有机化合物的典型光谱
常见有机化合物的紫外吸收光谱
常见有机化合物的紫外吸收光谱1. 饱和烃饱和单键碳氢化合物只有σ电子，因而只能产生σ→σ*跃迁。
由于σ电子最不容易激发，需要吸收很大的能量，才能产生σ→σ*跃迁，因而这类化合物在200nm以上无吸收。
所以它们在紫外光谱分析中常用作溶剂使用，如正已烷、环乙烷、庚烷等。
2.不饱和脂肪烃◆含孤立不饱和键的烃类化合物。
具有孤立双键或三键的烯烃或炔烃，它们都产生π→π*跃迁，但多数在200nm以上无吸收。
如已烯吸收峰在171nm，乙炔吸收峰在173nm，丁烯在178nm。
若烯分子中氢被助色团如-OH、-NH2、-Cl等取代时，吸收峰发生红移，吸收强度也有所增加。
◆含共轭体系的不饱和烃。
具有共轭双键的化合物，相间的π键相互作用生成大π键，由于大π键各能级之间的距离较近，电子易被激发，所以产生了K吸收带，其吸收峰一般在217~280nm。
K吸收带的波长及长度与共轭体系的长短、位置、取代基种类等有关，共轭双键越多，波长越长，甚至出现颜色。
因此可据此判断共轭体系的存在情况。
◆芳香化合物。
苯的紫外吸收光谱是由π→π*跃迁组成的三个谱带，即E1、E2、具有精细结构的B吸收带。
当苯环上引入取代苯时，E2吸收带和B吸收带一般产生红移且强度加强。
稠环芳烃母体吸收带的最大吸收波长大于苯，这是由于它有两个或两个以上共轭的苯环，苯环数目越多，λmax越大。
例如苯（255nm）和萘（275nm）均为无色，而并四苯为橙色，吸收峰波长在460nm。
并五苯为紫色，吸收峰波长为580nm。
◆杂环化合物。
在杂环化合物中，只有不饱和的杂环化合物在近紫外区才有吸收。
以O、S或NH取代环戊二烯的CH2的五元不饱和杂环化合物，如呋喃、噻吩和吡咯等，既有π→π*跃迁引起的吸收谱带，又有n→π*跃迁引起的谱带。
有机化合物的紫外-可见吸收光谱
O O
（共轭双键）
一些含有n电子的基团，本身没有生色功能，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，这样的基团称为助色团。
： ： ：
助色团：－NH2，－OH，－X （孤对电子）等
2
：
红移和蓝移
3
有机化合物的紫外光谱解析
了解共轭程度、空间效应、氢键等；可对饱和与不饱 和化合物、异构体及构象进行判别。 ⑴ 在200～750nm波长范围内若无吸收峰，则可能是 直链烷烃、环烷烃、饱和脂肪族化合物或仅含一个双 键的烯烃等。若有低强度吸收峰(ε＝10～100 L·mol1·cm-1),（n→π跃迁），则可能含有一个简单非共轭且 含有n电子的生色团，如羰基。 ⑵ 若在250～300 nm波长范围内有中等强度的吸收峰 则可能含苯环。
滴定剂与待 测物均吸收
产物吸收
Vsp
Vsp
24
8.5.4 络合物组成的测定
1. 摩尔比法: 固定cM ,改变cR
A
1:1 1.0 2.0
3:1 3,0 c(R)/c(M)
25
2. 等摩尔连续变化法:
M:R=1:1
cM + cR = c(常数）
M:R=1:2
0.5 cM/c cM/c
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 0.2 0.4
6
电荷转移吸收光谱
分子中金属离子轨道上的电荷吸收光能后转移到 配体的轨道上，或按反方向转移，这种跃迁称为电 荷转移跃迁，所产生的吸收光谱称为荷移光谱。 本质上属于分子内氧化还原反应 ε一般都较大(104左右)，适于微量金属的检测 例：Fe3＋与SCN－形成血红色配合物，在490 nm处 有强吸收峰。其实质是发生了如下反应： [Fe3＋－SCN-]2＋ ＋hν= [Fe2＋－SCN]2＋
有机化合物光谱及波谱分析
（3）n→σ＊跃迁
所需能量较大。 吸收波长为150～250nm，大部分在远紫外区，近紫外区 仍不易观察到。 含非键电子的饱和烃衍生物(含N、O、S和卤素等杂原 子)均呈现n→σ * 跃迁。
n→σ*
电子跃迁
吸收
跃迁能较小
紫外区边端 (λmax≈200nm)
末端吸收
n→σ*跃迁的特点:
1). 含有氧, 氮, 硫, 卤素(都具有未成键电子对)等的化 合物都有n→σ*引起的吸收.
