儀器分析-自學(xué)指導(dǎo)書

1、課程儀器分析自學(xué)指導(dǎo)書第一章 緒論【目的要求】1. 掌握 各種儀器分析方法的基本原理、基本知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)；2. 熟悉 各種分析儀器的結(jié)構(gòu)、方框圖3. 了解 方法可提供的信息，初步具有根據(jù)分析目的和分析對(duì)象，選擇適宜分析方法的能力?！緦W(xué)習(xí)要點(diǎn)】第一節(jié) 儀器分析的任務(wù)、特點(diǎn)和作用一、儀器分析的定義：以物質(zhì)的某種物理性質(zhì)（密度、溫度、光的特性、電的特性等）或物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)，探求這些性質(zhì)在分析過(guò)程中產(chǎn)生的信號(hào)與物質(zhì)組成的關(guān)系，進(jìn)行定性、定量、結(jié)構(gòu)分析和形態(tài)分析的分析方法。二、儀器分析的特點(diǎn) 1.靈敏度高，用于微量和痕量分析2.效率高，可以一次分析樣品中多種元素信息；3.選擇性好，滿足特殊要求；

2、5.準(zhǔn)確度相對(duì)較低，在左右；6.一般儀器價(jià)格較貴，維修使用成本較高。7.可以進(jìn)行定性、定量、結(jié)構(gòu)和形態(tài)分析三、儀器分析的作用第二節(jié) 儀器分析方法的分類電化學(xué)分析（電導(dǎo)、電位、電解、庫(kù)侖極譜、伏安法等）光譜分析（發(fā)射、吸收、熒光、磷光、激光拉曼、紅外等）色譜分析（氣相、液相、離子、超臨界、薄層、毛細(xì)管電泳）其他：熱分析；質(zhì)譜；熱分析法、放射化學(xué)分析法等作業(yè) p8 思考題和習(xí)題：1，2 第二章 光譜分析法概論【目的要求】1. 掌握 電磁輻射的能量、波長(zhǎng)、波數(shù)、頻率之間的相互關(guān)系；光譜法的分類。2. 熟悉 電磁波譜的分區(qū)；分光光度計(jì)的主要部件及各類光源、單色器、檢測(cè)器。3. 了解 光學(xué)分析法的分類，

3、原子光譜法、分子光譜法、吸收光譜法和發(fā)射光譜法的起源；光譜分析法的發(fā)展?！緦W(xué)習(xí)要點(diǎn)】第一節(jié) 電磁輻射及其與物質(zhì)的相互作用一基本概念 （1）電磁輻射：是一種以巨大速度通過(guò)空間而不需要任何物質(zhì)作為傳播媒介的光子流。 磁輻射具有波動(dòng)性和粒子性。 （2）電磁波譜：所有的電磁輻射在本質(zhì)上是完全相同的，它們之間的區(qū)別僅在于波長(zhǎng)或頻率不同。若把電磁輻射按波長(zhǎng)長(zhǎng)短順序排列起來(lái)，即為電磁波譜。二基本計(jì)算 （1）電磁輻射的頻率：=C/l =1/l=/C （2）電磁輻射的能量 E = h= hC/l=hC 第二節(jié) 光學(xué)分析法的分類一、光譜法與非光譜法光譜法光譜：物質(zhì)（原子或分子）與輻射能作用時(shí)，發(fā)生能級(jí)躍遷，記錄能

4、級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的輻射強(qiáng)度隨波長(zhǎng)的變化所得到的圖譜稱為光譜（spectrum）。利用光譜進(jìn)行定性和定量分析的分析方法稱為光譜分析法(spectroscopic analysis)。包括吸收光譜法，發(fā)射光譜法和散射光譜法。非光譜法 物質(zhì)與輻射作用時(shí)，不涉及能級(jí)的躍遷,僅改變輻射傳播方向等物理性質(zhì)。如折射法、旋光法、 X-射線衍射法和圓二色法等。二、原子光譜法和分子光譜法原子光譜法 以測(cè)量氣態(tài)原子或離子外層或內(nèi)層電子能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的原子光譜為基礎(chǔ)的分析方法，為線狀光譜。 分子光譜法 由分子中電子能級(jí)、振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的變化產(chǎn)生，為帶光譜。三、吸收光譜法和發(fā)射光譜法吸收光譜法：物質(zhì)吸收相應(yīng)的輻射能而產(chǎn)生的

5、光譜，其產(chǎn)生的必要條件是所提供的輻射能量恰好滿足該吸收物質(zhì)兩能級(jí)間躍遷所需的能量。利用物質(zhì)的吸收光譜進(jìn)行定性、定量及結(jié)構(gòu)分析的方法稱為吸收光譜法。 發(fā)射光譜法：發(fā)射光譜是指構(gòu)成物質(zhì)的原子、離子或分子受到輻射能、熱能、電能激發(fā)后，電子由激發(fā)態(tài)回至基態(tài)所產(chǎn)生的光譜為發(fā)射光譜。第三節(jié) 光譜分析儀器光譜分析儀器組成：輻射源、分光系統(tǒng)、樣品容器、檢測(cè)系統(tǒng)第四節(jié) 光譜分析法的發(fā)展概況 20世紀(jì)40年代中期，光電倍增管的出現(xiàn) 20世紀(jì)50年代，原子物理的發(fā)展 20世紀(jì)60年代，等離子體、傅立葉變換與激光技術(shù)的引入 20世紀(jì)70年代，激光、微電子學(xué)、微波、半導(dǎo)體、自動(dòng)化、化學(xué)計(jì)量學(xué)等科學(xué)技術(shù)和各種新材料的應(yīng)用

6、作業(yè) p17 思考題和習(xí)題：1，5 復(fù)習(xí)思考題：1. 什么是電磁輻射？答：定義：近代科學(xué)證明，電磁輻射是一種以巨大速度在空間傳播的能量。最容易辨認(rèn)的可見(jiàn)光，不可見(jiàn)的有X-射線、紫外線、微波和無(wú)線電波。2. 簡(jiǎn)述建立各種不同的光譜分析法的理論基礎(chǔ)。答：將電磁輻射按波長(zhǎng)順序依次排列，成為電磁波譜。要認(rèn)識(shí)到：1.電磁波譜的波長(zhǎng)和能量是沒(méi)有邊際的，圖中所列的是以被人們認(rèn)識(shí)的幾個(gè)主要波段。2.不同波段的電磁輻射與物質(zhì)相互作用各有不同，、x射線引起原子核反應(yīng)和分子內(nèi)層電子躍遷；紫外、可見(jiàn)光使分子外層價(jià)電子發(fā)生躍遷；紅外輻射使分子產(chǎn)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)；微波是分子轉(zhuǎn)動(dòng)；無(wú)線電波使原子核產(chǎn)生自旋能級(jí)躍遷，由此建立了各

7、種不同的光譜分析法。3. 根據(jù)測(cè)定方法和原理，光學(xué)分析法大致可以分為哪幾類？答：測(cè)定方法和原理分析方法名稱光譜分析法A 電磁輻射的吸收 1分光光度法（1）可見(jiàn)紫外分光光度法（2）紅外分光光度法（3）原子吸收分光光度法2波譜法（1）核磁共振波譜法（2）電子順磁共振波譜法3 光聲光譜B 電磁輻射的發(fā)射1 發(fā)射光譜法2 熒光法3 X-射線法非光譜分析法C 電磁輻射的散射1 濁度法和散射濁度法2 拉曼光譜法D 電磁輻射的折射1折光分析法2干涉法E 電磁輻射的衍射1 X射線衍射法2 電子衍射法F 電磁輻射的偏振1 旋光法、旋光色散法2 圓二向色性法案例分析：1. 計(jì)算當(dāng)輻射通過(guò)玻璃時(shí)，玻璃-空氣界面的反

