波譜學(xué)基本知識實用教案

1、1NSH第2頁/共93頁第1頁/共93頁第一頁，共94頁。2Ultraviolet spectrum of 4-pyrithioneNSH第3頁/共93頁第2頁/共93頁第二頁，共94頁。3電磁波譜（參見電磁波譜（參見(cnjin)P352圖圖13-1）102210201018101610141012101010810610410-1410-1210-1010-810-610-410-2100102104波長波長(bchng)/m頻率頻率(pnl)/Hz宇宇宙宙線線射射線線射射線線紫紫 外外可可見見光光微微 波波無線無線電電紅紅 外外第4頁/共93頁第3頁/共93頁第三頁，共94頁。4第十三章

2、第十三章 波譜波譜(bp)(bp)學(xué)基本知學(xué)基本知識識第一節(jié)第一節(jié) 紫外紫外-可見可見(kjin)光譜光譜第二節(jié)第二節(jié) 紅外光譜紅外光譜第三節(jié)第三節(jié) 核磁共振核磁共振第四節(jié)第四節(jié) 質(zhì)譜質(zhì)譜第5頁/共93頁第4頁/共93頁第四頁，共94頁。5第一節(jié) 紫外-可見(kjin)光譜一 、基本原理和基本概念二、影響(yngxing)紫外光譜的因素三、紫外光譜的應(yīng)用第6頁/共93頁第5頁/共93頁第五頁，共94頁。6（一）（一）Lambert-Beer定律定律(dngl)A=cl=lg1/T第7頁/共93頁第6頁/共93頁第六頁，共94頁。7（二（二）UV譜圖譜圖橫坐標:/nm縱坐標: A見P353圖13

3、-2第8頁/共93頁第7頁/共93頁第七頁，共94頁。8（三）電子躍遷（三）電子躍遷(yuqin)與紫外光譜與紫外光譜分子內(nèi)能變化(binhu)的條件:E=h分子內(nèi)能變化(binhu)的形式:E= Ee+ Ev + Er第9頁/共93頁第8頁/共93頁第八頁，共94頁。9分子分子(fnz)內(nèi)能變化示意圖內(nèi)能變化示意圖E電子能級： E=120ev轉(zhuǎn)動(zhun dng)能級： E=0.051ev振動(zhndng)能級： E=10-40.05evE0E1V0V1V2V0V1V2第10頁/共93頁第9頁/共93頁第九頁，共94頁。10分子吸收光譜分類（按分子內(nèi)能分子吸收光譜分類（按分子內(nèi)能變化形式

4、）：變化形式）：轉(zhuǎn)動光譜：遠紅外及微波區(qū)域轉(zhuǎn)動光譜：遠紅外及微波區(qū)域振動振動(zhndng)光譜：中紅外光譜：中紅外區(qū)域區(qū)域電子光譜：可見電子光譜：可見-紫外區(qū)域紫外區(qū)域第11頁/共93頁第10頁/共93頁第十頁，共94頁。11（三）電子躍遷（三）電子躍遷(yuqin)與紫外光譜與紫外光譜電子電子(dinz)躍遷能量示意圖躍遷能量示意圖En*第12頁/共93頁第11頁/共93頁第十一頁，共94頁。12紫外光譜中電子躍遷紫外光譜中電子躍遷(yuqin)的類型的類型n*躍遷(yuqin)(R帶)250nm;100. *躍遷(yuqin)(K帶) 104 ,并隨共軛雙鍵的增多而增大.隨共軛雙鍵的增多

5、而增長.第13頁/共93頁第12頁/共93頁第十二頁，共94頁。13乙烯乙烯(y x): max=162nm( 104 )1,3-丁二烯丁二烯: max=217nm(=2.1 104 )苯苯: E1 帶帶 E2帶帶 B帶帶max/ nm 184 204 255/Lmol-1 cm -1 4.7 104 6.9 104 230（P354圖圖13-5）第14頁/共93頁第13頁/共93頁第十三頁，共94頁。14（四）紫外光譜的常用（四）紫外光譜的常用(chn yn)術(shù)語術(shù)語發(fā)色團:能引起電子光譜特征吸收 的不飽和基團。助色團：本身無吸收，但與發(fā)色團 相連時，可使其波長和吸 收強度增大的基團。紅移：