1．价电子类型
有机化合物的紫外—可见吸收光谱是三种电子跃迁的结果： σ键电子(单键)
有机分子 价电子类型
π键电子(不饱和键)
未成键n电子(或称非键电子, 如氧,氮,硫,卤素等)
s
H
C H
O
p
n
2．电子跃迁类型
分子轨道理论：成键轨道—反键轨道。
s*
E
K E,B
R
p*
n
p
s
当外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(反 键轨道)跃迁。主要有四种跃迁所需能量Δ Ε 大小顺序为：
σ→σ* 电子跃迁 能级 间隔大
吸收
波长短,能量高的远 紫外光(λmax<150nm)
σ→σ*跃迁的特点:
允许跃迁,吸收强度强, ε≈104 饱和化合物，常用作溶剂
（2）π→π＊跃迁
所需能量较小，吸收波长处于远紫外区的近紫外端或近 紫外区，ε max一般在104L·mol－1·cm－1以上，属于强吸收。
Ch2：有机化合物光谱和波谱分析
§2.2紫外吸收光谱法
ultraviolet spectrometry, UV
一、认识紫外吸收光谱 formation of UV 紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。
各类有机化合物的红外光谱
4. 芳烃
芳烃的特征吸收：（与烯烃类似） 芳烃的特征吸收：（与烯烃类似） ：（与烯烃类似
• υ=C－H 3000～3100 cm-1 （芳环C-H伸缩振动） 3000～ 芳环C 伸缩振动） =C－ • υC=C =C 1650～ 芳环骨架伸缩振动） 1650～1450 cm-1（芳环骨架伸缩振动） • γ面外=C-H 900～650 cm-1 用于确定芳烃取代类型 900～ 用于确定 确定芳 取代类型 C 芳环取代基性质无关 而与取代个数有关， 取代基性质无关， （与芳环取代基性质无关，而与取代个数有关，取代 基个数越多， 芳环上氢数目越少， 基个数越多，即芳环上氢数目越少，振动频率越 低。） • γ面外=C-H C 2000～ 倍频 2000～1600 cm-1（w) 用于确定芳 用于确定芳烃取代类型
C4H9－O－C4H9 －
丁醚的红外光谱图
1210-1000cm –1是醚键的不对称伸缩振动 υC-O-C 是醚键的不对称伸缩振动 -
7. 胺和铵盐
CH3CH2CH2CH2NH2
丙胺的红外光谱图
CH3CH2CH2NH3＋Cl－
丙胺盐的红外光谱图
8.羰基化合物 8.羰基化合物 • 因υC=O 非常特征，羰基化合物易与其他 非常特征， 有机物区分。 有机物区分。 • 不同的羰基化合物的区分主要依据： 不同的羰基化合物的区分主要依据： • υC=O 位置 • 其他辅助信息
3. 炔烃
端基炔烃有两个主要特征吸收峰： 端基炔烃有两个主要特征吸收峰： 一是叁键上不饱和C 伸缩振动υ 约在3300cm 一是叁键上不饱和C-H伸缩振动υ≡C-H约在3300cm-1处产 叁键上不饱和 生一个中强的尖锐峰 二是C 伸缩振动υ 吸收峰在2140 二是C≡C伸缩振动υ≡C-C吸收峰在2140 ~2100cm-1。 位于碳链中间则只有υ 若C≡C位于碳链中间则只有υ≡C-C在2200cm-1左右一个尖 在对称结构中， 峰，强度较弱。如果在对称结构中，则该峰不出现。 强度较弱。如果在对称结构中 则该峰不出现。
有机化合物的光谱分析红外光谱
有机化合物的光谱分析红外光谱一、引言有机化合物的光谱分析是一种重要的实验手段，其中红外光谱是最常用的一种方法。
红外光谱能够提供有机化合物中基团的信息，通过分析红外光谱，我们可以确定有机化合物的结构以及它所含有的基团类型。
二、红外光谱的原理红外光谱是通过测量有机化合物在红外辐射下吸收光线的能量来得到的。
红外辐射的频率范围是10^12 Hz到10^14 Hz，相当于波长在0.74 μm到100 μm之间。
在红外光谱图上，横轴表示波数，纵轴表示吸光度。
有机化合物中的化学键会吸收特定频率的红外光，这些吸收峰对应着不同的基团类型。
例如，羰基（C=O）的振动频率通常在1700-1750 cm^-1范围内，而羟基（OH）的振动频率通常在3200-3600 cm^-1范围内。
通过观察红外光谱图中的吸收峰位置和形状，我们可以确定有机化合物中存在哪些基团。
三、红外光谱的应用1. 有机化合物的结构确定红外光谱可以帮助确定有机化合物的结构。
通过对红外光谱图进行分析，我们可以识别出有机化合物中的各种基团，进而确定其结构。
例如，如果红外光谱图中出现了1650 cm^-1附近的吸收峰，则可以判断有机化合物中含有羰基。
2. 有机化合物的质量分析红外光谱还可以用于有机化合物的质量分析。
通过比对样品的红外光谱与已知有机化合物的红外光谱数据库，可以确定样品的成分和纯度。
这对于药物分析、环境监测以及食品安全等领域非常重要。
3. 有机化合物的反应监测红外光谱还可以用于监测有机化合物的反应过程。
通过在反应过程中多次采集红外光谱，我们可以观察吸收峰的强度和位置的变化，从而了解反应的进行情况。
这对于研究有机合成反应机理以及工业生产中的过程控制非常有帮助。
四、红外光谱的实验操作进行红外光谱分析需要使用红外光谱仪。