8、射損失。(已知n玻1.5, n空氣1.0 )答:當(dāng)電磁輻射通過(guò)具有不同折射率的兩種介質(zhì)的界面時(shí)，發(fā)生反射。對(duì)于垂直于界面的光束，反射分?jǐn)?shù)（反射率）為：RIrIo（n1n2）（n1n2）2 Ir反射光強(qiáng)，Io 人射光強(qiáng)，n1、n2 為兩種介質(zhì)的折射率。 R%4 即在此界面上有4%的反射損失。一般，樣品池有4個(gè)界面，由此造成人射光強(qiáng)度減弱是不可忽略的，在實(shí)驗(yàn)戰(zhàn)爭(zhēng)通常是用空白消除此影響。第三章 紫外-可見(jiàn)分光光度法【目的要求】1. 掌握  常用基本概念；紫外可見(jiàn)吸收光譜的特征常數(shù)；LambertBeer定律及偏離LambertBeer定律的主要因素；單組分定量分析方法 2.

9、60; 熟悉  紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的主要部件、分光光度計(jì)的類型，定性鑒別、純度檢測(cè)，兩組分混合物的定量方法。3. 了解  紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的光學(xué)性能及校正；紫外光譜在有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用；比色法?！緦W(xué)習(xí)要點(diǎn)】第一節(jié) 紫外-可見(jiàn)分光光度法的基本原理一、紫外可見(jiàn)吸收光譜1.紫外可見(jiàn)吸收光譜 是一種吸收光譜，它是由分子中的價(jià)電子的躍遷而產(chǎn)生的。以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)所繪制的曲線，稱為吸收曲線或吸收光譜。吸收曲線上的峰稱為吸收峰，最大吸收峰的峰頂對(duì)用的波長(zhǎng)稱為最大吸收波長(zhǎng)。2.電子躍遷類型 （1）*躍遷 處于 成鍵軌道上的電子吸收光能后躍遷到*反鍵軌道。

10、飽和烴中電子躍遷均為此種類型，吸收波長(zhǎng)150nm。 （2）*躍遷 處于 成鍵軌道上的電子吸收光能后躍遷到*反鍵軌道上，所需的能量小于*躍遷所需的能量。孤立的*躍遷吸收波長(zhǎng)一般在200nm 左右，共軛的*躍遷吸收波長(zhǎng) 200nm，強(qiáng)度大。 （3）n*躍遷 含有雜原子不飽和基團(tuán)，其非鍵軌道中的孤對(duì)電子吸收能量后向*反鍵軌道躍遷，這種吸收一般在近紫外區(qū)(200400nm)，強(qiáng)度小。 （4） n*躍遷 含孤對(duì)電子的取代基，其雜原子中孤對(duì)電子吸收能量后向*反鍵軌道躍遷，吸收波長(zhǎng)約在200nm。 以上四種類型躍遷所需能量*n*n* 3生色團(tuán)和助色團(tuán) （1）生色團(tuán) 有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)中含有*或n*躍遷的基團(tuán)

11、，能在紫外可見(jiàn)光范圍內(nèi)產(chǎn)生吸收的原子團(tuán)。 （2）助色團(tuán) 含有非鍵電子的雜原子飽和基團(tuán)，與生色團(tuán)或飽和烴連接時(shí)， 能使該生色團(tuán)或飽和烴的吸收峰向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，并使吸收強(qiáng)度增加的基團(tuán)。 （3）紅移(長(zhǎng)移) 由于化合物的結(jié)構(gòu)改變，如發(fā)生共軛作用、引入助色團(tuán)以及溶劑改變等，使吸收峰向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。 （4）藍(lán)移(紫移或短移) 當(dāng)化合物的結(jié)構(gòu)改變或受溶劑影響使吸收峰向短波方向移動(dòng)。 4.吸收帶 吸收峰在紫外-可見(jiàn)光譜中的位置。主要有四種類型：（1）R帶（2）K帶（3）B帶（4）E帶5.影響吸收帶的因素 （1）位阻的影響（2）溶劑效應(yīng)（3）體系pH的影響二、朗伯-比爾定律1.朗伯-比爾定律 是吸收光譜的基本

12、定律 2.表達(dá)式 A=Ecl 其中：A為吸光度， A=lgT=lg(I0/It) ，透光率(T)：透過(guò)樣品的光與入射光強(qiáng)度之比。T=It/I0 ；，E為吸光吸收，c為濃度，l 為吸光厚度。3. 吸光系數(shù)（E）吸光物質(zhì)在單位濃度及單位厚度時(shí)的吸光度。根據(jù)濃度單位的不同，常有摩爾吸光系數(shù) 和百分吸光系數(shù)之分。 4影響比爾定理的因素 （1）光學(xué)因素 光的單色性（2）化學(xué)因素 溶液的濃度 （3）比爾定律成立的條件 單色光和稀溶液第二節(jié) 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)一、主要部件紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的組成：光源、單色器、吸收池、檢測(cè)器和記錄儀二、分光光度計(jì)的類型和光學(xué)性能1. 單光束分光光度計(jì)2. 雙光束分光光度計(jì)3

13、. 雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)三、分光光度計(jì)的校正1波長(zhǎng)的校正 用鐠-釹玻璃（可見(jiàn)光區(qū)）和鈥玻璃（紫外光區(qū)）進(jìn)行校正。2吸光度的校正 采用 K2CrO4 標(biāo)準(zhǔn)液校正（中國(guó)藥典2010年版）第三節(jié) 紫外可見(jiàn)分光光度法分析條件的選擇1. 測(cè)量波長(zhǎng)的選擇2.吸光度讀數(shù)范圍的選擇 3.光源的調(diào)節(jié) 4.狹縫寬度的選擇 第四節(jié) 紫外可見(jiàn)分光光度法的應(yīng)用一、定性分析（對(duì)比法）吸收光譜的形狀吸收峰的數(shù)目吸收峰的波長(zhǎng)位置吸收峰的強(qiáng)度相應(yīng)的吸光系數(shù)二、純度檢查 1雜質(zhì)檢查2.雜質(zhì)的限量檢查三、定量分析1.吸光吸收法2.標(biāo)準(zhǔn)曲線法3.對(duì)照法作業(yè) p42 思考題和習(xí)題 1，3，10復(fù)習(xí)思考題：1. 分光光度計(jì)的可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍：

14、（） A200nm400nm B400nm800nm C500nm1000nm D800nm1000nm答案：B2. 吸光度讀數(shù)在（ ）范圍內(nèi)，測(cè)量較準(zhǔn)確。 A01 B0.20.7 C00.8 D0.151.5答案：B3. 簡(jiǎn)述有機(jī)化合物電子躍遷類型 -* 躍遷：處于成鍵軌道上的電子吸收光能后躍遷到* 反鍵軌道。飽和烴中電子躍遷均為此種類型，吸收波長(zhǎng)小于150nm。-* 躍遷：處于成鍵軌道上的電子吸收光能后躍遷到* 反鍵軌道上，所需的能量小于-* 躍遷所需的能量。孤立的-* 躍遷吸收波長(zhǎng)一般在200nm左右，共軛的-* 躍遷吸收波長(zhǎng)200nm，強(qiáng)度大。n-* 躍遷：含有雜原子不飽和基團(tuán)，其非鍵