6、由于取代基或溶劑的影響(yngxing)， 使吸收峰向長波方向移動的現(xiàn)象。第15頁/共93頁第14頁/共93頁第十四頁，共94頁。15藍移：由于取代基或溶劑(rngj)的影響， 使吸收峰向短波方向移動的現(xiàn)象。增色效應(yīng)：使吸收強度增大的現(xiàn)象。減色效應(yīng)：使吸收強度減弱的現(xiàn)象。第16頁/共93頁第15頁/共93頁第十五頁，共94頁。16二、影響紫外光譜二、影響紫外光譜(gungp)的因素的因素（一）共軛效應(yīng)（一）共軛效應(yīng)(xioyng)（二）空間效應(yīng)（二）空間效應(yīng)(xioyng)（三）溶劑效應(yīng)（三）溶劑效應(yīng)(xioyng)第17頁/共93頁第16頁/共93頁第十六頁，共94頁。17（一）共軛效應(yīng)（一

7、）共軛效應(yīng)(xioyng)- 共軛對吸收(xshu)峰的影響:見P356表13-3n- 共軛對吸收(xshu)峰的影響：體系體系NR2ORSRCl BrX-C=C4030455X-C 6H5 E2帶帶 B帶帶514520175523102106max/nm的增值第18頁/共93頁第17頁/共93頁第十七頁，共94頁。18CH2=CH-CH=CH2 max =217 nmCH2=CH-CH=CH CH3 max =222nm- 共軛對吸收(xshu)峰的影響：結(jié)論(jiln)：共軛效應(yīng)使及均增大。第19頁/共93頁第18頁/共93頁第十八頁，共94頁。19（二）空間（二）空間(kngjin)效應(yīng)

8、效應(yīng)空間空間(kngjin)效應(yīng)：由于空間效應(yīng)：由于空間(kngjin)位阻而使紫外吸收位阻而使紫外吸收光譜發(fā)生改變的現(xiàn)象。光譜發(fā)生改變的現(xiàn)象。見見P356圖圖13-6C=CHHC=CHH第20頁/共93頁第19頁/共93頁第十九頁，共94頁。20（三）溶劑（三）溶劑(rngj)效應(yīng)效應(yīng)溶劑溶劑(rngj)效應(yīng)隨著溶劑效應(yīng)隨著溶劑(rngj)極性的增大，極性的增大，- *躍躍遷產(chǎn)生的吸收帶（遷產(chǎn)生的吸收帶（K帶）發(fā)生紅帶）發(fā)生紅移，而移，而n- *躍遷產(chǎn)生的吸收帶躍遷產(chǎn)生的吸收帶（R帶）發(fā)生藍移的現(xiàn)象。帶）發(fā)生藍移的現(xiàn)象。第21頁/共93頁第20頁/共93頁第二十頁，共94頁。21無溶劑無溶劑

9、(rngj)(rngj)時時 有溶劑有溶劑(rngj)(rngj)時時溶劑對軌道溶劑對軌道(gudo)能量的影響能量的影響E E*n n第22頁/共93頁第21頁/共93頁第二十一頁，共94頁。22三、紫外光譜三、紫外光譜(gungp)的應(yīng)用的應(yīng)用（一）定性鑒別（一）定性鑒別（二）結(jié)構(gòu)的確定（二）結(jié)構(gòu)的確定(qudng)（三）定量分析（三）定量分析第23頁/共93頁第22頁/共93頁第二十二頁，共94頁。23（一）定性(dng xng)鑒別對比法：對照標準物，比較吸收(xshu)峰的形狀、數(shù)目、位置（ max ）、大小（或E）。根據(jù)max 及值鑒別第24頁/共93頁第23頁/共93頁第二十三頁

