《谱图解析》教学大纲
谱图综合解析
二、确定分子式，计算不饱和度
杂原子存在的判断
MS
F: M-19, M’-20, M-50 m/z: 20(w), 31, 57(Ar) Cl: M+2 >33% M; M-35, M’-36 m/z: 35/37, 36/38, 49/51, … Br: M+2 = M; M-79, M’-80 m/z: 79/81, 80/82 I: M+1偏低; M-127, M’-127, M’-128 m/z: 127, 128, 254(I2) P: m/z: 47(PO), 65(PO2H2), 99(PO4H4)
O: M’-17, M’-18, M’-28, M’-29 m/z: 31+14n; 32+14n; 33+14n (no S) N: M+奇数，大量偶数碎片 M’-17, M’-27, M’-30, M’-46 m/z: 30+14n (amine) S: M’+2 (>5%) M’-33, 34, 47, 48, 64, 65 m/z: 34, 35, 44, 45; 47+14n; 48(SO), 64(SO2)…
1 2 2 1 20 8 8 20
2
7 (3+2+2)
3
Problem 12
Problem 12
Problem 12
H-NMR: 峰形, J, H(计算) 13C-NMR: (计算) C IR: 910-670 cm-1 MS: 邻位效应
正构长链烷基
1H-NMR:
-CH2 低场，1.25 ppm强耦合体系 13C-NMR: 除-C以外， < 35 ppm C MS: m/z: 29, 43, 57, … IR: 2920, 2850, 1470, 723 cm-1
综合谱图解析法
四大光谱综合波谱解析
如何利用紫外光谱，红外光谱、核磁共 振光谱和质谱的资料推断结构、每个化 学工作者有自己的解析方法，所以无须、 也不可能设计一套固定不变的解析程序。
本章在前各章学习的基础上，通过一些 实例练习来具体介绍波谱综合解析的主 要步骤及它们之间如何配合和如何相互 佐证。
24
二、综合光谱解析的顺序与重点
近年来核磁共振碳谱得到迅速发展，成 为确定化合物结构的最重要手段之一， 五大光谱 把UV、IR、1H－NMR、13C －NMR及MS称为五大光谱之说。
5
四大或五大光谱？
紫外吸收光谱法在综合光谱解析中，所起的作 用较小，而UV所得到的结构信息一般都可由IR 及NMR获得。 在进行未知物的综合光谱解析时，1H—NMR、 13C—NMR及MS提供的结构信息最多，其次是IR， 再其次是UV。在1H—NMR、13C—NMR及MS已经比 较普及的今天，UV在综合光谱解析中的作用， 在多数情况下可有可无。四大及五大光谱是传 统提法，应以IR、1H—NMR、13C—NMR及MS为四 大光谱比较贴切。
15
DEPT谱图A、B、C谱：
16
DEPT谱图R、Q及P谱：
还 可 以 通 过 A 、 B 及 C 谱 的 加 减 处 理 ， 而 得 DEPT的R、Q及P谱，分别只呈现CH3 、CH2 及CH的信号，而且都呈现向上的单一谱线。 由于DEPT谱的定量性很强，因此不仅可鉴别 碳原子的类型，而且可判断碳原子的数目，对 于 光 谱 解 析 十 分 有 利 。 DEPT 已 成 为 13C— NMR测定中的常规内容。
13
核磁共振碳谱在综合光谱解析中的作用
在碳谱中（续）:
DEPT谱 (distortionless enhancement by polarization transfer，无畸变增强极化转移 技术) , 大大提高对13C核的观测灵敏度;
谱图综合解析课件
4）核磁共振碳谱 13C NMR
q
t
d
s
δ
偏共振多重性
归属
推断
22
q
CH3
CH3-CH
30
t
CH2
-CH2-C=O
68
d
CH
O-CH-CH3
172
s
C
C=O碳
*
5）推断结构
6）质谱（ MS）验证
101
143
119
74
59
43
116据如下谱图确定结构,并说明依据。
*