15、軌道中的孤對(duì)電子吸收能量后向* 反鍵軌道躍遷，這種吸收一般在近紫外區(qū)（200400nm），強(qiáng)度小。n-* 躍遷：含孤對(duì)電子的取代基，其雜原子中孤對(duì)電子吸收能量后向* 反鍵軌道躍遷，吸收波長(zhǎng)約在200nm。有機(jī)化合物主要發(fā)生以上四種類型的躍遷。案例分析1. 測(cè)定廢水中的酚，利用加入過(guò)量的有色的顯色劑形成有色絡(luò)合物，并在575nm處測(cè)量吸光度。若溶液中有色絡(luò)合物的濃度為1.0×10-5mol/l，游離試劑的濃度為1.0×10-4mol/l測(cè)得吸光度為0.657：在同一波長(zhǎng)下，僅含1.0×10-4mol/l游離試劑的溶液，其吸光度只有0.018，所有測(cè)量都在2.0cm吸

16、收池和以水作空白下進(jìn)行，計(jì)算在575nm時(shí)，游離試劑的摩爾吸光系數(shù)答：由Lambert-Beer定律：當(dāng)僅含有顯色劑c游離1.0×10-4mol/l時(shí)，A=0.018，因此，游離的摩爾吸光系數(shù)：第四章 熒光分析法【目的要求】1. 掌握  熒光的產(chǎn)生；熒光的激發(fā)光譜與發(fā)射光譜；熒光物質(zhì)的必要條件；分子結(jié)構(gòu)與熒光；影響熒光的外界因素；熒光強(qiáng)度與濃度的關(guān)系。2. 熟悉  磷光的產(chǎn)生；分子從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)的各種途徑；3. 了解 熒光分光光度計(jì)。【學(xué)習(xí)要點(diǎn)】第一節(jié) 熒光分析法的基本原理1. 熒光的定義 物質(zhì)分子接受光子能量而被激發(fā)，然后從激發(fā)態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)返回基

17、態(tài)時(shí)發(fā)射出的光稱為熒光。 2.熒光光譜法 領(lǐng)用物質(zhì)熒光光譜的特性和強(qiáng)度對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性定量分析的方法稱為熒光分析法，也稱熒光光譜法3. 激發(fā)光譜和發(fā)射光譜 （1）激發(fā)光譜是熒光強(qiáng)度（F）對(duì)激發(fā)波長(zhǎng)（lex）的關(guān)系曲線，它表示不同激發(fā)波長(zhǎng)的輻射引起物質(zhì)發(fā)射某一波長(zhǎng)熒光的相對(duì)效率。 （2）發(fā)射光譜（也稱熒光光譜）是熒光強(qiáng)度（F）對(duì)發(fā)射波長(zhǎng)（lem）的關(guān)系曲線，它表示當(dāng)激發(fā)光的波長(zhǎng)和強(qiáng)度保持不變時(shí)，在所發(fā)射的熒光中各種波長(zhǎng)組分的相對(duì)強(qiáng)度。4. 熒光光譜具有如下特征：熒光波長(zhǎng)總是大于激發(fā)光波長(zhǎng)；熒光光譜的形狀與激發(fā)波長(zhǎng)無(wú)關(guān)；熒光光譜與激發(fā)光譜存在“鏡像對(duì)稱”關(guān)系。 5能夠發(fā)射熒光的物質(zhì)應(yīng)同時(shí)具備的兩個(gè)條

18、件：j物質(zhì)分子必須有強(qiáng)的紫外-可見(jiàn)吸收。k物質(zhì)分子必須有一定的熒光效率。6.強(qiáng)熒光物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)特征：共軛鍵結(jié)構(gòu) 剛性平面結(jié)構(gòu) 含有給電子取代基7. 影響熒光的外界因素 溫度 溶劑 酸度 熒光熄滅劑第二節(jié) 熒光分光光度計(jì)和熒光分析法1. 熒光分光光度計(jì)的主要部件 激發(fā)光源 單色器(兩個(gè)分別為激發(fā)光單色器和發(fā)射光單色器) 樣品池 檢測(cè)器2. 定量依據(jù) 當(dāng)ECL0.05時(shí)，F(xiàn)=Kc 。3. 定量分析法 標(biāo)準(zhǔn)曲線法和比例法作業(yè) p57 思考題和習(xí)題：1，2，3，5復(fù)習(xí)思考題：1. 下列對(duì)熒光產(chǎn)生的敘述正確的是（ ）。A、從第一電子激發(fā)態(tài)的不同能階發(fā)出光量子回到基態(tài) B、從激發(fā)三線態(tài)的不同能階發(fā)出光量

19、子回到基態(tài) C、從第一電子激發(fā)態(tài)的最低振動(dòng)能階發(fā)出光量子回到基態(tài) D、從激發(fā)三線態(tài)的最低振動(dòng)能階發(fā)出光量子回到基態(tài)答案：C2. 一種物質(zhì)能否發(fā)出熒光主要取決于（ ）。A、分子結(jié)構(gòu) B、激發(fā)光的波長(zhǎng) C、溫度 D、溶劑的極性答案：A3. 何謂熒光效率？具有哪些分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有較高的熒光效率？熒光效率又稱熒光量子效率，是物質(zhì)發(fā)射熒光的量子數(shù)和所吸收的激發(fā)光量子數(shù)的比值稱，用f表示。 以下分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有較高的熒光效率： (1)長(zhǎng)共軛結(jié)構(gòu)：如含有芳香環(huán)或雜環(huán)的物質(zhì)。 (2)分子的剛性和共平面性：分子的剛性和共平面性越大，熒光效率就越大，并且熒光波長(zhǎng)產(chǎn)生長(zhǎng)移。 

20、(3)取代基：能增加分子的電子共軛程度的取代基，常使熒光效率提高，熒光長(zhǎng)移，如-NH2、-OH、-OCH3、-CN等。4. 哪些因素會(huì)影響熒光波長(zhǎng)和強(qiáng)度？ 答：(1)溫度：物質(zhì)的熒光隨溫度降低而增強(qiáng)。  (2)溶劑：一般情況下，熒光波長(zhǎng)隨著溶劑極性的增大而長(zhǎng)移，熒光強(qiáng)度也有增強(qiáng)。溶劑如能與溶質(zhì)分子形成穩(wěn)定氫鍵，熒光強(qiáng)度減弱。  (3)pH：熒光物質(zhì)本身是弱酸或弱堿時(shí)，溶液的pH對(duì)該熒光物質(zhì)的熒光強(qiáng)度有較大影響。  (4)熒光熄滅劑：熒光熄滅是指熒光物質(zhì)分子與溶劑分子或溶質(zhì)分子的相互作用引起熒光強(qiáng)度降低或熒光強(qiáng)度與濃度不呈線性