10、，共94頁。24（二）結(jié)構(gòu)的確定(qudng)雙鍵位置與順反式的確定(qudng)例1：-水芹烯雙鍵(shun jin)位置的確定CH(CH3)2CH2CH(CH3)2CH2max =222nm第25頁/共93頁第24頁/共93頁第二十四頁，共94頁。25例例2：順反二苯乙烯的確定：順反二苯乙烯的確定(qudng)C=CHHC=CHHmax =290nm =2700max =280nm =1400第26頁/共93頁第25頁/共93頁第二十五頁，共94頁。26（三）定量分析(dnglingfnx) 標準(biozhn)曲線法 兩點法第27頁/共93頁第26頁/共93頁第二十六頁，共94頁。27第

11、二節(jié) 紅外光譜(gungp)一、紅外光譜一、紅外光譜(gungp)的產(chǎn)的產(chǎn)生生二、紅外光譜二、紅外光譜(gungp)圖圖三、官能團在紅外光譜三、官能團在紅外光譜(gungp)圖圖 中的位置中的位置四、各類化合物的紅外光譜四、各類化合物的紅外光譜(gungp)第28頁/共93頁第27頁/共93頁第二十七頁，共94頁。28一、紅外光譜一、紅外光譜(gungp)的產(chǎn)生的產(chǎn)生紅外光譜紅外光譜(gungp)波長范圍：波長范圍：0.78500m 紅外光譜紅外光譜(gungp)的分類：的分類：名稱名稱 / mcm-1近紅外區(qū)（泛頻區(qū)）近紅外區(qū)（泛頻區(qū)）中紅外區(qū)（基本轉(zhuǎn)動中紅外區(qū)（基本轉(zhuǎn)動-振動區(qū)）振動區(qū)）遠

12、紅外區(qū)（骨架振動區(qū)）遠紅外區(qū)（骨架振動區(qū)）0.782.52.5252550012804000400040040020= 1/第29頁/共93頁第28頁/共93頁第二十八頁，共94頁。29分子振動分子振動(zhndng)類型類型伸縮振動伸縮振動(zhndng) 對稱伸縮振動對稱伸縮振動(zhndng)（s) 彎曲彎曲(wnq)振動振動 面內(nèi)彎曲面內(nèi)彎曲(wnq)振動振動(） 面外彎曲振動面外彎曲振動(） 不對稱伸縮振動（不對稱伸縮振動（as) 第30頁/共93頁第29頁/共93頁第二十九頁，共94頁。30例：例：-CH2-CHHCHH伸縮伸縮(shn su)振動振動對稱對稱(duchn)不對稱不

13、對稱(duchn)第31頁/共93頁第30頁/共93頁第三十頁，共94頁。31CHHCHHCHHCHH+-彎曲彎曲(wnq)振動振動面面外外面面內(nèi)內(nèi)剪式剪式搖擺搖擺(yobi)搖擺搖擺(yobi)扭曲扭曲第32頁/共93頁第31頁/共93頁第三十一頁，共94頁。32決定分子振動頻率的主要決定分子振動頻率的主要(zhyo)因素：因素：1. 折合折合(zhh)質(zhì)量質(zhì)量（m1+m2)/m1m2越大，波數(shù)越大，波數(shù)（頻率）越大；（頻率）越大；2. 鍵數(shù)越多，波數(shù)越大；鍵數(shù)越多，波數(shù)越大；3. 鍵的極性越大，波數(shù)越大。鍵的極性越大，波數(shù)越大。第33頁/共93頁第32頁/共93頁第三十二頁，共94頁。33

14、二、紅外光譜二、紅外光譜(gungp)圖圖橫坐標： 或縱坐標：百分透光率波數(shù)范圍：4000400cm-1 （40001500cm-1為特征頻率區(qū)）（1500 400cm-1為指紋(zhwn)區(qū)）峰的強度：s、m、w峰的類型：基頻峰、倍頻峰、泛頻峰 （合頻峰和差頻峰）P361圖13-8第34頁/共93頁第33頁/共93頁第三十三頁，共94頁。34基頻峰：基團從基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)產(chǎn) 生的強吸收峰。基峰的數(shù)目：一般少于分子(fnz)振動自由度分子(fnz)振動自由度：非線形分子(fnz)為3 n-6 線形分子(fnz)為3 n-5例：水分子(fnz)的振動自由度為： 33 - 6=3P361圖圖1