下面是一般的实验步骤：1. 准备样品：将有机化合物制备成固体样品或液体样品，并挤压成透明薄片。
2. 放样：将样品放置在红外光谱仪的样品室中，确保样品和仪器接触良好。
各类化合物的红外光谱特征
各类化合物的红外光谱特征红外光谱是一种常用的分析技术，可以用于识别和表征不同化合物的结构和功能团。
不同类型的化合物在红外光谱中显示出特定的吸收峰，这些峰对应于特定的振动模式和化学键。
有机化合物的红外光谱特征：1. 烷烃：烷烃的红外光谱特征主要包括C-H伸缩振动峰和C-H弯曲振动峰。
在3000-2850 cm-1区域，烷烃显示出强的C-H伸缩振动峰。
在1450-1375 cm-1区域，烷烃显示出C-H弯曲振动峰。
2. 卤代烃：卤代烃的红外光谱特征主要包括C-X伸缩振动峰和C-H弯曲振动峰。
在3000-2850 cm-1区域，卤代烃显示出C-H伸缩振动峰。
在700-600 cm-1区域，卤代烃会显示出C-X伸缩振动峰（X表示卤素）。
3. 醇：醇的红外光谱特征主要包括O-H伸缩振动峰和C-O伸缩振动峰。
在3650-3200 cm-1区域，醇显示出非常强的O-H伸缩振动峰。
在1050-1000 cm-1区域，醇会显示出C-O伸缩振动峰。
4. 酸：酸的红外光谱特征主要包括O-H伸缩振动峰和C=O伸缩振动峰。
在3650-3200 cm-1区域，酸显示出非常强的O-H伸缩振动峰。
在1750-1690 cm-1区域，酸会显示出C=O伸缩振动峰。
5. 醛和酮：醛和酮的红外光谱特征主要包括C=O伸缩振动峰和C-H伸缩振动峰。
在1750-1690 cm-1区域，醛和酮会显示出强的C=O伸缩振动峰。
在3000-2850 cm-1区域，醛和酮显示出C-H伸缩振动峰。
6. 酯：酯的红外光谱特征主要是C=O伸缩振动峰和C-O伸缩振动峰。
在1750-1690 cm-1区域，酯显示出强的C=O伸缩振动峰。
在1250-1100 cm-1区域，酯会显示出C-O伸缩振动峰。
7. 醚：醚的红外光谱特征主要是C-O伸缩振动峰。
在1250-1100cm-1区域，醚会显示出C-O伸缩振动峰。
8. 腈：腈的红外光谱特征主要是C≡N伸缩振动峰。
在2250-2100cm-1区域，腈会显示出C≡N伸缩振动峰。
有机化合物的紫外吸收光谱
直链共轭二烯基本值
217
非骈环共轭双烯
217
烷基或环残余取代
5
环外双键
5
卤素取代
17
CH3 CH2=C-C=CH2
CH3
基本值 烷基取代 计算值
测量值
217nm 2× 5nm
227nm 226nm
H3C
1
3
4
C
CH3
2
CH3
基本值 烷基取代 环外双键
计算值 测量值
217 4× 5nm
5nm 242nm 243nm
溶剂 修正值 溶剂 修正值
溶 剂
水 -8nm 乙醚 +7nm
修 正
甲醇
0 正己烷 +11nm
值
氯仿 +1nm 环己烷 +11nm
二氧六环 +5nm
(CH3)2C=CHCOCH3
计算值 甲醇中的测定值 己烷中的测定值
239nm 237nm 230nm （230+11=241nm）
B、α、β不饱和羧酸及酯吸收波长的计算方法
R2 -C6H4 -COR
R1为烷基时的基本值 R1为H时的基本值 R1为OH时的基本值 R2为下列基团时
烷基
-OH -OR
-O-
-Cl
-Br
-NH2 -NHAc
-NR2
K吸收带波长λ/nm
246 250
230 邻位 间位 对位
3
3 10
7
7
25
11
20 78
0
0
10
2
2
15
13 13 58
20 20 45 20 20 85
2、α、β不饱和羰基化合物π→π*跃迁的吸收波长计算办法
有机化合物的红外光谱
游离 3700～3500 cm－1 s（尖） 缔合 3450～3200 cm－1 vs （较宽）
伯胺双峰，仲胺单峰，叔胺无峰。
（4） v N-H（酰胺）
伯酰胺
3450～3225 cm－1 s（略宽），双峰
仲酰胺
～3330 cm－1
s （略宽）单峰，
δN－H 倍频峰 3070 cm－1 （w） 伯酰胺双峰，仲酰胺单峰，叔酰胺无峰。
烃类化合物中，vC-H频率与C原子杂化状态有关，
杂化C原子的s成分比例越高，其电负性越大，则相
应C-H键长越短，力常数越大，vC-H频率越高。
烷烃
烯烃
炔烃
C 杂化态
sp3
sp2
sp
C-H 键长 0.1095nm 0.1071nm 0.1058nm
K/N.cm－1 4.7
5.1
5.9
波数/cm－1 2960～2850 3100～3000 ～3300
υ H C C R
C C 2140-2100cm-1 （弱）
υ R1 C C R2 C C 2260-2190 cm-1 （弱）
c)C-H 变形振动(1000-700 cm-1 )
面内变形（=C-H）1400-1420 cm-1 （弱）
面外变形（=C-H） 1000-700 cm-1 （有价值）
异丙基 δ s ： 约 1385，1375cm－1，m ，等强度双峰。 叔丁基 δ s ： 约 1395，1365cm－1，m ,双峰，前弱后强。