21、關(guān)系的現(xiàn)象。  (5)散射光的干擾：包括瑞利光和拉曼光對(duì)熒光測(cè)定有干擾。案例分析：1. 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩種方法測(cè)定溶液Al3+的含量。（一種化學(xué)分析方法，一種儀器分析方法） 答：配位滴定：利用鋁與EDTA的配位反應(yīng)進(jìn)行滴定分析，因鋁與EDTA的反應(yīng)速率比較緩慢，而且鋁對(duì)指示劑有封蔽作用，因此鋁的測(cè)定一般用EDTA作為標(biāo)準(zhǔn)溶液，返滴定法或置換滴定法測(cè)定。 儀器分析法：利作鋁離子與有機(jī)試劑如桑色素組成能發(fā)熒光的配合物，通過(guò)檢測(cè)配合物的熒光強(qiáng)度以來(lái)測(cè)定鋁離子的含量。另可采用原子吸收分光光度法或原子發(fā)射光譜法進(jìn)行測(cè)定。第五章 紅外分光光度法【目的要求】1掌握 

22、 紅外光譜的區(qū)劃；紅外吸收光譜的表示方法；紅外光譜與紫外光譜的區(qū)別；振動(dòng)形式；基頻峰與泛頻峰、特征峰與相關(guān)峰；吸收峰的位置、強(qiáng)度及影響因素。 2熟悉  各類有機(jī)化合物紅外光譜的特征； 紅外分光光度計(jì)的主要部件、樣品制備；紅外光譜解析方法。 3了解  紅外光譜的主要用途 ；紅外譜圖解析示例?！緦W(xué)習(xí)要點(diǎn)】第一節(jié) 紅外分光光度法的基本原理1基本概念 （1）紅外吸收光譜法 以連續(xù)波長(zhǎng)的紅外光為光源照射樣品引起分子振動(dòng)能級(jí)之間躍遷，而產(chǎn)生紅外吸收光譜。紅外線（或紅外輻射）是指波長(zhǎng)在0.761000m范圍內(nèi)的電磁輻射。 （2）基頻峰和泛頻峰 當(dāng)分子吸收一定頻率的紅外線，由振動(dòng)基態(tài)(V=

23、0)躍遷至第一激發(fā)態(tài)(V=1)時(shí)，所產(chǎn)生的吸收峰。 將倍頻峰、合頻峰及差頻峰統(tǒng)稱為泛頻峰。 （3）振動(dòng)的形式 伸縮振動(dòng)：化學(xué)鍵兩端原子沿著鍵軸方向作規(guī)律性的伸縮運(yùn)動(dòng)。 彎曲振動(dòng)：鍵角發(fā)生規(guī)律性變化的振動(dòng)，又稱為變形振動(dòng)。 （4）紅外活性振動(dòng)和紅外非活性振動(dòng) 能引起偶極矩變化而吸收紅外線的振動(dòng)；不能引起偶極矩變化，不吸收紅外線的振動(dòng)。 （5）特征峰和相關(guān)峰：可用于鑒別基團(tuán)存在的吸收峰；由一個(gè)基團(tuán)產(chǎn)生的一組相互具有依存關(guān)系的吸收峰。 （6）特征區(qū)和指紋區(qū)：40001300 cm-1的區(qū)域稱為特征區(qū)； 1300400 cm-1區(qū)域稱為指紋區(qū)。 2基本原理 （1）紅外吸收光譜法的基本原理，即分子振動(dòng)能

24、級(jí)和振動(dòng)形式、紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件和吸收峰強(qiáng)度、吸收峰的位置、特征峰和相關(guān)峰；(2)紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件： E L = V h 或 L = V ； 0 。 (3) 基頻峰的分布規(guī)律： u 愈小， 愈高。 u 相同， K 愈大， 愈高。 u 相同時(shí)， 一般 。 第二節(jié) 紅外光譜儀（略）第三節(jié) 有機(jī)化合物的典型紅外光譜有機(jī)化合物的典型光譜：脂肪烴類、芳香烴類、醇、 酚及醚類、含羰基化合物、含氮有機(jī)化合物等各類化合物的典型光譜特征。各類化合物典型基團(tuán)的特征峰及相關(guān)峰的記憶與識(shí)別；初步掌握典型基團(tuán)吸收峰的峰位、峰強(qiáng)及峰形的變化規(guī)律。第四節(jié) 紅外分光光度法的應(yīng)用一、化合物的定性鑒別二、結(jié)構(gòu)分析1.樣

25、品的制備2. 紅外光譜解析程序先最強(qiáng)峰、后次強(qiáng)峰 ；先粗查、后細(xì)找；先否定、后肯定。 作業(yè) p84 思考題和習(xí)題：1，2，6 復(fù)習(xí)思考題：1. 在醇類化合物中, OH伸縮振動(dòng)頻率隨溶液濃度的增加，向低波數(shù)方向位移的原因是（ ） A溶液極性變大 B形成分子間氫鍵隨之加強(qiáng) C誘導(dǎo)效應(yīng)隨之變大 D易產(chǎn)生振動(dòng)偶合 答案：B2.傅里葉變換紅外分光光度計(jì)的色散元件是式 （ ） A玻璃棱鏡 B石英棱鏡 C 鹵化鹽棱鏡 D邁克爾遜干涉答案：D3.不考慮其它因素條件的影響，試指出酸，醛，酯，酰氯和酰胺類化合物中，出現(xiàn)CO伸縮振動(dòng)頻率的大小順序。 答：酰氯， 酸，酯，醛，酰胺。案例分析：+&#

26、180;=×=-su 1、分別在95乙醇溶液和正己烷中測(cè)定2戌酮的紅外吸收光譜。預(yù)計(jì)在哪種溶劑中CO的吸收峰出現(xiàn)在高頻區(qū)？為什么？ 答：正己烷溶劑中CO的吸收峰出現(xiàn)在高頻區(qū)，在95乙醇溶液CO的吸收峰出現(xiàn)在低頻區(qū)。 原因在乙醇溶液中由于CO與乙醇中的OH之間易形成氫鍵，使CO的雙鍵特征性降低，鍵的力常數(shù)減小，吸收峰向低波數(shù)方向移動(dòng)。  第六章 原子吸收分光光度法【目的要求】1掌握  基本概念；原子吸收線的輪廓；原子吸收值與原子濃度的關(guān)系。2熟悉  原子吸收分光光度計(jì)類型、主要部件；定量分析方法。3了解 

27、試樣處理和測(cè)定條件的選擇、干擾及其抑制?！緦W(xué)習(xí)要點(diǎn)】第一節(jié) 原子吸收分光光度法的基本原理1基本概念（1）共振吸收線：原子從基態(tài)激發(fā)到能量最低的激發(fā)態(tài)（第一激發(fā)態(tài)）產(chǎn)生的譜線。 （2）積分吸收：吸收線輪廓所包圍的面積，即氣態(tài)原子吸收共振線的總能量。 （3）峰值吸收：通過(guò)測(cè)量中心頻率處的吸收系數(shù)來(lái)測(cè)定吸收度和原子總數(shù)。 2基本原理 （1）原子吸收光譜分析法是基于原子蒸氣對(duì)同種元素特征譜線的共振吸收作用來(lái)進(jìn)行定量分析的方法。 （2）吸收線輪廓是指具有一定頻率范圍和形狀的譜線，它可用譜線的半寬度來(lái)表征。吸收線輪廓是由自然變寬、熱變寬、壓力變寬等原子本身的性質(zhì)和外界因素影響而產(chǎn)生的。 （3）采用測(cè)量峰值