15、3-9第35頁/共93頁第34頁/共93頁第三十四頁，共94頁。35基峰的數(shù)目少于分子振動基峰的數(shù)目少于分子振動(zhndng)自由度的自由度的原因：原因：1. 不伴隨偶極變化的振動無紅外吸收；2. 振動頻率相同(xin tn)的不同振動形式發(fā)生簡并；3. 儀器分別率、靈敏度不高。第36頁/共93頁第35頁/共93頁第三十五頁，共94頁。36三、官能團在紅外光譜三、官能團在紅外光譜(gungp)圖中圖中的位置的位置4000350030002500200018001600140012001000800 650400035003000250020001800 1600140012001000800

16、650（X-H）（X-Y）（X-H）（X-H）倍頻倍頻(bi pn)（X=Y）（X-Y）（一）紅外光譜(gungp)基本區(qū)域第37頁/共93頁第36頁/共93頁第三十六頁，共94頁。37（二）影響基團（二）影響基團(j tun)特征頻特征頻率的因素率的因素1、外因：試樣狀態(tài)、外因：試樣狀態(tài)(zhungti)、測試條件、溶劑的極性等。測試條件、溶劑的極性等。例：丙酮氣態(tài)吸收峰：例：丙酮氣態(tài)吸收峰：1738cm-1 溶液：溶液：17241703 cm-1 液態(tài)：液態(tài)：1715cm-1第38頁/共93頁第37頁/共93頁第三十七頁，共94頁。382、電子效應(yīng)對吸收、電子效應(yīng)對吸收(xshu)峰的峰的

17、影響影響-I效應(yīng)使波數(shù)增大，效應(yīng)使波數(shù)增大，C效應(yīng)效應(yīng)使波數(shù)減小。使波數(shù)減小。 RCHO的的C=O吸收吸收(xshu)峰：峰：1720cm-1 RCOCl的的C=O吸收吸收(xshu)峰：峰： 1800cm-1CH3CH2CH=CH2 C=C: 1647cm-1CH3COCH3 C=O: 1720cm-1CH3COCH=CH2 C=C: 1623cm-1 C=O:1685cm-1第39頁/共93頁第38頁/共93頁第三十八頁，共94頁。393、 氫鍵對吸收氫鍵對吸收(xshu)峰的影峰的影響響使波數(shù)減小、波數(shù)范圍變使波數(shù)減小、波數(shù)范圍變寬。寬。例：不同濃度的正丁醇在氯苯溶液例：不同濃度的正丁醇

18、在氯苯溶液中羥基中羥基(qingj)的吸收光譜。的吸收光譜。第40頁/共93頁第39頁/共93頁第三十九頁，共94頁。400100100（a)1.4% （b)3.4% （c)7.1% （d)14.3% （a)（b)（c)（d)36003400 32003600 34003200例：正丁醇在氯苯溶液例：正丁醇在氯苯溶液(rngy)中羥基的吸收光中羥基的吸收光譜譜二締合(d h)體單體(dn t)多締合體第41頁/共93頁第40頁/共93頁第四十頁，共94頁。41四、四、 各類化合物的紅外光譜各類化合物的紅外光譜(gungp)1、烷烴、烷烴400035003000250020001800 1600

19、1400120010008006000100C-HC-H（-CH2-）n4001380146029602850724722辛烷辛烷第42頁/共93頁第41頁/共93頁第四十一頁，共94頁。422 2、烯烴、烯烴(xtng)(xtng)40003500300025002000180016001400120010008006000100C-HC-H（-CH2-）n40013801460296028507247223100301016801620c=c1000800C=C-H1-1-辛烯辛烯C=C-H第43頁/共93頁第42頁/共93頁第四十二頁，共94頁。433 3、炔烴、炔烴4000350030

20、0025002000180016001400120010008006000100C-HC-H（-CH2-）n40013801460296028507247223310330022602190c=c700600C-H1-1-辛炔辛炔第44頁/共93頁第43頁/共93頁第四十三頁，共94頁。444 4、芳烴、芳烴甲苯甲苯(ji bn)(ji bn)40003500300025002000180016001400120010008006000100C-HC-H400138014602960285031003010 16001500芳骨架芳骨架(gji) 750700C-H第45頁/共93頁第44頁/