例7．化合物C11H14O2 ，根据如下谱图确定结构，并说明依据。
q
t
t
t
d
d
s
s
178(M)
133
104
91
77
65
51
*
3H(t)
2H(q)
2H(t)
2H(t)
2H(m)
3H(m)
3028
2982
1736
1601
1497
1455
1373
1242
1040
699
751
*
例7解：
1)分子式： C11H14O2
λmax
εmax
λmax
εmax
268
101
252
153
264
158
248
109
262
147
243
78
257
194
*
3）红外光谱(IR)
3030 cm-1， 1500cm-1， 1500cm-1 芳环特征吸收
01
1225 cm-1， 1100 cm-1，C-O-C伸缩振动
第七章综合谱图解析
学习目的 通过本章学习，应了解有机化合物结构分 析的一般程序；掌握相对分子质量和元素分析 数据推测化合物可能的分子式的基本方法；能 够运用所学的波谱知识，进行有机化合物的结 构分析。
7.1综合解析概述
为了解决有机化合物的结构测定，往往需要依 据MS、1H NMR、13C NMR、IR、UV等进行综合解 析。在进行综合谱图解析前，应注意下列几点： 1.解析练习和实际样品解析之间的差别； 2.各种解析方法的优点及其局限性。
结构
碳谱
氢谱
IR
MS
UV
NO2
没有 直接 信息
没有 直接 信息
C-NO2 m/z 1580-1500 46 1380-1300 O-NO2 1650-1620 1285-1270 N-NO2 1630-1550 1300-1250
CH3-NO2 271nm (R)
硝基苯 252(E2) 280(R) 330(B)
例题5. 某未知物的MS、IR和1 H NMR谱图如 下，请推测其分子结构。
例题6. 某化合物五谱数据及谱图如下a～d， 试推测其结构。 UV光谱数据：在乙醇中λ max=275nm(ε =12)
IR谱
1H
NMR
13C
NMR
MS谱
例题7. 试从下列各种谱图推出未知物的结构。
MS谱
IR谱
例题2. 假定某样品只有C、H、N和O元素组成， 经元素分析仪测定，其中C：70.80%， H： 6.8%，N：10.4%，O：12%。确定其ห้องสมุดไป่ตู้简式。
例题3. 某一样品经元素分析仪测定，其中 C：69.05%， H：4.9%，O：26.05%。求其 最简式。
谱图解析与结构确定
O C CH3
正确结构：
δ3.0
O
CH2 CH2 OCCH3
δ 4.30
δ2.1
谱图解析与 结构确定
谱图解析与结构(2)确定
C7H16O3，推断其结构
9
δ 5.30 1
δ 3.38 δ 1.37 6
谱图解析与 结构确定
结构(2)确定过程
C7H16O3， =1+7+1/2(-16)=0
a. δ3.38和δ 1.37 四重峰和三重峰 —CH2CH3相互耦合峰
b
CH2 C O CH2CH3 A
正确：B
a
Ob
为什么? CH2 O C CH2CH3 B
谱图解析与 结构确定
谱图解析与结构(4)
化合物 C8H8O2，推断其结构
10 9 8 7 6 5 4 3
谱图解析与 结构确定
结构(4)确定过程
化合物 C8H8O2， =1+8+1/2(-8)=5
•δ =7-8芳环上氢，四个峰对位取代
•δ δ= 9.87—醛基上氢，
O CH
•低δ= 3.87 CH3上氢，低场移动，与电负性强的元素
相连：
—O-CH3
正确结构： H3CO
O CH
谱图解析与 结构确定
四、联合谱图解析
（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
1H -1H C O S Y 相 关
H M B C 相 关 (C H )
谱图解析与 结构确定
化合物 3
No. 13C
谱图分析课件第5章红外光谱
➢共轭效应对键能和键长有影响，因此对力常数 k 也有影 响。
羰基的伸缩振动频率在 1715 cm-1。当羰基与C=C产生共 轭作用效应时，其振动频率降至 1675 ∼ 1680 cm-1。这是 因为共轭效应使C=O键的键长有所增加，双键性降低。
