有機化合物光譜解析

1、 參考書參考書: : 有機化合物光譜鑒定有機化合物光譜鑒定 唐恢同唐恢同 著著, , 北京大學(xué)出版社北京大學(xué)出版社, 1992, 1992 有機光譜分析有機光譜分析 張正行張正行 著著, , 人民衛(wèi)生出版社人民衛(wèi)生出版社, 1995, 1995 有機化合物波譜解析有機化合物波譜解析 姚新生姚新生 主編主編, , 中國醫(yī)藥科技出版社中國醫(yī)藥科技出版社,1997,1997 有機化合物結(jié)構(gòu)鑒定與有機波譜學(xué)有機化合物結(jié)構(gòu)鑒定與有機波譜學(xué) 寧永成寧永成 編著編著, ,科學(xué)出版社科學(xué)出版社, 2000, 2000 課時分配課時分配: : 內(nèi)容(章) 授課(學(xué)時) 實驗(學(xué)時) 習題(學(xué)時) 1. uvvi

2、s 4 3 3 2. ir 3 3 3 3. nmr 13 3 3 4. ms 6 3 3 5. 綜合分析 4 總計 30 12 12 作業(yè)作業(yè): : 翻譯前言翻譯前言 第一章第一章 紫外可見光譜法紫外可見光譜法 （ultraviolet and visible sperctra） 1.1 1.1 引論引論( (introduction)introduction) 定義定義 : :紫外紫外可見光譜可見光譜是由分子中電子能級躍遷產(chǎn)生的是由分子中電子能級躍遷產(chǎn)生的, ,也叫也叫電子光譜電子光譜 )(nm*n*n*ne200300400能 級 圖 1.2 1.2 電子激發(fā)能量電子激發(fā)能量(the e

3、nergy of electronic excitation) (nm)101.19)mol j .k（ e51elclc）ii（lga0 1.3 1.3 光的吸收定律光的吸收定律(the absorption laws) 1.4 光譜的繪制光譜的繪制 (measurement of spectrum) 1）樣品溶液）樣品溶液 2）吸收池）吸收池 3）光源）光源 4）表示方式）表示方式 1.6 溶劑的選擇溶劑的選擇 (choice of solvent)1.1.7 7 選則定則和吸收強度選則定則和吸收強度 (selection rules) ap 201087.0 1.1.8 8 發(fā)色團發(fā)色團

4、 ( (chromophores)chromophores) p: p: 躍遷概率躍遷概率 a: a: 吸收系統(tǒng)吸收系統(tǒng)( (發(fā)色團發(fā)色團) )的靶面積的靶面積定義定義: :分子中能吸收光的那部分電子系統(tǒng)。分子中能吸收光的那部分電子系統(tǒng)。 1.1.9 9 溶劑效應(yīng)溶劑效應(yīng) 定義定義: : 紅移紅移-最大吸收波長向長波長方向移動最大吸收波長向長波長方向移動 藍移藍移-最大吸收波長向短波長方向移動最大吸收波長向短波長方向移動 極性溶液時發(fā)生蘭移由非極性溶液變?yōu)?n極性溶液時發(fā)生紅移由非極性溶液變?yōu)?極e極e非e非e oc ccoccc *n*1.1.10 10 發(fā)色團的查找發(fā)色團的查找（searc

5、hing for a searching for a chromophorechromophore) )200-800nm 200-800nm 無吸收無吸收 飽和有機化合物飽和有機化合物200-250nm200-250nm 強吸收強吸收( (10000) 10000) 共軛雙烯、共軛雙烯、 不飽和醛、酮、酸、酯不飽和醛、酮、酸、酯 250-350250-350nm nm 中等強吸收中等強吸收( (=200-1000)=200-1000) 芳香環(huán)芳香環(huán)270-350270-350nm nm 弱吸收弱吸收( (10-200)10-200) 醛、酮醛、酮有色化合物有色化合物 數(shù)個發(fā)色團共軛數(shù)個發(fā)色團

6、共軛 1.1.12 12 定義定義 (definitions)(definitions) 紅移或長移（紅移或長移（red shift or red shift or bathochromicbathochromic effect) effect) 蘭移或短移蘭移或短移(blue shift or (blue shift or hypsochromichypsochromic effect effect 增色效應(yīng)增色效應(yīng)( (hyperchromichyperchromic effect) effect) 減色效應(yīng)減色效應(yīng)( (hypochromichypochromic effect) eff

7、ect) 助色團助色團( (auxochromeauxochrome) ) 取代基取代基 substituentsubstituent 等消光點等消光點( (isobesticisobestic point) point) 1.13 共軛二稀類共軛二稀類(conjugated dienes) c = c c = c = c c = c cr3r3r4r4r1r1r2r2ab例題例題 1214 nm (母體值）母體值）15 nm（環(huán)殘基）環(huán)殘基）234 nm實測值實測值: 335 nm+) 5 nm（環(huán)外雙鍵）環(huán)外雙鍵）例題例題 2253 nm（母體值）母體值） 15 nm（環(huán)殘基）環(huán)殘基）+）