21、共93頁第四十四頁，共94頁。45例題例題(lt)3(lt)3P366P366第46頁/共93頁第45頁/共93頁第四十五頁，共94頁。46第三節(jié) 核磁共振(h c n zhn)一、概述二、核磁能級與核磁共振三、化學(xué)位移四、自旋(z xun)-自旋(z xun)偶合五、核磁共振譜的應(yīng)用六、電子順磁共振譜第47頁/共93頁第46頁/共93頁第四十六頁，共94頁。47一、概述一、概述(i sh)波長范圍：60300cm測量方法：利用原子核在磁場中發(fā)生(fshng)能級躍遷時，核磁矩方向改變產(chǎn)生感應(yīng)電流來測定核磁共振信號。特點：比測透過率法靈敏度高。第48頁/共93頁第47頁/共93頁第四十七頁，共

22、94頁。48二、核磁能級二、核磁能級(nngj)與核磁共振與核磁共振自旋量子數(shù)自旋量子數(shù)I：描述核的自旋運動。：描述核的自旋運動。=hI磁量子數(shù)磁量子數(shù)m：表示核磁矩在外磁場：表示核磁矩在外磁場(cchng)中的方向。中的方向。 m= I, I-1, I-2- IH=hm核的自旋與磁性（核的自旋與磁性（P369表表13-8）第49頁/共93頁第48頁/共93頁第四十八頁，共94頁。491H自旋自旋(z xun)核在外磁場中的兩種取向示意圖核在外磁場中的兩種取向示意圖自旋自旋(z xun)軸軸回旋回旋(huxun)軸軸回旋軸回旋軸H0H0m=+ m=- 第50頁/共93頁第49頁/共93頁第四十

23、九頁，共94頁。50核磁能級核磁能級E：在外磁場中，不同取向：在外磁場中，不同取向的核磁矩所具有的核磁矩所具有(jyu)的能量的能量 。E=-H =-HH0 =-hmH0第51頁/共93頁第50頁/共93頁第五十頁，共94頁。510122 HEEEE1=-hmH0=-1/2hH0 =-H0E2=-hmH0=1/2hH0 =H0例如例如(lr)，對于，對于 I= 的磁核（如的磁核（如1H、13C、15N等）：等）： m=+ ，- 第52頁/共93頁第51頁/共93頁第五十一頁，共94頁。52P370 圖圖13-16 I= 的磁核的核磁能級的磁核的核磁能級(nngj)圖圖能能量量(nngling)

24、H0 H0=0 E=H0E=-H0m = - m = 第53頁/共93頁第52頁/共93頁第五十二頁，共94頁。53 在垂直于H0方向外加一個(y )電磁場，當電磁波的能量和核磁能級差相等時，處于低能級的多余的磁核吸收電磁波能量而躍遷到高能級的現(xiàn)象。核磁共振核磁共振(h c n zhn)（ nuclear magnetic resonance,NMR) ：第54頁/共93頁第53頁/共93頁第五十三頁，共94頁。54產(chǎn)生產(chǎn)生(chnshng)核磁共振的條件核磁共振的條件（對于（對于 I= 的磁核）：的磁核）：02 HEhhH02第55頁/共93頁第54頁/共93頁第五十四頁，共94頁。55弛豫

25、：激發(fā)態(tài)核通過非輻射方弛豫：激發(fā)態(tài)核通過非輻射方式從高能態(tài)轉(zhuǎn)變式從高能態(tài)轉(zhuǎn)變(zhunbin)為低能態(tài)的過程。為低能態(tài)的過程。弛豫時間：弛豫過程所需的時弛豫時間：弛豫過程所需的時間。間。第56頁/共93頁第55頁/共93頁第五十五頁，共94頁。56三、化學(xué)三、化學(xué)(huxu)位移位移1、定義、定義2、產(chǎn)生化學(xué)位移的原因、產(chǎn)生化學(xué)位移的原因3、化學(xué)位移的表示、化學(xué)位移的表示4、影響化學(xué)位移的因素、影響化學(xué)位移的因素5、特征、特征(tzhng)質(zhì)子的化學(xué)位質(zhì)子的化學(xué)位移移第57頁/共93頁第56頁/共93頁第五十六頁，共94頁。571、定義、定義(dngy)化學(xué)位移：同種核由于在分子中的化學(xué)環(huán)化學(xué)

