波普分析精品課件

1、波普分析第1頁，共14頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四絕大多數(shù)有機化合物共價鍵紅外吸收波數(shù)范圍：一般在4000 665cm-1， 相當(dāng)于波長2.516.6微米. 當(dāng)這束波長連續(xù)變化照射一分子時，分子中的共價鍵對某些波長進(jìn)行選擇性吸收（即當(dāng)共價鍵振動頻率一致時，就產(chǎn)生吸收）.通過儀器檢測紅外光的吸收情況，就可以得到紅外光譜圖.紅外光譜是有機物化合物結(jié)構(gòu)鑒定一種重要手段.它可以印證兩種化合物是否相同，更主要的任務(wù)是確定化合物特殊的鍵或功能團(tuán)是否存在1. 基本原理二. 紅外光譜第2頁，共14頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四 紅外譜圖中，橫坐標(biāo)：吸收波長()或波數(shù)()。

2、吸收峰位置。 縱坐標(biāo)：透過率(T%)或吸光度(A)。吸收峰強度。注：如峰向上，峰向下第3頁，共14頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四 = 2C 雙原子分子紅外吸收的頻率決定于折合質(zhì)量和鍵力常數(shù)。cm-12. 鍵的吸收峰的位置和強度從圖可知有的鍵的吸收峰在高波數(shù)區(qū)出現(xiàn)，有的在低波數(shù)區(qū)出現(xiàn)，有的吸收峰很強，有的很弱，可以把一個復(fù)雜的分子近似地看成由不同質(zhì)量的小球和不同倔強強度系數(shù)的彈簧組成，近似地按虎克定律去處理第4頁，共14頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四 力常數(shù)/g.s-2 1218105 812105 46105 力常數(shù)表示了化學(xué)鍵的強度，其大小與鍵能、鍵長有關(guān)

3、。鍵能大，鍵長短，K值大，振動吸收頻率移向高波數(shù)；鍵能小，鍵長長，K值小，振動吸收頻率移向低波數(shù)。3. 不同官能團(tuán)的特征吸收頻區(qū)官能團(tuán)區(qū)分為：X-H區(qū)、三鍵區(qū)和雙鍵區(qū)。K：CNCC C=OC=C COCC第5頁，共14頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四指紋區(qū)特征很少，難以歸屬，猶如人的指紋，各類有機物微小的差異都能在此去反映出來，因此可用此區(qū)來區(qū)別同分異構(gòu)體如丁醇的三個同分異構(gòu)體，伯醇的CO振動在10501085cm-1仲醇的CO振動在11001125cm-1叔醇的CO振動在11501200cm-1第6頁，共14頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四吸收峰的強度與共價鍵

4、本身的電荷分布有關(guān)，如果鍵的極性越大吸收峰就越強，反之越弱。如： C=OC=C對稱分子的吸收峰很弱，有時看不出來。原因：偶極變化很小如：RCCR紅外不能反映出電荷分布均勻的物質(zhì)，原因是紅外光照不發(fā)生偶極變化如：N2 O2 H2第7頁，共14頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四三. 核磁共振對未知來說，IR只能指出未知物所屬的類型而NMR能幫你指出它是什么結(jié)構(gòu)（指出原子的排列順序，即構(gòu)造式）1. 基本原理由于H質(zhì)子是帶電體，當(dāng)自旋時可產(chǎn)生磁距在磁場中質(zhì)子有兩種取向，一種與外加磁場方向一致（），能量低，另一種相反（），能量高，如下圖 H0E E質(zhì)子在外加磁場的取向的能量圖第8頁，共14

5、頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四如果輻射的能量恰好等于兩種取向的能量差時（E）質(zhì)子吸收能量，從低能級（與外加磁場取向一致）躍遷到高能級（與外加磁場取向相反），這種現(xiàn)象叫核磁共振。操作上將Ho從低場到高場逐漸改變強度，當(dāng)?shù)揭欢℉o與樣品中的第一類質(zhì)子E 匹配 時就產(chǎn)生吸收，H能級產(chǎn)生躍遷，接收器就會收到信號，由記錄儀記錄下來，若以吸收峰的吸收強度作為縱坐標(biāo)，外加磁場的強度作為橫坐標(biāo)，得核磁共振譜圖如下圖所示第9頁，共14頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四2. 化學(xué)位移定義：同類質(zhì)子在譜圖上相對出現(xiàn)位置差異稱為化學(xué)位移。H 質(zhì)子的能級差是一定的，因此有機化合物中所有的

6、H質(zhì)子都應(yīng)在同一個吸收能量，這樣的核磁共振譜圖只有一個峰，這樣的結(jié)果毫無意義，但有機分子中質(zhì)子所處的位置不同，不同化學(xué)環(huán)境的質(zhì)子受到不同程度的屏蔽作用，因此它對外加磁場的感受也不一樣，屏蔽作用越大，該質(zhì)子也就在越高場下才能產(chǎn)生吸收峰，反之，吸收峰在低場出現(xiàn)?；瘜W(xué)位移的大小與鄰近原子的電負(fù)性有關(guān)，如果鄰近相連的原子電負(fù)性越大則質(zhì)子在低場出現(xiàn)，反之則在高場出現(xiàn)?，F(xiàn)規(guī)定化學(xué)位移用/10-6 表示?；瘜W(xué)位移的差別約為百萬分之十，精確測量十分困難，現(xiàn)采用相對數(shù)值。以四甲基硅（TMS）為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，規(guī)定：它的化學(xué)位移為零，然后，根據(jù)其它吸收峰與零點的相對距離來確定它們的化學(xué)位移值。第10頁，共14頁，202

7、2年，5月20日，10點33分，星期四 特征質(zhì)子的化學(xué)位移值102345678910111213C3CH C2CH2 C-CH3環(huán)烷烴0.21.5CH2Ar CH2NR2 CH2S CCH CH2C=O CH2=CH-CH31.73CH2F CH2Cl CH2Br CH2I CH2O CH2NO224.70.5(1)5.568.510.512CHCl3 (7.27)4.65.9910OH NH2 NHCR2=CH-RRCOOHRCHO常用溶劑的質(zhì)子的化學(xué)位移值D低場高場第11頁，共14頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四3. 偶合裂分規(guī)律在核磁共振譜圖中，有很多質(zhì)子吸收峰不是單峰，

8、而是一組多重峰這種同類質(zhì)子吸收峰的增加現(xiàn)象叫裂分。這種裂分是由鄰碳上的氫自轉(zhuǎn)相互干擾而引起的，一般來說，質(zhì)子鄰碳上有幾個氫，裂分蜂的數(shù)目為n+1，即為n+1規(guī)律。n為鄰碳上氫的質(zhì)子數(shù)。如下譜圖。第12頁，共14頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四4. 譜圖解釋a. 吸收峰組數(shù)：可知分子有多少種類氫b. 各組氫數(shù)：一般積分已給出c. 峰裂分重數(shù)：反映出鄰碳上所連氫的個數(shù)d. /10-6：反映出質(zhì)子所處化學(xué)環(huán)境的情況。+I,+C在高場，-I在低場 第13頁，共14頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四 實 例例一C3H6O2 IR 3000cm-1 1700cm-1 =1 NMR 11.3 (單峰 1H) 2.3 (四重峰 2H) 1.2 (三重峰 3H) CH3CH2COOH例