四大谱图综合解析1
四大谱图详解
远红外
50~1000μm
微波
0.1~100cm
无线电波
1~100m
核磁共振（核自旋跃迁）
电磁波谱
四种仪器的概述及相应的谱图解析
紫外光谱分析
概述 影响紫外吸收的因素 紫外吸收与分子结构关系 应用
紫外吸收光谱的产生
分子的三种运动状态: （1）电子相对于原子核的运动 （2）核间相对位移引起的振动 （3）………………….. …..转动。这三种运动能量是量子化的，并对应有一定能级。
四大谱图详解
波谱产生原理
的跃迁
γ射线
10-3~0.1nm
核跃迁
X射线
0.1~10nm
内层电子跃迁
远紫外
10~200nm
中层电子跃迁
紫外
200~400nm
外层（价）电子跃迁
可见
400~800nm
红外
0.8~50μm
分子转动和振动
n
σ
电子跃迁的类型
1．N-V跃迁 1) 定义：分子中的电子由成键轨道向反键轨道的跃迁。 2) 分类 (1)σ→σ* 跃迁：电子由σ成键轨道向σ*轨道的跃迁。存在于饱和碳氢化合物中。 (2)π→π* 跃迁：由π成键轨道向π* 轨道的跃迁。存在于含有不饱和键的化合物中
电子跃迁的类型
影响紫外吸收的因素-溶剂效应
1. 在极性溶剂和非极性溶剂中测试，非极性化合物λmax无明显差异。 2.在极性溶剂和非极性溶剂中测试，极性化合物λmax一般有变化.
溶剂效应：在不同的溶剂中谱带产生的位移称为溶剂效应。是由于不同极性的溶剂对基态和激发态样品分子的生色团作用不同或稳定化程度不同所致。
2. K带 由共轭体系中π→π* 产生的吸收带。例： ＞C＝C—C＝C—C＝C＜ 。 特点：a. 吸收峰出现区域：210～250nm，即在近紫外区。 b. ε ＞10４ 。
现代分析技术四谱综合解析
质谱（苯环(běn huán)）
精品PPT
有的结构单元也许只有在某一个谱学方法中才有肯定的结论。 如氯、溴原子在质谱中非常明确；羟基在红外光谱(guāngpǔ)中非常突出。 而它们在其它谱中没有直接的或明确的证据。
精品PPT
有的结构单元也许只有在某一个谱学方法中才有肯定的结论。 如氯、溴原子在质谱中非常明确；羟基在红外光谱(guāngpǔ)中非 常突出。而它们在其它谱中没有直接的或明确的证据。
精品PPT
从高场到低场各峰面积曲线高度比为3:3:2:1:1，所以分子 (fēnzǐ)中应有 10n 个H（n 为正整数）。
精品PPT
酮类的很特征峰（几乎唯一） 酮类的羰基伸缩振动吸收峰的非常强，脂肪酮的C＝O 吸收在1715 cm-1
附近，芳酮及α, β－不饱和(bǎohé)酮比饱和(bǎohé)酮低30 cm-1左右。
分子中有羰基，即至少(zhìshǎo)有一个氧（O
精品PPT
分子(fēnzǐ)中有羰基，即至少有一个氧（O）。
精品PPT
C原子 1数 1410167余4 12
124 16，分子中可能还有一 个氧
精品PPT
可能(kěnéng)由
伸缩νC振O产动生的
。
精品PPT
四重峰，应是与氧原子邻接(lín jiē) 。
三键（C≡C，C≡N等）、两个双键、一个
双键和一个环、两个环。
苯环。
精品PPT
（3）找出结构单元（基团(jī tuán)）
可从各种波谱中获得结构单元类型及数目的信息。 有的结构单元可能在各个谱中都有反映。如苯环，在紫外光谱 、红外光谱、1H 核磁共振谱、13C 核磁共振和质谱中都能发现。 有的结构单元也许只有在某一个谱学方法中才有肯定的结论， 如氯、溴原子在质谱中非常明确；羟基在红外光谱中非常突出。而 它们在其它谱中没有直接(zhíjiē)的或明确的证据。
四谱综合解析
的前提下，利用1H谱和13C谱综合分
析确定的C、H等数目推测化学式。
第四章 四谱综合解析
