波谱分析知识全书总结剖析

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波谱分析讲整理.ppt

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第二篇 波谱分析
第一章 光谱分析 第二章 核磁共振波谱 第三章 质谱
第一章 光谱分析
1.1 概述 1.2 紫外吸收光谱分析(UV) 1.3 红外吸收光谱分析(IR) 1.4 激光拉曼光谱(RS)
1.1 概述
1.1.1光谱分析法
因光的作用引起被照物体内分子运动状态发 生变化,并产生特征能态的跃迁进行分析的方 法
n→π*的影响
1.2 紫外吸收光谱分析(UV)
b. π→π*跃迁所产生的吸收峰随着溶 剂极性的增加而向长波长方向移动。 因为在多数π→π*跃迁中,激发态的 极性要强于基态,极性大的π*轨道 与溶剂作用强,能量下降较大,而π 轨道极性小,与极性溶剂作用较弱, 故能量降低较小,致使π及π*间能量 差值变小。因此,π→π*跃迁在极性 溶剂中的跃迁能小于在非极性溶剂 中的跃迁能。所以在极性溶剂中, π→π*跃迁产生的吸收峰向长波长方 向移动。
(4)n→π* 跃迁 指分子中处于非 键轨道上的n电子吸收能量后向 π*反键轨道的跃迁。
1.2 紫外吸收光谱分析(UV)
电子跃迁类型不同,实际跃迁需要的能量不同, σ→σ* ~150nm n→σ* ~200nm π→π* ~200nm n→π* ~300nm
吸收能量的次序为: σ→σ*>n→σ*≥π→π*>n→π*
1.2 紫外吸收光谱分析(UV)
iii B—带 它是芳香族化合物的特征吸收带。是苯环振动及
π→π* 重叠引起的。在230~270nm之间出现精细结构 吸收,又称苯的多重吸收
iv E-带 它也是芳香族化合物的特征吸收之一,E带可分为E1及
E2两个吸收带,二者可以分别看成是苯环中的乙烯键和 共轭乙烯键所引起的,也属π→π* 跃迁。
溶剂对π→π*
1.2 紫外吸收光谱分析(UV)

波谱分析知识全书总结

波谱分析知识全书总结

波谱分析(spectra analysis)波谱分析的内涵与外延:定义:利用特定的仪器,测试化合物的多种特征波谱图,通过分析推断化合物的分子结构。

特定的仪器:紫外,红外,核磁,质谱,(X-射线,圆二色谱等)特征波谱图: 四大谱;X-射线单晶衍射,圆二色谱等化合物:一般为纯的有机化合物分子结构:分子中原子的连接顺序、位置;构象,空间结构仪器分析(定量),波谱分析(定性)综合性、交叉科学(化学、物理、数学、自动化、计算机)作用:波谱解析理论原理是物理学,主要应用于化学领域(天然产物化学和中药化学、有机化学、药物化学等),在药物、化工,石油,食品及其它工业部门有着广泛的应用;分析的主要对象是有机化合物。

课程要求:本课将在学生学习有机化学、分析化学、物理化学等课程的基础上,系统讲授紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、核磁共振光谱(NMR)和质谱(MS)这四大光谱的基本原理、特征、规律及图谱解析技术,并且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。

为学习中药化学有效成分的结构鉴定打下基础。

第一章紫外光谱(ultraviolet spectra,UV)一、电磁波的基本性质和分类1、波粒二象性光的三要素:波长(λ),速度(c),频率(v)电磁波的波动性光速c:c=3.0 x 1010 cm/s波长λ :电磁波相邻波峰间的距离。

用nm,μm,cm,m 等表示频率v:v=c/ λ,用Hz 表示。

电磁波的粒子性光子具有能量,其能量大小由下式决定:E = hν = hc/λ(式中E为光子的能量,h为普朗克常数,其值为6.624× 10-34j.s )电磁波的分类2、分子的能量组成(能级图)E 分子= E平+E转+E振+E电子能量大小:E转< E振< E电子不同能级跃迁对应的电磁波区域紫外光谱远紫外(4~200nm):又叫真空紫外区近紫外(200~400nm):又叫石英紫外区,最为常用。

波谱解析知识点总结

波谱解析知识点总结

波谱解析知识点总结一、波谱解析的基本原理1. 光谱学基础知识光谱学涉及到物质对光的吸收、发射、散射等现象,它是物质分析的重要手段之一。

常见的光谱包括紫外光谱、可见光谱、红外光谱、拉曼光谱等。

每种光谱方法都有其独特的应用领域和分析特点。

2. 原子光谱原子光谱是指研究原子吸收、发射光谱的一门学科,主要包括原子吸收光谱和原子发射光谱。

原子光谱可以用于分析金属元素和非金属元素的含量,它是分析化学中的重要手段。

3. 分子光谱分子光谱是指研究分子在光的作用下吸收、发射、散射等现象的一门学科,主要包括紫外光谱、红外光谱、拉曼光谱等。

分子光谱可以用于研究分子的结构和性质,对于有机化合物的分析具有重要意义。

4. 核磁共振波谱核磁共振波谱是指研究核磁共振现象的一门学科,它可以用于研究原子核的磁共振现象,得到有关物质结构和性质的信息。

核磁共振波谱在有机化学、生物化学等领域有着广泛的应用。

二、波谱解析的仪器和设备1. 分光光度计分光光度计是用于测量物质吸收、发射光谱的仪器,它可以测量紫外、可见、红外等波段的光谱,是分析化学中常用的仪器之一。

2. 核磁共振仪核磁共振仪是用于测量核磁共振波谱的仪器,它可以测量氢、碳等核的共振信号,得到物质的结构和性质信息。

3. 质谱仪质谱仪是用于测量物质离子的质量和荷质比的仪器,它可以得到物质的分子量、结构等信息,是很多化学分析的重要手段。

4. 激光拉曼光谱仪激光拉曼光谱仪是用于测量拉曼光谱的专用仪器,它可以用激光光源激发样品,得到与分子振动信息有关的拉曼光谱。

三、波谱解析的应用领域1. 化学分析波谱解析技术在化学分析中有着广泛的应用,它可以用于定量分析、质量分析、结构分析等多个方面,对于复杂的化合物和材料有很高的分析能力。