振动的量子力学处理
（薛定谔方程）简谐振动方式的振动能级为：
36
5.5 官能团的特征频率
5.5.1 官能团具有特征吸收频率 有机分析的对象是多原子分子，而多原子分子具有大
量的简正振动数。虽然实际测得的红外吸收谱峰数目远小 于其简正振动数，但一个化合物仍具有较多的红外吸收 峰，若要将每个吸收峰归属于一个具体的振动形式是困难 的。因此化学家们通过大量标准样品的测试，从实践的观 点总结出了一定的官能团总对应有一定的特征吸收，归纳 出各种官能团的特征频率表，这对从谱图推 测分子结构具 有重要的意义。
➢弯曲振动或变形振动(bending vibration)，以δ表示， 为垂直于化学键方向的振动，只改变键角而不影响键 长，它的吸收频率相对在低波数区。
17
例如：H2O分子的三种振动形式：
对称伸缩振动 不对称伸缩振动
弯曲振动
18
19
CO2分子的四种振动形式
线性分子，33-5=4，四个基本振动形式
羰基与别的双键共轭，其π 电子的离域增大，从而减小了 双键的键级， 使其双键性降低，亦即振动频率降低。
π −π 共轭
p −π 共轭
➢偶极场效应(Field effect)
不同原子或基团不是通过化学键，而是以它们的静电场通过 空间相互作 用，产生相互极化，从而引起相应键红外吸收谱带的 位移。
卤代酮的不同构象
2. 峰强
红外吸收谱带的强度主要由两个因素决定： ➢能级跃迁的概率。基频跃迁概率大，吸收峰较强；倍频跃迁概率很
《波谱解析》课程实验教学大纲 (3)
《波谱解析》课程实验教学大纲
一、实验类别：专业课程实验课程性质：限选课程学分：2
二、实验总学时：12（学生实验12学时）
三、应开实验个数：2 必开实验个数：2 选开实验个数：0 课外选开实验个数：0
四、适用专业：材料科学与工程
五、考核方式：实验操作、实验结果及实验报告综合考查结果。
按100分制记分。
六、实验成绩评定方法：根据实验操作、实验结果及实验报告评定成绩，
七、实验成绩占课程总成绩比例：30%。
八、实验教材或自编指导书：范康年。
《谱学导论》，北京。
高等教育出版社，2014年
实验一红外光谱表征有机化合物结构
学时：6
（一）实验类型：综合型
（二）实验目的：学习和掌握红外光谱仪的使用方法，谱图分析技术。
（三）实验内容：红外光谱表征有机化合物结构
（四）要求：必开
（五）每组人数：4人
（六）主要仪器设备及配套数：
红外光谱仪（含工作站和附件）（2台）
打印机（2台）。
（七）所属实验室：材料科学与能源工程实验中心
实验二紫外分光光度法表征共轭有机化合物
学时：6
（一）实验类型：综合型
（二）实验目的：学习和掌握紫外光谱仪的使用方法，谱图分析技术。
（三）实验内容：紫外分光光度法表征共轭有机化合物结构
（四）要求：必开
（五）每组人数：4人
（六）主要仪器设备及配套数：紫外光谱仪（10台）。
（七）所属实验室：材料科学与能源工程实验中心
59。
有机波谱学谱图解析
具体来看，这本书的目录可以分为以下几个部分：
这一部分主要介绍了波谱学的基本概念和原理，包括光谱、光谱学、电磁波、 分子振动、旋转和自旋等。这些基础知识对于理解后续的有机波谱学谱图解析非 常重要。
这一部分介绍了有机波谱学的发展历程、基本原理和应用领域。同时，还对 有机波谱学中的各种谱图进行了简要介绍，如红外光谱、核磁共振氢谱、碳谱、 质谱等。
这一部分是本书的核心，它详细介绍了有机波谱学谱图解析的各种方法和技 巧。包括光谱模拟、峰形分析、裂分规律、化学位移、耦合常数、质荷比等。这 些方法和技巧可以帮助读者准确地解析有机化合物的谱图，并推断出分子的结构 信息。
这一部分通过具体的实例，介绍了如何运用前面所学的知识和技巧来解析有 机化合物的谱图。这些实例包括醇、酚、胺、羧酸、酮等常见有机化合物的核磁 共振氢谱和碳谱的解析。通过这些实例的分析，读者可以更加深入地理解有机波 谱学谱图解析的方法和技巧，并将其应用到实际工作中。