（2）醇的 C-O 伸缩振动：约1000～1200cm－1 ，vs，宽。 （3）酚的C-O 伸缩振动： 约1100～1300cm－1， vs，宽，
有时裂分为双峰。 （4）醚的C-O伸缩振动： 约1050～1280cm－1，vs，较宽。 （5）酯的C-O伸缩振动： 约1000～1300cm－1，vs，宽。 （6）羧酸的C-O伸缩振动： 约1250cm－1，vs、v、m，宽。 （7）酸酐的C-O伸缩振动： 约1000～1250cm－1，vs，宽。
各类化合物的红外光谱特征讲解
各类化合物的红外光谱特征讲解红外光谱是一种重要的分析技术，可以用于确定化合物的结构和化学键的类型。
在红外光谱图中，横坐标表示波数（单位为cm⁻¹），纵坐标表示吸收强度或透射率。
有机化合物：1. 烷烃：烷烃的红外光谱图通常没有明显的峰。
C-H键的拉伸振动一般在3000-2900 cm⁻¹范围内，C-H键的弯曲振动通常在1450 cm⁻¹附近。
2. 烯烃：烯烃的红外光谱图中通常有一个称为"C=C"伸缩振动的特征峰，在1650-1600 cm⁻¹范围内。
C-H键的拉伸振动和弯曲振动与烷烃类似。
3. 芳香烃：芳香烃的红外光谱图中通常有一个称为"C=C"伸缩振动的特征峰，在1600-1475 cm⁻¹范围内。
C-H键的拉伸和弯曲振动在3100-3000 cm⁻¹和1500-1000 cm⁻¹范围内。
4. 醇和酚：醇和酚的红外光谱图中通常有一个称为-OH伸缩振动的特征峰，在3500-3200 cm⁻¹范围内。
C-O键的拉伸振动通常在1300-1000 cm⁻¹范围内。
5. 酮：酮的红外光谱图中通常有一个称为"C=O"伸缩振动的特征峰，在1750-1650 cm⁻¹范围内。
C-C和C-H键的伸缩振动可以在3000-2850cm⁻¹范围内观察到。
6. 醛：醛的红外光谱图中通常有一个称为"C=O"伸缩振动的特征峰，在1750-1650 cm⁻¹范围内。
C-H键的拉伸振动通常在2850-2700 cm⁻¹范围内。
7. 酸：酸的红外光谱图中通常有一个称为-OH伸缩振动的特征峰，在3500-2500 cm⁻¹范围内。
C=O伸缩振动通常在1800-1600 cm⁻¹范围内。
9. 酯：酯的红外光谱图中通常有一个称为C=O伸缩振动的特征峰，在1750-1735 cm⁻¹范围内。
有机化合物的典型光谱
14
醇和酚
正辛醇
CH3(CH2)7-OH
苯酚
OH
OH
CO
15
2. 醚
主要特征峰
有 -C-O-C-键，没有-OH键
as c o c
s c o c
脂肪醚cm-1
芳香醚cm-1 乙烯基醚cm-1
1150～1070(vs) 1150～1070 (vw)
1275～1200(vs) 1225～1200(vs) 1075～1220 (s) 1075～1020(s)
1870～1550 1690～1500 1490～1150 1310～1020 1000～650 850~500
νC=O（酸酐,酰氯,酯,醛,酮,羧酸,酰胺 ） νC=C 、νC=N、NH βCH、βOH（ 各种面内弯曲振动 ）
νC-O-C （酚、醇、醚、酯、羧酸 ） =CH（不饱和碳-氢面外弯曲振动 ） νC-X、CH2
3
1395
1363
1235
1476
as C -C
3
OH
as C -O
给出结构
标准物质对照 标准图谱对照
确认化合物结构
43
39
解析的一般原则
1. 2. 3. 4.
解析三原则
峰位、峰形和峰强
解析一组相关峰
解析顺序
避免孤立解析
先特征，后指纹
基团与特征频率的相关关系
40
官能团与特征频率的相关表
波数(cm-1) 4000～3200 3310～3000 3000～2700 2500～2000 振 动 类 型（基团） νOH 、νNH ν≡CH >ν=CH ≈νArH νCH （ -CH3,饱和 CH2 及 CH、-CHO ） νC≡C 、νC≡N
有机化学第七章光谱
一些常见化学键的力常数如下表所示：
键型 O H N H
-1
C H C O C C C O C C 4.8 17.7 15.6 12.1 9.6 5.4 4.5
k /N.cm
7.7 6.4
折合质量μ ：两振动原子只要有一个的质量↓， μ ↓，(v)↑
C H 2800-3000cm
3．其他：
N-H弯曲振动在1600-1650cm-1 四个或四个以上CH2 相连，其CH2 的面内摇摆 振动在 720cm-1
7.1.4 红外谱图解析
红外谱图解析的基本步骤是：
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。
E：光量子能量，J h: Planck常数， 6.626×10-34 J.S
分子吸收光谱 分子吸收电磁幅射，就获得能量，从而引起分子 某些能级的变化，如增加原子间键的振动，或激发 电子到较高的能级，或引起原子核的自旋跃迁等。 但它们是量子化的，因此只有光子的能量恰等于两 个能级之间的能量差时（即ΔE）才能被吸收。所以 对于某一分子来说，只能吸收某一特定频率的辐射， 从而引起分子转动或振动能级的变化，或使电子激 发到较高的能级。光谱便是记录分子对不同波长 （频率）的电磁波吸收或透过情况的图谱。