2. 药物研发波谱解析技术在药物研发中有着重要的应用,它可以用于研究药物的成分、结构和性质,对于新药物的研究和开发有很大帮助。

3. 生物医学波谱解析技术在生物医学领域有着广泛的应用,它可以用于研究生物分子的结构和功能,对于临床诊断和治疗有着重要意义。

波谱解析复习总结

波谱解析复习总结

波谱解析复习总结(一)常用解谱数据总结关于数据,是一定要记的···大家想怎么记爱怎么记就怎么记吧,建议自己总结,这样记的好一些。

下面是鄙人的,嘻嘻。

(老师PPT上有很多总结的)一、氢谱化学位移值δ(ppm)影响化学位移值的因素:只有空间效应和共轭效应是屏蔽效应增大,向高场位移,即ζ↑,δ↓.(一)0.4~4.0为饱和C上的H① 0.4~1.8 连饱和C的饱和C上的H② 1.8~2.5 连不饱和C的饱和C上的HI. 1.8~2.1 连C=C、C≡C的饱和C上的HII. 2.1~2.5 连C=O、N、S、苯环的饱和C上的H③ 3.0~4.6 连-O-的饱和C上的H其中,4.1左右可能有酯基④例外的:2.3~3.0是叁键上的H(二)4.6~8.0为不饱和C上的H① 4.6~6.0 C=C上的H② 6.0~8.0 苯环上的H(三)4.0~5.5为脂肪醇-OH的H若有0.5~1.0,为稀溶液(四)3.5~7.7为酚的-OH的H若有10~16,为分子内氢键(五)9.0~10.0为H-C=0的H(六)10.5~13为-COOH的H(七)胺类①~1.0 脂肪胺②4~5(气泡峰)芳香胺③6~7(气泡峰)酰胺,仲胺类其它:J值:①任何情况下J顺<j反< p="">②总体情况:J苯环H<j邻(烯h)<j邻(烷h)<j偕h< p="">③苯环H:J对<j间<="">④烯烃H:J邻(顺)<j邻(反)(j邻(顺)6~14hz;j邻(反)11~18hz)< p="">⑤烷烃H:J邻6~8Hz⑥同碳上的H:J偕10~16Hz要求掌握给图能测量算得J值,再推化合物种类。

二、碳谱碳谱的DEPT值:季碳消失!θ=45°,季C消失;θ=90°,季C消失,只有CH向上;θ=135°,季C消失,只有CH2向下。

有机波谱知识点总结

有机波谱知识点总结

有机波谱知识点总结波谱是化学分析中常用的一种手段,通过测定分子在电磁波中的吸收、散射或发射,可以了解分子的结构和性质。

有机波谱是指在有机化合物中应用的波谱分析方法,主要包括红外光谱、紫外-可见光谱、质谱和核磁共振谱等。

本文将针对有机波谱的各种知识点进行总结,包括波谱的基本原理、各种波谱的特点和应用、波谱分析中需要注意的问题等内容。

一、红外光谱1.基本原理红外光谱是利用物质对红外辐射的吸收和散射的规律来研究物质结构和性质的一种分析方法。

红外光谱的基本原理是在物质中分子或原子的振动和转动会产生特定的频率的红外光吸收,这样可以用红外光谱来检验物质的结构和成分。

2.特点和应用红外光谱对于分析有机化合物的结构和功能团具有非常重要的作用。

红外光谱具有分辨率高、灵敏度强、操作简便等特点,广泛应用于聚合物材料、药物分析、食品检测等领域。

3.需要注意的问题在进行红外光谱分析时,需要注意样品的处理、仪器的校准和数据的解释等问题。

此外,还需要对不同功能团的吸收峰进行了解,进行光谱图谱的解读。

二、紫外-可见光谱1.基本原理紫外-可见光谱是利用物质对紫外光和可见光的吸收的规律来研究物质结构和特性的一种分析方法。

紫外-可见光谱的基本原理是分子在吸收紫外-可见光时,电子跃迁至较高的能级,产生吸收峰,可以由此推测分子的结构和键合的性质。

2.特点和应用紫外-可见光谱对于分析有机化合物的共轭结构和电子转移能力有很大的作用。

紫外-可见光谱具有快速、敏感、定量等特点,广泛应用于有机合成、药物分析、环境监测等领域。

3.需要注意的问题在进行紫外-可见光谱分析时,需要注意样品的准备、仪器的校准和光谱图谱的解释。

此外,还需要了解分子在吸收紫外-可见光时的机理和特性,进行光谱图谱的解读。

三、质谱1.基本原理质谱是利用物质在电子轰击下的离子化和质子转移等规律来研究物质结构和成分的一种分析方法。

质谱的基本原理是将物质离子化后,通过质子转移和碎裂等反应产生一系列离子,再根据其质荷比来推测物质的结构和成分。

有机波普分析知识点总结

有机波普分析知识点总结

有机波普分析知识点总结1. 概述有机波普分析是一种利用有机物的挥发性成分进行分析的方法,它是从气相中分析有机化合物的一种有效手段。

有机波普分析是通过气相色谱-质谱联用技术进行分析的,它广泛应用于环境监测、食品安全、生物医药等领域。

有机波普分析的关键技术是气相色谱-质谱联用技术,它具有分辨能力高、灵敏度高、选择性好等特点。

2. 基本原理有机波普分析是基于有机物质挥发性成分进行分析的,它利用气相色谱-质谱联用技术将有机物质挥发性成分分离并进行检测与定性。

气相色谱利用气态载气将有机物质挥发成分进行分离,质谱则利用质谱仪对分离后的物质进行检测与定性。

有机波普分析的原理是分析样品挥发蒸馏后的气体混合物,然后利用气相色谱将其分离,最后通过质谱对分离后的物质进行检测与定性。

3. 分析步骤有机波普分析的分析步骤包括样品的制备、挥发蒸馏、气相色谱分离、质谱检测、数据分析等几个主要步骤。

样品的制备是将待分析的有机样品制备成适合进行气相色谱-质谱联用分析的形式;挥发蒸馏是将有机样品中挥发性成分进行蒸馏分离;气相色谱分离是利用气相色谱将挥发性成分进行分离;质谱检测是利用质谱对分离后的物质进行检测与定性;数据分析是对分析结果进行处理与解释。