26、位移：同種核由于在分子中的化學(xué)環(huán)境不同而在不同共振境不同而在不同共振(gngzhn)磁場顯磁場顯示吸收峰的現(xiàn)象。（化學(xué)位移值是外磁場示吸收峰的現(xiàn)象。（化學(xué)位移值是外磁場強度的百萬分之幾）強度的百萬分之幾）化學(xué)環(huán)境：指核外電子以及鄰近的其它原化學(xué)環(huán)境：指核外電子以及鄰近的其它原子核的核外電子的運動情況。子核的核外電子的運動情況。第58頁/共93頁第57頁/共93頁第五十七頁，共94頁。58分子中的質(zhì)子實際上能感受分子中的質(zhì)子實際上能感受(gnshu)到的有效磁場強度應(yīng)為：到的有效磁場強度應(yīng)為：2、產(chǎn)生化學(xué)位移、產(chǎn)生化學(xué)位移(wiy)的原因的原因感應(yīng)有效）（HHHH001核共振核共振(gngzhn

27、)條件：條件：有效Hh2第59頁/共93頁第58頁/共93頁第五十八頁，共94頁。59P371圖圖13-17H0感應(yīng)磁場感應(yīng)磁場屏蔽屏蔽(pngb)效應(yīng)：核外效應(yīng)：核外電子對核產(chǎn)電子對核產(chǎn)生的這種屏生的這種屏蔽蔽(pngb)作用。作用。第60頁/共93頁第59頁/共93頁第五十九頁，共94頁。60屏蔽屏蔽(pngb)效應(yīng)效應(yīng) 局部屏蔽局部屏蔽(pngb)效應(yīng)效應(yīng) 遠程屏蔽遠程屏蔽(pngb)效應(yīng)效應(yīng) 局部屏蔽效應(yīng)：核外成鍵電子對核產(chǎn)生局部屏蔽效應(yīng)：核外成鍵電子對核產(chǎn)生(chnshng) 的屏蔽作用。的屏蔽作用。遠程屏蔽效應(yīng)：分子中其它原子和基團遠程屏蔽效應(yīng)：分子中其它原子和基團的核外電子對核產(chǎn)

28、生的核外電子對核產(chǎn)生(chnshng)的屏的屏蔽作用。蔽作用。第61頁/共93頁第60頁/共93頁第六十頁，共94頁。613、化學(xué)位移、化學(xué)位移(wiy)的表示的表示采用采用 相對相對(xingdu)數(shù)值表示法。數(shù)值表示法。/ppm(1 ppm=10-6)610/儀樣標ppm規(guī)定（規(guī)定（CH3)4Si吸收吸收(xshu)峰的峰的值為值為0，其右邊峰的其右邊峰的值為負，左邊為正。值為負，左邊為正。610/儀樣標HHHppm或或第62頁/共93頁第61頁/共93頁第六十一頁，共94頁。62/ppm(1 ppm=10-6) =10-規(guī)定規(guī)定(gudng)（CH3)4Si吸收吸收峰的峰的值為值為10第

29、63頁/共93頁第62頁/共93頁第六十二頁，共94頁。634、影響化學(xué)位移、影響化學(xué)位移(wiy)的因素的因素電負性電負性各向異性效應(yīng)各向異性效應(yīng)(xioyng)氫鍵的去屏蔽效應(yīng)氫鍵的去屏蔽效應(yīng)(xioyng)溶劑效應(yīng)溶劑效應(yīng)(xioyng)第64頁/共93頁第63頁/共93頁第六十三頁，共94頁。64電負性 電負性大的原子或基團（產(chǎn)生-I效應(yīng)）使增大(zn d)（屏蔽作用減小，去屏蔽作用增大(zn d)）。（P372 表13-9）注：電負性對影響是通過化學(xué)鍵起作用的，它產(chǎn)生的屏蔽效應(yīng)屬于局部屏蔽效應(yīng)。第65頁/共93頁第64頁/共93頁第六十四頁，共94頁。65 分子中某些基團的電子云排布