8、 5 nm（環(huán)外雙鍵）環(huán)外雙鍵）273 nm 實測值實測值 ：275 nmch3co2例題例題 3 3253 nm（母體值）母體值）25 nm（環(huán)殘基）環(huán)殘基）15 nm（環(huán)外雙鍵）環(huán)外雙鍵）+） 60 nm（延長雙鍵）延長雙鍵） 353 nm實測值實測值：353nm1.14 多烯類多烯類(polyenes) 1. 1. 一般規(guī)律一般規(guī)律 一些簡單共軛多烯與更簡單共軛多烯的光譜比較，不僅一些簡單共軛多烯與更簡單共軛多烯的光譜比較，不僅最大吸收波長紅移，強度增大，而且吸收帶增多。最大吸收波長紅移，強度增大，而且吸收帶增多。2 . 2 . 構(gòu)型異構(gòu)對光譜的影響構(gòu)型異構(gòu)對光譜的影響 在長鏈多烯中，反

9、式構(gòu)型在長鏈多烯中，反式構(gòu)型 順式構(gòu)型順式構(gòu)型 max , 1.15多烯炔類和多炔類多烯炔類和多炔類(polyeneynes and poly-ynes) 共軛系統(tǒng)增長，吸收光譜紅移，波長大的吸收變強共軛系統(tǒng)增長，吸收光譜紅移，波長大的吸收變強 (ketones and aldehydes)table1.6 rules for -unsaturated ketone and aldehyde absorpion. values are usually above 10000 and increase with the length of the conjugated system value

10、assigned to parent -unsaturated six-ring or acyclic ketone 215nm value assigned to parent -unsaturated five-ring ketone 202nm value assigned to parent -unsaturated 207nm increments for (a)a double bond extending the conjugation 230nm 230nm (b)each alkyl group or ring residue 10nm 10nm 1212nmnm and h

11、igher 18nm and higher 18nm occccc 躍遷躍遷不飽和醛酮的不飽和醛酮的*16. 1 , (c)auxochromes (i) oh 35nm 30nm 50nm (ii) oac 6nm (iii) ome 35nm 30nm 17nm 31nm (iv) saik 85nm (v) cl 15nm 12nm (vi) br 25nm 30nm (vii) nr2 95nm 、 (d) the exocyclic nature of any double bond 5nm (e) homodiene component 39nm total for in othe

12、r solvents a solvent correction(table1.7)must be subtracted from the above value. (reprinted with permission from a.i.scott, interpretation of ultra- violet spectrd of natural products, pergamon press, oxford, 1964) etohcalccalcmaxo例題例題 1 1215 nm（母體值）母體值）12 nm（ 位取代）位取代）18 nm（ 位取代）位取代）60 nm（延長雙鍵）延長雙鍵

13、）39 nm（同環(huán)雙稀）同環(huán)雙?。?）5 nm（環(huán)外雙鍵）環(huán)外雙鍵）349 nm例題例題 2215 nm（母體值）母體值）30 nm（延長雙鍵）延長雙鍵）5 nm（環(huán)外雙鍵）環(huán)外雙鍵）12 nm（ 位取代）位取代）+）18 nm（ 位取代）位取代）280 nm例題例題 3 215 nm（母體值）母體值） 5 nm（環(huán)外雙鍵）環(huán)外雙鍵） +） 24 nm（2個個位取代）位取代）244 nm例題例題 4o215 nm（母體值）母體值）10 nm（ 位取代）位取代）12 nm（ 位取代）位取代）18 nm（ 位取代）位取代）30 nm（延長雙鍵）延長雙鍵）+） 39 nm（同環(huán)雙?。┩h(huán)雙?。?24

14、 nm1.1.19 19 苯環(huán)苯環(huán) (the benzene ring)三個吸收帶三個吸收帶184 nm ( 60000) e 帶帶203.5 nm ( 7400) k 帶帶254 nm( 204) b 帶帶1）取代苯）取代苯k帶和帶和b帶移動帶移動 c6h6 k帶帶 203.5nm b帶帶 254nm c6h6cooh k帶帶 230nm b帶帶 273nm c6h6-c=c-cooh k帶和帶和b帶帶都是都是273nm2）取代苯的吸收取代苯的吸收 a. 二取代二取代 p b. 二取代二取代 o,m 1.1.20 20 取代苯取代苯 (substituted benzene rings)3)

15、table1.11 rules for the principal band aubstituted benzene derivatives r c5h4 cox etohcaclnorientationmparent chromophore:x alkyl or ring residue 246x h 250x oh or oalkyl 230instement for each substituentr alkyl or ring residue o,m 3p 10r oh, ome, oalkyl 0,m 7 p 25orientationetohcalcr o 11m 20 p 78 r cl o,m 0 r br o,m 2 r nh2 o,m 13 r nhac o,m 20 r nhme p 73r nme2 o,m 20 p 10 p 15 p 58 p 45 p 85 (reprinted with permission from a. i. scott, interetatio