28、吸收的方法來(lái)代替測(cè)量積分吸收，必須滿足以下條件：發(fā)射線輪廓小于吸收線輪廓；發(fā)射線與吸收線頻率的中心頻率重合。 （4）原子吸收光譜分析法的定量關(guān)系式：A=Kc，常用的方法有：標(biāo)準(zhǔn)曲線法、標(biāo)準(zhǔn)加入法、內(nèi)標(biāo)法等。 第二節(jié) 原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)主要由銳線光源、原子化器、分光系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)組成。第三節(jié) 原子吸收分光光度法分析條件的選擇一、測(cè)定條件的選擇1. 試樣取量及處理 火焰法：測(cè)定AV的變化以確定 石墨爐法：0.110mg 或1 5ml 注意：防止試樣污染2分析線 一般選待測(cè)元素的共振線作為分析線，測(cè)量高濃度時(shí)，也可選次靈敏線。3狹縫寬度在原子吸收分光光度法中，譜線重疊干擾的幾率小，

29、因此，允許使用較寬的狹縫，有利于增加靈敏度，提高信噪比。譜線簡(jiǎn)單的元素（如測(cè)堿及堿土金屬），選較大的狹縫寬度；反之（如測(cè)過(guò)渡及稀土金屬），宜選較小狹縫寬度。4空心陰極燈的工作電流 在保證有穩(wěn)定和足夠的輻射光通量的情況下，盡量選較低的電流（1/2或2/3最大燈電流）。5. 原子化條件的選擇石墨爐原子化: 升溫程序的優(yōu)化。具體溫度及時(shí)間通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定：干燥105oC除溶劑，主要是水；灰化基體，尤其是有機(jī)質(zhì)的去除。在不損失待測(cè)原子時(shí)，使用盡可能高的溫度和長(zhǎng)的時(shí)間；原子化通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定何時(shí)基態(tài)原子濃度達(dá)最大值；凈化短時(shí)間（35s）內(nèi)去除試樣殘留物，溫度應(yīng)高于原子化溫度。二、干擾及其抑制1. 電離干擾2.

30、基體干擾3. 光學(xué)干擾4. 化學(xué)干擾三、靈敏度和檢出限（一）靈敏度 IUPAC規(guī)定，分析標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)的一次導(dǎo)數(shù)，即標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率。S = dx/dC(二). 檢出限 指在一定置信度下，分析方法能夠從背景信號(hào)中區(qū)分出被測(cè)物質(zhì)時(shí)所需被測(cè)物的最小濃度或質(zhì)量。它同時(shí)反映方法的靈敏度和噪音的大小。原子吸收分析法中檢出限（D）通常以能產(chǎn)生空白溶液信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)偏差3倍時(shí)的測(cè)量信號(hào)所對(duì)應(yīng)的濃度表示。 第四節(jié) 原子吸收分光光度法的應(yīng)用一、標(biāo)準(zhǔn)曲線法：簡(jiǎn)便迅速，是最常用的一種方法。僅適用于組成簡(jiǎn)單的試樣。二、標(biāo)準(zhǔn)加入法：標(biāo)準(zhǔn)加入法主要克服了標(biāo)樣與試樣基體不一致所引起的誤差（基體效應(yīng)）。當(dāng)試樣基體影響較大，又沒(méi)有合適的基

31、體空白或測(cè)定純物質(zhì)中極微量的元素時(shí)，可采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。注意事項(xiàng)： （1）須線性良好； （2）至少四個(gè)點(diǎn)（在線性范圍內(nèi)可用兩點(diǎn)直接計(jì)算）； （3）斜率小時(shí)誤差大。三、內(nèi)標(biāo)法：內(nèi)標(biāo)法測(cè)定的是相對(duì)值，因此可以消除實(shí)驗(yàn)條件（如氣體流量、進(jìn)樣量、火焰溫度、樣品霧化率、溶液粘度以及表面張力等）的影響。 注意：內(nèi)標(biāo)元素和被測(cè)元素在原子化過(guò)程中具有相似的特性。應(yīng)使用雙波道和多波道的AAS分光光度計(jì)。作業(yè) p99思考題和習(xí)題：2，5問(wèn)題：為什么單色器通常位于原子化器之后？為了防止原子化時(shí)產(chǎn)生的輻射不加選擇地都進(jìn)入檢測(cè)器以及避免光電倍增管的疲勞，單色器通常配置在原子化器后。復(fù)習(xí)思考題：1在原子吸收分光光度法中為什

32、么常常選擇共振吸收線作為分析線？ 答：原子吸收一定頻率的輻射后從基態(tài)到第一激發(fā)態(tài)的躍遷最容易發(fā)生，吸收最強(qiáng)。對(duì)大多數(shù)元素來(lái)說(shuō)，共共振線（特征譜線）是元素所有原子吸收譜線中最靈敏的譜線。因此，在原子吸收光譜分析中，常用元素最靈敏的第一共振吸收線作為分析線。2. 原子吸收分光光度計(jì)主要由哪幾部分組成？各部分的功能是什么？ 答：原子吸收分光光度計(jì)由光源、原子化系統(tǒng)、分光系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)四部分組成. 光源的功能是發(fā)射被測(cè)元素的特征共振輻射。 原子化系統(tǒng)的功能是提供能量，使試樣干燥，蒸發(fā)和原子化。 分光系統(tǒng)的作用是將所需要的共振吸收線分離出來(lái)。 檢測(cè)系統(tǒng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后進(jìn)行顯示和記錄結(jié)果3. 原子吸

33、收分光光度法所用儀器有哪幾部分組成，每個(gè)主要部分的作用是什么？ 答：?jiǎn)喂馐游辗止夤舛扔?jì)由光源、原子化器、單色器和檢測(cè)系統(tǒng)四部分組成。 光源：發(fā)射待測(cè)元素的特征譜線，供吸收測(cè)量用。   原子化器：將被測(cè)試樣氣化分解，產(chǎn)生氣態(tài)的基態(tài)原子，以便吸收待測(cè)譜線。   分光系統(tǒng)(單色器)：將欲測(cè)的譜線發(fā)出并投射到檢測(cè)器中，濾除其它非吸收譜線的干擾。   檢測(cè)系統(tǒng)：使光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大器放大，輸入到讀數(shù)裝置中進(jìn)行測(cè)量。案例分析：1. 測(cè)定鎳時(shí)所得數(shù)據(jù)如下：  &#

34、160;應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)加入法求出樣品中的鎳含量。 答：此系標(biāo)準(zhǔn)加入法，但空白視為一個(gè)樣品，亦需作標(biāo)準(zhǔn)加入線，分別求出Fe含量，然后相減，或?qū)蓷l線作在一張圖上，直接取差值。  V空白=0.2，V樣品=0.9143，V實(shí)際=V樣品V空白=0.714   ck0=0.700  cx=0.714/200=3.57×10-3µg·mL-1第七章 核磁共振波譜法【基本要求】 1掌握  原子核的自旋、原子核的共振吸收、化學(xué)位移與氫核的化學(xué)環(huán)境、峰面積積分與氫分布、自旋分裂與核間關(guān)系。 2熟悉&