叔醇：1150～1120cm-1
4. 醛与酮
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。
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的特征基团。
有机化合物的紫外吸收光谱
08:51:49
配位场的跃迁
以金属配合物的电子吸收光谱为例， 以金属配合物的电子吸收光谱为例，产生机理有 三种类型： 三种类型： 配位体微扰的金属离子d-d电子跃迁和ｆ-ｆ电子 跃迁摩尔吸收系数ε很小，对定量分析意义不大。 很小，对定量分析意义不大。 金属离子微扰的配位体内电子跃迁 金属离子的微扰， 金属离子的微扰，将引起配位体吸收波长和 强度的变化。变化与成键性质有关， 强度的变化。变化与成键性质有关，若静电引力 结合，变化一般很小。若共价键和配位键结合， 结合，变化一般很小。若共价键和配位键结合， 则变化非常明显。 则变化非常明显。 电荷转移吸收光谱 辐射下，分子中原定域在金属M轨道上的电 辐射下，分子中原定域在金属 轨道上的电 荷转移到配位体L的轨道 或按相反方向转移， 的轨道， 荷转移到配位体 的轨道，或按相反方向转移， 所产生的吸收光谱
08:51:49
溶剂对紫外吸收光谱的影响
(一) 溶剂极性对紫外吸收光谱的影响 1、n→π *跃迁所产生的吸收峰随溶剂极性的 增加而向短波方向移动。 增加而向短波方向移动。
例如，异丙叉丙酮CH 例如，异丙叉丙酮CH3COCH=C(CH3)2发生 n→π *跃迁吸收 的光波波长在正己烷中为329nm 在氯仿中为315nm 329nm， 315nm， 的光波波长在正己烷中为329nm，在氯仿中为315nm，在 甲醇中为309nm 在极性最大水中则为305nm 309nm， 305nm。 甲醇中为309nm，在极性最大水中则为305nm。
08:51:49
第二章 紫外吸收光谱 分析法
一、 有机化合物的紫外吸收光谱
有机化合物结构中价电子类型： 有机化合物结构中价电子类型： 按分子轨道理论，分子中外层价电子有三种：σ 按分子轨道理论，分子中外层价电子有三种： 电子、 电子。 电子、π电子和n电子。 一般对应于4种类型的跃迁： 一般对应于4种类型的跃迁： (1) N-V跃迁：基态轨道→反键轨道，σ→σ＊ 跃迁：基态轨道→反键轨道， π→π＊ 跃迁：未成键n电子→反键轨道， (2) N-Q跃迁：未成键n电子→反键轨道， n→σ＊ n →π＊ 跃迁： 电子→高能级→ (3) N-R跃迁： σ电子→高能级→分子离子 电荷迁移跃迁：电荷从化合物的一部分→ (4) 电荷迁移跃迁：电荷从化合物的一部分→另一 部分
有机化学基础知识点有机化合物的光谱分析
有机化学基础知识点有机化合物的光谱分析有机化合物的光谱分析光谱分析是有机化学中一种重要的实验方法，它通过测量物质与电磁波的相互作用来获取有关分子结构和化学环境的信息。
在有机化学中，常用的光谱技术有红外光谱、质谱和核磁共振光谱等。
本文将介绍有机化合物的光谱分析方法及其基础知识点。
一、红外光谱（Infrared Spectroscopy）红外光谱是一种常用的有机化合物结构分析方法。
它通过测量物质在红外辐射下吸收光的波长和强度来研究有机分子的化学键和官能团。
在红外光谱中，最常见的峰位分别对应于C-H、C=O和O-H等功能团。
例如，红外光谱中出现在3000-2850 cm^-1的峰位通常表示有机分子中存在C-H键。
二、质谱（Mass Spectrometry）质谱是一种用来确定有机化合物分子结构和分子量的技术。
它通过测量物质中离子的质量和相对丰度来分析化合物的化学成分。
质谱的主要步骤包括样品的蒸发、离子化、质谱分析以及数据处理等。
质谱通常可以提供有机分子的分子式、分子量和结构等信息。
三、核磁共振光谱（Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy）核磁共振光谱是一种用来研究原子核之间相互作用以及有机分子结构的技术。
它利用核磁共振现象来测量物质中核自旋的能级差和能级的相对强度。
核磁共振光谱常用于确定有机分子的结构、官能团以及它们之间的化学键。
常见的核磁共振光谱包括^1H核磁共振和^13C核磁共振。
四、其他光谱分析方法除了红外光谱、质谱和核磁共振光谱之外，还有一些其他的光谱分析方法在有机化学中得到广泛应用。
例如，紫外-可见吸收光谱可以用于测量有机分子的电子跃迁能级，从而分析其共振结构和电子吸收性质。
拉曼光谱可以提供有机分子的振动和转动信息。
电子自旋共振光谱则用于研究物质中的自由基和电子结构等。
总结：有机化合物的光谱分析方法在有机化学中发挥着重要的作用。
通过红外光谱、质谱和核磁共振光谱等技术，我们可以获得有机分子的结构、官能团和化学键等信息，从而更好地理解和研究有机化学反应和反应机理。
有机化合物的紫外-可见吸收光谱
O O
（共轭双键）
¾一些含有n电子的基团，本身没有生色功能，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，这样的基团称为助色团。
： ： ：