4. 应用领域有机波普分析广泛应用于环境监测、食品安全、生物医药等领域。

在环境监测领域,有机波普分析可以用于监测水质、大气、土壤中的有机物质,检测环境中的有机物污染情况;在食品安全领域,有机波普分析可以用于检测食品中的有机污染物,保障食品安全;在生物医药领域,有机波普分析可以用于检测药物中的有机成分,分析药物的成分与含量,保证药物的质量。

5. 技术发展有机波普分析技术发展较快,主要表现在以下几个方面:一是仪器技术的提高,气相色谱-质谱联用仪器的灵敏度、分辨率及稳定性都有所提高;二是分析方法的改进,有机波普分析的分析方法不断完善,能够更好地适应各种样品的分析要求;三是应用领域的拓展,有机波普分析技术被广泛应用于环境、食品、医药等领域,对于保障公共健康具有重要意义。

波谱学综合解析

波谱学综合解析

根据每种波谱分析方法的特长和局限性,我们可以采用综合的方法或侧重利用某些波谱手段来检测不同的样品。
综合解析程序
确定样品纯度
确定分子量、分子式
计算不饱和度
对测定的谱图进行解析
对确定的结果进行检查、复核。
(1)C6H12O
1700cm-1, C=0, 醛,酮 <3000 cm-1, -C-H 饱和烃 两种质子 1:3或3:9 CH3 :-C(CH3)9 无裂分,无相邻质子
7.98
4.02
1.0
说明该紫外处吸收是典型的饱和酮或醛的 跃进,这一点与IR(1715cm-1)的羰基吸收判断一致。 4.: δ 2.4 ppm(q,2H) δ 2.09ppm(s,3H) δ 1.04ppm(t,3H) 从峰形判断δ2.4与δ1.04相互偶合,是典型的CH3CH2-结构单 元;δ2.09ppm显然符合结构。 5. 根据上述分析,又由于IR在2720cm-1无吸收,1H-NMR中δ9~ 10ppm 范围内无吸收,排除了醛的可能性,推断其结构式为:
69
41
99
86
114 M+
29
700
600
300
0.6
0.4
500
400
200
0.2
0.8
1.0
A
λ/ n m
500
Wavenumbers /(cm-1)
%Transmittance
4000
0
50
100
1000 显地揭示未知物的结构特征,未知物含有什么或不含有什么官能团和化学键,
从谱带位置和强度可以进行判断。
1
2
3
4
综合解析
近年来在各种文献和标准谱库中已积累了大量的红外标准谱图,常可用于未知物的鉴定,即未知样品的处理方法与标准谱图相同时,红外光谱的谱带位置、峰的强度以及峰形与标准谱图完全一致时,就几乎可以肯定两者是同一化合物。近年来又发展了许多检索程序,使未知物的结构鉴定变得比较容易。但对于某种不纯净的化合物,具有同系物、复配物和杂质,未反应的原料和副产物等,使红外光谱的应用受到限制。特别是某些新化合物如果还没有标准谱图,必须用解析谱带归属的方法来推断未知物的结构。

有机波谱分析总结

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。

三、有机波谱分析方法1.结构鉴定法:通过与已知化合物的波谱进行对比,确定未知化合物的结构。

结构鉴定法常用于核磁共振谱和质谱。

2.定量分析法:通过测定化合物在特定波长或波数处的吸光度或吸收峰面积,来确定有机化合物的含量。

波谱解析知识点总结

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。

知识点2-波谱分析简介

知识点2-波谱分析简介

可见光 近红外光 中红外光 远红外光 微波 射频
400-750nm 0.75-2.5mm 2.5-50mm 50-1000mm 0.1-100cm 1-1000m
2.5104-1.3104 1.3104-4103 4000-200 200-10 10-0.01 10-2-10-5
7.5108-4.0108 4.0108-1.2108 1.2108-6.0106 6.0106-105 105-102 102-0.1
分子中的这三种运动状态都对应有一定的能 级。即在分子中存在着电子能级、振动能级和转 动能级。其中电子能级的间距最大(每个能级间 的能量差叫能级差),振动能级次之,转动能级 的间距最小。 如果用E电子, E振以及 E转表示各能级差, 则:
E电子> E振> E转
能级跃迁
E转 ‹ E振 ‹ E电 电子能级间跃迁的 同时,总伴随有振动和 转动能级间的跃迁。即 电子光谱中总包含有振 动能级和转动能级间跃 迁产生的若干谱线而呈 现宽谱带。
E2 (激发态)
E
光谱仪
E E1(基态)
A
当用光照射分子时,分子就要选择性的吸收某些 波长(频率)的光而由较低的能级E1跃迁到较高能级 E2上,所吸收的光的能量就等于两能级的能量之差: E = E1 - E2
物质对光的选择性吸收 M + 热 M + 荧光或磷光
M + h 基态 E1

3.1-1.7 1.7-0.5 分子振动能级 0.5-0.02 210-2-410-4 410-4-410-7 410-7-410-10 分子转动能级 分子转动,电 子自旋 电子自旋、核自旋
讨论:
1(1)转动能级间的能量差ΔΕr:0.005~0.050eV,跃 迁产生吸收光谱位于远红外区。远红外光谱或分子转动光谱 ; 1(2)振动能级的能量差ΔΕv约为:0.05~1eV,跃迁 产生的吸收光谱位于红外区,红外光谱或分子振动光谱;

