光谱解析教学大纲解析

光谱解析教学大纲

适用本科药学专业

审定人：田燕

教研室主任：田燕

学院负责人：姚继红

大连医科大学教务处

2004年7月

光谱解析教学大纲

适用本科药学专业

一、课程简介

《光谱解析》是研究四大光谱（紫外光谱、红外光谱、核磁共振和质谱）应用于有机化合物结构确定及有关知识的科学。

从天然物质中提取，分离得到的有机化合物，都需要确认其结构。光谱解析是应用紫外光谱，红外光谱，核磁共振谱，质谱等波谱技术测定有机化合物的结构，这些测试手段的出现与应用，使有机分子的结构测定更加准确，快速和简便，而且用量少，常在毫克乃至毫微克水平。对于新化合物的结构确定，需要以上光谱综合起来分析，也可用于判断未知物是否为某个已知化合物。首先查阅原始文献或有关手册获得已知物的标准光谱图或光谱数据，然后与测得的未知物的光谱图或光谱数据进行对照。

本课程要求学生重点掌握四大光谱进行结构确定的原理及利用其综合解析有机化合物结构的方法。了解光谱学发展的最新动态和技术，培养学生分析问题和解决问题的能力。

本大纲依据大连医科大学出版的《光谱解析》（田燕主编）校内教材制订，理论学时数36，总学时为36。

本课程是药学专业的指定必修课。

二、教学内容与要求

第一章紫外光谱

一、基础知识

峰位的经验规则

二、推测不饱和化合物λ

max

三、紫外光谱在有机化合物结构研究中的应用

掌握：

1．掌握紫外—可见光谱的基本定义，Lambertt —beer定律。

2．掌握共轭体系越长，吸收峰的波长也越长的道理

3．会计算共轭烯烃，α、β不饱和醛、酮、酸、酯及某些芳香化合物的最大吸收波长(λmax)。

熟悉：

1．了解电磁辐射能与分子吸收光谱类型之间的关系。

2．了解电子跃迁类型、发色团类型及其与紫外光吸收峰波长的关系。

3．了解溶剂对π一π*及n—π*跃迁的影响。

4．计算最大摩尔吸光系数(εmax)。

了解：紫外光谱(ultraviolet spectra)在有机化合物结构分析中的应用。

第二章红外光谱

一、基础知识

二、红外光谱中的重要区段

三、红外光谱在有机化合物结构分析中的应用

掌握：

1．掌握吸收峰的位置与分子振动能级基频跃迁的关系；从简单的双原子分子的物理模型—弹簧谐振子体会振动频率与化学键力常数和折合质量的关系。

2．掌握吸收峰的数目与分子自由度的关系，吸收峰强度与分子偶极距及跃迁几率的关系。

3．掌握红外光谱(Infrared spectra)解析的重要区段及主要官能团特征吸收频率；芳香化合物与脂肪族化合物红外光谱的区别。

熟悉：红外光谱的基本振动形式、有机物红外光谱的解析、拉曼光谱与红外光谱的关系。

了解：

1．了解分子振动能级与红外光谱的关系。

2．了解红外光谱在有机化合物结构分析中的用途。

3．了解Fourier变换红外光谱的基本原理。

第三章核磁共振

一、核磁共振的基础知识

二、氢核磁共振（1H-NMR)

三、碳核磁共振(13C-NMR)

四、二维核磁共振(2D-NMR)

掌握：

1．能够识别磁不等同的氢或碳核，在1H-NMR 谱中能根据裂分情况及偶合常数大小，结合化学位移判断低级偶合中相邻基团的结构特征，并能初步识别高级偶合系统。

2．掌握常见13C-NMR谱的类型及其特征。

熟悉：

1．熟悉发生核磁共振的必要条件及其用于有机化合物结构测定的基本原理。

2．熟悉核的能级跃迁与电子屏蔽效应的关系以及哪些因素将影响化学位移，能根据化学位移值初步推测氢或碳核的类型。

了解：

1．了解脉冲傅里叶变换核磁共振(pulse fourier transform NMR，简称PFT-NMR)测定方法的原理。

2．了解1H-NMR及13C-NMR的测定条件以及简化图谱的方法，并能综合应用谱图提供的各种信息初步推断化合物的正确结构。

3．初步了解2D-NMR测定的基本原理及主要

类型相关谱(COSY spectra)的解析方法。

第四章质谱

一、质谱的基本原理

二、质谱中的主要离子

三、离子开裂类型

四、基本有机化合物的质谱

五、质谱解析程序

掌握：

1．掌握判断分子离子峰的原则，并能根据同位素峰的强度或高分辨质谱仪给出的分子离子峰推测分子式。

2．掌握简单开裂、重排开裂及复杂开裂规律，并能运用上述规律解析一些主要类型化合物的质谱。

3．掌握电子轰击法、化学电离法的原理。

熟悉：质谱解析程序，并能根据质谱推测常见化合物的结构。

了解：

1．了解质谱的基本原理。

2．了解场解吸法、快原子轰击法等的原理。

第五章综合解析

一、有机化合物结构分析的一般程序

二、分子式的确定方法

三、分子中不饱和单位的计算方法

四、结构式的确定

五、综合解析练习

掌握：利用四大光谱解析未知化合物的分子式。

熟悉：能够综合运用所学的波谱知识，进行有机化合物的结构分析。

了解：有机化合物结构分析的一般程序。

四、教学时数分配

理论课学时分配

五、执行大纲的几点说明

本大纲内容依据校内教材《光谱解析》内容的更改随时修订。