波谱分析
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第一章紫外光谱(重要解谱P15-17)
1.紫外光谱(200~400nm)是由分子吸收能量激发价电子或外层电子跃迁而产生
的电子光谱。
2.发色团:或称生色团,指在一个分子中产生紫外吸收带的官能团,一般为带
有π电子的基团。如羰基,硝基,双键,三键及芳环等。
3.助色团:能使分子中生色基团的吸收峰向长波长移动并增强其强度的基团,
一般为带有孤电子对的原子或原子团。如:-OH,-OR,-NHR,-SH,-SR,-Cl,-Br,-I等。
4.红移:吸收带的最大吸收波长向长波方向移动的效应。
5.蓝移:吸收带的最大吸收波长向短波方向移动的效应。
6.跃迁类型:σ→σ*﹥n→σ*﹥π→π*﹥n→π*。
7.各电子能级的能量高低顺序:σ<π 8.K带:当分子中两个或两个以上双键共轭,π→π*跃迁能量降低,吸收波长 红移,共轭分子的这类吸收在光谱学上称为K带。(出现区域210- 250nm,lgε>4,红移) 9.R带:连有杂原子的不饱和化合物中的n→π*跃迁引起的吸收带。(出现区域 270-350nm,蓝移) 10.B带:芳香族化合物的π→π*跃迁,在光谱学上称为B带。(出现区域230-270nm) 11.紫外光谱仪的构造:光源、分光系统、吸收池、检测系统、记录系统。 12.影响紫外吸收波长的因素:共轭体系的形成、超共轭效应、溶剂效应、立体效应、pH值。 13.紫外用的是氢灯或氘灯,灯管用石英玻璃制成。 14. 共轭双烯的计算、同环异环。 第二章红外光谱(重要解谱P47-73) 1.红外光谱:振动能级、转动能级( 2.5~25μm或4000~200cm-1) 2.分子振动类型:伸缩振动(键长变化):对称伸缩振动、不对称伸缩振动 弯曲振动(键角变化):面内弯曲振动、面外弯曲振动 3.基频峰:分子吸收一定频率红外线,振动能级由基态跃迁到第一振动激发态产生的吸收峰。 4.倍频峰:波数为基频峰二倍或三倍的吸收峰。 5.泛频峰:倍频峰和合频峰(基频峰之间相互作用,形成频率等于两个基频峰之和或之差的峰)的统称。 6.红外产生的条件:辐射应具有满足物质产生振动跃迁所需的能量;辐射与物质间有相互偶合作用。 7.官能区(4000~1300 cm-1)指纹区(1300~650 cm-1) 8.官能团的吸收数值:羰基(1900~1600 cm-1)、苯环(3100~3000 cm-1、1650~1450 cm-1骨架振动)、羟基(3650~3200 cm-1)。 9.影响红外光谱的因素: 内因:质量效应、电子效应、空间效应、氢键、振动偶合外因:溶剂的性质、 温度、试样状态 10.Ω=n+1+a/2-b/2(n-4价原子数,a-3价原子数,b-1价原子数) 第三章核磁共振氢谱(重要解谱P113-118) 第四章核磁共振碳谱(重要解谱P171-181) 第五章质谱(重要解谱P261-267 1.质谱:按照离子的质量对电荷比值(质荷比)的大小依次排列所构成的图谱。 2.质谱中的离子包括:分子离子、碎片离子、同位素离子、亚稳离子、重排离子、多电荷离子等。 3.N规律:有偶数N、无N,则M为偶数;有奇数N,则M为奇数。 4.质量差合理:分子离子峰与相邻峰的质量差比须合理。 一.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: 二、解: (1) 分子式C5H12O计算Ω=0 (2)未知物的IR在3640cm-1处有1尖峰,这是游离-OH基的特征吸收峰;在3360cm-1处有1宽峰,但当溶液稀释后复又消失,说明存在着分子间氢键;未 知物NMR谱中δ4.1处的宽峰,经重水交换后消失。上述事实确定,未知物分子中存在着羟基。 (3)未知物NMR谱中δ0.9处的单峰,积分高度为9,可能是同一C上的3个CH3;δ3.2处的单峰,积分高度为2,对应1个-CH2-,单峰意味着相邻原子上无H与其偶合,很可能位于特丁基和羟基之间。 (4)质谱中从分子离子峰失去质量31(-CH2OH)部分而形成基峰m/e57的事实为上述看法提供了证据。 故结构式为:2.2——二甲基丙醇 三、C8H8O2 苯甲酸甲酯 四、C4H10O CH3CH2CHOHCH3 五、C3H7NO2 CH3CH2CH2NO2 六、C4H8O2 CH3CH2COOCH3 CH3COOCH2CH3 七、C6H12O CH3COC(CH3) 八、 C9H10O 九、C6H10O3 CH3C(OH)=CHCOOCH2CH3