有机波谱分析要点例题和知识点总结

有机波谱分析要点例题和知识点总结

有机波谱分析要点例题和知识点总结一、有机波谱分析简介有机波谱分析是有机化学中非常重要的分析手段,它能够帮助我们确定有机化合物的结构。

常见的有机波谱分析方法包括红外光谱(IR)、紫外可见光谱(UVVis)、核磁共振谱(NMR,包括氢谱 1H NMR 和碳谱 13C NMR)以及质谱(MS)。

二、红外光谱(IR)(一)原理分子中的化学键在不同频率的红外光照射下会发生振动和转动,从而产生吸收峰。

不同的官能团具有特定的吸收频率范围。

(二)要点1、官能团的特征吸收峰例如,羰基(C=O)在 1700 1750 cm⁻¹有强吸收峰;羟基(OH)在 3200 3600 cm⁻¹有宽而强的吸收峰。

2、影响吸收峰位置的因素包括诱导效应、共轭效应、氢键等。

(三)例题例 1:某化合物的红外光谱在 1720 cm⁻¹处有强吸收峰,可能含有什么官能团?答:可能含有羰基(C=O)。

三、紫外可见光谱(UVVis)(一)原理基于分子中的电子在不同能级之间跃迁产生吸收。

(二)要点1、生色团和助色团生色团如羰基、双键等能产生紫外吸收;助色团如羟基、氨基等能增强生色团的吸收。

2、影响吸收波长的因素包括共轭体系的大小、取代基的种类等。

(三)例题例 2:某化合物在 250 nm 处有强吸收,可能的结构是什么?答:可能具有共轭双键结构。

四、核磁共振谱(NMR)(一)氢谱(1H NMR)1、原理氢原子核在磁场中的自旋能级跃迁产生信号。

2、化学位移不同环境的氢原子具有不同的化学位移值。

例如,甲基上的氢通常在 08 12 ppm 处出峰。

3、峰的裂分相邻氢原子的个数会导致峰的裂分,遵循 n + 1 规律。

例题 3:一个化合物的氢谱在 12 ppm 处有一个三重峰,在 36 ppm 处有一个单峰,可能的结构是什么?答:可能是 CH₃CH₂OH。

(二)碳谱(13C NMR)1、化学位移不同类型的碳原子具有不同的化学位移范围。

有机化学波谱分析知识要点

有机化学波谱分析知识要点

有机化学波谱分析知识要点一、红外光谱分析(IR Spectroscopy)红外光谱是利用物质对红外辐射的吸收、散射和透射特性进行分析的方法。

它可以提供关于有机化合物中的官能团、键的类型和官能团的有关信息。

IR光谱仪通常以波数(单位为cm-1)来表示光谱的X轴。

1. 标定标样:红外光谱的波数标定通常以空气中的CO2吸收峰为基准,波数为2349 cm-12.关键峰值:红外光谱中有一些常见的峰值对应着特定的官能团或基团,如OH伸缩振动、C=O伸缩振动等。

3. 官能团特征波数:红外光谱可以通过分析官能团的特征波数,如羧酸(1700-1720 cm-1)、酯(1735-1745 cm-1)等。

二、核磁共振波谱分析(NMR Spectroscopy)核磁共振波谱是通过分析核自旋在外加磁场中的共振吸收来获得有机化合物结构信息的方法。

常见的核磁共振波谱有质子核磁共振(1HNMR)和碳-13核磁共振(13CNMR)。

1.核磁共振吸收峰:核磁共振谱图中出现的各个峰对应着不同核成分的共振吸收。

2.位移:核磁共振谱图中每个峰的信号在横轴上的位置(化学位移)可以提供有关它们所对应原子的环境和化学环境的信息。

3.耦合:在核磁共振谱图中,出现在特定峰附近的小峰是由于核自旋耦合引起的。

耦合的模式和数量可以提供关于分子中不同核之间的相互关系。

三、质谱分析(Mass Spectrometry)质谱分析是通过将有机化合物中的分子离子化,并在电磁场作用下测量其质量/电荷比,从而确定分子的质谱图(mass spectrum)。