《有机波谱学谱图解析》是一本全面介绍有机波谱学的专业书籍，既适用于相关专业的研究生和 本科生学习使用，也适用于从事有机化学、药物化学等领域的研究人员参考使用。通过学习本书， 读者可以深入理解有机波谱学的原理和应用，提高在科研和实际工作中的能力。
精彩摘录
《有机波谱学谱图解析》是一本非常重要的书籍，它对于化学、生物、医学 等领域的科学家和工程师来说都是不可或缺的工具。这本书提供了深入、全面的 有机波谱学知识，包括各种谱图的解析方法，对于理解和解析复杂的有机化合物 结构具有极大的帮助。在这篇文章中，我们将分享一些这本书中的精彩摘录。
我想说的是这本书的写作风格。作者宁永成教授以他深厚的学术造诣和丰富 的实践经验，将复杂的概念和计算方法娓娓道来，使得读者能够轻松愉快地接受 和理解这些知识。这一点在我阅读的过程中感受尤为深刻。
《谱图解析》课件
结论和总结
谱图解析是一项非常重要的化学分析技术，对于理解和应用化学领域至关重 要。继续学习和探索谱图解析的知识可以帮助我们在科学研究和实践中取得 更好的成果。
谱图解析的意义和好处
深入理解样品
谱图解析可以帮助人们更好地 理解样品的性质、构成和特征。
指导化学合成
通过谱图解析，可以指导有机 化学家进行合成路径的选择和 优化。
质量控制和质量保证
谱图解析可以用于确保产品的 质量和符合法规要求。
谱图解析的挑战和困难
• 复杂的谱图解读 • 样品制备和数据采集的难度 • 解析技术的不断更新和发展
《谱图解析》PPT课件
演示文稿名称：《谱图解析》PPT课件
引言
谱图解析是一种重要的分析方法，通过对谱图的观察和解读，可以获取关于样品的结构和成分信息。本课程将 介绍谱图解析的基本原理和应用。
什么是谱图解析
谱图解析是指通过对光谱、质谱、核磁共振谱等数据进行分析和解读，从中获取有关化合物结构和成分的信息。
常见的谱图解析方法Байду номын сангаас
• 紫外可见光谱 • 红外光谱 • 质谱 • 核磁共振谱
谱图解析的应用领域
1 药物研发
通过分析药物的谱图，可 以确定其结构和纯度，帮 助研发新的药物。
2 环境监测
3 食品安全
谱图解析可用于监测空气、 水和土壤中的污染物，以 及检测环境中的有害物质。
通过分析食品中的谱图， 可以检测有害物质及其含 量，确保食品的安全性。
红外光谱谱图解析Ppt讲课文档
伸缩振动 亚甲基：
变形振动
亚甲基
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第六页，共六十九页。
甲基的振动形式
伸缩振动 甲基：
对称
υs(CH3) 2870 ㎝-1
不对称
υas(CH3) 2960㎝-1
变形振动 甲基
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对称δs(CH3)1380㎝-1
不对称δas(CH3)1460㎝-1
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第四页，共六十九页。
２、为什么红外光谱图纵坐标的范围为4000~400 cm-1？
红外光波波长位于可见光波和微波波长之间0.75~1000μm（1μm=10-4 cm）范围。
0.75~2.5μm为近红外区 2.5~25μm为中红外区
25~1000μm为远红外区 2.5~15.4μm的中红外区应用最广
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第二页，共六十九页。
一、认识红外光谱图
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第三页，共六十九页。
1、红外光谱图
峰强：Vs（Very strong）：很
强；s（strong）：强；
m（medium）：中强；
w（weak）：弱。
峰形：表示形状的为宽峰、尖峰、肩峰
、双峰等类型
常见的标准红外光谱图集有Sadtler红外谱图集、Coblentz学会 谱图集、API光谱图集、DMS光谱图集。
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第十四页，共六十九页。