3. 综合谱学法 （1）利用MS法的分子离子峰确定摩尔质量和 Cl、Br、S等杂原子及其数目； （ 2 ）用 13C-NMR 谱得到碳原子的类型和数目； 并计算直接与C相连的H原子数； （3）用1H谱获得分子中总H原子数目，与13CNMR谱得到的H数目比较，对无对称性的分 子 1H-NMR 谱中获得的 H 数目减去 13C-NMR 谱得到的H数目既为与杂原子相连的H数。
第四章 四谱综合解析
三、核磁共振谱（NMR）
●主要功能及特征：
1. 1H-NMR谱（质子磁共振，PMR）
（1） 根据峰组数确定1H核的种类。
（2）根据积分单位的比值确定各类氢核的 相对数目。
第四章 四谱综合解析
（3）根据1H谱的化学位移查表，可得到和给出 质子的电子环境及相邻的基团情况。
（4）从偶合情况（裂分峰数）可以得到相邻基 团的质子数目。 （5）加入重水或酸混匀后测试，可鉴定出与杂 原子（如：S、O、N等）相连的质子情况。
第四章 四谱综合解析
§4-2 谱图解析的一般方法
一、摩尔质量和化学式的确定 1. MS法 （1 ）利用高分辨 MS的分子离子峰直接测 定精确的摩尔质量并推断出化学式； （2 ）用低分辨 MS中的分子离子峰及同位 素的M+1 、M+2峰和贝农表结合获得摩尔 质量和化学式。
第四章 四谱综合解析
2. NMR法 一般情况是在已知化合物摩尔质量
子峰，不必解析所有的碎片离子峰。
第四章 四谱综合解析
二、红外光谱（IR） ●主要功能及特征： 1. 确定官能团（如：是否含氧、氮、芳 环等，含氧化合物是羧基、羰基、羟 基还是醚等）；是否含有C-X、C=X、 C≡N等。
波谱四种谱图的综合解析
A： CH3 - CH (COOH) - O-Ph-Cl
最后对其推导的结构再进一步确认
• 推导成功！你将得到鲜花和掌声！
从估计分子式：C9H9ClO3中减去—Cl、—C6H4-、 >CH-CH3、—COOH基团，只剩下—O—基团， 因此，可拼出以下结构：
H3CHC
O
Cl
H3CHC Cl
OCOOHຫໍສະໝຸດ COOHAB
检查 MS 谱， m/e=155 、 128 、 111 均含有 C1 原子， 说明 C1 原子与苯环直接相连，因此 C1 原子上的 孤对电子与苯环发生 p-π 共轭，所以不易被丢失， 上述三个离子的裂解可有下图得到合理的解释， 所以未知物的结构应是A：
• 由 IR 谱在 32002500 cm-1 的宽 峰 和 接 近 1700 cm-1 的 强 峰 可 推测分子中可 能含有 -COOH ， 在 1200-1250 附 近的强峰可推 测分子中可能 含 有 醚 键 （C-O-C）；
• 从 1H-NMR 谱的高场到低场各峰的积分曲线高度比 为3：1：2：2：1，估计分子中可能是9个H，再估计 C 数 为 （ 200-9-16×3-35 ） /12=9 ， 估 计 分 子 式 ： C9H9ClO3 • 不饱和度=1+n4+1/2×(n3-n1) =1+9+1/2×(0-9-1)=5；
四种谱图的综合解析
• 其它辅助参考： • 物理常数的测定：熔点、沸点、比重、 折射率… … • 元素分析：C、H、N、S、O、P、F、Cl、 Br、I … … • 物理状态的观察：液、固、气味、灼烧--特证火焰颜色… …
四种谱图的综合解析
例1：由如下四种谱图解析C5H10O的结构
四大谱图解析
常用术语
吸收带:由相同的电子跃迁产生的吸收峰，叫.. R带:由化合物n→π* 跃迁产生的吸收带，它具有杂 原子和双键的共轭基团（醛、酮）。例：＞C＝O, —N＝N—。 特点：a. 吸收峰出现区域在250nm～500nm。 b.摩尔吸光系数小，吸收强度在10 ～100，属 于禁阻跃迁。
影响紫外吸收的因素-溶剂效应
（2） * 跃迁，溶剂极性增加，吸收红移。