质谱技术可提供有机化合物的分子式和分子结构信息。

1.分子离子峰(M+):质谱图中最高峰对应分子的分子离子峰。

它的质荷比等于分子质量除以电子的质量。

2.碎片离子峰:质谱图中其他峰位来自分子断裂后的离子。

通过分析这些峰可推断出有机化合物的结构。

3.分子离子峰和碎片离子峰之间的相对丰度:通过分析质谱图中分子离子峰和碎片离子峰之间的相对丰度的比例,可以推断出有机化合物中不同官能团的相对含量。

波谱学总结

波谱学总结

波谱学总结导言波谱学是研究物质与电磁波相互作用的学科,它广泛应用于物理、化学、天文学等领域。

通过分析物质与电磁波的相互作用过程中所发生的能级跃迁和光谱特征,可以揭示物质的结构、性质以及其所处的环境。

本文将系统总结波谱学的基本概念、分析方法和应用领域。

波谱学基本概念光谱光谱是指将光的各种波长进行分解并观察的实验现象和结果。

根据波长范围的不同,可以将光谱分为可见光谱、紫外光谱、红外光谱等。

通过分析光谱的特征,可以获得关于光源以及与光相互作用物质的信息。

能级跃迁能级跃迁是指原子、分子或固体中的电子从一个能级跃迁到另一个能级的过程。

当处于低能级的粒子受到一定能量激发时,它们会向高能级跃迁并发射或吸收特定波长的电磁波,形成特定的光谱。

激发源在波谱学中,激发源可以是热源、电场、磁场等。

通过对激发源进行控制,可以使样品中的原子或分子处于激发态,进而产生能级跃迁和特定的光谱现象。

波谱学分析方法原子光谱原子光谱是研究单个原子在电磁辐射下发射或吸收光谱的方法。

原子光谱常用于确定物质的组成和结构,以及判断原子的电子结构和能级跃迁过程。

常见的原子光谱分析方法包括原子吸收光谱(AAS)、原子发射光谱(AES)和原子荧光光谱(XRF)等。

分子光谱分子光谱是研究分子在电磁辐射下的光谱现象的方法。

分子光谱的分析方法较复杂,常用于确定分子结构、化学反应机理等。

常见的分子光谱分析方法包括红外光谱(IR)、拉曼光谱(Raman)和核磁共振(NMR)等。

质谱质谱是研究物质中粒子的质量和相对丰度的方法。

通过将物质分子转化为离子,并根据离子在磁场中的偏转情况,可以推断出样品中不同粒子的质量和组成。

质谱广泛应用于物质分析、环境监测和化学反应机理研究等领域。

核磁共振核磁共振是一种利用原子核在磁场中的性质进行分析的方法。

通过观测样品中原子核的核磁共振信号,可以了解样品的分子结构、化学环境和动力学行为。

核磁共振广泛应用于有机化学、生物化学和材料科学等领域。

波谱分析期末知识总结

波谱分析期末知识总结

波谱分析期末知识总结一、波谱分析的基本原理1.1 原子和分子能级波谱分析的基础是物质中原子或分子的能级结构。

原子或分子的能级是指在不同能量水平上的电子分布情况。

能级之间的能量差决定了原子或分子在吸收或发射辐射时的能量差异。

1.2 吸收和发射辐射原子或分子能级之间的跃迁可以通过吸收或发射辐射来实现。

当原子或分子吸收能量与能级差相等的辐射时,电子会从较低能级跃迁至较高能级,形成吸收峰。

相反,当电子从较高能级跃迁至较低能级时,会发射辐射,形成发射峰。

1.3 分子结构和波谱特征物质的波谱特征与其分子结构密切相关。

分子中不同原子的振动、转动和电子的跃迁等运动方式会对辐射产生不同的影响,从而在波谱上表现出不同的特征峰。

二、波谱分析的技术和仪器2.1 紫外-可见光谱紫外-可见光谱是一种常用的波谱分析技术,用于研究物质在紫外或可见光区的吸收或发射特性。

紫外-可见光谱的测量仪器主要有分光光度计和光源。

2.2 红外光谱红外光谱是一种用于研究物质在红外波段的吸收特性的技术。

红外光谱的测量仪器主要有红外光谱仪和样品室。

红外光谱可以用于确定化学键、鉴定有机物和研究分子结构等。

2.3 核磁共振核磁共振是一种基于核自旋和外磁场相互作用的波谱技术。

核磁共振的测量仪器主要包括核磁共振仪和样品盒。

核磁共振可以用于确定物质的结构、研究分子间相互作用等。

2.4 质谱质谱是一种用于研究物质的分子结构和相对分子质量的技术。

质谱的测量仪器主要有质谱仪和样品处理系统。

质谱可以用于定量分析、鉴定有机物和研究分子结构等。

三、波谱分析的应用3.1 化学分析波谱分析在化学分析中广泛应用。

通过测量样品在不同波长或波数下的吸收或发射特性,可以确定样品的成分和浓度。

常用的波谱分析技术包括紫外-可见光谱、红外光谱、核磁共振和质谱等。

3.2 材料科学波谱分析在材料科学中的应用主要用于研究材料的结构和性质。

通过测量材料的吸收或发射峰,可以确定材料的化学成分、晶体结构、晶格缺陷等信息。

有机化学波谱分析知识要点

有机化学波谱分析知识要点

波谱分析第一章 紫外光谱1、为什么紫外光谱可以用于有机化合物的结构解析?紫外光谱可以提供:谱峰的位置(波长)、谱峰的强度、谱峰的形状。

反映了有机分子中发色团的特征,可以提供物质的结构信息。

2、紫外-可见区内(波长范围为100-800 nm )的吸收光谱。

3、Lamber-Beer 定律 适用于单色光• 吸光度: A = lg(I 0/I) = εlc • 透光度:-lg T = εbcA :吸光度;l :光在溶液中经过的距离;ε:摩尔吸光系数,为浓度在1mol/L 的溶液中在1 cm 的吸收池中,在一定波长下测得的吸光度;c :浓度。

4、有机物分子中含有π键的不饱和基团称为生色团;有一些含有n 电子的基团(如—OH 、—OR 、—NH 2、—NHR 、—X 等),它们本身没有生色功能(不能吸收λ>200 nm 的光),但当它们与生色团相连时,就会发生n —π共轭作用,增强生色团的生色能力(吸收波长向长波方向移动,且吸收强度增加),这样的基团称为助色团。

5、λmax 向长波方向移动称为红移,向短波方向移动称为蓝移(或紫移)。

吸收强度即摩尔吸光系数ε增大或减小的现象分别称为增色效应或减色效应。

6、电子跃迁的类型:1. σ→σ*跃迁:饱和烃(甲烷,乙烷);E 很高,λ<150 nm (远紫外区)。

2. n→σ*跃迁:含杂原子饱和基团(-OH ,-NH 2);E 较大,λ150~250 nm (真空紫外区)。

3. π→π*跃迁:不饱和基团(-C=C-,-C=O );E 较小,λ~ 200 nm ,体系共轭,E 更小,λ更大;该吸收带称为K 带。

4. n→π*跃迁:含杂原子不饱和基团(-C≡N ,C=O ):E 最小,λ 200~400 nm (近紫外区)该吸收带称为R 带。

7、λmax 的主要影响因素:1. 共轭体系的形成使吸收红移;2. pH 值对光谱的影响:碱性介质中,λ↑,吸收峰红移,ε↑ 3. 极性的影响:π→π*跃迁:极性↑,红移,λ↑;ε↓。

波谱分析综合解析

波谱分析综合解析

CH3
例3、某化合物分子式是C9H11NO(M=149),根据下列图谱解析化合物的结构, 并说明依据。
NH2
O NH C
M/Z=93
CH2 CH3
M/Z=149
M/Z=77
O
C
CH2 CH3
M/Z=57
CH2 CH3
M/Z=29
1、 一个末知物的元素分析,MS、IR、NMR、UV如图所示,是推断其结构式。
的种类
200
150
100
50
0 RANGE
Saturated carbon - sp3 no electronegativity effects
R-CH3 R-CH2-R R3CH / R4C
Saturated carbon - sp3 electronegativity effects
C-O C-Cl
一般情况下应以一种分析方法中获得的信息反馈到其他分析 方法中,各种谱学方法所获得的信息相互交换,相互印证,不断增 加信息量,这样才能快捷地获得正确结论
化合物结构推导的重点是应掌握各结构片断之间的相互关系, 推断出相互关联的结构片断。
例1 根据下列图谱确定化合物(M=72)结构,并说明依据。
解:
OO
C
C
3:根据下列图谱确定化合物(M=132)的结构,并说明依据。
O
O
H3C O
C
CH2 C
O
CH3
4:根据下列图谱确定化合物(M=86)的结构,并说明依据。
O
H3C
H2C
CH
C
H
CH3
5:某化合物C9H12O2 (M=152),根据下列图谱确定化合物的结构,并说明依据。

