有機(jī)化合物的譜圖解析-wenkub
2023-05-14 12:01:51 本頁面
【正文】 經(jīng)元素分析 確定實(shí)驗(yàn)式 ； 有條件時(shí)可有 MS譜測定相對分子量， 確定分子式； 根據(jù)分子式 計(jì)算不飽和度 ， 其經(jīng)驗(yàn)公式為： Ω = 1 + n4 + 1 / 2（ n3 – n1） 式中： Ω —代表不飽和度； n n n4分別代表分 子中一價(jià)、三價(jià)和四價(jià)原子的數(shù)目。 ： ＞ 3700 cm1的區(qū)域， 出現(xiàn)的吸收峰表示基團(tuán)的基本 頻率，而是一些基團(tuán)的倍頻率，其 數(shù)值略低于基本頻率 的倍數(shù)。 ： 在 1600～ 3700 cm1區(qū)域（稱為：高頻區(qū)）出現(xiàn)的吸 收峰，較為稀疏， 容易辨認(rèn)，主要有： (1)Y－ H 伸縮振動區(qū)： 2500～ 3700 cm1， Y = O、 N、 C。 吸收峰的峰位：化學(xué)鍵的力常數(shù) k越大， 原子的 折合 質(zhì)量越小， 振動頻 率越大， 吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū) （ 短波長區(qū)）； 反之，出現(xiàn)在低波數(shù)區(qū) （高波長區(qū)）。 化學(xué)鍵 鍵長（ nm） 鍵能（ ） 力常數(shù) k（ ） 波數(shù)范圍 （ cm1） C― C 700～ 1200 C＝ C 1620～ 1680 C≡ C 2100～ 2600 一些常見化學(xué)鍵的力常數(shù)如下表所示： 鍵 型 O H N H C H C H C H C N C C C O C C C O C Ck / N . c m 1 7 . 7 6 . 4 5 . 9 5 . 1 4 . 8 1 7 . 7 1 5 . 6 1 2 . 1 9 . 6 5 . 4 4 . 5 折合質(zhì)量 μ ： 兩振動原子只要有一個(gè)的質(zhì)量 ↓ ， μ ↓ ， σ （ ν ） ↑ ， 紅外吸收 信號 將出現(xiàn) 在高波數(shù)區(qū)。 二、分子振動與紅外光譜 (1)伸縮振動： 沿 軸 振 動 ， 只 改 變 鍵 長 ， 不 改 變 鍵 角C對 稱 伸 縮 振 動 ( ν s )2 8 5 3 c m 1C不 對 稱 伸 縮 振 動 ( ν a s )2 9 2 6 c m 1 (2)彎曲振動： C C C C剪 式 振 動 ( δ s ) 面 內(nèi) 搖 擺 振 動 ( ρ )+ + ++面 外 搖 擺 振 動 ( ω ) ( τ )扭 式 振 動面 內(nèi) 面 外彎 曲 振 動 只 改 變 鍵 角 , 不 改 變 鍵 長 值得注意的是 ： 不是所有的振動都能引起紅外吸收， 只有 偶極矩 (μ )發(fā)生變化的 ， 才能有紅外吸收 。 橫坐標(biāo)：波數(shù) （ σ ） 400～ 4000 cm1；表示吸收峰的位置 。 波動性：可用波長 (λ)、頻率（ ν）和波數(shù)（ σ）來描述。例如： 鴉片中嗎啡堿結(jié)構(gòu)的測定，從 1805年開始研究，直至 1952 年才完全闡明， 歷時(shí) 147年 。 【 必須掌握的內(nèi)容 】 1. 紅外光譜 、 核磁共振譜的基本原理 。 2. 紅外光譜、核磁共振譜譜圖的解析方法。 H OO HN C H 3O嗎 啡 堿 而現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)測定，則采用現(xiàn)代儀器分析法，其優(yōu)點(diǎn)是：省時(shí)、省力、省錢、快速、準(zhǔn)確，試劑耗量是微克級的，甚至更少。 按量子力學(xué) ， 其關(guān)系為： ν λ σ σc c λ1式 中 ：c 為 光 速 ， 其 量 值 = 3 1 0 1 0 c m . s 1ν 為 頻 率 ， 單 位 為 H zλ 為 波 長 c m ， 常 用 單 位 n m 1 n m = 1 0 7σ 1 c m 長 度 中 波 的 數(shù) 目有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與吸收光譜 λE hνh c式 中 ： E 為 光 量 子 能 量 ， 單 位 為 Jh 代 表 P l a n c k 常 數(shù) ， 其 量 值 為 6 . 6 3 1 0 3 4J s. 該式表明：分子吸收電磁波，從 低能級 躍遷到 高能 級 ，其吸收光的頻率與吸收能量的關(guān)系。 縱坐標(biāo)：透過率（ T %），表示吸收強(qiáng)度。 H O N2 電荷分布均勻，振動不能引起紅外吸收。 C H N H HO2 8 0 0 3 0 0 c m 1 3 0 0 0 3 6 0 0 c m 1 3. 分子的振動能級躍遷和紅外吸收峰位 分子的振動是量子化的，其能級為： 振振 ?hE )21v( ?? 式中： v — 為振動量子數(shù) (0,1,2,… )。 結(jié)論 ： 產(chǎn)生紅外光譜的必要條件是： 1. 紅外輻射光的頻率與分子振動的頻率相當(dāng)，才能滿足分子振動能級躍遷所需的能量，而產(chǎn)生吸收光譜。 (2)Y≡ Z 三鍵和累積雙鍵伸縮振動區(qū)： 2100～ 2400 cm1， 主要是： C≡C 、 C≡N 三鍵和 C＝ C＝ C、 C＝ N＝ O 等累積雙鍵的伸縮振動吸收峰。 四、紅外譜圖解析 紅外譜圖解析的 基本步驟 是： 鑒定已知化合物 ： ： 判斷官能團(tuán)，以確定所屬化合物 的類型。 雙鍵和飽和環(huán)狀結(jié)構(gòu) 的 Ω 為 三鍵 為 苯環(huán) 為 4。 反式 —與 CH CH2的彎曲振動 接近。 二者的異同點(diǎn)： 1700cm1處均有一個(gè)強(qiáng)而尖的吸收峰， 為 C＝ O (羰基 )的特征吸收峰。 5. 羧酸及其衍生物 1. C＝ O伸縮振動：在 1850～ 1780 cm 1790～ 1740 cm1兩處 同時(shí)出現(xiàn) 。 如某化合物的 IR譜，在官能團(tuán)區(qū) 1740cm1有吸收 → C=O，在指紋區(qū) 1300cm1~1150cm1范圍內(nèi)有兩個(gè)強(qiáng)吸收峰 → C－O，根據(jù)官能團(tuán)區(qū)及指紋區(qū)的這三個(gè)相關(guān)峰： COR O R 39。許多國家 都編制出版了標(biāo)準(zhǔn)譜圖集，
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1