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△Ep小于在非极 性溶剂中的跃迁能△En。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。
影响紫外吸收的因素-溶剂效应
1. 在极性溶剂和非极性溶剂中测试，非极性化合物λ max无 明显差异。 2.在极性溶剂和非极性溶剂中测试，极性化合物λmax一般有变 化. 溶剂效应：在不同的溶剂中谱带产生的位移称为溶剂效应。 是由于不同极性的溶剂对基态和激发态样品分子的生色团 作用不同或稳定化程度不同所致。 极性溶剂使R带(250~500nm)蓝移，使K带(210~250)红移。
紫外吸收与分子结构关系 • （2）、简单的不饱和化合物:
• 简单烯烃、炔烃 • 简单醛酮 • n—π*跃迁在紫外区，为弱吸收
紫外吸收与分子结构关系
简单烯烃、炔烃 孤立的 * 跃迁在近紫外区无吸收。 例：CH2=CH2 max= 165nm HC≡CH max= 173nm
位于真空紫外区，助色基团的存在可以使波长红移 当烯烃双键上引入助色基团时，π→π* 吸收将发生红移， 甚至移到近紫外光区。原因是助色基团中的n电子可以产 生p-π共轭，使π→π* 跃迁能量降低，烷基可产生超共轭效 应，也可使吸收红移，不过这种助色作用很弱
四大谱图综合解析1
1 某未知物分子式为C5H12O，它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，它的紫外吸收光谱在200 nm以上没有吸收，试确定该化合物结构。
1 :2 : 92 某未知物，它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，它的紫外吸收光谱在210nm以上没有吸收，确定此未知物。
22633 待鉴定的化合物（I）和（II）它们的分子式均为C8H12O4。
它们的质谱、红外光谱和核磁共振谱见图。
也测定了它们的紫外吸收光谱数据：(I)λmax223nm，δ4100；（II）λmax219nm，δ2300，试确定这两个化合物。
未之物（I）的质谱未之物（II）质谱化合物（I）的红外光谱化合物（II）的红外光谱化合物（I）的核磁共振谱化合物（II）的核磁共振谱4某未知物C11H16的UV、IR、1H NMR、MS谱图及13C NMR数据如下，推导未知物结构。
未知物碳谱数据5 某未知物的IR、1H NMR、MS谱图及13C NMR数据如下，紫外光谱在210 nm以上无吸收峰，推导其结构。
未知物碳谱数据10. 某一未知化合物，它的质谱、红外光谱和核磁共振谱如图所示。
它的紫外吸收光谱数据为：λmax=292nm（环己烷），ε23.2。
确定该化合物结构。
12 某一未知化合物，其分子式为C10H10O。
已测定它的紫外吸收光谱、红外光谱(KBr压片)以及核磁共振谱，见图确定该化合物结构。
511315某未知化合物的质谱、红外光谱、核磁共振氢谱如图，分子式根据元素分析为C6H11O2Br，试推测其结构。
17 某一未知化合物，其分子式为C8H10SO3。
已测定它的紫外吸收光谱(在环己烷中测定)、红外光谱和核磁共振谱如图，试确定该未知化合物。
18 某一未知化合物，其分子式为C13H16O4。
已测定它的红外光谱、核磁共振谱以及紫外吸收光谱.如图，试确该未知化合物的结构。
四大名谱(光谱、质谱、色谱、波谱)
四大名谱（光谱、质谱、色谱、波谱）在检测领域，有四大名谱，分别为色谱、光谱、质谱、波谱，四大名谱都有各自的优缺点，为了能够最大限度的发挥每种分析仪器的最大优势，可将两种或三种仪器进行联用来分析样品，联用技术能够克服仪器单独使用时的缺陷。
是未来分析仪器发展的趋势所在。
四大名谱简介：质谱：分析分子或原子的质量，可以推测物质的组成，一般用于定性分析较多，也可定量。
色谱：是一种分离、定性分析与定量分析的手段，可分辨样品中的不同物质。
光谱：定性分析，确定样品中主要基团，确定物质类别。
从红外到X射线，都是光谱，其应用范围差别很大，是对分子或原子的光谱性质进行分析解析的。
波谱：通常指四大波谱，核磁共振（NMR）,物质粒子的质量谱-质谱（MS）,振动光谱-红外/拉曼(IR/Raman)，电子跃迁-紫外（UV）。
1、质谱分析法➢质谱分析法是将不同质量的离子按质荷比（m/z）的大小顺序收集和记录下来，得到质谱图，用质谱图进行定性、定量分析及结构分析的方法。
➢质谱分析法是物理分析法，早期主要用于相对原子质量的测定和某些复杂化合物的鉴定和结构分析。
➢随着GC和HPLC等仪器和质谱仪联机成功以及计算机的飞速发展，使得质谱法成为分析、鉴定复杂混合物的最有效工具。
质谱仪种类非常多，工作原理和应用范围也有很大的不同。
从应用角度，质谱仪可以分为下面几类：有机质谱仪：由于应用特点不同又分为：①气象色谱-质谱联用仪（GC-MS）在这类仪器中，由于质谱仪工作原理不同，又有气相色谱-四极质谱仪，气相色谱-飞行时间质谱仪，气相色谱-离子阱质谱仪等。
②液相色谱-质谱联用仪（LC-MS）同样，有液相色谱-四极质谱仪，液相色谱-离子阱质谱仪，液相色谱-飞行时间质谱仪，以及各种各样的液相色谱-质谱-质谱联用仪。
③其它有机质谱仪，主要有：基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪（MALDI-TOFMS），傅里叶变换质谱仪（FT-MS）。
无机质谱仪，包括：①火花源双聚焦质谱仪。
有机化学的四谱综合解析PPT课件
活泼氢反应
重水交换 分子中如果有活泼氢： —OH、—NH2、—COOH等 本身化学位移较大，易辨认 加入重水（D2O）后，信号减弱或消失 酰胺质子交换速度慢，不易消失 易形成分子内氢键的活泼氢也难消失
18
核磁共振碳谱
19
核磁共振发展初期，大家更多关注13C NMR 大部分有机化合物都具有碳骨架或碳原子 但是这些碳原子以12C为主，它不是磁性核 13C的天然丰度只有12C的1.1% 13C在核磁共振上的灵敏度只有1H的1.6% 13C的整个灵敏度只有1H的1/5700
——The Nobel Prize in Chemistry 1991
40
COSY谱图
堆积图
平面等值线图
41
1-氯-2-丙醇 1H-1H COSY图
42
1-氯-2-丙醇的 1H-13C COSY图
43
波谱综合解析
波谱解析的基本知识 波谱解析的基本步骤 波谱解析的技巧策略 实例 习题
44
波谱解析的基本步骤
1、鉴别谱图中真实谱峰 2、计算不饱和度 3、掌握影响化学位移的因素
34
4、分子对称性分析：
若谱线数目等于元素组成式中碳原子数目， 说明分子无对称性；若谱线数目小于元素组 成中的碳原子数目，说明分子有一定的对称 性，这在推测结构时应予以重视。如果化合 物中碳原子数目较多时，应考虑到不同碳原 子的值可能偶合重合。
20世纪70年代开始，由于傅立叶变换仪器的 使用，可同时激发所有的13C核而使得13C NMR迅速得到广泛应用 其发展地位已经接近1H NMR
20
核磁共振碳谱
选用核磁共振碳谱的优点在于： ①每种有机化合物必定含有碳元素； ②化学位移分布在很宽的范围内； ③能够区别分子中有微小差异的碳原子，还 能观察到不与氢核相连的碳原子； ④能提供碳骨架信息。
四谱综合解析
250~ 300
max ﹥103
Thank you and wish you a successful career!
----Zhou Xiangge
5. 用核磁共振谱上的积分高度和分子式可以 计算每一种质子的个数并能确定其类型。 由化学位移可以区分芳香、烯氢、烷基、 羧酸、醛基质子以及判断与杂原子、不饱 和键相连的甲基、亚甲基和次甲基。对一 级图谱来说，利用裂分的间距确定相互偶 合核的连接关系。从而可以写出分子的大 部分结构，甚至可以对分子提出可能的结 构式。
6.由分子式及不饱和度中扣除已知的结构单 元和不饱和度，求出剩余的结构单元和不 饱和度，最后写出分子的可能结构 7. 用质谱的破碎图象，去掉不合理的结构， 得到未知物的正确结构。
主要结构基团与各种图谱之间的关系
主要的部 分结构 CH3
1H-NMR
()
IR(cm-1) CH3 1460,1380 CH2 1470 首先看 1600,1500的 吸收带,然后 用900~700能 推断出取代 类型
四谱综合解析
质谱:分子量及分子式; 紫外:生色团(共轭体系)大小; 红外:官能团; 核磁:氢的数目,类型及连接顺序.
综合应用,逻辑推理.
紫外、红外、核磁、质谱
每一种仪器分析法方法，都不是万能的， 很好地利用四谱综合起来进行有机化合物 的结构解析。 利用四谱数据来确定未知物的结构时，实 际上并没有一个统一的步骤可遵循。
紫外、红外、核磁、质谱
1. 从质谱图上分子离子峰的m/z，得到未知物的相 对分子质量。由元素分析数据和质谱图上M、M+1、 M+2峰的强度比，结合氮规律及断裂形式，确定最 可能的分子式。还可利用M、M+2峰确定Cl、Br、S 元素的存在 2. 根据分子式计算化合物的不饱和度，配合红外、 核磁数据，可初步确定双键数（不饱和度）的分 配及不饱和键的类型。 3. 从紫外光谱的max和max得到生色团的类型
(完整版)四大波谱基本概念以及解析
四大谱图基本原理及图谱解析一质谱1. 基本原理：用来测量质谱的仪器称为质谱仪，可以分成三个部分：离子化器、质量分析器与侦测器。
其基本原理是使试样中的成分在离子化器中发生电离，生成不同荷质比的带正电荷离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。
在质量分析器中，再利用电场或磁场使不同质荷比的离子在空间上或时间上分离，或是透过过滤的方式，将它们分别聚焦到侦测器而得到质谱图，从而获得质量与浓度(或分压)相关的图谱。
在质谱计的离子源中有机化合物的分子被离子化。
丢失一个电子形成带一个正电荷的奇电子离子(M+J叫分子离子。
它还会发生一些化学键的断裂生成各种r =£碎片离子。
带正电荷离子的运动轨迹：经整理可写成：m _ rjH2电"2比2式中：口/e为质荷比是离子质量与所带电荷数之比；近年来常用m/z 表示质荷比；z表示带一个至多个电荷。
由于大多数离子只带一个电荷，故m/z就可以看作离子的质量数。
质谱的基本公式表明：(1)当磁场强度(H)和加速电压(V)一定时，离子的质荷比与其在磁场中运动半径的平方成正比(m/z x r2m)，质荷比(m/z)越大的离子在磁场中运动的轨道半径(rm)也越大。
这就是磁场的重要作用，即对不同质荷比离子的色散作用。
(2)当加速电压(V) 一定以及离子运动的轨道半径(即收集器的位置)一定时，离子的质荷比(m/z)与磁场强度的平方成正比(m/z x H2)改变H即所谓的磁场扫描，磁场由小到大改变，则由小质荷比到大质荷比的离子依次通过收集狭缝，分别被收集、检出和记录下来。
(3)若磁场强度(H)和离子的轨道半径(rm)一定时，离子的质荷比(m/z)与加速电压(V)成反比(m/z x 1/V)，表明加速电压越高，仪器所能测量的质量范围越小。
就测量的质量范围而言，希望质量范围大一些，这就必须降低加速电压。
从提高灵敏度和分辨率来讲，需要提高加速电压。
这是一对矛盾，解决的办法是在质量范围够用的情况下尽量提高加速电压，高分辨质谱计加速电压为8kV，中分辨为4〜3kV。
四大图谱综合解析
O
即未知物的结构式。恰好在核磁共振谱的δ1.55 ~ 2 .20处有一宽 而强的峰（4 H） ,相当于多个亚甲基，其化学位移与相应质 子在结构式中的位置也是匹配的，从而印证了所提出的未知 物的结构。
CH3
CH3
N
CH2
1
2013/12/2
3.某未知物 C11H16 的 UV、IR、1H NMR、MS谱图及13C NMR数据如下，推
导未知物结构。
未知物碳谱数据
序号 δc
碳原子
（ppm） 个数
1 143.0
1
2 128.5
2
3 128.0
2
4 125.5
1
序号 δc
碳原子
（ppm） 个数
6
32.0
未知物的红外光谱是在CCl4溶液中测定的，样品的CCl4稀溶液 的红外光谱在3640cm-1处有1尖峰，这是游离O H基的特征吸收
峰。样品的CCl4浓溶液在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。未知物核磁共振谱中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
O
• （1）未知物中含有
C N 基团，其理由如下：
• ① 碳谱 171.45 ppm 的峰反映羰基应与杂原子相连，而未知物中，除氧之外，
杂原子仅余氮；
• ② 红外光谱中，1649.1 cm-1的强吸收只能是此基团，羰基若不连氮，其吸 收位置在 1680 cm-1之上；目前数值与叔酰胺相符。
• （2）未知物中含正构长链烷基：
有机化学的四谱综合解析
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化学位移的定义
样 标 标
106
振荡器频率
106
原因在于由于屏蔽作用不同而产生的共振条件差 异很小，难以精确测定其绝对值，所以之际操作 时采用一标准物质为基准，测定样品和标准物质 的共振频率之差
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化学位移测定的标准物
TMS用作基准物的优点
1、TMS化学性质不活泼，与样品不会发 生化学反应和分子间缔合
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观察谱图：
1、最大质量离子峰 2、73-58=15，相当于失去-CH3 3、是分子离子峰
从C3H7NO分子式计算，M=73，与谱图吻合。
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观察质谱，分析结构片段信息：
从丢失的中性分子碎片看： 73-58=15，58-43=15，-CH3； 74-43=30，NH2CH2、CH2O、NO； 58-30=28，CH2=CH2、C=O； 73-30=43，C3H7、CH3C=O、CH2=CHO。
U 4r s U 43 2 10
不饱和度的规定： 1、双键（C=C、C=O、C=N）的不饱和度=1，
NO2=1，饱和环=1； 2、三键（C≡C、C≡N）的不饱和度=2； 3、苯环的不饱和度=4。
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实例
• 例1
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第48页/共95页
• 例2 P.16 • 例3 P.17 • 请分别详细阅读教材中的解析步骤
——The Nobel Prize in Chemistry 1991
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COSY谱图
堆积图
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平面等值线图
1-氯-2-丙醇 1H-1H COSY图
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四大谱图解析
/nm 177 178 204 214 186 339，665 280 300，665 270
max
13000 10000 41 60 1000 150000 22 100 12
跃迁类型
* * n* n*
n*，n*
n*， n* n* n*
常用术语
红移与蓝移 吸收峰向长波方向移动的现象叫红 移。 吸收峰向短波方向移动的现象叫蓝 移，也叫紫移。
增色效应与减色效应 吸收峰吸收强度增加的现象叫增 色效应。 吸收峰吸收强度减小的现象叫减 色效应。
常用术语
吸收带:由相同的电子跃迁产生的吸收峰，叫..
R带:由化合物n→π* 跃迁产生的吸收带，它具有杂 原子和双键的共轭基团（醛、酮）。例：＞C＝O, —N＝N—。 特点：a. 吸收峰出现区域在250nm～500nm。
（2）核间相对位移引起的振动
（3）………………….. …..转动。这三种运动能量是量子化的， 并对应有一定能级。
电子能级间的能量差一 般为1~20电子伏特 （eV）
振动能级间的能量差约 为0.05~1 eV
转动能级间的能量差小
A
于0.05 eV
紫外吸收光谱的产生
紫外光谱产生：分子在入射光的作用下发生了电子 能级间的跃迁，吸收了特定波长的光波形成
电子跃迁的类型
有机化合物中的电子 σ电子：形成单键的电子。 π电子：形成双键和叁键的电子。 n电子(孤电子对)：没有形成化学键的电子，存在
于氧、氮、硫、氯、溴、碘原子上（统称杂原子）。
这些电子统称──价电子
电子跃迁的类型
电子从基态（成键轨道） 向激发态(反键轨道)的 σn 电子 跃迁（*, →*跃 迁）
择极性小的溶剂。在报道紫外数据时应标出 所用试剂。
四大谱图详解
/nm 177 178 204 214 186 339，665 280 300，665 270
max
13000 10000 41 60 1000 150000 22 100 12
跃迁类型
* * n* n*
n*，n*
n*， n* n* n*
常用术语
红移与蓝移 吸收峰向长波方向移动的现象叫红 移。 吸收峰向短波方向移动的现象叫蓝 移，也叫紫移。
基团基团对吸收带波长的贡献对吸收带波长的贡献共轭双烯共轭双烯基本值基本值217217环内双键环内双键3636每增加一个共轭双键每增加一个共轭双键3030每一个烷基或环烷取代每一个烷基或环烷取代55环外双键环外双键55oacoac0066srsr3030clclbrbr55nr2nr260601六元环不饱和酮基本值215取代1221个环外双键计算值244nm251nm不饱和酮基本值2152个烷基取代1221个烷基取代102个环外双键计算值259nm258nm不饱和酮基准值215延长1个共轭双键301个烷基取代181个烷基取代18计算值281nm281nm紫外吸收与分子结构关系紫外吸收与分子结构关系溶剂校正溶剂甲醇氯仿二氧乙醚己烷15711118紫外吸收与分子结构关系紫外吸收与分子结构关系不饱和羧酸酯酰胺紫外吸收与分子结构关系紫外吸收与分子结构关系苯的紫外吸收光谱溶剂
例：CH4 max= 125nm ②. n* 跃迁
CH3CH3 max= 135nm
分子中含有杂原子 S、N、O、X 等饱和化合物。
吸收波长：< 200nm（在远紫外区）
例：CH3OH max= 183nm（150） CH3CH2OCH2CH3 max= 188nm 某些含孤对电子的饱和化合物,如:硫醚、二硫化合物、硫醇、 胺、溴化物、碘化物在近紫外区有弱吸收。
四大波谱基本概念以及解析综述
四大谱图基本原理及图谱解析一.质谱1.基本原理：用来测量质谱的仪器称为质谱仪，可以分成三个部分：离子化器、质量分析器与侦测器。
其基本原理是使试样中的成分在离子化器中发生电离，生成不同荷质比的带正电荷离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。
在质量分析器中，再利用电场或磁场使不同质荷比的离子在空间上或时间上分离，或是透过过滤的方式，将它们分别聚焦到侦测器而得到质谱图，从而获得质量与浓度(或分压)相关的图谱。
在质谱计的离子源中有机化合物的分子被离子化。
丢失一个电子形成带一个正电荷的奇电子离子(M+·)叫分子离子。
它还会发生一些化学键的断裂生成各种碎片离子。
带正电荷离子的运动轨迹：经整理可写成：式中：m／e为质荷比是离子质量与所带电荷数之比；近年来常用m／z表示质荷比；z表示带一个至多个电荷。
由于大多数离子只带一个电荷，故m／z就可以看作离子的质量数。
质谱的基本公式表明：（1）当磁场强度(H)和加速电压(V)一定时，离子的质荷比与其在磁场中运动半径的平方成正比(m／z ∝r2m)，质荷比(m／z)越大的离子在磁场中运动的轨道半径(rm)也越大。
这就是磁场的重要作用，即对不同质荷比离子的色散作用。
（2）当加速电压(V)一定以及离子运动的轨道半径(即收集器的位置)一定时，离子的质荷比(m／z)与磁场强度的平方成正比(m／z∝H2)改变H即所谓的磁场扫描，磁场由小到大改变，则由小质荷比到大质荷比的离子依次通过收集狭缝，分别被收集、检出和记录下来。
（3）若磁场强度(H)和离子的轨道半径(rm)一定时，离子的质荷比(m／z)与加速电压(V)成反比(m／z∝1／V)，表明加速电压越高，仪器所能测量的质量范围越小。
就测量的质量范围而言，希望质量范围大一些，这就必须降低加速电压。
从提高灵敏度和分辨率来讲，需要提高加速电压。
这是一对矛盾，解决的办法是在质量范围够用的情况下尽量提高加速电压，高分辨质谱计加速电压为8kV，中分辨为4～3kV。
波谱四种谱图的综合解析
• 目的：
• 鉴定有机化合物、 新合成的有机化合 物、中间体、天然 产物的提取物、违 禁药物的鉴定、精 细化工产品配方的 剖析
荷 兰 人 华 士·胡 博用他 的两幅 慈禧油 画肖像 ，为我 们留下 了一个 百年谜题。这
两 幅 画 ， 容 貌的细 节不同 ，精神 气质更 是迥异 ，这是 什么原 因呢？ 哪幅画 更接近 晚 年 慈 禧 的 真实面 貌呢？ 如 果 慈 禧 知道这 位画家 还另外 为她画 了一幅 肖像， 她 还 会 对 他 说“Good”吗 ？ 当 一 位 荷 兰画 家把他 绘制的 肖像小 样交给 慈禧审 阅 的 时 候 ， 太后出 人意料 地用英 语评价 道——“Good！ ” 这 是 1905年 曾 经真
• 其它辅助参考： • 物理常数的测定：熔点、沸点、比重、
折射率… … • 元素分析：C、H、N、S、O、P、F、
Cl、Br、I … … • 物理状态的观察：液、固、气味、灼烧-
--特证火焰颜色… …
四种谱图的综合解析
例1：由如下四种谱图解析C5H10O的结 构 (UV谱的浓度为0.31克/100毫升)
从IR谱中的1600和1500 cm-1 处后者比前者强的双 峰是苯环的骨架伸缩振动，1380cm-1 处是-CHCH3的弯曲振动，860-800 cm-1 处强峰是苯环对 位二取代的特征峰；
从估计分子式：C9H9ClO3中减去—Cl、—C6H4-、 >CH-CH3、—COOH基团，只剩下—O—基团， 因此，可拼出以下结构：
从NMR谱可直接看到烷 基联在羰基碳上， δ=2.4ppm处有一个质 子多重峰，2.05ppm处 为三个质子的单峰，中 心为δ=1.08ppm处有6 个质子的双峰
（J•=27.H0z5）p，pm处三个质子的单峰为CH3（C=O）-, 2.4ppm处一质子多重峰 与1.08ppm 处6个质子的双峰偶合，是 （CH3）2-CH- 基团的典型共振吸收峰， 从而得出该化合物可能为（CH3）2-CH（C=O）-CH3 。
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1 某未知物分子式为C5H12O，它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，它的紫外吸收光谱在200 nm以上
没有吸收，试确定该化合物结构。
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2 某未知物，它的质谱、红外光谱以及核磁共振谱如图，它的紫外吸收光谱在210nm以上没有吸收，确定此
未知物。
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3 待鉴定的化合物（I）和（II）它们的分子式均为C8H12O4。
它们的质谱、红外光谱和核磁共振谱见图。
也测定了它们的紫外吸收光谱数据：(I)λmax223nm，δ4100；（II）λmax219nm，δ2300，试确定这两个化合物。
未之物（I）的质谱
未之物（II）质谱
化合物（I）的红外光谱
化合物（II）的红外光谱
化合物（I）的核磁共振谱
化合物（II）的核磁共振谱
4某未知物C11H16的UV、IR、1H NMR、MS谱图及13C NMR数据如下，推导未知物结构。
未知物碳谱数据
5 某未知物的IR、1H NMR、MS谱图及13C NMR数据如下，紫外光谱在210 nm以上无吸收峰，推导其结构。
未知物碳谱数据
10. 某一未知化合物，它的质谱、红外光谱和核磁共振谱如图所示。
它的紫外吸收光谱数据为：λmax=292nm
（环己烷），ε23.2。
确定该化合物结构。
12 某一未知化合物，其分子式为C10H10O。
已测定它的紫外吸收光谱、红外光谱(KBr压片)以及核磁共振谱，
见图确定该化合物结构。
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15某未知化合物的质谱、红外光谱、核磁共振氢谱如图，分子式根据元素分析为C6H11O2Br，试推测其结构。
17 某一未知化合物，其分子式为C8H10SO3。
已测定它的紫外吸收光谱(在环己烷中测定)、红外光谱和核磁共
振谱如图，试确定该未知化合物。
18 某一未知化合物，其分子式为C13H16O4。
已测定它的红外光谱、核磁共振谱
以及紫外吸收光谱.如图，试确该未知化合物的结构。