35、#160; 核磁共振波譜儀及其工作原理 3了解  核磁共振氫譜解析步驟【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】 核磁共振現(xiàn)象，核磁共振波譜法及其應(yīng)用, 原子核按 I 數(shù)值分為幾類，空間量子化，原子核的共振吸收，Larmor進(jìn)動(dòng)，共振吸收條件。化學(xué)環(huán)境，化學(xué)位移，屏蔽效應(yīng)，化學(xué)位移的表示方法，掃頻法和掃場(chǎng)法，化學(xué)位移的表示方法，影響化學(xué)位移的因素：Local shielding，共軛效應(yīng)，磁各向異性效應(yīng)，氫鍵效應(yīng)。自旋偶合與自旋分裂，自旋裂分規(guī)律，偶合常數(shù)及其影響因素，化學(xué)等價(jià)和磁等價(jià)。1HNMR譜圖上的信息，峰面積和氫核數(shù)目的關(guān)系。第一節(jié) 概述一、基本概念 1. 核磁共振現(xiàn)象 在強(qiáng)磁場(chǎng)中，具有磁矩的原子核存在著

36、不同能級(jí)。當(dāng)用一定頻率的射頻 (60900MHz) 照射分子時(shí)，具有磁矩的原子核吸收射頻輻射，可引起原子核自旋能級(jí)的躍遷-產(chǎn)生所謂核磁共振（NMR）現(xiàn)象。 2. NMR波譜 信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)照射頻率（或磁場(chǎng)強(qiáng)度）作圖，所得圖譜即NMR波譜。 3. NMR spectroscopy 利用核磁共振波譜進(jìn)行結(jié)構(gòu)（包括構(gòu)型和構(gòu)象）測(cè)定、定性及定量分析的方法。第二節(jié) NMR基本原理一、原子核按 I 數(shù)值分類二、空間量子化 核磁矩在外磁場(chǎng)空間的取向是量子化的。這種現(xiàn)象稱為空間量子化。 三、共振吸收條件 n0 = n；磁性核；磁性核置于磁場(chǎng)中。 第三節(jié) 化學(xué)位移一、化學(xué)位移 在一定的輻射頻率下，處于不同化學(xué)環(huán)境

37、的氫核，產(chǎn)生的核磁共振吸收頻率不同的現(xiàn)象，稱為化學(xué)位移。 1. 屏蔽效應(yīng)（化學(xué)位移產(chǎn)生原因） 核外電子及其他因素對(duì)抗外加磁場(chǎng)的現(xiàn)象稱為屏蔽效應(yīng)（shielding）。 2. 化學(xué)位移的表示方法 （1）掃頻法（H0固定）： （2）掃場(chǎng)法（n0固定）： 3. 影響化學(xué)位移的因素 （1）局部屏蔽效應(yīng)（Local shielding）誘導(dǎo)效應(yīng)(Induction)：氫核核外成鍵電子云產(chǎn)生的抗磁屏蔽效應(yīng)。 （2）共軛效應(yīng) 共軛效應(yīng)使電荷分布發(fā)生變化。如苯環(huán)上的氫核被供（吸）電子基團(tuán)（CH3 - ）取代時(shí)，由于p-p（p-p）共軛作用，將使供(吸)電子基團(tuán)的鄰位和對(duì)位氫核周圍的電子云密度升高（降低），降低

38、（增大），向高（低）場(chǎng)移動(dòng)。 （3）磁各向異性效應(yīng)（Magnetic anisotropy） 氫核在分子中所處的空間位置不同，所受到的屏蔽作用不同的現(xiàn)象稱為磁各向異性。這種磁各向異性主要存在于含有芳環(huán)、雙鍵或叁鍵的化合物中。 （4）氫鍵效應(yīng) 一般認(rèn)為，形成氫鍵時(shí)，質(zhì)子周圍的電子云密度會(huì)降低所致（去屏蔽作用）。第4節(jié) 自旋偶合與自旋分裂1、 基本概念1. 自旋偶合：核自旋產(chǎn)生的核磁矩間的相互干擾。2. 自旋分裂：由自旋偶合引起共振峰分裂的現(xiàn)象。二、自旋裂分規(guī)律 1. n+1規(guī)律 某基團(tuán)的氫與n個(gè)相鄰氫偶合時(shí)將被分裂為n+1重峰，與該基團(tuán)本身的氫數(shù)無(wú)關(guān)，稱為n+1律。三、偶合常數(shù)發(fā)生簡(jiǎn)單的自旋偶合

39、分裂后，由分裂所產(chǎn)生的裂距稱為偶合常數(shù)。用J表示，單位是Hz。四、核的等價(jià)性質(zhì) 1. 化學(xué)等價(jià) 同一分子中化學(xué)位移相同的核。（化學(xué)等價(jià)質(zhì)子具有相同的化學(xué)環(huán)境）。如CH4，TMS。 2. 磁等價(jià)（magnetic equivalence） 如果有一組化學(xué)等價(jià)核，當(dāng)它與組外的任一磁核偶合時(shí)，其J相等，該組核為磁等價(jià)。 3. 磁等價(jià)核有下列特點(diǎn) （1）組內(nèi)核化學(xué)位移相等（化學(xué)等價(jià)核）；（2）與組外核偶合的J相等；（3）在無(wú)組外核干擾時(shí)，組內(nèi)核雖有偶合，但不產(chǎn)生裂分。第5節(jié) 核磁共振波譜儀該部分內(nèi)容為了解內(nèi)容，要求略。第6節(jié) 核磁共振氫譜的解析一、1HNMR譜圖上的信息 從1HNMR譜圖上，可以得到化

40、學(xué)位移、偶合常數(shù)和階梯式積分曲線參數(shù)。這些參數(shù)提供了含氫基團(tuán)，核間關(guān)系和氫分布等方面的信息，這些信息與有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。二、吸收峰覆蓋的面積與引起該吸收的氫核數(shù)目的關(guān)系 在1HNMR譜上，各吸收峰覆蓋的面積與引起該吸收的氫核數(shù)目成正比。復(fù)習(xí)思考題：1. 圖譜解析題已知化合物組成為C4H7BrO2，其1H圖譜如下所示，測(cè)量各峰的積分高度，a為1.6cm，b為1.0cm，c為0.5cm，d為0.6cm，請(qǐng)推測(cè)出可能的結(jié)構(gòu)？ 2. What is NMR spectroscopy？ 利用核磁共振波譜進(jìn)行結(jié)構(gòu)（包括構(gòu)型和構(gòu)象）測(cè)定、定性及定量分析的方法。 3. 什么是化學(xué)位移？ 在一定的

41、輻射頻率下，處于不同化學(xué)環(huán)境的氫核，產(chǎn)生的核磁共振吸收頻率不同的現(xiàn)象，稱為化學(xué)位移。 4. NMR圖譜左端和右端分別對(duì)應(yīng)什么？ H0固定（掃頻法），值大的氫核，共振吸收頻率小，共振吸收峰應(yīng)出現(xiàn)在低頻區(qū)（右端）；反之，出現(xiàn)在高頻區(qū)（左端）；固定照射頻率（掃場(chǎng)法），值大的氫核，需要在較高的磁場(chǎng)下共振，共振峰出現(xiàn)在高場(chǎng)（右端）；反之，出現(xiàn)在低場(chǎng)（左端）。核磁共振譜的右端相當(dāng)于低頻、高場(chǎng)；左瑞相當(dāng)于高頻、低場(chǎng)。 5. 實(shí)際工作中，為什么化學(xué)位移一般以相對(duì)值表示？ （1）小，共振頻率差異小，測(cè)量其絕對(duì)值困難。（2）屏蔽作用引起化學(xué)位移的大小與外磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比，磁場(chǎng)強(qiáng)度不同的儀器中測(cè)量的數(shù)據(jù)也不同。第7節(jié)