助色团：－NH2，－OH，－X （孤对电子）等
2
：
红移和蓝移
3
有机化合物的紫外光谱解析
了解共轭程度、空间效应、氢键等；可对饱和与不饱 和化合物、异构体及构象进行判别。 ⑴ 在200～750nm波长范围内若无吸收峰，则可能是 直链烷烃、环烷烃、饱和脂肪族化合物或仅含一个双 键的烯烃等。若有低强度吸收峰(ε＝10～100 L·mol1·cm-1),（n→π跃迁），则可能含有一个简单非共轭且 含有n电子的生色团，如羰基。 ⑵ 若在250～300 nm波长范围内有中等强度的吸收峰 则可能含苯环。
AH
+
β3
H+
OH-
FeR3
β3＝1021.3
c(R)≈[R´]=10-4mol·L-1
[FeR ] β 3 3 β 3′ = = [Fe ′][R ′]3 α Fe(A) ⋅ α 3 R(H)
[FeR 3 ] lg = lg β 3 − lg α Fe(A) − 3lg α R(H) + 3lg[R′] [Fe′]
4
（3）若在210～250 nm波长范围内有强吸收峰， 则可能含有2个共轭双键；若在260～300 nm波长 范围内有强吸收峰，则说明该有机物含有3个或3个 以上共轭双键。 （4）若该有机物的吸收峰延伸至可见光区，则该 有机物可能是长链共轭或稠环化合物。
5
2.金属配合物的紫外-可见吸收光谱
金属配合物的生色机理主要有三种类型： ⑴ 配体微扰的金属离子d-d电子跃迁和ｆ-ｆ电子跃 迁: ε很小，对定量分析意义不大 ⑵ 金属离子微扰的配体内电子跃迁 与成键性质有关，若静电引力结合，变化一般很 小。若共价键和配位键结合，则变化非常明显。 ⑶电荷转移吸收光谱 在分光光度法中具有重要意义
重要有机化合物的紫外吸收光谱
（3）发色团取代苯衍生物
具有双键的基团的取代，它与苯环共轭在200～250 nm出现K带，使B带发生强烈红移，有时B带被淹没在K带之中。
羰基双键与苯环共扼：K带强，苯的E2带与K带合并，红移； 取代基使B带简化； 氧上的孤对电子： R带，跃迁禁阻，弱。
C
C
H
O
n→ p* ; R带
苯环上发色基团对吸收带的影响
芳烃化合物
芳香族化合物在近紫外区显示特征的吸收光谱，右图是苯在异辛烷中的紫外光谱，吸收带为：184nm（ε 68 000），203.5nm（ε 8 800）和254nm（ε 250）。分别对应于E1带，E2带和B带。B带吸收带由系列细小峰组成，中心在254.5nm，是苯最重要的吸收带，又称苯型带。B带受溶剂的影响很大，在气相或非极性溶剂中测定，所得谱带峰形精细尖锐；在极性溶剂中测定，则峰形平滑，精细结构消失。
λmax=λ基+Σniλi
分子中与共轭体系无关的孤立双键不参与计算； 不在双键上的取代基不进行校正； 环外双键是指在某一环的环外并与该环直接相连的双键（共轭体系中）。
λmax=λ基+Σniλi
9.4.3 羰基化合物
σ→σ*跃迁， n→σ*跃迁， n→π*跃迁， π→π*跃迁。 醛、酮、脂肪酸及其衍生物酯、酰氯、酰胺等
03
不饱和醛、酮
按伍德沃德－菲泽规则计算α,β-不饱和羰基化合物λmax 乙醇溶剂中 λmax=λ基+Σniλi
按伍德沃德－菲泽规则计算α,β—不饱和羰基化合物λmax
计算α,β—不饱和羰基化合物λmax
计算α,β—不饱和羰基化合物λmax
例5 链状共轭双键 217 4个烷基取代 +5×4 2个环外双键 +5×2 计算值 247nm（247nm） 例6 同环共轭双烯基本值 253 5个烷基取代 +5×5 3个环外双键 +5×3 延长一个双键 +30×2 计算值 353nm（355nm）
常见有机化合物的紫外可见吸收光谱ppt课件
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
溶液的颜色与光吸收的关系
完全吸收
光谱示意 复合光 表观现象示意
完全透过
吸收黄色光
物质呈现颜色与吸收光波长的关系见下表。
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
第一节 基本原理
一、光的基本特性 1.光的波动性 光是一种电磁波，电磁波可以用周期T(s)、
频率( עHz)、波长λ(nm)和波数σ（cm-1） 等参数描述。它们之间的关系为： =1/T=c/λע /cעσ=1/λ=
互作用。
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
4.偏离朗伯一比尔定律的原因
定量分析时，通常液层 厚度是相同的，按照比尔 定律，浓度与吸光度之间 的关系应该是一条通过直 角坐标原点的直线。但在 实际工作中，往往会偏离 线性而发生弯曲。
透光度T （透射比）Transmittance
定义透光度：
T It I0
T 取值为0.0 ~ 1.0 全部吸收 ~~~~ 全部透射
吸光度A (Absorbance）
定义吸光度 ：
A 取值为 0.0 ~∞
二者关系为：
A lg I 0 It
全部透射~~~全部吸收
A = lg(1/T) = -lgT
红外吸收典型光谱2