1、红外光谱信息区
常见的有机化合物基团频率出现的范围：4000 670 cm-1
依据基团的振动形式，分为四个区：
(1)4000 2500 cm-1 X—H伸缩振动区（X=O，N，C，S）
有机波谱第七章谱图综合解析
复习题
1．在质谱分析中，试以分子中由双电子构成的σ键断裂过程说明均裂、异 裂和半异裂的含义。 2．在红外光谱分析中，习惯上把红外光谱图按波数范围分为四大峰区，每 个峰区都对应于某些特征的振动吸收。请简述各峰区的波数范围及对应的 特征振动吸收，并在每一峰区列举至少三种属于该类特征振动吸收的具体 化学键。 3．有机分子电子跃迁类型主要有哪些？请简要回答并画出简图进行说明。 4. 影响化学位移的因素有哪些？
7.1 谱图综合解析的一般程序
• 1. 推导分子式，计算不饱和度 (1) 由高分辨质谱仪测得精确分子量并给出分子式， 或利用精确分子量计算分子式。 (2) 由质谱的分子离子峰及其同位素峰的相对强 度推导分子式(分子离子峰需有一定的强度)。 (3) 由质谱的分子离子峰确定化合物的分子量， 结合元素分析求得的最简式，或结合1H NMR及 13C NMR谱推导的氢原子数目及碳原子数目之简 比，确定化合物的分子式。
CH CH COOCH3
C H 3C H 2O C H 2C H 2O C O C H C H
OCH3
C H 3C H 2O C H 2C H 2O C O
CH CH OCH3
结构若为A或B，质谱图中均应出现M-31(-OCH3)峰， 此处未观测到，故否定之。 苯 环 上 的 季 碳 的 δ 为 161.5 ， 表 明 该 碳 与 氧 相 连 ， 1H NMR 谱中δ约为6.9的AA'质子的共振吸收也表明邻位 碳与氧直接相连，而已烯碳的δ值表明其不与氧直接 相连，因而排除结构D，故化合物的结构为C。
由图2可知，图中的基峰为 m/z 43，其它离子的丰度都很低， 这是2-戊酮进行 α-裂解和 i -裂解所产生的两种离子质量相同的 结果。
Δm = 4-14, 21-24, 37-38·····通常认为是不合理丢失
《谱图综合解析》PPT课件
第六章 谱图综合解析
精选ppt
1
§6.1 综合解析四种谱图的步骤
一、各种图谱解析的主要着眼点 1. 质谱（MS） （1）从M.+－－分子量 （2）从(M+2)/M、（M+1)/M查贝农表，估计C数 （3）从M、M+2、M+4－－Cl、Br、S （4）氮律 （5）主要碎片离子峰－－官能团
4
125.5
1
9
10.0
1
5
36.0
1
精选ppt
6
精选ppt
7
精选ppt
8
解：
1. 从分子式为 C11H16 ，计算 Ω＝4； 2. 结构式推导 UV : 240～275 nm 吸收带具有精细结构，表明化合物为芳烃； IR : 695、740 cm-1 表明分子中含有单取代苯环； MS : m/z 148为分子离子峰，其合理丢失一个碎片，得到m/z 91 的苄基离子； 13C-NMR :在（40～10）ppm 的高场区有5个 sp3 杂化碳原子； 1H-NMR: 积分高度比表明分子中有 1 个 CH3 和 4 个 －CH2－，其中 （1.4～1.2）ppm 为 2 个 CH2 的重叠峰； 因此，此化合物应含有一个苯环和一个 C5H11 的烷基。 1H-NMR 谱中各峰裂分情况分析，取代基为正戊基，即化合物的结构为：
2. 初步查看、分析四种谱图，从而判断化合物是脂肪族还是芳香族、是 否含不饱和键等等一些明显的结论。
3. 仔细辨认四种谱图，通常利用一种谱图的明显特征来印证另一谱图的 更精细的内容，从而了解样品分子中的官能团及其取代关系。
4. 利用已确定的结构单元，组成该化合物的几种可能结构。
波谱解析教学大纲(36学时)
《有机化合物波谱解析》教学大纲（供中药学、药学各专业本科使用）【课程目的】本课程是中药学、药学各专业本科的必修课程。
本课程教学的任务主要是讲授质谱、一维核磁共振氢谱、一维核磁共振碳谱、二维核磁共振和波普综合解析的基本理论与有机化合物结构分析方法。