42、 核磁共振碳譜該部分內(nèi)容為了解內(nèi)容，要求略。復(fù)習(xí)思考題：1. 在下列因素中, 不會(huì)使NMR譜線變寬的因素是 ( ) A 磁場(chǎng)不均勻 B 增大射頻輻射的功率 C 試樣的粘度增大 D 種種原因使自旋-自旋弛豫(橫向弛豫)的速率顯著增大答案：B2. 核磁共振的弛豫過(guò)程是 ( ) A 自旋核加熱過(guò)程 B 自旋核由低能態(tài)向高能態(tài)的躍遷過(guò)程 C 自旋核由高能態(tài)返回低能態(tài), 多余能量以電磁輻射形式發(fā)射出去 D 高能態(tài)自旋核將多余能量以無(wú)輻射途徑釋放而返回低能態(tài)答案：D3. 在下列因素中, 不會(huì)使NMR譜線變寬的因素是       

43、;        (      )     A 磁場(chǎng)不均勻    B 增大射頻輻射的功率  C 試樣的粘度增大  D 種種原因使自旋-自旋弛豫(橫向弛豫)的速率顯著增大答案：B4. 只有一組1H-NMR譜圖信號(hào)和特定分子式的下列化合物, 可能的結(jié)構(gòu)是什么?  

44、   A C2H6O    B C3H6Cl2    C C3H6O 答案：(1) C2H6O 為CH3-O-CH3     (2) C3H6Cl2為 (3) C3H6O 為CH3-CO-CH3 案例分析： 1. 一個(gè)沸點(diǎn)為72OC的碘代烷, 它的1H-NMR譜: d=1.8(三重峰, 3

45、H)和3.2(四重峰, 2H)試推測(cè)其結(jié)構(gòu)并加以說(shuō)明。答:=1.8(三重峰, 3H)和3.2(四重峰, 2H) , 這兩個(gè)結(jié)合是典型的乙基峰, 而且該化合物沸點(diǎn)低.第八章 質(zhì)譜法【目的要求】1掌握  質(zhì)譜圖；分子離子、碎片離子、亞穩(wěn)離子、同位素離子；分子離子峰的確認(rèn)、分子量的測(cè)定。2熟悉 質(zhì)譜儀及其工作原理；分子式的確定。3了解  理裂解規(guī)律與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】 質(zhì)譜法及其特點(diǎn)，質(zhì)譜的形成過(guò)程，質(zhì)譜法的基本原理，質(zhì)譜的表示方法，質(zhì)譜儀，離子源，質(zhì)量分析器，離子檢測(cè)器。質(zhì)譜法及其特點(diǎn)，質(zhì)譜法的基本原理，質(zhì)譜

46、的表示方法，質(zhì)譜儀結(jié)構(gòu)。質(zhì)譜中的主要離子:分子離子、碎片離子、亞穩(wěn)離子和同位素離子等。分子離子峰的確認(rèn)，分子離子的質(zhì)量數(shù)的奇偶規(guī)律（氮律），相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定等。第一節(jié) 質(zhì)譜法的基本原理一、質(zhì)譜法 質(zhì)譜分析法（Mass spectroscopy)：是利用多種離子化技術(shù)，將物質(zhì)分子轉(zhuǎn)化為離子，按其質(zhì)荷比(m/z)的差異分離測(cè)定記錄其信息，從而進(jìn)行物質(zhì)定性、定量和結(jié)構(gòu)分析的方法。二、質(zhì)譜法的特點(diǎn) 應(yīng)用范圍廣（無(wú)機(jī)，有機(jī)，同位素分析）；不受試樣物態(tài)的限制（氣、液、固等）；試樣用量少，靈敏度高（檢測(cè)限可達(dá)1011g）；響應(yīng)時(shí)間短，分析速度快，易于實(shí)現(xiàn)色質(zhì)聯(lián)用；信息直觀（m/z）、豐富；儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造

47、價(jià)高，且破壞樣品。三、質(zhì)譜法的基本原理 質(zhì)譜法是應(yīng)用離子化技術(shù)使物質(zhì)分子失去外層價(jià)電子形成分子離子（molecular ion）和碎片離子：選擇帶正電荷的離子在電場(chǎng)或磁場(chǎng)的作用下按m/z的差異進(jìn)行分離。按m/z的順序?qū)﹄x子相對(duì)強(qiáng)度大小記錄的圖譜即為質(zhì)譜。由于質(zhì)譜中離子的質(zhì)量和相對(duì)強(qiáng)度是物質(zhì)所特有（代表物質(zhì)的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)），因此通過(guò)質(zhì)譜可進(jìn)行物質(zhì)的成分和結(jié)構(gòu)分析。第二節(jié) 質(zhì)譜中的主要離子類型一、質(zhì)譜中的主要離子類型 分子離子、碎片離子、亞穩(wěn)離子和同位素離子等。 1. 分子離子 分子離子是分子失去一個(gè)價(jià)電子形成的正離子。 2. 同位素離子 同位素離子是由于同位素的存在所產(chǎn)生的不同質(zhì)量的離子峰。第

48、三節(jié) 有機(jī)化合物的質(zhì)譜分析一、分子離子峰的確認(rèn) 1. 分子離子穩(wěn)定性的一般規(guī)律 分子離子峰一般處在質(zhì)核比最高的位置，但有時(shí)最高質(zhì)核比峰不一定是分子離子峰。分子離子峰強(qiáng)弱與分子離子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，順序：芳香環(huán)共軛烯脂環(huán)烯直鏈碳?xì)浠衔锪虼纪访阉嶂ф湡N醇。在同系物中，相對(duì)分子質(zhì)量越大則分子離子峰相對(duì)強(qiáng)度越小。 2. 分子離子的質(zhì)量數(shù)服從奇偶規(guī)律（氮律） 這是因?yàn)樵谟蒀，H，0，N等元素組成的有機(jī)分子中，只有氮原子的化合價(jià)為奇數(shù)而質(zhì)量數(shù)為偶數(shù)。 3. 最高質(zhì)荷比離子與相鄰離子間的質(zhì)量差是否合理 若相差414個(gè)質(zhì)量單位，該峰不是分子離子峰。因?yàn)榱呀庑枰芨叩哪芰俊?4. 改變實(shí)驗(yàn)條件 在EI源中，若降低

49、電子轟擊電壓，則分子離子峰的相對(duì)強(qiáng)度應(yīng)增加；若不增加則不是分子離子峰。 5. 注意某些樣品會(huì)形成準(zhǔn)分子離子峰 (MH)+峰（醚，脂，胺等），(MH)+峰（芳醛、醇等）。復(fù)習(xí)思考題：1. 什么是氮律？氮律是質(zhì)譜分析中判斷分子離子峰質(zhì)量數(shù)的規(guī)律。A）由C、H、O組成的有機(jī)化合物，分子離子峰的質(zhì)量數(shù)一定是偶數(shù)。B) 由C、H、O、N組成的化合物。C）含奇數(shù)個(gè)N，分子離子峰的質(zhì)量是奇數(shù)。D）含偶數(shù)個(gè)N，分子離子峰的質(zhì)量是偶數(shù)。2. 相對(duì)分子質(zhì)量是如何測(cè)定的？一般，分子離子峰的質(zhì)荷比即為該化合物的相對(duì)分子質(zhì)量（整數(shù)部分相等）。3. 分子離子穩(wěn)定性的一般規(guī)律是什么？順序：芳香環(huán)共軛烯脂環(huán)烯直鏈碳?xì)浠衔锪?/p>

