学
对称CH2 对称CH3
C—O—C
2、核磁共振氢谱(HNMR) 核磁共振仪
①原理:氢原子核具有磁性,如用电磁波照射氢
原子核,它能通过共振吸收电磁波能量,发生 跃迁。用核磁共振仪可以记录到有关信号,处 在不同环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁 波的频率不同,在图谱上出现的位置也不同, 各类氢原子的这种差异被称作化学位移;而且吸 收峰的面积与氢原子数成正比.
中的不同的氢原子。下列有机物分子在
√核磁共振氢谱中只给出一种信号的是
A、HCHO
B、CH3OH
C、HCOOH
D、CH3COOCH3
2、核磁共振氢谱是指有机物分子中的氢原子核所
处的化学环境(即其附近的基团)不同,表现出的
核磁性就不同,代表核磁性特征的峰在核磁共振
图中坐标的位置(化学位移,符号为δ)也就不
结 方法 构 红外 分光谱、 析 核磁
分析
量
共振
氢谱
实验式或最简式 分子式 结构式
1、2002年诺贝尔化学奖表彰了两项成果,
其中一项是瑞士科学家库尔特·维特里希
发明了“利用核磁共振技术测定溶液中
生物大分子三维结构的方法”。在化学
上经常使用的是氢核磁共振谱,它是根
据不同化学环境的氢原子在氢核磁共振
谱中给出的信号不同来确定有机物分子
(4)由A的核磁共振氢谱可知,A分子结构中有三种类型的 氢原子,且其数目比为1∶2∶3,则A的结构简式为 CH3CH2OH.
[答案] (1)46 (2)C2H6O (3)C2H6O 能 (4)CH3CH2OH
①写出该有机物的分子式: ②写出该有机物的可能的结构简式:
8、为了测定某有机物A的结构,做如下实验:①将2.3 g 该有机物完全燃烧,生成0.1 mol CO2和2.7 g水;②用 质谱仪测定其相对分子质量,得如图1所示的质谱图; ③用核磁共振仪处理该化合物,得到如图2所示图谱, 图中三个峰的面积之比是1∶2∶3.完成下列问题:
吸收峰数目=氢原子类型 不同吸收峰的面积之比(强度之比)=
不同氢原子的个数之比
红外光谱:图可确定有机物中含有的官能团。 核磁共振氢谱:可以测定分子中有多少种氢
原子和氢原子个数之比,二者相结 合一般可以确定分子的结构。
三、分子结构的鉴定 分子式
结构式 (确定有机物的官能团)
化学方法:利用官能团的特征反应鉴定出
方法:
官能团 质谱
紫外光谱 物理方法: 红外光谱
核磁共振氢谱
1、红外光谱(IR) 红外光谱仪
①原理:由于有机物中组成化学键、官能团的原
子处于不断振动状态,且振动频率与红外 光的振动频谱相当。所以,当用红外线照 射有机物分子时,分子中的化学键、官能 团可发生震动吸收,不同的化学键、官能
峰给出的强度为3︰2︰1。由此推断混合物的
组成可能是(写结构简式)
。
CH3COOCH3和 CH3CH2COOH、CH3CH2OOCH
6、某有机物X的分子式为C2H6O,其红外光谱和 核磁共振氢谱如下:
你能确定X的结构吗?
7、一个有机物的分子量为70,红外光谱表征到碳 碳双键和C=O的存在,核磁共振氢谱列如下 图:
P23图1-19
科学视野:X-射线可以“看清”分子的结构。 X-射线和晶体中的原子(或离子)间的
相互作用,可以产生衍射图形。经过计算可 以人衍射图形获得分子结构的有关信息,包 括键长、键角及分子的三维结构等。
图谱题解题:
1、首先应掌握好三种谱图的作用、读谱方法。
2、必须尽快熟悉有机物的类别及其官能团。 3、根据图谱获取的信息,按碳四价的原则对
同.现有一物质的核磁共振氢谱如图所示.则可
能是下列物质中的
()
A.CH3CH2CH3 C.