有机化合物波谱全面分析

有机化合物波谱全面分析

能级差 E hv h c
若用一连续的电磁辐射照射样品分子,将照射 前后的光强度变化转变为电信号并记录下来,就可 得到光强度变化对波长的关系曲线,即分子吸收光 谱
三 UV产生
紫外光
价电子(最外层电子) 可见光 跃迁
UV
能级差 E hv h c
*带状光谱
朗伯-比尔定律
➢ 物理意义:当一束平行单色光垂直通过某一均匀 非散射的吸光物质时,其吸光度A与吸光物质的浓 度c及吸收层厚度l成正比
✓ 分子能级:电子能级、振动能级、转动能级 ✓ 跃迁:电子受激发,从低能级转移到高能级的过程
E总 = E平+ E转+ E振+ E电
ΔE电 = 1~20ev→λ=0.06~1.25μm→紫外-可见吸光光谱 ΔE振 = 0.05~1ev→λ=25~1.25μm →红外吸收光谱 ΔE转 = 0.005~0.05ev→λ=250~25μm →远红外吸收光谱
吸收强度大, ε在104~105范围内,强吸收 若有共轭体系,波长向长波方向移动 含不饱和键的化合物发生π→π*跃迁
例:C=O,C=C,C≡C
n→π*跃迁
n电子跃迁到反键π*轨道所产生的跃迁,这类跃迁 所需能量较小,吸收峰在200~400nm左右
吸收强度较小, ε < 102,弱吸收 含杂原子的双键不饱和有机化合物
➢ ε= 200~5000
中等吸收
➢ ε< 200
弱吸收
吸收强度的公式
➢ ε= 0.87×1020Pα ➢ P—跃迁几率,取值范围从0到1 ➢ α—发色团的靶面积 ➢ 电子跃迁旋律可知:
紫外光谱是讨论分子中价电子在不同的分子轨道之间跃迁 的能量关系
UV在有机化合物的结构解析中,主要提供分子的芳香结构 和共轭体系信息。为什么?

波谱原理及解析课程总结 3

波谱原理及解析课程总结 3

波谱原理及解析课程总结通过波谱原理及解析课程的学习,我已经理解了用波谱法解决物质结构表征、结构分析、物质定性、定量及其结构与物性关系,掌握了波谱法的原理、图谱与结构的关系、图谱解析及波谱法的应用,这本书共8个章节,包括绪论、紫外-可见光谱、红外光谱和拉曼光谱、1H核磁共振、13C核磁共振与二维核磁共振、质谱法、综合解析、旋光光谱和圆二色性谱。

物质在光(电磁波)的照射下,引起分子内部某种运动,从而吸收、散射或转动某种波长的光,将入射光在经过后强度的变化或散射及转动光的信号记录下来,得到一张信号强度与光的波长或波数或散射角度及强度的关系图,用于物质结构、组成及化学变化的分析。

波谱法包括的范围很广,有红外光谱、紫外-可见光谱、核磁共振光谱和质谱,这就是四大波谱法。

除了上述四大波谱法以外,拉曼光谱、荧光光谱、旋光光谱和圆二色性光谱、顺磁共振谱及X射线衍射法都属于波谱法范畴。

紫外-可见光谱简称紫外光谱(UV),是最早应用于有机物结构鉴定的物理方法之一,也是常用的一种快速、简便的分析方法,广泛应用于化学、生物化学、石油化工、药物化学、食品化学环境科学等科研和国民经济领域。

它在确定有机化合物的共轭体系、深色基团和芳香性等方面有独到之处。

紫外光谱本身有很多特点:测量灵敏度高,准确度高,应用范围广,对很多金属元素和非金属元素及其化合物都能进行鉴定,也能定性或定量测定很多有机化合物。

此外仪器的价格较便宜、操作简单、快速、易于普及推广,但紫外光谱所提供的信息较少,在大多情况下不能单独解决问题,只有与其他光谱方法密切配合,才能比较完满的解决有机结构鉴定中的问题,近些年,紫外-可见光谱分光光度法由于采用先进的分光、检测和计算机技术,仪器的性能得到大大提高。

一种由光栅单色器、二极管阵列检测器和计算机组成的光学多道分析器,可进行快速采样,全波长扫描可在2秒内完成,成为追踪化学反应和反应动力学研究的重要工具。

红外光谱和拉曼光谱都是研究分子的振动和转动跃迁的光谱分析。

绪论+波谱分析详解

绪论+波谱分析详解

二、分子振动与红外光谱的产生
1. 分子中基团的基本振动形式
▪ 原子沿键轴方向伸缩使键长变化——伸缩振动 对称伸缩振动/非对称伸缩振动
聚乙烯中亚甲基的伸缩振动
原子垂直键轴方向振动使键角变化——弯曲振动 面内弯曲振动(平面振动/剪式振动) 面外弯曲振动(非平面摇摆/弯曲摇摆)
聚乙烯中亚甲基的弯曲振动
频率/cm-1 4000-3000 3300-2700 2500-1900 1900-1650 1675-1500 1500-1300 1300-1000
主要基团 O-H、N-H伸缩振动 C-H伸缩振动 -C≡C-、 -C≡N、-C=C =C-、 -N=C =C-伸缩振动 >C=O伸缩振动 芳环、 >C=C<、 >C=N-伸缩振动 C-H面内弯曲振动 C-O、C-F、Si-O伸缩振动,C-C骨架振动
聚合物材料测试方法
材工系 高分子材料教研室 任伊锦
聚合物材料表征测试意义
聚合物结构的表征——了解聚合物的微观结构、亚微观 结构和宏观结构。
聚合物性能的测定——评价和应用新材料、控制产品的 质量、研究聚合物结构与性能的关系。
聚合物分子运动的测定——分子运动方式不同会导致聚 合物所处的力学状态发生改变——转变。研究聚合物的 松弛与转变可以帮助人们了解聚合物的结构,建立结构 与性能之间的关系
▪ 教学方法
以课堂讲授为主,结合观摩使用仪器
▪ 成绩评定
作业及平时表现30%; 期末考试70%。
第一章 波谱分析在聚合物研究 中的应用
电磁辐射与波粒二象性
电磁辐射是指在空间传播的交变电磁场。电磁辐射也可称 为电磁波(有时也将部分谱域的电磁波泛称为光)。
根据量子理论,电磁波具有波粒二象性。
描述电磁波波动性的主要物理参数有:波长()或波数 (或K)、频率()及相位()等。
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波谱分析(spectra analysis)波谱分析的内涵与外延:定义:利用特定的仪器,测试化合物的多种特征波谱图,通过分析推断化合物的分子结构。