通过对本课程的学习，使学生能掌握有机化合物结构波谱分析的基本概念、基本原理和基本的波谱解析技巧。
使学生具备利用谱图对未知化合物进行结构分析的能力。
能完成一般有机物的结构鉴定，为后续课程的学习和今后的深造或实际工作打下基础。
【课程内容简介】有机化合物波谱解析的内容包括质谱、一维核磁共振氢谱、一维核磁共振碳谱、二维核磁共振和波谱综合解析的基本理论与一般解析方法共五部分内容。
【教学要求】通过本门课程的学习，学生应掌握各种波谱产生的原理，谱图与物质结构间的关系，以及基本的波谱解析技巧与方法，使学生具备利用谱图对未知化合物进行结构分析的能力。
教学时数共36学时。
学分2分。
教学目的要求和内容第一章质谱法【目的与要求】1掌握质谱的基本概念、基本原理2了解质谱仪器的基本构造3了解进样的方式和离子源的种类4掌握质谱中的各种离子类型、离子的断裂机理5初步掌握利用质谱方法分析简单有机化合物的结构。
【教学内容】第1节质谱仪与基本原理第2节质谱中离子峰的主要类型第3节有机分子裂解类型与过程第4节分子量与分子式的确定第5节各类有机化合物的质谱与特征第6节图谱解析与实例【授课方法与学时】课堂讲授,12学时。
第二章一维1H核磁共振波谱法【目的与要求】1.掌握原子核自旋的类型和核磁共振波谱法的原理；2.掌握核磁共振的条件，化学位移及其影响因素；3.掌握自旋偶合和自旋裂分，广义的n + 1律；4.掌握核磁共振氢谱一级偶合谱的解析；5.熟悉自旋系统及其命名原则；6.熟悉常见质子的化学位移及简单二级图谱的解析；【教学内容】第1节核磁共振仪第2节核磁共振基本原理第3节化学位移第4节自旋偶合与自旋系统第5节一级图谱与图谱解析第6节高级图谱与简化方法第7节图谱解析与实例【授课方法与学时】课堂讲授,12学时。
有关谱解析的课程设计
有关谱解析的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能掌握谱解析的基本概念，理解其在化学分析中的应用。
2. 学生能够识别不同类型的谱图，如红外光谱、核磁共振谱等，并描述其特征。
3. 学生能够运用谱解析方法，对简单有机化合物的结构进行推断。
技能目标：1. 学生能够操作谱解析仪器，进行基本的谱图采集。
2. 学生能够运用谱解析软件，对谱图进行处理和分析。
3. 学生能够运用所学的谱解析知识，解决实际问题，提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过谱解析的学习，培养对化学实验和科研的兴趣，增强探究精神。
2. 学生能够认识到谱解析在科学研究和实际应用中的重要性，增强学习的责任感。
3. 学生在合作学习中，培养团队协作精神，尊重他人意见，学会倾听和表达。
课程性质分析：本课程为化学学科选修课程，旨在帮助学生掌握谱解析的基本知识和技能，提高化学分析能力。
学生特点分析：高二年级学生，具有一定的化学基础知识，思维活跃，对实验和探究感兴趣，但需加强对理论知识的理解和应用。
教学要求：1. 结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 注重启发式教学，引导学生主动参与，培养学生的思维能力和创新能力。
3. 强化目标导向，关注学生的学习成果，及时进行教学反馈和调整。
二、教学内容本章节教学内容围绕谱解析的基本原理、方法和应用进行组织，具体包括以下部分：1. 谱解析基本原理：- 谱学概述：介绍谱解析的定义、分类及在化学分析中的应用。
- 电磁波与物质相互作用：讲解电磁波与分子之间的相互作用，以及谱图产生的原理。
2. 常见谱图解析方法：- 红外光谱：介绍红外光谱的原理、仪器构造、样品制备和谱图解析方法。
- 核磁共振谱：阐述核磁共振原理、仪器操作、样品制备和谱图分析技巧。
- 紫外-可见光谱：讲述紫外-可见光谱的原理、仪器及谱图解析。
3. 谱解析应用实例：- 有机化合物结构鉴定：通过实际案例，教授如何运用谱解析方法鉴定有机化合物结构。
《谱图解析》教学大纲