第二节有机化合物的典型光谱（2）一脂肪烃类：烷烃、烯烃、炔烃二芳香烃类三醇、酚和醚类四羰基化合物：酮、醛、酰氯、羧酸、酯、酸酐、酰胺五含氮有机化合物：胺、硝基化合物、氰类化合物三、醇、酚、醚（一）醇、酚：都有峰及OH βυυO C O H -,但的特征性差。
OH β1．O-H 伸缩振动：（强）13200~3650--cm H O ν变，锐峰）（较强（游离）→--13610~3640cm H O ν中强，宽、钝峰）（强（多聚体）→--13200~3500cm H O ν强，稍宽）二聚体）(~(1H O 3500cm 3600--υ2．C-O 伸缩振动：（强）11000~012--cm O C 6ν)(1050~1s 1085--cm O C （饱和伯醇）ν)(1~1s 0871124--cm O C （饱和仲醇）ν111~--cmO C 241205（饱和叔醇）ν101~01--cm O C 1726（酚，固态）ν注：酚还具有苯环特征1420~1330cm -1（二）醚:1．链醚和环醚11000~1300--cm O C ν（强）（链）11070~1150---cm as C O C ν消失弱（链）→--sC O C ν11200~1275--cm asO C ν)(1250~1)(强--cm as O C φν)(1040~1)(中--cm sO C φν2．芳醚和烯醚3200~H O -ν1050~O C -ν1100~O C -ν四、羰基化合物（强）11540~1870-=cm O C ν由于此峰位置相对稳定，峰强度大及干扰少，所以它是红外吸收光谱上最易识别的一个吸收峰。
羰基化合物的羰基伸缩振动峰位排序：酸酐( 1810cm -1)> 酰氯(1800cm -1)>酸酐( 1760cm -1)> 酯类(1735cm -1)> 醛(1725cm -1)> 酮(1715cm -1)>羧酸(1710cm -1)> 酰胺(1680cm -1)>羧酸盐( 1610~1550cm -1)>羧酸盐( 1440~1360cm -1)asυs υas υs υ（一）酮：（极强）（酮）11715~-=cm O C ν•共轭效应使吸收峰→低波数区•环酮：环张力↑，吸收峰→高波数区OC =ν2(二) 醛（强，尖锐）（醛）11725~-=cm O C ν（双峰）和1)(27202820~-cm O CH ν•共轭效应使吸收峰→低波数区•双峰原因→费米共振1)()(128501390--cm cm O CH O CH νδ的二倍频峰处的费米共振：当一种振动的倍频出现于另一种振动的频率附近时，发生振动的强烈偶合，使得在高于原倍频和低于原基频的位置出现两个新峰，其中靠近原基频的新倍频峰强度剧增。
有机化合物光谱解析
3.0~5.5
3.0~5.0 4.0~6.0 6.0~8.0
基团 δ
-CHO 9.8
-CH3
C=C-CH3, OCH3 －COCH3, －ArCH3
COOCH3, ArOCH3
1.0~1.5 1.9~2.5 3.5~4.0 3.7~4.0
b.化学位移影响因素 化学位移值与电子云密度有关。电子云 密度降低，去屏蔽作用增强，向低场位 移，δ增大。
O CH3
OH
H
OH
H3C HO
HO
O
H
H
OH
α-L-rhamn
2. 糖的13CNMR性质 (1). 化学位移及偶合常数 糖端基碳：δ 95~105; δ >100(β-D或β-L型）, δ <100
(α-D或α-L型)。阿拉伯糖
C2~5: δ68~85; C6-CH3: δ~18; CH2OH: δ~62 偶合常数1JC1-H1: 吡喃糖:(优势构象C1式) α-D或α-L型苷键，170~175Hz; β-D或β-L型苷键，160~165Hz. 鼠李糖优势构象1C式，α-L型，170~175Hz，β-L型 160~165Hz。
(2). 苷化位移(Glycosylation shift, GS) 糖与苷元成苷后,苷元的α-C，β-C和糖的端 基碳的化学位移值发生了变化，这种变化称 苷化位移。 应用:推测糖与苷元，糖与糖的连接位置，苷 元的α-C的绝对构型及碳氢信号归属。
a.伯醇苷: 苷元: α-C ： Δδ：~ +8 ( 向低场位移 )
一. 结构研究的四种谱学方法
4. 核磁共振氢谱（1H-NMR） ➢ (1).提供的信息:
a.化学位移: δ (用于判断H的类型); b.偶合常数: J (Hz) c.积分强度(积分面积): 确定H的数目。
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O
C=O 1715
1745
1780
1815 cm-1
若共轭，
苯乙酮的红外吸收光谱
甲乙酮的红外吸收光谱
20
（二）醛类
若共轭，
C=O ~1725cm-1(s)
fermi共振：CH双峰
~2820cm-1 ~2720cm-1
21
O
（三）酰氯类
C Cl
C=O 饱和 ~1800cm-1(s)，不饱和 1780~1750cm-1(s)
峰形和峰强 取代、共轭双烯
对称伸缩 不对称伸缩可鉴别取代类型
6
3.炔烃
主要特征峰
CH C C 3333～3267 cm-1 2260～2100 cm-1
7
特点
峰位：ΞCH 峰形： ΞCH CΞ C CΞC