30、不呈球形對稱，它對鄰近氫核產(chǎn)生一個各向異性( xin y xn)的磁場，從而使某些空間位置上的核受屏蔽，而另一些空間位置上的核去屏蔽的現(xiàn)象。注：各向異性( xin y xn)對影響是通過空間位置起作用的，它產(chǎn)生的屏蔽效應(yīng)屬于遠程屏蔽效應(yīng)。各向異性各向異性( xin y xn)效應(yīng)效應(yīng)第66頁/共93頁第65頁/共93頁第六十五頁，共94頁。66+-HH-+H0+-苯的各向異性苯的各向異性( xin y xn)效應(yīng)效應(yīng)=7.3第67頁/共93頁第66頁/共93頁第六十六頁，共94頁。67+C=C-HHHHH0+C=C-HHHH+乙烯乙烯(y x)的各向異性效應(yīng)的各向異性效應(yīng)=4.6第68頁/共9

31、3頁第67頁/共93頁第六十七頁，共94頁。68乙炔的各向異性乙炔的各向異性( xin y xn)效應(yīng)效應(yīng)CCH0HHCCHH+-=2.35第69頁/共93頁第68頁/共93頁第六十八頁，共94頁。69氫鍵的去屏蔽氫鍵的去屏蔽(pngb)效應(yīng)效應(yīng) 使使值移向低場。羧酸的值移向低場。羧酸的值值10-12溶劑效應(yīng)溶劑效應(yīng)第70頁/共93頁第69頁/共93頁第六十九頁，共94頁。705、特征、特征(tzhng)質(zhì)子的化學(xué)位移質(zhì)子的化學(xué)位移P374圖圖13-20 常見結(jié)構(gòu)的化學(xué)常見結(jié)構(gòu)的化學(xué)(huxu)位移位移第71頁/共93頁第70頁/共93頁第七十頁，共94頁。71四、自旋四、自旋(z xun)-

32、自旋自旋(z xun)偶合偶合乙醛乙醛(y qun)的低分辨的低分辨核磁共振譜核磁共振譜乙醛乙醛(y qun)的高分辨核的高分辨核磁共振譜磁共振譜-CHO-CH3-CH3-CHO自旋自旋-自旋偶合：自旋偶合：自旋核之間的相互作用。自旋核之間的相互作用。自旋自旋-自旋裂分：自旋裂分：因自旋偶合而引起譜線增因自旋偶合而引起譜線增 多的現(xiàn)象。多的現(xiàn)象。裂分數(shù)裂分數(shù):(n+1) ; 裂分峰強度：裂分峰強度：(a+b)n系數(shù)之比。系數(shù)之比。第72頁/共93頁第71頁/共93頁第七十一頁，共94頁。72自旋偶合的原因：自旋質(zhì)子產(chǎn)生的一自旋偶合的原因：自旋質(zhì)子產(chǎn)生的一個小磁場可通過個小磁場可通過(tnggu

33、)成鍵電子成鍵電子的傳遞，對鄰近的質(zhì)子產(chǎn)生影響。的傳遞，對鄰近的質(zhì)子產(chǎn)生影響。遠程偶合：相隔三個鍵以上的偶合。遠程偶合：相隔三個鍵以上的偶合。遠程偶合只發(fā)生在中間插入雙鍵或遠程偶合只發(fā)生在中間插入雙鍵或三鍵的兩個質(zhì)子。三鍵的兩個質(zhì)子。偶合常數(shù)偶合常數(shù)J：裂分峰之間共振吸收之：裂分峰之間共振吸收之差。差。第73頁/共93頁第72頁/共93頁第七十二頁，共94頁。73化學(xué)等價：指化學(xué)位移相同化學(xué)等價：指化學(xué)位移相同(xin tn)的自旋的自旋 核。核。磁等價：一組化學(xué)位移相同磁等價：一組化學(xué)位移相同(xin tn)的自旋核，若與組外其它核的自旋偶合的自旋核，若與組外其它核的自旋偶合彼此之間也相同彼

