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文件名称:第13章 波谱学基本知识课件.ppt
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更新时间:2025-06-19
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文档摘要

Nuclearmagneticresonancespectrumof4-pyrithione;Massspectrumof4-pyrithione;;Ultravioletspectrumof4-pyrithione;电磁波谱(参见P352图13-1);第十三章波谱学基本知识;第一节紫外-可见光谱;(一)Lambert-Beer定律;(二)UV谱图;(三)电子跃迁与紫外光谱;分子内能变化示意图;分子吸收光谱分类(按分子内能变化形式):

转动光谱:远红外及微波区域

振动光谱:中红外区域

电子光谱:可见-紫外区域

;(三)电子跃迁与紫外光谱;紫外光谱中电子跃迁的类型;乙烯:λmax=162nm(ε≈104);(四)紫外光谱的常用术语;蓝移:由于取代基或溶剂的影响,

使吸收峰向短波方向移动的现象。

增色效应:使吸收强度增大的现象。

减色效应:使吸收强度减弱的现象。;二、影响紫外光谱的因素;(一)共轭效应;CH2=CH-CH=CH2λmax=217nm

CH2=CH-CH=CH–CH3λmax=222nm;(二)空间效应;(三)溶剂效应;无溶剂时有溶剂时;三、紫外光谱的应用;(一)定性鉴别;(二)结构的确定

双键位置与顺反式的确定;例2:顺反二苯乙烯的确定;(三)定量分析;第二节红外光谱;一、红外光谱的产生;分子振动类型;例:-CH2-;;决定分子振动频率的主要因素:;二、红外光谱图;基频峰:基团从基态跃迁到第一激发态产

生的强吸收峰。

基峰的数目:一般少于分子振动自由度

分子振动自由度:非线形分子为3n-6

线形分子为3n-5

例:水分子的振动自由度为:;基峰的数目少于分子振动自由度的原因:;三、官能团在红外光谱图中的位置;(二)影响基团特征频率的因素;2、电子效应对吸收峰的影响——-I效应使波数增大,C效应使波数减小。

RCHO的C=O吸收峰:~1720cm-1

RCOCl的C=O吸收峰:~1800cm-1;3、氢键对吸收峰的影响——使波数减小、波数范围变宽。;;四、各类化合物的红外光谱;2、烯烃;3、炔烃;4、芳烃;例题3

P366;第三节核磁共振;一、概述;二、核磁能级与核磁共振;1H自旋核在外磁场中的两种取向示意图;核磁能级E:在外磁场中,不同取向的核磁矩所具有的能量。

E=-μH=-μHH0=-γhmH0;E1=-γhmH0=-1/2γhH0=-μH0;P370图13-16

I=?的磁核的核磁能级图;在垂直于H0方向外加一个电磁场,当电磁??的能量和核磁能级差相等时,处于低能级的多余的磁核吸收电磁波能量而跃迁到高能级的现象。;产生核磁共振的条件

(对于I=?的磁核):;弛豫:激发态核通过非辐射方式从高能态转变为低能态的过程。

弛豫时间:弛豫过程所需的时间。;三、化学位移;1、定义;分子中的质子实际上能感受到的有效磁场强度应为:;P371图13-17;屏蔽效应局部屏蔽效应

远程屏蔽效应;3、化学位移的表示;τ/ppm(1ppm=10-6)

τ=10-δ

规定(CH3)4Si吸收峰的τ值为10;4、影响化学位移的因素;电负性电负性大的原子或基团(产生-I效应)使δ增大(屏蔽作用减小,去屏蔽作用增大)。

(P372表13-9)

注:电负性对δ影响是通过化学键起作用的,它产生的屏蔽效应属于局部屏蔽效应。;分子中某些基团的电子云排布不呈球形对称,它对邻近氢核产生一个各向异性的磁场,从而使某些空间位置上的核受屏蔽,而另一些空间位置上的核去屏蔽的现象。

注:各向异性对δ影响是通过空间位置起作用的,它产生的屏蔽效应属于远程屏蔽效应。;;+;乙炔的各向异性效应;氢键的去屏蔽效应使δ值移向低场。羧酸的δ值≈10-12

溶剂效应;5、特征质子的化学位移;四、自旋-自旋偶合;自旋偶合的原因:自旋质子产生的一个小磁场可通过成键电子的传递,对邻近的质子产生影响。

远程偶合:相隔三个键以上的偶合。远程偶合只发生在中间插入双键或三键的两个质子。

偶合常数J:裂分峰之间共振吸收之差。;化学等价:指化学位移相同的自旋

核。

磁等价:一组化学位移相同的自旋核,若与组外其它核的自旋偶合彼此之间也相同,则该组核为磁等价核。如:;五、核磁共振谱的应用;1、NMR谱类型;某酯分子式为C10H12O2.

(1HNMR见P378图13-21);例3:根据IR谱及1HNMR谱推测分子式为C5H7O