50、醇酮胺醚酸支鏈烴醇。在同系物中，相對(duì)分子質(zhì)量越大則分子離子峰相對(duì)強(qiáng)度越小。 第九章 波普綜合解析【目的要求】1. 掌握運(yùn)用所學(xué)的波普知識(shí)，對(duì)簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)解析、四種波普法在結(jié)構(gòu)解析中的應(yīng)作用，各種波普法的特點(diǎn)。2. 熟悉各種譜圖提供的基本信息3. 了解波普解析的一般程序【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】掌握四種波譜法在結(jié)構(gòu)解析中所起的作用；各種圖譜解析要點(diǎn)、波普解析的一般程序。第一節(jié) 波普綜合解析的程序一、四種波普解析的方法應(yīng)用UV，IR，NMR，MS進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析 UV：分子最外層價(jià)電子在不同能級(jí)躍遷產(chǎn)生的，取決于分子中含有雙鍵數(shù)目，共軛的情況和幾何排列。 IR:分子振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)光譜，反

51、應(yīng)出特定的官能團(tuán)和相關(guān)的化學(xué)鍵。 NMR：主要有1H NMR、13C NMR，  1H NMR：通過(guò)化學(xué)位移，偶合常數(shù)和共振峰面積積分，表達(dá)不同的氫核。 13C NMR：提供碳原子的信息。 MS：由分子離子峰和碎片峰，推斷分子的結(jié)構(gòu)，構(gòu)成元素的種類和分子式。 2、 運(yùn)用多種波譜法進(jìn)行解析的程序1確定樣品的純度。 2確定分子式。確定分子式的方法有： (1) 質(zhì)譜法或冰點(diǎn)下降法等測(cè)定未知物的分子量，結(jié)合元素分析結(jié)果可以計(jì)算出化合物的分子式。 (2) 

52、根據(jù)高分辨質(zhì)譜給出的分子離子的精確質(zhì)量數(shù)，查Beynon表或Lederberg表計(jì)算得出，也可根據(jù)低分辨質(zhì)譜中的分子離子峰和M+1，M+2同位素峰的相對(duì)豐度比，查Beynon表來(lái)推算分子式。 (3) 由核磁共振13CNMR寬帶去偶譜的峰數(shù)和峰的強(qiáng)度估算碳原子數(shù)，結(jié)合分子量，判斷分子對(duì)稱性。由偏共振去偶譜或DEPT譜得到與各碳相連的氫原子數(shù)，由1HNMR的積分曲線高度比也可認(rèn)別各基團(tuán)含氫數(shù)目比，確定化合物分子式。     可通過(guò)元素定性分析確定分子中是否含有雜原子，如含有N、S、X（鹵素）等元素，還需測(cè)定其含量。分子是否含氧，

53、可從紅外光譜含氧基團(tuán)（OH、C=O、C-O等）的吸收峰判斷。 3計(jì)算化合物的不飽和度。計(jì)算不飽和度對(duì)判斷化合物類型很有必要。如不飽和度在13之間，分子中可能含有C=C、C=O或環(huán)，如不飽和度4，分子中可能有苯環(huán)。 4結(jié)構(gòu)單元的確定。 5可能結(jié)構(gòu)式的推導(dǎo)。 6化合物的確定。第2節(jié) 波譜綜合解析示例學(xué)習(xí)多種波普解析綜合運(yùn)用實(shí)例復(fù)習(xí)思考題：1. 計(jì)算下列物質(zhì)的值答：=215 + 30 + 39 + 5 +10 + 18 = 317 nm（31

54、4nm）答：=253 + 302 + 53 + 55  = 353 nm(355 nm)案例分析：1. 某化合物含C：66.7%，H：11.1%，其譜圖如下，求其分子結(jié)構(gòu)。答：                          &

55、#160;                                                 &

56、#160;          1.由質(zhì)譜得分子式為C4H8O，計(jì)算不飽和度為1。在UV譜中有max295nm。=（0.28×72×100）/（106×1）=19吸收很弱，為典型的飽和醛、酮的吸收。在IR中，1715cm-1強(qiáng)吸收，為酮羰基，因2820，2740cm-1處無(wú)吸收。碳譜表明，四個(gè)C均不等價(jià)，208.8ppm為羰基碳。 .氫譜表明，2.4ppm,四重峰，2.09ppm單峰，1.04ppm三重峰，積分比2：3：3。表明有2個(gè)甲基，一個(gè)亞甲基。

57、60;6 綜上所述，該化合物為2-丁酮。第十章 色譜分析法基本理論【目的要求】1掌握 色譜法的有關(guān)概念（術(shù)語(yǔ)）和各種參數(shù)的計(jì)算公式，包括保留值（保留時(shí)間、保留體積、調(diào)整保留時(shí)間及體積、死時(shí)間及死體積、保留指數(shù)），區(qū)域?qū)挾龋?biāo)準(zhǔn)差、半峰寬和峰寬）；分配系數(shù)和保留因子的定義及二者之間的關(guān)系，保留時(shí)間與分配系數(shù)和容量因子的關(guān)系（色譜過(guò)程方程）；塔板理論，理論塔板高度和理論塔板數(shù)；速率理論。2熟悉 色譜過(guò)程；分配色譜、吸附色譜、離子交換色譜和空間排阻色譜四類基本類型色譜的分離機(jī)制、固定相和流動(dòng)相、影響組分保留行為的因素。 3了解 色譜法的分類及色譜法的發(fā)展?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】 色譜分析，色譜法的特

58、點(diǎn)，色譜法的分類及發(fā)展。色譜過(guò)程，色譜流出曲線，色譜定性和定量參數(shù)，分配系數(shù)與色譜分離。分配色譜法，吸附色譜法，離子交換色譜法，分子（空間）排阻色譜法。這些方法的固定相和流動(dòng)相及洗脫順序。塔板理論和速率理論，色譜流出曲線方程，塔板高度和塔板數(shù)，渦流擴(kuò)散 (Eddy diffusion, A)，又稱多徑擴(kuò)散，縱向擴(kuò)散 (Longitudinal diffusion, B/u)，傳質(zhì)阻抗 (Mass transfer resistance, Cu)，流動(dòng)相線速度（u）對(duì)塔板高度的影響。色譜的定性分析和定量分析的各種方法原理。第1節(jié) 色譜法概述一、基本概念 1. 色譜法 色譜法是一種物理或物理化學(xué)的分離分析方法。 2. 色譜法的特點(diǎn) 高靈敏度，高選擇性，高效能，分析速度快，應(yīng)用范圍廣。 3. 色譜法分類流動(dòng)相與固定相的分子聚集狀態(tài)；操作形式；色譜過(guò)程的分離機(jī)制。第2節(jié) 色譜流出曲線和有關(guān)概念1、 色譜過(guò)程 色譜過(guò)程: 組分分子在流動(dòng)