《谱图解析》教学大纲英文课程名称：Spectroscopy课程编号：SS022016总学时：32 （其中理论课学时：32 实验学时：0 ）总学分：2先修课程：生物化学、分析化学适用专业：生物工程、发酵工程开课单位：生物工程学院执笔人：杨亲正审校人：王燕一、课程教学内容第一章、绪论第一节基础知识紫外光谱基本原理，电子光谱的产生；电子跃迁选择定则；有机分子电子跃迁类型；紫外光谱常用术语；紫外光谱溶剂效应第二节有机化合物的紫外吸收共轭烯烃及其衍生物；共轭炔化合物；不饱和醛、酮；不饱和酸、酯、酰胺、芳香族化合物第三节紫外光谱在有机化合物结构研究中的应用紫外光谱提供的结构信息；紫外光谱解析实例；紫外谱图和数据检索；紫外光谱的应用第二章、红外光谱及拉曼光谱第—节基础知识分子能级与分子光谱;红外吸收与拉曼散射; 振动自由度;分子的振动方式与谱带; 红外光谱仪结构及工作原理;激光拉曼光谱仪红外光谱中-2500cm-1);第二峰区(2500-1900cm-1); 第三峰区(1900-1500 cm-1); 第四峰区(1500-600 cm-1)第二节红外光谱解析及应用红外光谱解析一般程序;红外谱图的检索; 红外光谱解析实例; 红外光谱的应用第三节拉曼光谱在生物分子结构分析中的应用拉曼光谱的应用；拉曼光谱的特征谱带；表面增强激光拉曼光谱的应用；用子生物大分子的研究第三章、核磁共振第一节核磁共振的基础知识原子核的磁矩；核磁共振；弛豫过程；核磁共振仪；连续波波谱仪第二节氢核磁共振电子屏蔽效应；化学位移；核磁共振氢谱图示；诱导效应；化学键的各向异性；共轭效应；浓度、温度、溶剂对化学位移值的影响；各类质子的化学位移及经验计算；（M十1）规律；核的等价性；偶合常数与分子结构关系；同碳质子间的偶合；邻碳质子间的偶合；远程偶合；氢核磁共振谱解析一般程序；氢核磁共振谱解析实例；氢核磁共振谱图检索第三节碳核磁共振核磁共振碳谱图示；碳核磁共振谱解析一般程序；碳核磁共振谱解析实例；碳核磁共振谱图检索第四节二维核磁共振二维核磁共振谱解析实例；二维核磁共振谱图检索；二维核磁共振应用第四章、质谱第一节质谐的基本原理离子化的方法；质量分析器；质谱术语及质谱中的离子第二节质谱中的主要离子分子离子峰的识别；分子离子峰的相对强度；分子式的推导第三节离子开裂类型研究有机质谱裂解反应的实验方法，反应机理；有机化台物的—般裂解规律；质谱常见碎片离子及共可能来源第四节基本生物分子的质谱有机类化合物的质谱；基本生物分子的质谱第五节质谱解析程序质谱解析一般程序；质谱解析实例；质谱应用实例第五章生物药物分子结构的综合分析第一节生物药物分子结构分析的一般程序谱图综合解析一般程序第二节综合解析练习解析实例，研究蛋白质及核酸类药物的分子结构。
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《谱图解析》教学大纲
英文课程名称：Spectroscopy
课程编号：SS022016
总学时：32 （其中理论课学时：32 实验学时：0 ）
总学分：2
先修课程：生物化学、分析化学
适用专业：生物工程、发酵工程
开课单位：生物工程学院
执笔人：杨亲正审校人：王燕
一、课程教学内容
第一章、绪论
第一节基础知识
紫外光谱基本原理，电子光谱的产生；电子跃迁选择定则；有机分子电子跃迁类型；紫外光谱常用术语；紫外光谱溶剂效应
第二节有机化合物的紫外吸收
共轭烯烃及其衍生物；共轭炔化合物；不饱和醛、酮；不饱和酸、酯、酰胺、芳香族化合物
第三节紫外光谱在有机化合物结构研究中的应用
紫外光谱提供的结构信息；紫外光谱解析实例；紫外谱图和数据检索；紫外光谱的应用第二章、红外光谱及拉曼光谱
第—节基础知识
分子能级与分子光谱;红外吸收与拉曼散射; 振动自由度;分子的振动方式与谱带; 红外光谱仪结构及工作原理;激光拉曼光谱仪
红外光谱中-2500cm-1);第二峰区(2500-1900cm-1); 第三峰区(1900-1500 cm-1); 第四峰区(1500-600 cm-1)
第二节红外光谱解析及应用
红外光谱解析一般程序;红外谱图的检索; 红外光谱解析实例; 红外光谱的应用