特定的仪器:紫外,红外,核磁,质谱,(X-射线,圆二色谱等)特征波谱图: 四大谱;X-射线单晶衍射,圆二色谱等化合物:一般为纯的有机化合物分子结构:分子中原子的连接顺序、位置;构象,空间结构仪器分析(定量),波谱分析(定性)综合性、交叉科学(化学、物理、数学、自动化、计算机)作用:波谱解析理论原理是物理学,主要应用于化学领域(天然产物化学和中药化学、有机化学、药物化学等),在药物、化工,石油,食品及其它工业部门有着广泛的应用;分析的主要对象是有机化合物。

课程要求:本课将在学生学习有机化学、分析化学、物理化学等课程的基础上,系统讲授紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、核磁共振光谱(NMR)和质谱(MS)这四大光谱的基本原理、特征、规律及图谱解析技术,并且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。

为学习中药化学有效成分的结构鉴定打下基础。

第一章紫外光谱(ultraviolet spectra,UV)一、电磁波的基本性质和分类1、波粒二象性光的三要素:波长(λ),速度(c),频率(v)电磁波的波动性光速c:c=3.0 x 1010 cm/s波长λ :电磁波相邻波峰间的距离。

用nm,μm,cm,m 等表示频率v:v=c/ λ,用Hz 表示。

电磁波的粒子性光子具有能量,其能量大小由下式决定:E = hν = hc/λ(式中E为光子的能量,h为普朗克常数,其值为6.624× 10-34j.s )电磁波的分类2、分子的能量组成(能级图)E 分子= E平+E转+E振+E电子能量大小:E转< E振< E电子不同能级跃迁对应的电磁波区域紫外光谱远紫外(4~200nm):又叫真空紫外区近紫外(200~400nm):又叫石英紫外区,最为常用。

电子跃迁类型的影响σ→σ*跃迁:150nm左右,真空紫外区n→σ*跃迁:一般小于200nm 弱吸收,ε约100π→π*跃迁:160~180nm(孤立双键),>200nm (共轭双键)强吸收,ε约104n→π*跃迁:200~400nm 弱吸收,ε约1002.3.表示方法和常用术语发色团:广义上讲,是分子中能吸收紫外光或可见光的结构系统。

狭义上讲,凡具有π电子的基团。

如:c=c, c=o,苯环等芳香族化合物。

助色团:基团本身不能吸收大于200nm的紫外光,但它与一定的发色团相连时,则可使发色团所产生的吸收峰向长波方向移动,同时吸收强度也增加,这些基团称助色团,即有助于光波的吸收。

常见的助色团有-OH, -OR, -NHR, -SH, -Cl, -Br, -I等。

红移:由于取代作用或溶剂效应导致紫外吸收峰向长波方向移动的现象。

蓝移:紫外吸收峰向短波方向移动。

增色作用:使紫外吸收强度增加的作用。

减色作用:使紫外吸收强度降低的作用。

2.6吸收强度的主要影响因素1、跃迁几率2、靶面积2.7测定用溶剂的选择原则:1、紫外透明,无吸收2、溶解度好3、不与样品发生化学反应第三节推测化合物λmax的经验规则一.非共轭有机化合物的紫外吸收(了解)二、共轭有机化合物的紫外吸收(一)共轭烯烃的λmax的计算方法1、共轭二烯,三烯及四烯λmax的计算(Woodward-Fieser经验规则,)1,增加一个共轭双键(增加共轭度)2,环外双键(固定构象,增加共轭几率)3,取代基烷基和环残基(σ-π超共轭)O、N、X、S (p- π共轭)(1)环外双键:双键在环外,且其中一个C构成环的一员(2)环残基:与双烯C相连的饱和环骨架的一部分。

注意事项:交叉共轭体系,只能选一个较长的共轭体系芳香系统也不适用,另有规则。

只适用于小于或等于四个双键的化合物。

共轭体系中的所有取代基及所有的环外双键均应考虑在内。

2.共轭多烯λmax计算(Fieser-Kuhn公式)λmax=114+5M+n(48-1.7n)-16.5 Rendo-10 Rexoεmax=1.74×104n其中,M―烷基数n―总共轭双键数Rendo―具有环内双键的环数Rexo―具有环外双键的环数第四节紫外光谱在有机化合物结构研究中的应用1、确定未知化合物是否含有与某一已知化合物相同的共轭体系(确定样品是否为已知化合物)有标准品时:若两个化合物相同,其紫外光谱应完全相同。

但要注意,紫外光谱相同,结构不一定相同。

无标准品时:查找有关光谱文献进行对照,注意所使用的溶剂与文献一致。

2、确定未知结构中的共轭结构单元(1)将λmax的计算值与实测值比较(2)与同类型的已知化合物UV光谱比较许多类型的化合物,如黄酮类、蒽醌类和香豆素类等,其基本骨架是一致的,其结构与紫外光谱特征之间的规律已比较清楚。

同种类型的化合物在紫外光谱上既有共性(骨架),又有个性(取代)。

这种方法在鉴定化合物结构中经常用到。

3、确定构型、构象4、测定互变异构现象紫外光谱仪器-紫外分光光度计由五个基本部分组成:1、光源2、分光系统(单色器)3、吸收池4、检测器5、记录仪1、光源:常用的光源是钨灯、氢灯和氘灯。