34、此之間也相同(xin tn)，則該組，則該組核為磁等價核。如：核為磁等價核。如：ClCH2CH3BrCH=CH2P377圖圖13-23第74頁/共93頁第73頁/共93頁第七十三頁，共94頁。74五、核磁共振(h c n zhn)譜的應(yīng)用1、NMR譜類型2、NMR譜解析(ji x)3、NMR在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用第75頁/共93頁第74頁/共93頁第七十四頁，共94頁。751、NMR譜類型譜類型(lixng)一級譜：一級譜：a.兩組質(zhì)子的化學(xué)兩組質(zhì)子的化學(xué)(huxu)位移之差位移之差 至少是偶合常至少是偶合常數(shù)的數(shù)的10倍倍;b.每組的質(zhì)子均為磁等價。每組的質(zhì)子均為磁等價。高級譜：高級譜：第76頁/共

35、93頁第75頁/共93頁第七十五頁，共94頁。76某酯分子式為某酯分子式為C10H12O2. (1HNMR見見 P378圖圖13-21)2、NMR譜解析譜解析(ji x)1210864205223第77頁/共93頁第76頁/共93頁第七十六頁，共94頁。77例例3：根據(jù)：根據(jù)(gnj)IR譜及譜及1HNMR譜推測分子式為譜推測分子式為C5H7O2N的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)（P380）第78頁/共93頁第77頁/共93頁第七十七頁，共94頁。783、NMR在醫(yī)學(xué)(yxu)中的應(yīng)用 核磁共振(h c n zhn)成像術(shù)（Magnetic Resonace Imaging,MR or MRI)第79頁/共93頁

36、第78頁/共93頁第七十八頁，共94頁。79六、電子(dinz)順磁共振第80頁/共93頁第79頁/共93頁第七十九頁，共94頁。80第四節(jié) 質(zhì)譜一、基本原理二、質(zhì)譜圖三、質(zhì)譜中常見的幾種離子峰四、裂解的一般(ybn)規(guī)律五、質(zhì)譜的應(yīng)用第81頁/共93頁第80頁/共93頁第八十頁，共94頁。81一、基本原理一、基本原理質(zhì)譜（MS）：有機化合物分子在電子流的轟擊下，失去電子變成離子，離子再在電場和磁場的綜合(zngh)作用下，按照質(zhì)量和電荷之比（質(zhì)荷比m/z）的大小順序記錄下來的圖譜。（P383圖13-30）ERHzm222第82頁/共93頁第81頁/共93頁第八十一頁，共94頁。82二、質(zhì)譜圖

37、二、質(zhì)譜圖甲烷甲烷(ji wn)的質(zhì)譜的質(zhì)譜161514131210050相相對對(xingdu)強強度度/%基峰基峰m/z17第83頁/共93頁第82頁/共93頁第八十二頁，共94頁。83三、質(zhì)譜中常見三、質(zhì)譜中常見(chn jin)的幾種離的幾種離子峰子峰分子離子峰分子離子峰M + e- M+ + 2 e- 碎片碎片(su pin)離子峰離子峰同位素離子峰同位素離子峰第84頁/共93頁第83頁/共93頁第八十三頁，共94頁。84四、裂解四、裂解(li ji)的一般規(guī)律的一般規(guī)律1 1、產(chǎn)生碳正離子的裂解、產(chǎn)生碳正離子的裂解(li ji)(li ji)2 2、產(chǎn)生氮、氧、鹵正離子的裂解、產(chǎn)生

38、氮、氧、鹵正離子的裂解(li ji)(li ji)3 3、重排裂解、重排裂解(li ji)(li ji)（脫去中性分（脫去中性分子的裂解子的裂解(li ji)(li ji)）第85頁/共93頁第84頁/共93頁第八十四頁，共94頁。851 1、產(chǎn)生、產(chǎn)生(chnshng)(chnshng)碳正離子的裂解碳正離子的裂解如：芐基如：芐基(bin j)(bin j)、烯丙基、三級碳、烯丙基、三級碳正離子等。正離子等。+.CH2-R-eCH2-RR CH2+第86頁/共93頁第85頁/共93頁第八十五頁，共94頁。86+.-eR R-CH=CH-CH2-RR-CH- CH-CH2-RR-CH-CH=CH2-