第三节拉曼光谱在生物分子结构分析中的应用
拉曼光谱的应用；拉曼光谱的特征谱带；表面增强激光拉曼光谱的应用；用子生物大分
子的研究
第三章、核磁共振
第一节核磁共振的基础知识
原子核的磁矩；核磁共振；弛豫过程；核磁共振仪；连续波波谱仪
第二节氢核磁共振
电子屏蔽效应；化学位移；核磁共振氢谱图示；诱导效应；化学键的各向异性；共轭效应；浓度、温度、溶剂对化学位移值的影响；各类质子的化学位移及经验计算；（M十1）规律；核的等价性；偶合常数与分子结构关系；同碳质子间的偶合；邻碳质子间的偶合；远程偶合；氢核磁共振谱解析一般程序；氢核磁共振谱解析实例；氢核磁共振谱图检索
第三节碳核磁共振
核磁共振碳谱图示；碳核磁共振谱解析一般程序；碳核磁共振谱解析实例；碳核磁共振谱图检索
第四节二维核磁共振
二维核磁共振谱解析实例；二维核磁共振谱图检索；二维核磁共振应用
第四章、质谱
第一节质谐的基本原理
离子化的方法；质量分析器；质谱术语及质谱中的离子
第二节质谱中的主要离子
分子离子峰的识别；分子离子峰的相对强度；分子式的推导
第三节离子开裂类型
研究有机质谱裂解反应的实验方法，反应机理；有机化台物的—般裂解规律；质谱常见碎片离子及共可能来源
第四节基本生物分子的质谱
有机类化合物的质谱；基本生物分子的质谱
第五节质谱解析程序
质谱解析一般程序；质谱解析实例；质谱应用实例
第五章生物药物分子结构的综合分析
第一节生物药物分子结构分析的一般程序
谱图综合解析一般程序
第二节综合解析练习
解析实例，研究蛋白质及核酸类药物的分子结构。
教学大纲说明书
一、课程的性质与任务
课程的性质：生物药物波谱解析是一门生物工程、发酵工程、食品工程、化学、化工、材料等专业选修的一门基础课程。
通过对《波谱解析》课程的学习，使学生掌握生物代谢产物及食品主要成分波谱解析的基础知识；比较系统地掌握核磁共振、质谱、红外光谱、拉曼光谱、紫外-可见光谱的理论及其最新进展，以紫外、红外、核磁共振和质谱为基础的综合分析，作为进一步研究发酵代谢产物及生物药物的生物大分子的结构、性质的有效手段。
二、课程与其他课程的联系与分工
与本课程联系比较紧密的课程有：有机波谱解析、分析化学、仪器分析等。
教学中应注意运用相关知识解决发酵代谢产物及生物药物结构解析问题，并应注意与其他课程的联系和区别。
三、各章内容的基本要求及重点、难点
第一章绪论
基本要求：了解紫外光谱的基础知识紫外光谱在有机化合物结构研究中的应用。
重点：紫外光谱在有机化合物结构研究中的应用。
难点：紫外谱图和数据检索，紫外光谱的应用。
第二章、红外光谱及拉曼光谱
基本要求：了解红外光谱仪结构及工作原理，红外光谱解析一般程序;红外谱图的检索。
重点：红外光谱解析一般程序。
难点：红外光谱和拉曼光谱在生物分子结构分析中的应用
第三章、核磁共振
基本要求：了解核磁共振的基础知识，掌握核磁共振在生物药物及生物大分子结构研究中具体应用。
重点：氢核磁共振谱、碳核磁共振谱二维核磁共振谱解析一般程序；解析碳核磁共振谱解析实例；碳核磁共振谱图检索应用。
难点：氢核磁共振谱、碳核磁共振谱二维核磁共振谱解析的应用，核磁共振研究蛋白质分子结构。
第四章、质谱
基本要求：了解质谱的基本原理，能解析有机类化合物的质谱及基本生物分子的质谱。
重点：质谱解析一般程序的应用。
难点：质谱解析的应用
第五章生物药物分子结构的综合分析
基本要求：了解生物药物分子结构分析的一般程序，掌握四大波谱综合解析。
重点：四大波谱解析研究发酵产物，食品主要成分及生物药物分子结构，四大波谱在发酵、食品及生物工程主要成分的结构分析应用。
难点：发酵、食品及生物工程主要成分的结构分析应用。
四、学时分配建议
五、推荐教材和主要参考教材
推荐教材
1、《有机波谱分析》，孟令芝何永炳主编，武汉大学出版社，1997年。
2．《有机化合物结构鉴定与有机波谱学》（第二版）宁永成主编，科学出版社，2000年。
六、考核方式
采用平时考核与期末考试相结合评定课程总成绩。
其中，平时成绩约占30%，期末考
试约占70%。
期末考试为闭卷考试形式，平时考核包括平时作业和课堂考勤情况。