钨灯:用来做可见光的光源,其发射的波长范围在320~2500nm,用作测量可见光区的吸收光谱。

氢灯和氘灯:用于紫外光区的光源,波长范围在180~375nm。

2、分光系统(单色器)单色器的主要部件是棱镜和光栅。

现代多用光栅作为单色器,其分辨率较高。

3、比色皿:可分为石英和玻璃两种比色皿。

前者适用于紫外可见光区,后者只能用于可见光区。

4、检测器:常用的检测器有光电池、光电管和光电倍增管等。

其中光电倍增管的灵敏度高,是应用最广的一种检测器。

5、记录仪第二章红外光谱(Infrared spectra, IR)教学要求了解红外光谱的基本原理掌握分子的振动能级基频跃迁与峰位的关系掌握红外光谱区的八个重要区段概念:特征谱带区,指纹区,相关峰了解红外光谱在结构分析中的应用第一节基础知识IR历史1800 年,英国科学家W. Herschel发现红外线。

1881年,Abney 和Festing 第一次将红外线用于分子结构的研究。

1889年,Angstrem首次证实CO和CO2气体分子具有不同的红外光谱图。

红外光谱的特点1、具有高度的特征性2、对样品的适应性相当广泛,无论固态、液态或气态样品都可进行测定4、对于特征基团的分析准确3、常规红外光谱仪价格较低(与核磁、质谱比)一、红外光谱是研究红外光与物质分子间相互作用的吸收光谱E 分子= E移+E振+E转+E电子红外光谱又称作振-转光谱通常将红外光分为三个区域:近红外区(泛频区:12500-4000cm-1)中红外区(基本振动:4000-400cm-1 )远红外区(转动区:400-25cm-1 )在常温下,分子几乎均处于基态,所以在红外吸收光谱中通常只考虑下面两种跃迁:V0→V1:基频峰,峰强v0→1=v(1-2Xe)V0→V2:倍频峰,峰弱v0→2=2v(1-3Xe)(二)多原子分子的振动1、振动自由度与峰数将多原子的复杂振动分解为许多简单的基本振动(简正振动)基本振动的数目:振动自由度(分子自由度)分子自由度数(3N):平动自由度+转动自由度+振动自由度振动自由度:分子自由度数(3N)-(平动自由度+转动自由度)非线性分子振动自由度=3N-(3+3)=3N-6线性分子振动自由度=3N-(3+2)=3N-52、振动类型(1)伸缩振动(v):对称伸缩振动vs 不对称伸缩振动vas对称伸缩振动:两个键同时伸长或缩短不对称伸缩振动:一个键伸长,一个缩短特点:只有键长的变化,没有键角的变化。

剪式振动δs面内弯曲振动δip平面摇摆ρ(2)弯曲振动(δ)ω面外弯曲振动τ弯曲振动:原子在键轴前后或左右弯曲振动。

特点:只有键角变化,无键长变化。

红外吸收在低频率区,一般在1500cm-1以下。

红外光谱产生的基本条件1、hv红外光=ΔE分子振动2、分子振动时,其偶极矩μ 必须发生变化,即Δμ≠0。

3、影响峰数的原因理论上,每个振动自由度在红外光谱区都应产生一个吸收峰,但实际峰数往往少于振动数目。

原因:1 当振动过程中分子不发生瞬间偶极矩变化时,不引起红外吸收。

2 频率完全相同的振动彼此发生简并。

3 强宽峰覆盖与它频率相近的弱而窄的吸收峰。

4 吸收峰有时落在中红外区以外(4000~650cm-1),不被检测。

5 吸收峰太弱,无法测定。

也有使峰数增多的因素,如倍频与组频等。

但这些峰落在中红外区的较少,而且都非常弱。

三、分子偶极变化与峰强(一)峰强的表示法百分透光率:红外光谱用百分透光率T表示峰强。

T%=I/I0×100% 故T%越小,吸收峰越强。

百分吸收率:吸光度:A摩尔吸光系数:ε>100 vs ε=20-100 sε=10-20 m ε<1 w(二)决定峰强的因素(1)振动过程中偶极矩的变化原子的电负性:vC=O>vC=C,vOH>vC-H>vC-C振动形式:vas>vs, v>δ分子的对称性:CO2的对称伸缩O=C=O其它(2)能级跃迁的几率基频几率最大四、影响峰位的因素(一)内部因素1.电子效应由于取代基具有不同的电负性,通过电子效应使分子中的电子云分布发生变化,从而改变化学键的键力常数,也就改变了基团的特征吸收频率。

(1)诱导效应(inductive effect)取代基的电负性,引起电子云密度的变化,称为诱导效应。

分为吸电子诱导效应(-I 效应)和给电子诱导效应(+I效应)(2)共轭效应(简称+C或+M效应)共轭效应使电子密度平均化,C=O的双键性降低,键力常数减少,故吸收峰移向低波数区。

当同时存在I效应和C效应时,吸收峰的位移方向由影响较大的那个效应决定。

2.空间效应(1)场效应(简称F效应)(2)空间障碍(位阻)(3)跨环效应是一种特殊的空间电子效应,由于两基团的空间位置相近而产生的跨环共轭效应,使红外吸收向低波数移动。

(4)环张力环外双键和环上羰基,其频率随着环张力增加而增加。

环内双键的伸缩频率则随环张力的增加而降低。

3.氢键效应氢键的形成使参与形成氢键的化学键力常数减少,可使伸缩频率向低波数方向移动,谱带变宽。

(1)分子内氢键(与浓度无关)氢键的形成使参与形成氢键的化学键力常数减少,可使伸缩频率向低波数方向移动,谱带变宽。

(1)分子内氢键(与浓度无关)可使谱带大幅度向低波数方向移动(P54举例)(2)分子间氢键(与浓度有关)醇、酚、羧酸。

其中羧酸的分子间氢键缔合不仅使羰基的吸收频率发生变化,而且也使羟基出现在3200~2500cm-1区间。

4.互变异构5.振动偶合效应当两个基团在分子中靠近,且振动频率相同或相近时,其相应的吸收峰强度增强或发生裂分,形成两个峰,这叫振动偶合。

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