√B.CH3CH2CH2OH
D.CH3CH2CHO
(1)若为
,则红外光谱中应该有________
个振动吸收;核磁共振氢谱中应有________个峰。
(2)若为
,则红外光谱中有________个
振动吸收;核磁共振氢谱中应有________个峰。
团——吸收频率不同,在红外光谱图中
将处于不同位置。
②用途:通过红外光谱可以推知有机物含有 哪些化学键、官能团
P.22图:吸收越强,透过率越低,则说明含 有该种原子团(官能团)。
wenku.baidu.com
例3、下图是一种分子式为C3H6O2的有机物 的红外光谱谱图,则该有机物的结构简式为:
不对称CH3 C=O
C—O—C
练习3、有一有机物的相对分子质量为74,确 定分子结构,请写出该分子的结构简式
为 A 的相对分子质量.
(2)有机物 A 中
n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1 mol∶182g.7/mgol×2∶
2.3g-0.1 mol×12 g·mol-1-0.3 mol×1 g·mol-1 16 g·mol-1
=0.1∶0.3∶0.05=2∶6∶1, 即 A 的实验式为 C2H6O.
(3)因为C2H6O中氢原子数已使碳原子达到“饱和”状态. 故只根据实验式即可确定A的分子式为C2H6O.
• 解析: 根据鉴定有机物常用结构常用的方法 来解此题。
• 答案: 红外光谱法 核磁共振氢谱法
•
(1)4 2 (2)3 2
4、在核磁共振氢谱中出现两组峰,且其面积之比 为 3∶2的化合物是 ( )
√
5、分子式为C3H6O2的二元混合物,如果在核磁共 振氢谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况。
第一种情况峰给出的强度为1︰1;第二种情况
(1)有机物A的相对分子质量是___. (2)有机物A的实验式是_________. (3)能否根据A的实验式确定A的分
子式________(填“能”或“不能”) ,若能,则A的分子式是 ________(若不能,则此空不填) . (4)写出有机物A可能的结构简式 _______________.
[解析] (1)由 A 的质谱图可知:质荷比最大值为 46,即
官能团、基团进行合理的拼接。 4、得出结构(简)式后,再与谱图提供信息对
照检查,主要为分子量、官能团、基团的 类别是否吻合。
研究有机化合物要经过以下几个步骤:
粗 产 品
结晶 萃取 蒸馏
分离 提纯
定性 分析
定量分析
除 李比 确定 杂 希法、组成 质 现代 元素
元素
质 量 分 析
测 定质 分谱 子法
化学
对称CH2 对称CH3
C—O—C
2、核磁共振氢谱(HNMR) 核磁共振仪
①原理:氢原子核具有磁性,如用电磁波照射氢
原子核,它能通过共振吸收电磁波能量,发生 跃迁。用核磁共振仪可以记录到有关信号,处 在不同环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁 波的频率不同,在图谱上出现的位置也不同, 各类氢原子的这种差异被称作化学位移;而且吸 收峰的面积与氢原子数成正比.
中的不同的氢原子。下列有机物分子在
√核磁共振氢谱中只给出一种信号的是
A、HCHO
B、CH3OH
C、HCOOH
D、CH3COOCH3
2、核磁共振氢谱是指有机物分子中的氢原子核所
处的化学环境(即其附近的基团)不同,表现出的
核磁性就不同,代表核磁性特征的峰在核磁共振
图中坐标的位置(化学位移,符号为δ)也就不
结 方法 构 红外 分光谱、 析 核磁
分析
量
共振
氢谱
实验式或最简式 分子式 结构式
1、2002年诺贝尔化学奖表彰了两项成果,
其中一项是瑞士科学家库尔特·维特里希
发明了“利用核磁共振技术测定溶液中
生物大分子三维结构的方法”。在化学
上经常使用的是氢核磁共振谱,它是根
据不同化学环境的氢原子在氢核磁共振
谱中给出的信号不同来确定有机物分子
(4)由A的核磁共振氢谱可知,A分子结构中有三种类型的 氢原子,且其数目比为1∶2∶3,则A的结构简式为 CH3CH2OH.
[答案] (1)46 (2)C2H6O (3)C2H6O 能 (4)CH3CH2OH
①写出该有机物的分子式: ②写出该有机物的可能的结构简式:
8、为了测定某有机物A的结构,做如下实验:①将2.3 g 该有机物完全燃烧,生成0.1 mol CO2和2.7 g水;②用 质谱仪测定其相对分子质量,得如图1所示的质谱图; ③用核磁共振仪处理该化合物,得到如图2所示图谱, 图中三个峰的面积之比是1∶2∶3.完成下列问题: