波谱1-3重点总结

第一章紫外光谱UV

一、需掌握的内容

1、掌握UV谱原理、特征、常用术语以及影响UV谱中最大吸入波长(λmax)的相关因素。

2、掌握利用Lambert-Beers定律进行有关计算及推测不饱和化合物λmax峰位的经验规则。

3、有机四大谱：紫外吸收光谱、红外吸收光谱、核磁共振谱、质谱

二、名词解释

光谱选律：原子和分子与电磁波相互作用，从一个能级跃迁到另一个能级要服从一定的规律，这些规律叫光谱选律。

助色团: 有n电子的基团,如:-OH,-OR,-NHR,-SR,-SH,-Cl,-Br,-I.吸收峰向长波方向移动，强度增强。

红移(Red shift):吸收峰向长波方向移动,强度增强，增色作用（效应）。

蓝移(Blue shift) :短波方向移动,减色作用（效应）。

末端吸收：在仪器极限处(190 nm)测出的吸收为末端吸收。

*R带(基团型), 由n→π*引起, 强度较弱(ε﹤100). λmax 319nm

*K带(共轭型), 由π→π*引起,强吸收(ε﹥10000). λmax 210nm ~250nm

*B带(苯型谱带),由苯环π→π*引起, λmax 230nm ~270nm，中心256nm处。

*E带(乙烯型),苯由苯环中的乙烯或共轭乙烯键π→π*引起, E1带在184 nm, E2带在204 nm处.

三、知识点总结

1.电磁波具有能量,且其能量与频率成正比。

2.原子或分子也具有能量,而且是量子化的, E总=E移+E转+E振+E电子; 分子吸收合适的电磁波后, 分子会由低能级(态)跃迁到高能级, 产生吸收光谱。

3.紫外光是1-400nm的电磁波, 其能量较高, 能使分子内部的电子发生跃迁。通常讲的紫外光谱是指近紫外光谱(200-400nm) 。

4.有机分子中, 主要含有三种类型的价电子, 即ζ电子、π电子和未成对的n电子, 存在5种类型的分子轨道(ζ成键、ζ反键、π成键、π反键和n轨道), 电子跃迁类型主要有6种: ζ→ζ*; ζ→π*; π→ζ*; n→ζ* ; π→π*; n→π*;

其中，ζ→ζ* ，π→π* 为允许跃迁

π→ζ* ，ζ→π* ，n→ζ* ，n→π*为禁阻跃迁

5. 能吸收近紫外光的电子跃迁: n→π*(包括共轭型的); 共轭的π→π* (至少含两个双烯) 。因此,紫外光谱主要是研究分子中的共轭体系的。

6.紫外光谱图一般是反映样品的吸光度(A)与紫外光波长(λ)的关系, 显示待测化合物的2个重要参数:εmax(摩尔吸光系数)和λmax(最大吸收波长) : A= εlc= -lgI/I0= -lgT

7.影响样品UV谱最大吸收波长的因素:共轭体系、溶剂极性、pH值等。

8. ①跃迁几率对εmax的影响

跃迁几率越大，吸收强度越大，反之越小。

②靶面积对εmax的影响

靶面积越大，容易被光子击中，强度越大

9.计算不饱和化合物λmax的一些经验规则。

共轭二烯、三烯和四烯的λmax计算规则（如下表）

基值(指共轭二烯的基本骨架) 217nm

增加值

每增加一个同环二烯+36nm

每增加一个烷基或环基+5nm

每增加一个环外双键+5nm

每增加一个共轭双键+30nm

每一个助色团取代：

-COOR +0nm

-O-R +6nm

-S-R +30nm

卤素+5nm

-NR2 +60nm

10. UV谱在有机化学中的应用

①确定检品是否为某已知化合物相同的共轭体系:

②确定未知结构中的共轭结构单元

③确定构型构象

④测定互变异构现象: 如酮式和烯醇式的互变

第二章红外光谱IR

学习要求:

1.了解红外光谱的基础知识: 红外光谱产生的原因以及在IR谱中影响基团(官能团)振动频率(ν)的一些因素。

2.掌握IR谱解析的重要区段及主要官能团特征吸收频率。

3. 了解IR谱在有机结构分析中的应用。

一、基础知识

1、分子的能量: E分子=E移+E转+E振+E电子

2、红外光可分为三个区域:

近红外区（泛频区）: 12500-4000 cm-1 (波数ν);

中红外区（基本振动区）: 4000-400 cm-1

远红外区（转动区）: 400-25 cm-1

3、红外吸收光谱产生的条件

μπνK 21=μ

νK 1307

=⇒’K 1307=⇒νM K ’21307

=⇒ν (1)辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量； (2)辐射与物质间有相互偶合作用。

二. 分子化学键的振动与能级: (一). 双原子分子的振动: 1.谐振子

(适用于X-H 型键) (适用于X-Y 型键)

这些式子表明:双原子分子的振动频率(波数)随着化学键力常数的增大而增加, 同时也随着原子折合质量的增加而降低。

在常温下, 分子几乎均处于基态, 所以在红外光谱中通常只考虑如下两种跃近: (1) V0 V1:产生基频峰谱带, 峰较强。 ν0 1= ν(1-2Xe)

(2) V0 V2或V3 :产生倍频峰谱带, 峰较弱。 ν0 2= 2ν(1-3Xe) 名词解释：

基频峰：从基态跃迁到第一激发态时产生的强吸收峰。

倍频峰：从基态跃迁到第二激发态、第三激发态等产生的弱吸收峰。

规律：

4. 伸缩振动频率>弯曲振动频率

1. 振动类型 (分两大类) :

(1) 伸缩振动: 以ν表示, 又可分:对称(νs)、不对称(νas) (2) 弯曲振动:以δ表示, 又可为4种。

B

A B A m m m m +⋅=μ其中