第六章 有機波譜學基礎(chǔ)

第六章有機波譜學基礎(chǔ)第一頁，共三十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)吸收光譜的一般原理光是一種電磁波，具有一定的能量，波長越短，能量越高。E=hυ=hc/λ第二頁，共三十三頁，2022年，8月28日能級躍遷過程中，能量變化以電磁波的形式出現(xiàn)，即電磁波的發(fā)射或吸收。。第三頁，共三十三頁，2022年，8月28日波長、能量與分子能級躍遷類型第四頁，共三十三頁，2022年，8月28日第二節(jié)紅外光譜一.紅外光譜的基本原理第五頁，共三十三頁，2022年，8月28日橫坐標為波數(shù)，縱坐標為透光率。

吸收峰實為吸收谷。第六頁，共三十三頁，2022年，8月28日二.紅外吸收峰的數(shù)目、位置和強度

紅外光輻射樣品，可引起分子振動能級的躍遷。分子的振動是指分子中化學鍵的振動。第七頁，共三十三頁，2022年，8月28日振動形式

伸縮振動n：彎曲振動d：第八頁，共三十三頁，2022年，8月28日伸縮振動n：

沿鍵軸方向的鍵的伸長或縮短的振動第九頁，共三十三頁，2022年，8月28日彎曲振動d：

鍵角發(fā)生變化。分為面內(nèi)、面外。第十頁，共三十三頁，2022年，8月28日(一)．紅外吸收峰的數(shù)目紅外吸收峰的數(shù)目理論上取決于分子振動自由度。第十一頁，共三十三頁，2022年，8月28日每個原子在三維空間運動，即有三個運動數(shù)，每一運動稱為一個自由度，由n個原子組成的分子，就有3n個自由度，除去平移自由度(3)和轉(zhuǎn)動自由度(3或2)，其余均為分子中原子間的振動自由度。對于含有n個原子的分子來說：非線性分子振動自由度：(3n-6)線型分子振動自由度：(3n-5)例：CH4：n=53n-6=9CO2：n=33n-5=4第十二頁，共三十三頁，2022年，8月28日實際峰數(shù)少于分子振動自由度，因為：振動過程中分子偶極矩未發(fā)生變化，無吸收。相同頻率的振動可兼并。寬而強的峰覆蓋弱而窄的峰。第十三頁，共三十三頁，2022年，8月28日(二)紅外吸收峰的位置成鍵原子的質(zhì)量越小，吸收峰的波數(shù)就越高鍵長越短，鍵能越高，吸收峰所在的波數(shù)也越高第十四頁，共三十三頁，2022年，8月28日4000~1330cm-1為特征譜帶區(qū)

(官能團區(qū))。1330~650cm-1為指紋區(qū)。第十五頁，共三十三頁，2022年，8月28日峰強、峰形符號：

vs

（verystrong）很強s （strong）

強m （medium）

中強w （weak）

弱vw

（veryweak）很弱v（various）

可變br （broad）

寬峰sh （sharp）

尖峰第十六頁，共三十三頁，2022年，8月28日三．各類化合物的紅外光譜舉例(一)烴類化合物烷烴的主要吸收峰：伸縮振動

nC-H2970-2850cm-1；彎曲振動

dC-H1480-1300cm-1第十七頁，共三十三頁，2022年，8月28日正辛烷第十八頁，共三十三頁，2022年，8月28日烯烴的主要吸收峰：伸縮振動

nC-H3100-3010cm-1；

nC=C1675-1635cm-1第十九頁，共三十三頁，2022年，8月28日1-辛烯第二十頁，共三十三頁，2022年，8月28日芳烴的主要吸收峰：伸縮振動nC-H 3100-3000cm-1（m）芳環(huán)骨架的nC=C 1600～1500cm-1（s）與烯烴區(qū)別：一組峰第二十一頁，共三十三頁，2022年，8月28日第二十二頁，共三十三頁，2022年，8月28日（二）含氧化合物醇、酚：nO-H：游離3650～3590cm-1（s，sh）,

締合3550～3200cm-1（s，br）nC-O1300～1000cm-1（s）酚另有苯環(huán)的骨架振動。第二十三頁，共三十三頁，2022年，8月28日第二十四頁，共三十三頁，2022年，8月28日

醛、酮：nC=O 1725cm-1(S)醛另有nC-H 2820cm-1（w）2720cm-1（w）第二十五頁，共三十三頁，2022年，8月28日第二十六頁，共三十三頁，2022年，8月28日

羧酸：nO-H 3300-2500cm-1（s，br）nC=O 1760-1710cm-1（vs）第二十七頁，共三十三頁，2022年，8月28日第二十八頁，共三十三頁，2022年，8月28日（三）胺類化合物nN-H3500-3200cm-1（m）伯胺有2個吸收峰仲胺有1個吸收峰叔胺無吸收峰第二十九頁，共三十三頁，2022年，8月28日四．紅外光譜解析解析程序：4O00～1300cm-1的官能團區(qū)找出特征吸收峰，尋找相關(guān)峰驗證，確定存在哪種官能團。1300～400cm-1的指紋區(qū)，確定化合物的結(jié)構(gòu)類型。第三十頁，共三十三頁，2022年，8月28日注意事項：1．某吸收峰不存在可確信某官能團不存在，但是吸收峰存在并不能完全確證該官能團存在。2．不可能對于光譜