强，较窄
as C O C
s C O C
特征峰 ~1735cm-1 1300~1000cm-1
饱和脂肪酸酯 1750～1725cm-1 1210～1163cm-1
,-不饱和酸酯 芳香酸酯 1730～1715cm-1 1310～1250cm-1
C=O
C-O
24
（六）酸酐类
O C R O O C R'
泛频峰
=CH 苯环
H
10
特点：
C=C（骨架振动 =CH 鉴别取代基的位置 和数目 泛频峰非常弱，配 合=CH 鉴别取代情 况
是鉴别苯环的重要标志
11
=CH随苯环上相邻氢数目的减少向高波数移动
相邻氢数
5
=CH /cm-1
770～730
4
3 1 2 1
770～735
782 9 810～750 860～800 900～860
C=O双峰
as 1850~1800cm-1 s 1780~1740cm-1
由于偶合，羰基峰分裂成双峰 酸酐与酸相比不含羟基特征峰
（七）酰胺类
c=o 1680 1630cm-1 NH 3500 3100cm-1
C
O NH2
伯酰胺双峰，仲酰胺单峰，叔酰胺无峰 NH 1690 1670cm-1 , 1620 1590cm-1 CN 1400cm-1
苯甲酰胺
26
小结：含羰基化合物的羰基C=O顺序 酸酐 as1810cm-1 （s 1760 cm-1 ） 酰氯 1800cm-1 酯 1735cm-1，醛 1725cm-1，酮 1715cm-1 羧酸 1710cm-1 酰胺 1680cm-1
27
五、含氮化合物
（一）胺
NH 3500 3300cm-1 CN 1360 1020cm-1 NH 1650 1510cm-1 NH 900 650cm-1 伯、仲、叔胺 可区别
醚基氧和苯环或乙烯共轭，使 CO 波数
16
正己醇，2-丁醇，丁醚的红外光谱
17
四、羰基化合物
c=o 1870~1540cm-1
羰基
例： (C9H10O)
18
（一）酮类
C=O ~1715cm-1(vs)
甲乙酮的红外吸收光谱
19
（一）酮类
C=O ~1715cm-1(vs)
O
O
环酮随张力增大，
正己胺
NH
28
（二）硝基化合物
as NO
2
1590 1500cm-1
s NO 1390 1330cm-1
2
对硝基苯甲酸
29
（三）腈类化合物
c N
2260 2215cm-1 特征性强
对甲基苯甲腈
30
第三节 红外光谱仪
信号 处理 和输 出
光源
as as s s CH CH CH CH
3 2 3 2
叠加峰
δ
s CH3
δ CH2
CH3 CH3 CH2 CH2 C H CH3
～1385cm-1
～1375cm-1
CH3 CH2 C CH3
峰形和峰强
δ
s CH3
偶合分裂
H3C CH3 C
CH ~722 cm-1，当n4，
H3C
～1395cm-1
～1365cm-1
4
2.烯烃
主要特征峰 =CH C=C =CH 3100～3000 cm-1 （m） ～1650 cm-1（w） 1010～650cm-1（s）
5
特点：
峰位：as=CH 重要特征，区别于烷烃
C=C 随取代基数目， 共轭时，环烯中环张力，
第二节 有机化合物的典型光谱
按基团归类
峰位 峰形 峰强
特点和变化 规律
yyq
分子结构
1
一、脂肪烃类
从上到下：正辛烷、1-辛烯、1-辛炔
2
1. 烷烃
CH CH
主要特征峰 3000～2850 cm-1 1480～1350 cm-1
2,4-二甲基戊烷
2,4,4-三甲基戊烷
3
特点：
峰位和顺序 CH 3000～2850 cm-1
14
醇和酚
正辛醇
CH3(CH2)7-OH
苯酚
OH
OH
CO
15
2. 醚
主要特征峰
有 -C-O-C-键，没有-OH键
as c o c
s c o c
脂肪醚cm-1
芳香醚cm-1 乙烯基醚cm-1
1150～1070(vs) 1150～1070 (vw)
1275～1200(vs) 1225～1200(vs) 1075～1220 (s) 1075～1020(s)
高度特征
下列基团C-H出现的位置（峰位）
CH3
=CH2
CH
8
二、芳香烃类
R
苯和取代苯
9
芳香烃类
主要特征峰
=CH
CH泛频峰
3100～3000 cm-1 (wm) 2000cm-1～1667cm-1(w)
C=C
(骨架)
1650cm-1～1430cm-1
910～665cm-1(s)
=CH
22
（四）羧酸类
R O C OH
特征峰 OH C=O OH 3400~2500cm-1
单体 ~3550cm-1 二聚 ~3000cm-1 宽峰
羰基α位有电负性基团
1740~1650cm-1 二聚体（氢键）
芳香酸 （共轭）
955 ~ 915cm-1
宽谱带
23
（五）酯类
R O C OR
12
三、醇、酚、醚
OH
R
OH
R
H2 C O
H2 C R
13
1. 醇和酚
共同点 OH 都有-OH及C-O键 3640～3610cm-1 3500～3200cm-1 CO OH 区别 1260～1000cm-1(s) 1420~1330cm-1 酚的芳香结构的一组相关峰
（游离羟基） 锐峰
（缔合羟基） 钝峰